Micellen & Mizellen-Technologien Nahrungsergänzungmittel

Micellen & Mizellen-Technologien in Lebensmitteln und Nahrungsergänzungen

Was sind Micellen bzw. Mizellen?

Mizellen (auch Micellen abgeleitet aus dem Lateinischen „mica“ für kleines Klümpchen) werden auch als sogenannte Assoziationskolloide bezeichnet. Dabei handelt es sich um eine Verbindung aus Molekülkomplexen, die aus amphiphilen (wasser- oder fettliebenden) Molekülen sowie unterschiedlichen Lösungsvermittlern bestehen und relativ klein sind.

Wie können wir diesen natürlichen Prozess der Micellen oder Solubilisierung in einer praktischen Mizellentechnologie umsetzen?

Bei einer innovativen und nützlichen Mizellentechnologie werden Micellen als eine Art von „Nährstoff-Taxi“ verstanden. Geschützt umschlossen von Mizellen können wertvolle Moleküle wie beispielsweise Curcumin gut „verpackt“ aufgenommen werden und gelangen in unserem Körper unbeschadet bis in den Verdauungstrakt. Dieser Vorgang erfolgt natürlicherweise jeden Tag in unserem Körper. Daher ist diese Art der Erhöhung der Bioverfügbarkeit von schwer resorbierbaren Nährstoffen ein natürlicher Weg.

Mizellen-Technologie? Einfach erklärt, wird an eine fettliebende Phase eine wasserliebende angefügt und wiederrum eine fettliebende … bis eine Kugel entsteht, in deren Inneren ein Hohlraum besteht. In diesem Hohlraum lassen sich wertvolle Stoffe transportieren. Das Mizellen Prinzip wird auch als zweischichtig oder als „Bilayer“ bezeichnet. Dabei bleibt alles was im Innenraum der „Kugel“ liegt geschützt.

Übrigens erfolgt dieser natürliche Prozess auch in unserer Verdauung. Nach diesem Vorbild der Natur werden besondere Stoffe in modernen Nahrungsergänzungen oder funktionalen Lebensmitteln in Micellen verpackt.

Wie kann dadurch die Bioverfügbarkeit von Stoffen erhöht werden? Und um wie viel?

Gut geschützt in den Mizellen werden Stoffe nicht bereits im Mund oder im Magen zerstört, sondern gelangen unbeschadet genau dorthin, wo sie benötigt werden. Dadurch wird die Bioverfügbarkeit der Nährstoffe um ein Vielfaches erhöht.

Inzwischen gibt es unterschiedliche Hersteller mit ganz unterschiedlichen Herstellungsprozessen, Technologien und Patenten. Mit Hilfe der Mizellen-Technologie werden dort z.B. Mizellen um die fettlöslichen Curcumin-Moleküle gelagert und deutlich besser vom Körper aufgenommen. Die wasserlösliche „Verpackung“, nach dem Vorbild aus der Natur, ermöglicht eine rund 185 bis teilweise bis zu 450 fach verbesserte Bioverfügbarkeit im Vergleich zu herkömmlichen Wirkstoffen in nativer Form (reiner Naturversion) und somit eine Resorption der Wirkstoffe bis zu über 90%.¹ ² ³ Die maximale Bioverfügbarkeit hängt natürlich vom Wirkstoff und der jeweiligen Mizellen-Technologie ab (siehe Studien unten).

Natives Pulver und native Kurkuma Kapseln ermöglichen nur eine sehr geringe Curcumin Resorption im Körper (oft weit unter 1%). Ein Großteil des so aufgenommenen Curcumins wird ungenutzt wieder ausgeschieden. Spezielles Micellen-Curcuma hingegen ermöglicht eine bis zu über 90-prozentige und somit rund 450-fach effektivere Aufnahme von Curcumin.²

Auf einen Blick:

Curcumin ist eine fettlösliche Substanz.
Phospholipide, Liposomen und teilweise Mizellen sind Fettkomponenten, welche mit Curcumin zur Steigerung der Bioverfügbarkeit kombiniert werden.
Mizellares Kurkuma ist aktuell die effektivste Möglichkeit bei oraler Einnahme, um die Bioverfügbarkeit zu steigern.
Die Kombination von Curcumin und Phospholipiden stellt im Vergleich zu Mizellen eine schwächere Alternative dar.

Welche Vorteile bieten Micellen?

Mizellen als Inhaltsstoffträger bieten eine Reihe von Vorteilen wie:

die Löslichkeit von Stoffen in mizellebildenden Amphiphilen führt zu einer erhöhten Wasserlöslichkeit (bis zu 100%) und einer deutlich verbesserten Bioverfügbarkeit (bis zu über 90%).²
Verringerung der Toxizität und anderer schädlicher Wirkungen
verbesserte Durchlässigkeit über die physiologischen Barrieren hinweg
Stoffe eingeschlossen in micellarer Form werden gut vor einer möglichen Inaktivierung geschützt und provozieren keine unerwünschten Nebenwirkungen auf Nichtzielorgane und Gewebe ⁴
reine und stabile Micellen inklusive Wirkstoff, dadurch Verzicht auf andere bedenkliche Hilfsstoffe möglich

Welche Trägerstoffe sind für Mizellen geeignet und welche sind fragwürdig?

Grenzflächenaktive Substanzen wie Polysorbate darunter Polysorbat 80 und Polysorbat 20, die als Emulgator und Netzmittel beispielsweise in Nahrungsergänzungen dienen, gehören zu den „Problemstoffen“. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) empfiehlt aus diesem Grund eine maximale Aufnahme von Polysorbaten von 0 bis 25 mg pro Kilogramm Körpergewicht. Allerdings sind diese Werte teilweise veraltet und stammen erschreckenderweise aus dem Jahr 1974. ⁵

Auch zusätzliche Konservierungsmittel wie Kaliumsorbat oder Alkohol sind nicht immer unbedenklich. Es gibt aber bereits Mizell-Technologien (Patente), die ohne all diese „Problemstoffe“ auskommen.

Warum ohne Polysorbate?

Polysorbate, insbesondere Polysorbat 80 kommen häufig als Emulgatoren in der Lebensmittelindustrie vor und werden dazu eingesetzt sogenannte Öl-in-Wasser-Emulsionen herzustellen. Studien legen jedoch nahe, dass es dabei zu Schädigungen der Darmflora und Entzündungen kommen kann. Eine Studie aus dem Jahr 2015 zeigte, dass beispielsweise die Emulgatoren Polysorbat 80 und Carboxymethylcellulose bei Mäusen eine Veränderung des Darmbakterien-Spektrums (intestinales Mikrobiom) auslösten, das Darmentzündungen und Fettleibigkeit begünstigt.

Wir raten von Produkten mit z.B. künstlichem Polysorbat 80 (Emulgator) in zu hohen Mengen ab!

Ist die Mizellen-Technologie bedenklich?

Nein, denn Sie passiert auch so täglich in unserem Körper. Mit der Mizellen-Technologie werden nur Prozesse, die in der Natur vorkommen als Vorbild genommen, um Stoffe deutlich besser für unserem Organismus resorbierbar zu machen.

Welchen Unterschied gibt es zu Liposomen?

Mizellen haben einige Vorteile gegenüber anderen sehr kleinen Trägern wie Liposomen, da es schwierig und kompliziert ist, Liposomen in sehr kleinen Einheiten und vor allem stabil herzustellen. Des Weiteren gehen die meisten Liposome während des Transports durch den Magen (Magensäure) und danach im Milieu des Darms kaputt. .

Da Mizellen einschichtige Strukturen besitzen, bleibt der Kern der Mizellen hydrophob, was die Einschließung schlecht löslicher Stoffe im Kern der Mizellen ermöglicht. Dies verbessert auch die Löslichkeit, die Bioverfügbarkeit sowie die Aufnahmezeit der Stoffe. ⁶

Da Mizellen wesentlich stabiler sind, als beispielsweise Liposome, werden keine Konservierungsmittel zur Stabilisierung benötigt. Da die Mizellen wesentlich stabiler sind als Liposome, sind die Produkte meistens sehr robust und unempfindlich gegen Oxidation.

Quellen:

[1] Vgl. C. Schiborr et al.,”The oral bioavailability of curcumin from micronized powder and liquid micelles is significantly increased in healthy humans and differs between sexes” Mol. Nutr. Food Res. 2014, 58, 516-527, https://doi.org/10.1002/mnfr.201300724

[2] Vgl. Jerry T. Thornthwaite, Hare R. Shah, Spencer R. England, Lee H. Roland, Seth P. Thibado, Thomas K. Ballard3, Brandon S. Goodman, “Anticancer Effects of Curcumin, Artemisinin, Genistein, and Resveratrol and Vitamin C: Free Versus Liposomal Forms, 2017, https://doi.org/10.4236/abc.2017.71002

[3] Vgl. Sandra Flory et al., Increasing post-digestive solubility of curcumin is the most successful strategy to improve its oral bioavailability: a randomized cross-over trial in healthy adults and in vitro bioaccessibility experiments, Molecular Nutrition & Food Research, 2021, https://doi.org/10.1002/mnfr.202100613

[4] Vgl. Suman Rana, Jatinder V. Yakhmi: “Interfacial engineering of nanoparticles for cancer therapeutics”, in Nanostructures for Cancer Therapy, https://www.sciencedirect.com/book/9780323461443/nanostructures-for-cancer-therapy, 2017

[5] Vgl. FAO/WHO Expert Committee on Food Additives: ”Toxicological evaluation of some food additives including anticaking agents, antimicrobials, antioxidants, emulsifiers and thickening agents” In:WHO Food Additives Series No. 5., World Health Organization. 1974.

[6] Vgl. Bhavana Joshi, Abhijeet Joshi, in Bioelectronics and Medical Devices: “Ultrasound-based drug delivery systems”, 2019, https://www.sciencedirect.com/book/9780081024201

Studien zu Polysorbaten:

Benoit Chassaing, Omry Koren, Julia K. Goodrich, Angela C. Poole, Shanthi Srinivasan, Ruth E. Ley & Andrew T. Gewirt: “Dietary emulsifiers impact the mouse gut microbiota promoting colitis and metabolic syndromez”, https://www.nature.com/articles/nature14232

Benoit Chassain, Tom Van de Wiele, Jana De Bodt, Massimo Marzorati, Andrew T Gewirtz: “Dietary emulsifiers directly alter human microbiota composition and gene expression ex vivo potentiating intestinal inflammation”, https://gut.bmj.com/content/66/8/1414.abstract

Emilie Viennois, Didier Merlin, Andrew T. Gewirtz and Benoit Chassaing : “Dietary Emulsifier–Induced Low-Grade Inflammation Promotes Colon Carcinogenesis”, https://cancerres.aacrjournals.org/content/77/1/27.short

Benoit Chassaing, Ruth E.Ley, Andrew T.Gewirtz: “Intestinal Epithelial Cell Toll-like Receptor 5 Regulates the Intestinal Microbiota to Prevent Low-Grade Inflammation and Metabolic Syndrome in Mice”, 2014, Pages 1363-1377.e17, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0016508514010725

Carol L Roberts, Åsa V Keita, Sylvia H Duncan, Niamh O’Kennedy, Johan D Söderholm, Jonathan M Rhodes, Barry J Campbell: “Translocation of Crohn’s disease Escherichia coli across M-cells: contrasting effects of soluble plant fibres and emulsifiers”, https://gut.bmj.com/content/59/10/1331

Weitere Arbeiten zum Thema Micellen bzw. Mizellentechnologien:

Aggarwal BB. Curcumin-free tumeric: Identification of novel components of tumeric. Mol Nutr Food Res. 2013; 57:1529-42.

Antony, B., Merina, B., Iyer, V. S., Judy, N., Lennertz, K., & Joyal, S. (2008). A Pilot Cross-Over Study to Evaluate Human Oral Bioavailability of BCM-95CG (Biocurcumax), A Novel Bioenhanced Preparation of Curcumin. Indian Journal of Pharmaceutical Sciences, 70(4), 445–449. https://doi.org/10.4103/0250-474X.44591

Baum L, et al. Curcumin Effects on Blood Lipid Profile in a 6-month Human Study. Pharmacol Res. 2007;56:509-14.

Benoit Chassaing, Ruth E.Ley, Andrew T.Gewirtz: “Intestinal Epithelial Cell Toll-like Receptor 5 Regulates the Intestinal Microbiota to Prevent Low-Grade Inflammation and Metabolic Syndrome in Mice”, 2014, Pages 1363-1377.e17, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0016508514010725

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Benzie IFF, Wachtel-Galor, Herbal Medicine: Biomolecular and Clinical Aspects. 2nd edition.

Bhavana Joshi, Abhijeet Joshi, in Bioelectronics and Medical Devices: “Ultrasound-based drug delivery systems”, 2019, https://www.sciencedirect.com/book/9780081024201

Chainani-Wu N. Safety of Curcumin: A Component of Turmeric (Curcuma Longa). J Altern Complement Med. 2003 Feb;9(1):161-8.368-75. doi: 10.1016/j.j

Cuomo, J., Appendino, G., Dern, A. S., Schneider, E., McKinnon, T. P., Brown, M. J., Togni, S., & Dixon, B. M. (2011). Comparative absorption of a standardized curcuminoid mixture and its lecithin formulation. Comparative Absorption of a Standardized Curcuminoid Mixture and Its Lecithin Formulation., 74(4), 664–669. https://doi.org/10.1021/np1007262

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Kang Q, Chen A. Curcumin inhibits srebp-2 expression in activated hepatic stellate cells in vitro by reducing the activity of specificity

Lopresti AL, Maes M. Turmeric for the Treatment of Major Depression: A Randomised, Double-Blind, Placebo Controlled Study. J Affect Disord. 2014 Oct;167:

Liu, W., Zhai, Y., Heng, X., Che, F. Y., Chen, W., Sun, D., & Zhai, G. (2016). Oral bioavailability of curcumin: problems and advancements. Journal of Drug Targeting, 1–9. https://doi.org/10.3109/1061186X.2016.1157883

Schiborr, C., Kocher, A., Behnam, D., Jandasek, J., Toelstede, S., & Frank, J. (2014). The oral bioavailability of curcumin from micronized powder and liquid micelles is significantly increased in healthy humans and differs between sexes. Molecular Nutrition and Food Research, 58(3), 516–527. https://doi.org/10.1002/mnfr.201300724

SETH P. THIBADO, JERRY T. THORNTHWAITE, THOMAS K. BALLARD and BRANDON T. GOODMAN: “Anticancer effects of Bilberry anthocyanins compared with NutraNanoSphere encapsulated Bilberry anthocyanins”, Accepted October 27, 2017, MOLECULAR AND CLINICAL ONCOLOGY 8: 330-335, 2018

Shrikant Mishra and Kalpana Palanivelu, The Effect of Turmeric on Alzheimer’s disease: An overview, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2781139/

Suman Rana, Jatinder V. Yakhmi: “Interfacial engineering of nanoparticles for cancer therapeutics”, in Nanostructures for Cancer Therapy, https://www.sciencedirect.com/book/9780323461443/nanostructures-for-cancer-therapy, 2017

Wichtiger Hinweis

Dieser Artikel enthält nur allgemeine Hinweise und darf nicht zur Selbstdiagnose oder -behandlung verwendet werden. Er kann einen Arztbesuch nicht ersetzen. Alle zu den Stoffen getroffenen Aussagen beschreiben Eigenschaften und physiologische Wirkungen, die bei Konsumenten natürlicherweise unterschiedlich ausfallen können und stellen keine Heil- oder Gesundheitsversprechen dar.

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