„Aktive“ Curcuminoide durch PUS-Technologie mit der vollständigen natürlichen Kurkuma-Matrix

 

4.000 Jahre alte traditionelle Ayurveda und ultramoderne Technologie

Die Kurkumawurzel wird schon seit über 4.000 Jahren in der traditionellen Ayurveda für eine Vielzahl von Erkrankungen erfolgreich eingesetzt, einschließlich Rheumatismus, Körperschmerzen, Hauterkrankungen, Darmwürmer, Durchfall, Intermittierenden Fieber, Leberfunktionsstörungen, Gallengang, Harnentladungen, Dyspepsie, Entzündungen, Verstopfung, Leukodermie, Amenorrhö und Koliken.1  Im traditionellen chinesischen Medizin wird Kurkuma verwendet, um Angina pectoris, Bauchschmerzen, postpartale Bauchschmerzen und Gallensteine zu behandeln.2

Die klinischen Anwendbarkeit von Curcumin ist jedoch durch seine geringe Bioverfügbarkeit begrenzt. Deswegen wurde Cureit entwickelt, eine patentierte Formel, welche die Bioeffizienz von Curcuminoiden auf eine neue Ebene hebt. Deswegen werden sie als „aktive“ Curcuminoide bezeichnet. Die patentierte Polaren-Unpolaren-Sandwich (PUS)-Technologie* mit der vollständigen Kurkuma Matrix bewirkt eine hohe Bioverfügbarkeit von Curcuminoiden durch andere wichtige biologisch aktive Komponente der Kurkumawurzel. Diese wirken jedoch nicht nur synergistisch mit den Curcuminoiden, sondern haben auch ihre eigenen gesundheitsfördernden Wirkungen.

*PUS-Technologie: Die polare-unpolare Sandwich-Technologie kuppelt Curcuminoide an wasserlösliche und fettlösliche Bestandteile aus der vollständigen Kurkuma-Matrix in einer Form mit hoher Bioverfügbarkeit.   „Polar“ und „unpolar“ (Nonpolar auf Englisch) sind Begriffe, die bezeichnen, ob es eine elektrische Nettoladung über das Molekül gibt. Für praktische Zwecke konnte man sagen, dass polare Moleküle wasserlöslich – da Wasser selbst polar ist – und unpolare Moleküle fettlöslich sind (da Fett unpolar ist).

Bioverfügbarkeit ist essentiell

Die Bioverfügbarkeit von Curcumin ist  essentiell und oft ein prägendes Problem, weil es bei ernsthaften Krankheiten wie bspw. Krebs eingesetzt wird. Curcumin spielt eine Rolle bei der Apoptose (Zelltod) und kann somit das Wachstum von Tumoren verhindern. Dr.med. Michal Heger vom Academisch Medisch Centrum (AMC) in Amsterdam warnt aber vor die schlechte Aufnahme über den Darm, den Abbau im Blut und die Umwandlung in eine inaktive Form durch den Leber. Auf der Website seines Krankenhauses heißt es: „Unter idealen Bedingungen, erklärt Heger, greift Curcumin in alle Prozessen, die für Krebszellen charakteristisch sind, ein. Es hemmt Metastasen, wirkt die Bildung von Blutgefäßen in einem Tumor [Angiogenese] entgegen und hemmt die Produktion von Wachstumsfaktoren, stimuliert die anti-Wachstumsfaktoren, hemmt die unendliche Zellteilung und stimuliert die  Zellen zum Sterben [Apoptose]. Viele aktuelle Formen der Chemotherapie greifen in der Regel in nur einen dieser Prozesse ein. Wenn es richtig verabreicht wird, ist das bei Curcumin nicht der Fall. Außerdem sind Chemotherapeutika teuer und schädlich für normale Zellen, während Curcumin eine schützende Wirkung auf gesunde Zellen bietet und kostengünstig  ist. Dies wird durch mehrere klinische Studien bestätigt, die mit Curcumin durchgeführt werden.‘“3 Diese vielversprechenden Möglichkeiten verleihen der obigen Warnung über die Bioverfügbarkeit noch mehr Wichtigkeit. Weil Cureit speziell entwickelt wurde, um diese Probleme zu überwinden, ist es eine äußerst wichtige Substanz.

 

curcuminoide

Curcuminoide

Curcuminoide sind gelbe natürliche Phenolbestandteilen aus dem Rhizom des Gewürzkrauts Curcuma longa L. aus der Familie der Ingwergewächse (Zingiberaceae), weithin bekannt als Kurkuma. Die wichtigsten chemischen Substanzen der Kurkuma sind Curcuminoide, die ihm die charakteristische gelbe Farbe verleihen. Im therapeutischen Bereich werden oft nur die Curcuminoide verwendet, die durch Ethanol-Extraktion vom Kurkuma getrennt werden. In der Regel enthält diese Extraktion 0,3-5,4% Curcumin je nach Jahreszeit der Ernte.4 Curcumin, DemethoxyCurcumin und Bisdemethoxycurcumin sind  die wichstigsten Curcumoiden.5

Die Kurkuma: Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile

In der traditionellen Ayurveda wurde  herausgefunden, dass Kurkuma viele biologische Aktivitäten besitzt. Zuerst glaubte man, dass all diese Aktivitäten auf die Curcuminoide in Kurkuma zurückzuführen waren. In den letzten Jahren fanden Forscher jedoch außer Curcuminoiden fast 200 andere bioaktive Moleküle in der Wurzel der Curcuma longa L.. Sie stellten fest, dass die kombinierte Summe der Substanzen der gesamten Kurkuma-Matrix für eine Vielzahl von biologischen Aktivitäten verantwortlich ist. Obwohl nicht von jedem phytochemischem Bestandteil die Wirkung bekannt ist, hat man von einigen die potentiellen Wirkung festgestellt:

Zahl der SubstanzenWirkung
12antikrebs
17antitumor
23antibakteriell (antibiotisch)
27antioxidativ
37entzündungshemmend

Unter den 37 Substanzen mit potentiellen entzündungshemmenden Eigenschaften sind z.B.: Ar-Turmeron, beta-Turmeron, Ascorbinsäure, Azulen, beta-Pinen, beta-Sitosterol, 1,8-Cineol, alpha-Curcumen, alpha-Terpineol, alpha-Pinen, Borneol, Kaffeesäure, Caryophyllen, Zimtsäure, Bisacuron und Curcuminoide. Andere Phytochemikalien, die ähnliche Eigenschaft besitzen, umfassen Dehydrocurdion, Eugenol, Limonen, Linalool, Magnesium, Procurcumenol, Protocatechuinsäure, Quercetin, Stigmasterol, Vanillinsäure, Germacron, Salicylate, Bis- (4-hydroxycinnamoil)-methan, api-Procurcumenol, Feruloyl-4-Hydroxycinnamoylmethan, Natriumcurcumat und Tetrahydrocurcumin.6

Aristoteles hat es bereits gesagt: „Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile.“ Wegen der Vielzahl an biologischen Wirkungen und dem Synergismus der Substanzen, ist zu erwarten, dass bei der Erhaltung der Gesundheit oder Heilung bestimmter Krankheiten die Verwendung der ganzen Wurzel der Curcuma longa L. im Vergleich mit Curcumin als Einzelpräparat einen besseren Nutzen hat. Darüber hinaus gibt es Hinweise darauf, dass die anderen Bestandteile der Kurkuma die Bioverfügbarkeit von Curcuminoiden erheblich erhöhen. Daher wurde eine Suche nach einer Möglichkeit durchgeführt, die ganze Kurkuma-Matrix zu verabreichen.

Resorptionsprobleme

Es gab im therapeutischen Bereich noch eine weitere Herausförderung: Die gesundheitlichen Vorteile von Curcuminoiden sind aufgrund ihrer schlechten wässrigen Löslichkeit, der sehr geringen systemischen Bioverfügbarkeit, der schnellen metabolischen Veränderungen und der schnellen Eliminierung stark eingeschränkt. Die meisten der bestmöglichen Curcumin-Formulierungen, die bislang produziert wurden, haben im Vergleich zu unformuliertem Curcumin nicht mehr als eine zehnfache Erhöhung der Bioverfügbarkeit erreicht. Während jede dieser neuartigen Lieferstrategien ein bedeutendes Versprechen bietet, gibt es immer noch Einschränkungen für ihre potenzielle Nutzung in Nahrungsergänzungsmitteln. Darüber hinaus sind die meisten dieser Technologien nicht in der Lage einer hohen Beladung von Curcumin/Curcuminoiden gerecht zu werden, wodurch die biologische Aktivität der fertigen Produkte beschränkt wird. Der aktuelle Trend besteht darin, einzigartige Abgabesysteme, chemische Derivate und chemische Analoga zu entwickeln und zu nutzen, um diese pharmakologischen Hindernisse zu umgehen.

Caveat Emptor*: Piperin als Bioenhancer

Es gibt Hersteller die Curcumin mit Piperin anbieten. Piperin sollte die Bioverfügbarkeit erhöhen. Der Substanz ist jedoch ein Marketing Trick, denn er verlangsamt den Metabolismus. Es wurden verschiedene Mechanismen in Bezug auf die Bioenhancer-Aktivität von Piperin vorgestellt. Piperin hemmt Wirkstoffe / Arzneimittel und metabolisierende Enzyme, stimuliert aber die Absorption durch Stimulierung von Aminosäuretransportern im Darm. Weiterhin inhibiert es die Zellpumpe, die für die Eliminierung von Arzneimitteln aus Zellen verantwortlich ist, zudem inhibiert es auch die intestinale Produktion von Glucuronsäure, wodurch aktive Wirkstoffe / Arzneimittel in den Körper gelangen können. Es kann die Absorption von Arzneimitteln im GI-Trakt erhöhen und gleichzeitig Enzyme hemmen, die für den Metabolismus verantwortlich sind, insbesondere in der Leber, wenn die Wirkstoffe / Arzneimittel nach Absorption aus dem GI-Trakt durch die Leber strömen. In Tierversuchen inhibierte die orale Verabreichung von Piperin die hepatischen Arylkohlenwasserstoffhydroxylase (AHH) – und UDP-Glucuronyltransferase-Aktivitäten stark. Daher ist Piperin ein wirksamer Inhibitor des Arzneimittelmetabolismus.

Eine andere Studie zeigt, dass Piperin die Glucuronidierungsrate durch Senkung des endogenen UDP-Glucuronsäuregehalts und auch durch Hemmung der Transferaseaktivität modifiziert. Piperin hemmt das menschliche P-Glykoprotein und CYP3A4. Beide Proteine werden in Enterozyten und Hepatozyten exprimiert und tragen in hohem Maße zur First-Pass-Elimination vieler Medikamente bei; dies deutet darauf hin, dass Piperin die Plasmakonzentrationen von P-Glykoprotein und CYP3A4-Substraten beim Menschen beeinflussen könnte, insbesondere bei oral verabreichten Wirkstoffen / Arzneimitteln. Einige der metabolisierenden Enzyme, die durch Piperin gehemmt oder induziert werden, schließen die Cytochrom P450-Enzyme CYP1A1, CYP1B1, CYP1B2, CYP2E1 und CYP3A4 ein. Die meisten Arzneimittel wie Curcumin, das durch diese Enzyme metabolisiert wird, werden daher durch Bioenhancer wie Piperin beeinflusst.7-11

Praktisch bedeutet dies folgendes: Wenn man Kurkuma über die Nahrung aufnimmt, wird das Curcumin nach und nach im Blutserum aufgenommen und  die Serumwerte steigen. Diese Werte werden als Maß für die Bioverfügbarkeit genommen.  Weil Piperin die Metabolisierung von Curcumin hemmt, werden so hohe Blutwerte erreicht. Die werden missbraucht, um zu zeigen, dass ein Curcumin-Produkt mit Piperin eine hohe Bioverfügbarkeit bewirkt. Piperin ist deswegen um Marketinggründen sehr interessant, aber um einen therapeutischen Effekt zu bewirken, müssen Curcuminoide verstoffwechselt werden und nicht im Blut bleiben.

*Der Käufer möge sich hüten.

PUS-TECHNOLOGIE

PUS-Technologie

Die Polare-Unpolare-Sandwich (PUS)-Technologie mit der vollständigen natürlichen Kurkuma-Matrix ist die Antwort auf sowohl die Resorption als die Verwendung synergistischer und bioeffektiver Substanzen aus dem Kurkumawurzel.  Sie wurde entwickelt, um die höchstmögliche Bioverfügbarkeit und Synergie zu garantieren und wurde als CureIt® patentiert.

Mit der PUS-Technologie wurde die Kurkuma-Matrix aus der Extrahierung drei verschiedener Bestandteile  neu erzeugt:

  • Curcuminoide
  • Ätherisches Öl aus der Kurkuma
  • Kurkuma-Wasserextrakt.

Im Herstellungsverfahren wird zuerst das zerkleinerte rohe Material (getrocknete Kurkuma-Rhizomen) unter Verwendung von Ethanol extrahiert. Das erhaltene Oleoresin-Extrakt wird zunächst kristallisiert, um Curcuminoid-Kristalle mit 95% Reinheit herzustellen. Anschließend wird ätherisches Öl durch Wasserdampfextraktion aus dem Rohmaterial abgetrennt. Im letzten Schritt werden aus dem restlichen Kurkuma-Pulver Kohlenhydrate, Ballaststoffe und Turmerin, ein Protein aus Curcuma longa L., mit Wasser extrahiert. Das wasserlösliche Turmerin ist effizienter, um die Lipid-Doppelschicht der Zelle zu überqueren. Diese drei Bestandteile werden zu einem PUS-Schlamm gemischt, getrocknet und  mit Hilfe einer Molekularmühle als Pulver gefertigt.

Während die meisten herkömmlichen Produkte nur Curcuminoide enthalten, kombiniert das einzigartiges Prozess der PUS-Technologie diese drei Komponente (sehe das nachfolgende SEM Bild).

 

SEM-Bild von Cureit

SEM-Bild von Cureit mit den drei Schichten der polaren-unpolaren Sandwichform.

Von Oben nach Unten: der polare Schicht, Curcuminoide und der unpolare Schicht.

Basiert auf morphologische Unterschiede wurden die roten Linien vom Elektronenmikroskop eingezeichnet.

Die PUS-Technologie bewirkt einen mikroskopischen Sandwich, wodurch Curcuminoide an wasserlösliche und fettlösliche Bestandteile aus der vollständigen Kurkuma-Matrix kuppeln. Das Ergebnis ist eine Substanz mit hoher Bioverfügbarkeit oder „aktiven“ Curcuminoiden.  Die Curcuminoide sind als Einzelmoleküle  innerhalb dieses Sandwich gut geschützt. Die bioaktiven Moleküle (wasserlöslich und fettlöslich), die außer den Curcuminoiden in Cureit vorhanden sind, verbessern als Außenseiten des Sandwich die Bioverfügbarkeit der Curcuminoide. Während die Bisabolane (der Sesquiterpene-Familie) die unpolare Seite bilden, kreieren die wasserlöslichen Proteine und die Kohlenhydrate die Polarseite. Die PUS-Technologie ermöglicht es, Curcuminoide an die Darmwände abzugeben, um dort die Zellmembran durch einfache Diffusion – durch verbesserte Löslichkeit und Absorption  –  zu passieren.12

Analyse

Die Analyse des chemischen Profils von Cureit bestätigt die Gegenwart von Curcuminoiden (Curcumin, Demethoxycurcumin und Bismethoxycurcumin), Lactone, Sesquiterpene und deren Derivate in der Polarschicht und aromatischem Tururonon, Dihydroturmeron, Turmeronol, Curdione und Bisacurone in der unpolaren Schicht. Auch wurde die Präsenz von Curcuminoiden mit hoher Stabilität in der PUS-Formulierung bestätigt.12

Die Vorteile von Cureit-Curcumin

Über die bessere Bioverfügbarkeit hinaus behält Cureit die Vorteile der traditionellen modifizierten Systeme, wie erhöhte physikalische Stabilität, Schutz vor dem Abbau des Wirkstoffmoleküls im Körper, kontrollierte Freisetzung und Biokompatibilität. Punktuell hat die PUS-Technologie fünf Vorteile:

  • Erhaltung funktioneller Eigenschaften
  • Verbesserung der Stabilität von Verbindungen
  • Erhöhung gesundheitlicher Vorteile
  • Kontrolle der Freisetzung von bioaktiven Verbindungen zu der gewünschten Zeit und dem spezifischen Ziel
  • Erhöhung der Bioverfügbarkeit von bioaktiven Verbindungen12

Vergleich

Die Ergebnisse einer Vergleichsstudie mit dem 95% Curcumin-Standard belegen, dass die Bioverfügbarkeit von Cureit gemessen durch sowohl die AUC* als auch den Cmax (der Spitzenplasmaspiegel) 10-fach höher war.12,13

* Area under the curve. Deutsch: „Fläche unter der Kurve“, die Fläche unter der Konzentrations- Zeit-Kurve eines Wirkstoffes im Blut. Sie ist die Größe, die zeigt, wie gut das Curcumin absorbiert wurde.

Im Vergleich mit herkömmlichen Curcumin-Formulierungen hat das Cureit deutliche Vorteile in der Bioverfügbarkeit. Sowohl der Absorptionsgrad (Ausmaß) als auch die Absorptionsrate (Schnelligkeit) ist besser.14

CureIt® (in Kapseln) im Vergleich zu anderen Curcumin-Formulierungen
 Curcumin mit Kurkuma-ÖlCurcumin mit Phospholipiden
Absorptionsgrad6-mal höher5-mal höher
Absorptionsrate3-mal schneller2,5-mal schneller

Fazit

Die PUS-Technologie ist eine vielversprechende Möglichkeit für die effektive therapeutische Anwendung von Curcumin. Mit „aktiven“ Curcuminoiden durch die PUS-Technologie mit der vollständigen Kurkumamatrix bewirkt sie nicht nur eine erhöhte Bioverfügbarkeit, sondern auch zusätzliche und synergistische Effekte der bioaktiven Substanzen in der vollständigen, natürlichen Kurkumamatrix und — wegen der Struktur — gesicherte funktionelle Vorteile.

Referenzen

  1. Jain SK, DeFilipps RA. Medicinal Plants of India. Algonac, MI, Reference, 1991, p. 120.
  2. Chang HM, But BPH. Pharmacology and Applications of Chinese Materia Medica, Vol 2. Philadelphia, PA, World Scientific, 1986, pp 936–939
  3. Geelwortel tegen tumoren, AMC, 1 oktober 2012
  4. Leung A. Encyclopedia of Common Natural Ingredients Used in Food, Drugs, and Cosmetics. New York, Wiley, 1980, pp 313– 314
  5. Zhongfa L, Chiu M, Wang J, Chen W, Yen W, Fan-Havard P, Yee LD. Enhancement of Curcumin oral absorption and pharmacokinetics of Curcuminoids and Curcumin metabolites in mice. Cancer Chemother Pharmacol 2012; 69: 679-689
  6. Curcumin – The journey from “Bio Availability” to “Bio-Efficiency” A breakthrough in curcumin science. Aurea Biolabs White Paper.
  7. Bhardwaj RK, Glaeser H, Becquemont L, Klotz U, Gupta SK, Fromm MF. Piperine, a major constituent of black pepper, inhibits human P-glycoprotein and CYP3A4. J Pharmacol Exp Ther. 2002 Aug;302(2):645-50. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12130727
  8. Atal CK, Dubey RK, Singh J. Biochemical basis of enhanced drug bioavailability by piperine: evidence that piperine is a potent inhibitor of drug metabolism. J Pharmacol Exp Ther. 1985;232:258–62. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3917507
  9. Singh J, Dubey RK, Atal CK. Piperine-mediated inhibition of glucuronidation activity in isolated epithelial cells of the guinea-pig small intestine: evidence that piperine lowers the endogeneous UDP-glucuronic acid content. J Pharmacol Exp Ther. 2002;302:645–50. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3080587
  10. Khajuria A, Zutshi U, Bedi KL. Permeability characteristics of piperine on oral absorption – An active alkaloid from peppers and a bioavailability enhancer. Indian J Exp Biol. 1998;36:46–50. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9536651
  11. Atal N, Bedi KL. Bioenhancers: Revolutionary concept to market. Journal of Ayurveda and Integrative Medicine. 2010;1(2):96-99. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3151395/
  12. Amalraj A, et al. Preparation of a novel bioavailable curcuminoid formulation (Cureit™) using Polar-Nonpolar-Sandwich (PNS) technology and its characterization and applications. Mat Science and Engin C. Feb. 2017. DOI: 10.1016/j.msec.2017.02.068
  13. Gopi S, et al. A Pilot Cross-Over Study to Assess the Human Bio Availability of “Cureit” A Bio Available Curcumin in Complete Natural Matrix, Asian Journal of Pharmaceutical Technology & Innovation, 03 (11); 2015
  14. A randomized, open label, balanced, three group, three treatments, parallel group comparative study to assess single-dose oral bioavailability of cureit capsule (500 mg) with curcumin with turmeric oil (500 mg) and curcumin with phospholipids (500 mg) capsule in healthy human adult male volunteers under fasting conditions. 2015 Clinical study report.

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