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Phospholipide in der Hautpflege
In selbst hergestellter Naturkosmetik vereinen Phospholipide Eigenschaften
eines Wirkstoffs, eines pflegenden Lipids und eines hautverträglichen
Emulgators in einem Produkt. Wir nutzen diese kosmetisch hervorragende
Rohstoffgruppe vor allem in Form des natürlichen Lecithingehalts
in nativen, pflanzlichen Ölen und als isoliertes, konzentriertes
Produkt: Lipodermin (Natipide® II), Fluidlecithin Super, Reinlecithin,
Lysolecithin, Emulmetik® 320 sind bekannte Rohstoffe und beliebte
Alternativen zu den klassischen Emulgatoren.
Der folgende Beitrag skizziert die wesentlichen kosmetischen Wirkungen
von Phospholipiden aus biochemischer und dermatologischer Sicht und zeigt
auf, wie sie die Gesundheit unserer Haut unterstützen.
Aufbau eines Phospholipid-Moleküls
Die wichtigsten Bestandteile nativen Rohlecithins aus Pflanzenölen oder aus tierischen Lecithinquellen wie Hühnerei sind Phospholipide. Sie sind ambiphil, d .h. sie verfügen über einen stark hydrophilen (wasserliebenden) Teil und einen relativ großen hydrophoben (wasserabweisenden), also lipophilen (fettliebenden) Bereich. Phosphatidylcholin ist zudem amphoter, es weist eine positive und eine negative Ladung in der so genannten »Kopfgruppe« auf. Schauen wir uns erst einmal ein typisches Phospholipid-Molekül an: die untere Abbildung zeigt den schematischen Aufbau von Phosphatidylcholin, dem bekanntesten Phospholipid, das kosmetisch eingesetzt wird.
- Das amphotere Phosphatidylcholin-Molekül, mit zwei Fettsäuren verestert.
Phospholipide haben eine besondere Charakteristik: sie bilden in Gegenwart von Wasser besondere Strukturen aus. Wie feste Kristalle ordnen sich die Phospholipid-Moleküle in räumliche Gefüge, bei denen sich die Fettsäureketten parallel zu einander ausrichten; gleichzeitig sind diese Strukturen beweglich und entsprechen in ihrer Konsistenz einer Flüssigkeit. Diesen Zustand nennt man daher auch »flüssig-kristallin«:
- Abbildung 2 zeigt eine typische lamellenartige (lamellare) Anordnung von Phospholipid-Molekülen, hier ist es Phosphatidylcholin. Sie bilden Bilayer aus (»bi« bedeutet »zwei«, »doppelt«), bei denen die Fettsäureketten zu einander geordnet sind. Die gesättigte Fettsäure ist als gerader Strich und die ungesättigte als Strich mit »Knick« dargestellt.
Abhängig von der Konzentration an Phosphatidylcholin bzw. dem dominanten Phospholipid-Typ, der Temperatur und der Phospholipid-Konzentration in Wasser können sich unterschiedliche räumliche Anordnungen ergeben, deren Behandlung hier zu weit führen würde. Bekannt sind Ihnen sicher Liposome, das sind kugelförmig angeordnete Lipiddoppelschichten, die einschalig sein können (also nur aus einer Doppelmembranschicht bestehen) oder mehrschalig (d. h. es sind mehrere dieser Doppelmembrane um einander gelegt).
Die oben beschriebene Ambiphilie, also die Molekülstruktur mit hydrophilem und lipophilem Part, ihre Fähigkeit zur Ausbildung von Doppelmembranen, analog denen der Zellmembrane in der Epidermis und denen der Lipidlayer im Stratum corneum, und ihre Affinität zu hauteigenen Lipiden prädestiniert Phospholipide für die Herstellung hautanaloger Emulsionssystene mit großer Hautverträglichkeit. Nach heutigen Erkenntnissen gelten Lecithine als nicht irritativ oder allergen und nicht komedogen. Sie sind daher eine hervorragende Alternative zu unseren klassischen Emulgatoren auf Glucosebasis, insbesondere bei neurodermitischer, extrem trockener oder barrieregestörter Haut.
Phospholipide sind fähig, mit den Lipidlayern in der Barriereschicht zu interagieren, sich dort in die Membrane einzubauen, ihre Packungsordnung zu verändern und sie für wasserlösliche Wirkstoffe durchlässiger zu machen, d. h. ihre Permeabilität zu fördern. Dies ist u. a. der Grund, warum lecithinreichen Ölen wie Avocado- oder Traubenkernöl ein »Gleitschienen-Effekt« zugeschrieben wird und sie als optimale »Einschleuser« für Wirkstoffe gelten.
Interessant ist die Beobachtung einer Studie, nach der lecithinarme Varianten von Soja- und Weizenkeimöl wesentlich schneller in die Haut penetrieren als native, lecithinreiche Proben. Lecithin fördert die Spreitfähigkeit von Ölen, scheint jedoch (?), zumindest gibt es Veröffentlichungen mit dieser Aussage, die Einziehgeschwindigkeit teilweise zu verringern. Ausnahme ist das bereits genannte Avocadoöl, bei dem heute vor allem einige noch nicht identifizierte, kurzkettige Fettsäuren für sein gutes Penetrationsvermögen verantwortlich gemacht werden, und das Traubenkernöl. Grund ist möglicherweise ihr deutlich rückfettender, viskoser Charakter, der ihnen eine gewisse haptische (fühlbare) »Reichhaltigkeit« verleiht.
Im Folgenden werde ich Sie durch den »Begriffsdschungel« verschiedener Lecithine führen und die einzelnen, für uns verfügbaren Lecithine in ihrem kosmetischen Einsatz einordnen. Dann wird vermutlich auch verständlicher, warum manchmal von »Lecithin«, an anderen Stellen von »Phosphatidylcholin« gesprochen wird.
Lecithin oder Phosphatidylcholin?
Handelsübliches Rohlecithin aus Sojaöl besteht u. a. aus verschiedenen Fraktionen von Phospholipiden, wie z. B. Phosphatidylcholin (PC; es entspricht dem chemischen Trivialnamen »Lecithin«), daneben Phosphatidylethanolamin (PE), Phosphatidylinosit (PL) und Phosphatidylserin (PS) sowie aus Triglyceriden, Tocopherolen, Glycolipiden, Sterolen und anderen Substanzen.
Je nach Quelle und Kontext existieren jedoch unterschiedliche Bezeichnungsmodi
für »Lecithin«: in der wissenschaftlichen, rein chemischen
Sprachweise wird der Begriff nur auf die isolierte Substanz Phosphatidylcholin bezogen,
die oben bereits vorgestellt wurde. Der Begriff »Lecithin« wird
jedoch auch weiter gefasst als Bezeichnung für das native Substanzgemisch verwendet
und schließt neben Phosphatidylcholin andere Phospholipide wie
Phosphatidylserin, -ethanolamin und -linositol mit
ein, die sich im Grad ihrer Hydrophilie unterscheiden (der letzte Namensbestandteil
nennt die jeweilige funktionelle Gruppe, siehe Abbildung 1 oben).
Es gibt demnach eine strenge chemische Sicht, die die isolierte chemische
Substanz »Lecithin« und eine pragmatischere, die das
Produkt »Lecithin« in den Fokus nimmt, das eben naturgemäß,
neben Triglyceriden, Kohlenhydraten und ca. 1 % Wasser, aus verschiedenen
Phospholipiden besteht, unter denen Phosphatidylcholin den Hauptbestandteil
ausmacht.
Für Produkte auf dem Markt bedeutet dies: Lecithine mit gleicher
INCI-Bezeichnung können auf Basis nativen Lecithins (also des Substanz-Gemischs
aus Phospholipiden, Glycolipiden, freien Fettsäuren usw.) oder auf
Basis von Lecithinen mit konzentriertem Gehalt an Phosphatidylcholin
hergestellt werden. So gibt es im Handel z. B. Lyso- und hydrierte
Lecithine unterschiedlicher Zusammensetzung, mit gezielt eingestelltem
Phosphatidylcholin-Gehalt von 15 bis über 90 % (ab 50 %
Phosphatidylcholingehalt sind Lecithine in der Regel unter bestimmten
Voraussetzungen zur Liposomenbildung fähig), mit unterschiedlichen
Eigenschaften und Anforderungen an ihre Verarbeitung: Lysolecithin, Lysophosphatidylcholin,
»Hydrogenated Lecithin« auf Basis hydrierten Sojalecithins
(mit »natürlichem« Phosphatidylcholingehalt) oder Compounds
aus hydrierten Phosphatidylcholinen in hohen Einsatz-Konzentrationen. Es ist
sehr wichtig, sich das bewusst zu machen: es gibt nicht das Lysolecithin
oder das hydrierte Lecithin. Bevor wir also Aussagen zu einem Produkt
machen können, müssen wir recherchieren, um welches es sich exakt handelt.
Lecithine im kosmetischen Einsatz
Produkte, die wir unter der INCI-Bezeichnung »Lecithin« kaufen
(wie Lipodermin, Fluidlecithin Super, Lysolecithin und Reinlecithin),
sind unterschiedlich komponiert und modifiziert. Die für uns Selbstrührer
verfügbaren Produkte bestehen im Wesentlichen aus unterschiedlichen
Mischungen und Konzentrationen an Phospholipid-Fraktionen, die sich in
ihren Eigenschaften (z. B. ihrer Hydrophilie oder Lipophilie und damit
auch ihrem HLB-Wert) stark von einander
unterscheiden. Die qualitativ hochwertigste Fraktion aller Phospholipide
ist das Phosphatidylcholin (kurz »PC« genannt) – je
höher der Anteil eines Lecithin-Produkts an dieser Fraktion, desto
pflegender, hochwertiger und teurer ist das Gesamtprodukt. Daneben können
diese Phospholipide mit unterschiedlichen Fettsäuren verestert sein
und somit ungesättigten, hydrierten oder teilhydrierten Charakter
haben. »Hydriert« bedeutet, dass die Doppelbindungen
der Fettsäuren mit Wasserstoff (lateinisch: Hydrogenium)
gesättigt werden und ihren ungesättigten Charakter verlieren.
Dadurch erhöht sich ihr Schmelzpunkt (sie sind bei Raumtemperatur
fester) und verringert sich ihre Fähigkeit, mit den Membranen der
Haut zu interagieren und in die Haut zu penetrieren; sie verbleiben
in den oberen Schichten des Stratum corneum. Mit ungesättigten Fettsäuren
veresterte Phosphatidylcholine hingegen fördern die Flexibilität
der Membrane, verschmelzen mit ihnen und sind fähig, in die Haut
zu penetrieren und Wirkstoffe mitzunehmen; sie können auch innen
mit Wirkstoffen beladen werden; man spricht in diesem Zusammenhang von Carriersystemen (aus
dem Englischen, carrier: fördern, transportieren). Das
sind u. a. unsere bekannten Liposome.
Neben seinen penetrationsfördernden Eigenschaften hat Phosphatidylcholin
eine weitere, für die Barrierefunktion der Haut wichtige Bedeutung:
die mit dem PC veresterte Linolsäure (die ungesättigte rechts
oben in Abbildung 1) kann durch hauteigene Enzyme (Esterasen und Phospholipasen)
gespalten werden und steht bei der Produktion von Ceramide 1 zur Verfügung,
einem Lipid, das wesentlich zur Ausbildung der Barrierefunktion beiträgt.
Von den im Selbstrührer-Bereich erhältlichen Produkten ist
Lipodermin mit einem Anteil von ca. 76 % mit ungesättigter
Linolsäure verestertem PC an der Phospholipidfraktion (15 % absolut)
das hochwertigste Lecithin mit der höchsten Permeabilität.
Fluidlecithin Super (Phosal® 50 SA+) weist ca. 53–55 %
ungesättigtes PC auf; Fluidlecithin CM (Phosal® 35 SB) verfügt über
ca. 35 %. Reinlecithin beinhaltet um die 18–26 % Phosphatidylcholin
und hat daher vorwiegend emulgierende Funktion, ebenso wie Lysolecithin mit nur
ca. 15 % Phosphatidylcholin; gerade letztere beiden sind daher kosmetisch vorwiegend
als verträgliche Emulgatoren zu sehen. Aus diesen Daten wird deutlich, dass sich Fluidlecithin,
wie man bisweilen in Foren liest, nicht einfach aus Reinlecithin und Distelöl selbst mischen
lässt – die Preisunterschiede der Produkte spiegeln eben auch die
Qualität ihrer Bestandteile wieder. Auch wenn der PC-Gehalt von Lipodermin im Vergleich zu den anderen
Lecithinprodukten gar nicht so hoch erscheint, ist es im Vergleich zu
den anderen Produkten konzentrierter: mehr als 20 % Phospholipide lassen
sich nicht in das Gel einarbeiten, da die Packungsdichte der Präliposome
bereits bei dieser Konzentration erschöpft ist. Bei Hautauftrag kann das
PC direkt und sehr effektiv wirken.
| Produkt | Charakteristika | Anteil an PC in % |
|---|---|---|
| Alle Angaben sind den Produktdatenblättern entnommen. | ||
| Emulmetik® 320 | pulverförmig, entölt, hydriert (gesättigt) | ca. 23 |
| Phospholipon 80 H | pulverförmig, entölt, hydriert (gesättigt) | ca. 76 |
| Fluidlecithin CM (Phosal® SB 35) |
zähflüssig, in Sonnenblumenöl gelöst, primär ungesättigt | ca. 35 |
| Fluidlecithin Super (Phosal® SA 50+) |
zähflüssig, in Distelöl gelöst, primär ungesättigt | ca. 53 |
| Lipodermin (Natipide® II) |
gelförmig, Präliposomenpräparat, primär ungesättigt | ca. 15 |
| Lysolecithin | zähflüssig, in Sojaöl gelöst, primär ungesättigt | ca. 15 |
| Reinlecithin | pulverförmig oder granuliert, entölt, primär ungesättigt | ca. 23 |
Interessant ist übrigens eine Studie zur Wirkung aus unterschiedlichen Phospholipid-Fraktionen zusammen gesetzter Liposome: während Liposome aus dem lipophilen und ladungsneutralen Phosphatidylcholin einen deutlichen Hydratationseffekt zeigten (d. h. eine Steigerung der Hautfeuchtigkeit), bewirkten liposomale Präparate mit vorwiegendem Anteil an Phosphatidylinosit sogar einen austrocknenden Effekt; vermutet wird, dass die freien Hydroxylgruppen dieses Phospholipids Wasser aus der Haut an sich zieht. Fazit der Studie: »Während lipophile Phospholipide eine Erhöhung der Hautfeuchtigkeit bedingen, können hydrophile Anteile ein Austrocknen bewirken.« (siehe rechts: K. Schöbel, S. 118). Tatsächlich bewirkt die Permeabilitätssteigerung durch Lecithine (vor allem durch das phosphatidylcholinreiche Lipodermin und das leicht hydrophile Lysolecithin) immer auch die Gefahr eines erhöhten transepidermalen Wasserverlusts. In einer ausgewogenen Rezeptur lassen sich diese Wirkungen jedoch durch barriereschichtstärkende Lipide (z. B. gesättigte Fettsäuren, Phytosterole und Cholesterole) kontrollieren.
Gesättigt oder nicht gesättigt?
Aus dem Vorhergehenden könnte geschlossen werden, dass gesättigte
Lecithine oder Phosphatidylcholine weniger wertvoll in der Hautpflege
seien als ungesättigte, weil sie weniger tief in die Hornschicht
eindringen. Das stimmt so nicht: das Prinzip der
DMS®-Creme
(DMS meint Derma Membran Struktur) arbeitet gezielt mit
gesättigten Phosphatidylcholine (auf Basis von Palmitin- und Stearinsäure),
die sich vollkommen anderes verhalten als die ungesättigten, flexible
Membranen bildenden wie z. B. die des Lipodermin. Phosphatidylcholin
aus Soja besteht typischerweise aus ca. 12,9 % Palmitinsäure
(C16:0), 4,4 % Stearinsäure (C18:0), 10,5 % Ölsäure
(C18:1), 66,5 % Linolsäure (C18:2) und 5,7 % Linolensäure
(C18:3). Durch Hydrierung werden die Doppelbindungen der ungesättigten
Fettsäuren gesättigt; diese verlieren ihre Flexibilität.
Der Einsatz gesättigter (hydrierter) Fettsäuren bewirkt eine
Versteifung der liposomalen Membrane und erzeugt rigide, feste Hüllen.
Diese gesättigten Phospholipide dringen aufgrund fehlender Flexibilität
nur geringfügig in die Hornschicht ein, haften sich dort jedoch
an das Keratin der Keratinozyten, wo sie fetthaltige Pflegestoffe binden
und als effektive Feuchtigkeitsspender wirken – so wie es
naturgemäß Ceramide tun, die durch kovalente Bindungen (Atombindungskräfte)
mit den äußeren Proteinen der Hornhülle der Keratinozyten
verknüpft sind und die Hornschicht wasserabweisend machen. Dadurch
können die Lipidlayer im Stratum Corneum wirkungsvoll stabilisiert
und die Barriereschicht restrukturiert werden. Gesättigtes Phosphatidylcholin
gilt daher als Ceramidersatz oder -substitut. Im Selbstrührer-Bereich
ist Cremaba erhältlich, eine fertige DMS®-Cremebasis,
die auf Wunsch mit weiteren Wirkstoffen ergänzt werden kann. Phospholipide
können demnach, wie bereits gesagt, mit hydrierten und ungesättigten
Fettsäuren verestert sein; entscheidend für die Auswahl ist
die gewünschte, spezifische Produktwirkung.
Aufgrund der ausgeprägten barriereschützenden Wirkung habe
ich mich um die Markteinführung hydrierter Lecithine bemüht. Dies war
erfolgreich: Seit 2009 ist Emulmetik® 320 bei
Behawe erhältlich; seit 2011 führt
aleXmo cosmetics das konzentrierte Phoshpolipon® 80 H.
Fazit
Lecithine sind wertvolle Rohstoffe für unsere selbst gerührte Kosmetik. Wir nutzen sie als reizlose, nicht-irritative Emulgatoren (Reinlecithin, Lysolecithin, Emulmetik® 320 und Fluidlecithin Super), als die Permeabilität fördernde Ingredienzien (primär Lipodermin/Natipide® II) und als pflegende und die Barrierefunktion der Haut stabilisierende, rückfettende Wirkstoffe. In nativen Ölen werten Sie unsere Rezepturen auf und fördern die Aufnahme von Wirkstoffen, koemulgieren, glätten und befeuchten die Haut. Besonders lecithinreich sind Sojaöl (1,8–3,2 %), Avocadoöl (genaue Werte gibt die Fachliteratur nicht her; einige Quellen summieren Lecithin unter dem Unverseifbaren, das mit ca. 2 % angegeben wird, realistisch sind ca. 4–6 %), Baumwollsaatöl (1,3–2,7 %, leider oft stark pestizidbelastet) und Leinöl (ca. 1,8 %). Geringere Anteile an Lecithin haben Maiskeimöl (1–2 %), Sonnenblumenöl (0,5–1 %), Rapsöl (0,2–0,5 %) und Erdnussöl (0,3–0,4 %) (Quelle: Deutsche Gesellschaft für Fettwissenschaft).
Neben Phospholipiden sind Cholesterole (pflanzlichen Ursprungs werden sie Phytosterole genannt) unverzichtbar für eine intakte Barrierefunktion der Haut. Der folgende Beitrag fasst wesentliche Informationen über Phytosterole zusammen.
Quellenangaben und weiterführende Informationen
- Kathrin Schöbel, Liposomen, Gerbstoffe und essentielle Fettsäuren für die Pflege und Regeneration der Haut. Hamburg: Verlag Dr. Kovac, 1995
- Eberhard Heymann, Haut, Haar und Kosmetik. Verlag Hans Huber 2003
- Dr. H. Lautenschläger, Starke Wirkung – Phospholipide in Kosmetika. Kosmetik International 2003, S. 38–40
- Lucas Meyer: Lecithin für die Kosmetik. Publikation Nr. 9, 1991
