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Quittenwachs

Hilfe für trockene und sensible Haut

01.12.2008
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Quittenwachs

Hilfe für trockene und sensible Haut

Von Peter Lorenz1, Annette Greco1, Florian Stintzing1, Ulrich Meyer1, Kristian Wende2, Kristin Wenzel2 und Ulrike Lindequist2

 

Die Quitte wird im Wesentlichen zur Herstellung von Säften, süßen Gelees und Desserts verwendet. Eine weitere Nutzungsmöglichkeit stellt das aus ihr mittels überkritischer CO2-Extraktion gewonnene Fruchtwachs dar. Dieses zeigt aufgrund seiner komplexen Zusammensetzung interessante dermatologische Eigenschaften.

 

Die Quitte ist ein wärmeliebendes Obstgehölz, das wie der Apfel und die Birne zu den Rosengewächsen (Rosaceae) zählt. Quitten sind 1 bis 8 m hohe Bäume oder Sträucher mit sparrig abstehenden Ästen. Der griechische Name Cydonia und das daraus abgeleitete deutsche »Quitte« ist der Stadt Kydonia (heutiges Chania) auf Kreta entlehnt, von wo aus sich der gute Ruf dieser Früchte in Griechenland verbreitet haben soll. Die Quitte prägte außerdem den Namen für die Marmelade (griechisch melimelon für »Honigapfel«; portugiesisch marmelo). Ursprünglich in Westasien beheimatet, wurde sie vermutlich bereits von den Römern nach Süd- und Mitteleuropa gebracht. In warmen, wintermilden Regionen findet man die Quitte gelegentlich in Kultur und hierzulande angebaut vor allem in sonnigen und geschützten Lagen Baden-Württembergs und im Rheintal (Meyer, 2005). Nach der apfel- beziehungsweise birnenartigen Form der Früchte unterscheidet man die Varietäten C. oblonga var. maliformis und C. oblonga var. pyriformis. Die Quitte blüht von Ende April bis Mai und bringt zahlreiche einzeln stehende, angenehm duftende, weiße bis rosa Blüten mit Durchmessern von bis zu 8 cm hervor. Während der Reife zwischen September und Oktober nehmen die Quitten ihren typischen Farbton an, wobei die jungen Früchte oft von einem dichten Flaum bedeckt sind. Quitten zählen zu den letzten Früchten der Saison und werden üblicherweise in der ersten Oktoberhälfte geerntet. Die Quittenfrucht besitzt eine sich fettig anfühlende Oberfläche, eine gelbe Farbe (daher der Name »quittegelb«) und verströmt einen angenehm süßlich-fruchtartigen Duft, der wegen seines frischen und zugleich blumigen Charakters mitunter an Parfüm erinnert. Ihr Fruchtfleisch ist sehr hart und von zahlreichen Steinzellen durchsetzt, weshalb Quitten nur im gegarten Zustand verzehrt werden können. Im Haushalt bereitet man aus ihnen Saft, Gelee und Marmelade beziehungsweise so genanntes Quittenbrot (Meyer, 2005).

1) WALA Heilmittel GmbH, Bad Boll/Eckwälden

2) Institut für Pharmazie, Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Greifswald

PZ-Originalia

In der Rubrik Originalia werden wissenschaftliche Untersuchungen und Studien veröffentlicht. Eingereichte Beiträge sollten in der Regel den Umfang von zwei Druckseiten nicht überschreiten und per E-Mail geschickt werden. Die PZ behält sich vor, eingereichte Manuskripte abzulehnen. Die veröffentlichten Beiträge geben nicht grundsätzlich die Meinung der Redaktion wieder.

Heutzutage besteht wieder zunehmendes Interesse des Verbrauchers an Quitten, insbesondere Hersteller von Biofruchtsäften verarbeiten sie in größerem Maßstab. Die bei der Quitten-Fruchtsaftherstellung anfallenden Pressrückstände (Trester) sind Nebenprodukte, die im Sinne einer Wertschöpfung für die Kosmetik genutzt werden können. Durch Extraktion mittels überkritischem Kohlendioxid (CO2), einem Verfahren, das man heute großtechnisch unter anderem zur Entkoffeinierung von Kaffeebohnen oder zur Gewinnung von empfindlichen Pflanzenextrakten (zum Beispiel Hopfen) einsetzt, werden die lipophilen Bestandteile des Quittentresters selektiv gewonnen. Die Extraktion mit überkritischem CO2, von Zosel und Mitarbeitern in den 1970er-Jahren am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mühlheim (Ruhr) entwickelt, stellt eine sehr schonende Gewinnungsmethode für Pflanzenextrakte dar. Oxidationsempfindliche Naturstoffe wie beispielsweise mehrfach ungesättigte Fettsäuren, aber auch Carotinoide (Tetraisoprene) und Tocopherole (Vitamin E) bleiben unter diesen Extraktionsbedingungen weitgehend erhalten. Da keine organischen Lösungsmittel zur Extraktion Anwendung finden, gibt es keine Lösungsmittel-Rückstands-Problematik, was insbesondere für die Herstellung von Ausgangsstoffen für Naturkosmetika von großer Bedeutung ist.

 

Inhaltsstoffe von Quittenwachs

 

Die als Epidermis bezeichnete äußere Oberfläche der Quitte wird von der sogenannten Kutikula bedeckt. Diese »Haut« besteht aus einer Mischung verschiedener hydrophober (wasserabweisender) Stoffe, insbesondere aber aus Wachsen. Die Funktion dieser Wachse ist es einerseits, die Wasser-Verdunstung aus Blättern und Früchten zu minimieren, andererseits das Pflanzengewebe vor extremen Umwelteinflüssen wie starker UV-Strahlung zu schützen. In Analogie dazu können wachsartige Stoffe, auf die menschliche Haut aufgebracht, vor Austrocknung bewahren und somit den transepidermalen Wasserverlust herabsetzen. Eine Anwendung des Naturproduktes Quittenwachs in der Kosmetik und damit ein Schutz trockener und sensibler Haut sind somit plausibel.

 

Quittenwachs ist ein gelb-oranges bis braunes pastöses Fruchtwachs von angenehm fruchtig-wachsartigem Geruch. Mikroskopische Untersuchungen zeigten, dass es sich um ein semikristallines Produkt handelt, das heißt Quittenwachs setzt sich aus einer kristallinen und einer ölig-flüssigen Phase zusammen. Um nähere Informationen zu Struktur und Wirkung seiner wichtigsten Inhaltsstoffe zu erhalten, erfolgte eine eingehende Untersuchung des Quittenwachses im Rahmen eines naturstoffchemischen Screenings. Hierzu wurde die kristalline (schwer lösliche) Phase zunächst durch Auswaschen mit einem Lösungsmittel von der Ölphase (lösliche Phase) getrennt.

 

Die  Detektion der Quittenwachs-Inhaltsstoffe in den getrennten Phasen erfolgte durch Anwendung der GC/MS (Gaschromatographie/Massenspektrometrie) (Lorenz et al., 2008). Hierbei zeigte sich, dass der kristalline Anteil des Quittenwachses hauptsächlich aus langkettigen gesättigten Verbindungen wie Fettalkoholen der Kettenlänge C24, C26, C28 und C30 besteht. Höhere Fettalkohole sind aufgrund ihrer geringen Polarität zwar unlöslich in Wasser, lösen sich aber nach dem Erwärmen gut in Ölen. Auch wenn sie keine ausgeprägten Emulgatoreigenschaften auf-weisen, verbessern sie das Wasseraufnahmevermögen in Salbengrundlagen. Weiterhin erhöhen sie die Viskosität in O/W-Systemen und werden zur Stabilitätsoptimierung eingesetzt.

 

Daneben konnten im kristallinen Anteil des Quittenwachses Fettaldehyde, n-Alkane sowie freie langkettige Fettsäuren nachgewiesen werden. Auch sind Triterpencarbonsäuren, wie  zum Beispiel die Ursol- und Oleanolsäure, zu circa 0,2 Prozent enthalten. Dieser Befund ist von besonderem Interesse, weil es aus der Literatur Hinweise gibt, dass Ursol- und Oleanolsäure entzündungshemmende sowie antioxidative und somit lipidschützende Eigenschaften besitzen (Muhammad et al., 2007; Ikeda et al., 2008).

 

Die Untersuchung der öllöslichen Quittenwachsfraktion hingegen förderte vorwiegend ungesättigte Verbindungen zutage. Triglyceride der Öl- und Linolsäure, die sich auch in zahlreichen anderen Pflanzenlipiden finden, sowie Phytosterole, insbesondere β-Sitosterol und das aus Hafer (Avena sativa) erstmals isolierte delta 5-Avenasterol, konnten als Hauptbestandteile identifiziert werden (Lorenz et al., 2008).

 

Darüber hinaus enthält Quittenwachs einen relativ hohen Anteil an Carotinoiden (circa 1,3 Prozent). Durch UV-spektroskopische Untersuchungen sowie mithilfe der LC/MS (Flüssigkeitschromatographie/Massenspektrometrie) ließen sich zwei farblose Hauptcarotinoide, Phytoen und Phytofluen, im Quittenwachs identifizieren, hochungesättigte Strukturen mit neun bis zehn Doppelbindungen (Lorenz et al., 2008). Diese Substanzen haben ausgeprägten Antioxidans-Charakter und verzögern als Radikalfänger durch oxidativen Stress verursachte Schäden an Zellstrukturen. Neuere Untersuchungen von Aust et al. (2003) schreiben diesen Carotinoiden interessante dermatologische, insbesondere UV-schützende Eigenschaften zu. So besitzt das im UV-Bereich absorbierende Phytoen lipidprotektive Wirkungen. In-vitro-Untersuchungen zeigen außerdem, dass Phytoen und Phytofluen UV-induzierte Signalkaskaden in Fibroblasten und Keratinozyten beeinflussen: Die durch UV-Bestrahlung induzierte Interleukin-6-Produktion (IL-6) wird durch ein Phytoen/Phytofluen-Gemisch verringert. Interleukin-6 ist ein Cytokin und spielt als Entzündungsmediator bei der Entstehung des Sonnenbrandes (Erythembildung der Haut) eine Schlüsselrolle. Die Senkung des IL 6-Spiegels durch Phytoen und Phytofluen kann somit einer UV-bedingten Erythembildung entgegenwirken (Aust et al., 2003). Das Zusammenspiel der Quittenwachs-Inhaltsstoffe und ihre Wirkung auf die menschliche Haut sind Gegenstand aktueller Untersuchungen, die im Folgenden vorgestellt werden sollen. 

 

Anwendung bei trockener Haut

 

Aufgrund einer atopischen Disposition neigen etwa 15 bis 20 Prozent der Bevölkerung, insbesondere Kinder unter zehn Jahren und ältere Menschen über 60 Jahren, zu trockener Haut (Xerodermie). Hauttrockenheit wird durch unterschiedliche exogene und endogene Faktoren beeinflusst (Fölster-Holst et al., 2000; Ehlken et al., 2005).

 

Die Haut als natürliche Barriere zwischen Außenwelt und Körperinnerem besteht in ihrer äußersten Schicht aus abgestorbenen, verhornten Zellen, die in eine Matrix aus Lipiden eingebettet sind (Stratum corneum). Diese Lipide sind in der Lage, Feuchtigkeit interzellulär zu binden. Substanzen wie Harnstoff, organische Säuren und Salze, sogenannte NMFs (= natural moisturizing factors), können hingegen intra- wie auch extrazellulär die Feuchtigkeit im Stratum corneum binden. Das dynamische Zusammenspiel zwischen Feuchtigkeitsbindung und -abgabe des Stratum corneums, der sogenannte transepidermale Wasserverlust, stellt einen wesentlichen Faktor für die Gesunderhaltung der Haut, insbesondere die Sicherung ihrer Widerstandsfähigkeit, dar.

 

Beim Atopiker sind diese Prozesse aus dem Gleichgewicht geraten, was sich an Symptomen wie trockener, schuppiger, rauer, zum Teil auch juckender und geröteter Haut zeigt.

 

In der Therapie der Xerodermie spielt daher die Rehydratation durch topische Anwendung von Zubereitungen mit hochwertigen Lipiden und Feuchtigkeitsspendern (zum Beispiel Harnstoff, Glycerin) in Salben, Lotionen und Cremes eine große Rolle. Zusätzlich muss aber auch die Strömungsrichtung der hauteigenen Feuchtigkeit wieder nach innen gelenkt werden, um so eine dauerhafte Gesundung der Haut einzuleiten. Die Barrierefunktion des Stratum corneums als Regulator der Wasserabgabe kann beispielsweise durch Zusatz von Wachsen und anderen hydrophoben Substanzen beeinflusst werden. Chemisch handelt es sich um langkettige n-Alkane, aber auch um amphiphile Moleküle, zum Beispiel ungesättigte Fettsäuren beziehungsweise deren Glyceride, sehr langkettige Fettalkohole und Sterole, so wie sie im Quittenwachs natürlicherweise vorliegen.

 

Verträglichkeit und Wirksamkeit

 

In einem repititiven Epicutantest mit einer 10-prozentigen Quittenwachs-Zubereitung waren an 36 Probanden keinerlei Hautreaktionen zu beobachten. Das Panel bestand zu  50 Prozent aus Atopikern, was eine ausgezeichnete Verträglichkeit auch bei hautempfindlichen Probanden belegt.

 

Ein Parameter zur Charakterisierung der Funktion der Hautbarriere ist der transepidermale Wasserverlust (TEWL). Um das Potenzial der Barrierestärkung von Quittenwachs zu testen, wurden TEWL-Messungen an 34 weiblichen Probanden im Alter zwischen 30 und 66 Jahren durchgeführt. Das Versuchsdesign umfasste eine 7-tägige Anwendung der Präparate am Unterarm nach Waschung mit einer 3-prozentigen Natriumdodecylsulfat-Lösung (SDS). Die Waschung ist erforderlich, um eine Schädigung der Hautbarriere zu provozieren.

 

Alle eingesetzten Formulierungen (Tabelle) basierten auf einer Grundrezeptur, die dafür konzipiert war, den Einfluss des Vehikels gleichbleibend gering zu halten. Es wurden Quittenwachskonzentrationen von 1 Prozent bis 5 Prozent gegen Placebo, Leerfeld und SDS-gewaschenes Leerfeld getestet. Bienenwachs als klassische Wachskomponente mit bekanntem Einfluss auf die Barrierefunktion wurde in den Test eingeschlossen, um die Besonderheit des Quittenwachses zu prüfen.

Tabelle: Testformulierungen

Basisrezeptur
Fettphase 27% Erdnussöl
Wasserphase bis 52,5% Wasser, 10,5% Ethanol (96 Vol.-%; V/V)
Emulgatorsystem Lecithin (hydrolysiert), Xanthangummi, Mg/Al-Silikate
Creme P 0% Quittenwachs, 1% Bienenwachs („Placebo“)
Creme Q 2% Quittenwachs, 0% Bienenwachs (2% Gesamtwachs)
Creme R 5% Quittenwachs, 1% Bienenwachs (6% Gesamtwachs)
Creme S 1% Quittenwachs, 1% Bienenwachs (2% Gesamtwachs)

Alle Zubereitungen zeigten einen positiven Effekt auf die Schutzfunktion der Hautbarriere. Zudem ließ sich aus den Ergebnissen eine Konzentrationsabhängigkeit des Effekts ableiten, wobei diese nicht linear ausfiel. Als hoch signifikant erwies sich der Unterschied zum gewaschenen Leerfeld bei Rezepturen mit einem Quittenwachsanteil von 2 Prozent (Creme Q) und 5 Prozent (Creme R). Der Effekt bei Einsatzkonzentrationen von 2 Prozent und 5 Prozent Quittenwachs ist nahezu gleich, dahingegen ist ein großer Sprung von 1 Prozent zu 2 Prozent Quittenwachs bei den Testformulierungen zu erkennen.

 

Besonders hervorzuheben ist, dass die Formulierungen mit jeweils 2 Prozent Gesamtwachsanteil (Creme Q versus Creme S) große Unterschiede in der Beeinflussung der Hautbarriere aufweisen. Die Formulierung mit 2 Prozent Quittenwachs zeigt einen deutlichen Unterschied gegenüber der Creme mit 1 Prozent Quittenwachs plus 1 Prozent Bienenwachs. Daraus lässt sich ableiten, dass die Funktion des Quittenwachses über die reine »Wachswirkung« hinausgeht. Diese feuchtigkeitsanreichernde Wirkung wurde auch für ein Fertigprodukt mit Quittenwachs im Rahmen einer umfangreichen Produktbewertung von Stiftung Warentest nachgewiesen (Stiftung Warentest, 2007): Das Dr. Hauschka®-Präparat Gesichtscreme Quitte hob sich im Corneometer-Test mit 27,3 Prozent gegenüber dem Leerfeld ab und war selbst dem mitgeführten Standard leicht überlegen.

 

Zusammenfassung

 

Das Naturprodukt Quittenwachs ist aufgrund seines besonderen Inhaltsstoffmusters, seiner hautschützenden Eigenschaften und der sehr guten Verträglichkeit eine funktionelle Wirksubstanz mit breitem Einsatzgebiet. Von der Widerstandsfähigkeit, die die Quitte durch ihre außergewöhnliche Beschaffenheit besitzt, kann der Anwender mit feuchtigkeitsarmer und sensibler Haut durch den Einsatz von Quittenwachs in pflegenden Kosmetika profitieren.

 

Mit der Dr. Hauschka-Gesichtscreme Quitte ist bereits ein Präparat auf dem Markt, das Quittenwachs als nachgewiesen feuchtigkeitsbewahrende Rezepturkomponente enthält. Nach einer vergleichenden Untersuchung von Gesichtscremes verschiedener Kosmetik-Hersteller wurde die Gesichtscreme Quitte durch die Stiftung Warentest 2007 mit dem Gesamt-Testurteil »gut« bewertet.

Literatur

Aust O, Stahl W, Sies H, Tronnier H, Heinrich U (2005) Supplementation with tomato-based products increases lycopene, phytofluene, and phytoene levels in human serum and protects against UV-light-induced erythema. Int. J. Vitam. Res. 75:54-60.

Ehlken B, Möhrenschlager M, Kugland B, Berger K, Quednau K, Ring J (2005) Krankheitskostenstudie bei Patienten mit atopischem Ekzem in Deutschland. Der Hautarzt 56:1144-1151.

Fölster-Holst R, Abel M, Christophers E (2000) Das Atopische Ekzem. Teil I: Ätiopathogenese und Klinik; Teil II: Therapie. PZ PRISMA 7: 87-94, 157-164.

Ikeda Y, Murakami A, Ohigashi H (2008) Ursolic acid: An anti- and pro-inflammatory triterpenoid. Mol. Nutr. Food Res. 52:26-42.
Novak N, Bieber T (2005) Pathogenese des atopischen Ekzems. JDDG 3: 994-1004.

Lorenz P, Berger M, Bertrams J, Wende K, Wenzel K, Lindequist U, Meyer U,  Stintzing FC (2008) Natural wax constituents of a supercritical fluid CO2 extract from quince (Cydonia oblonga) pomace. Anal. Bioanal. Chem. 391:633-646.

Meyer U (2005) Die Quitte ein »Sonderling« unter den Rosengewächsen. Der Merkurstab 58:491-497.

Muhammad SA, Ibrahim SA, Jalil S and Choudhary MI (2007) Ursolic Acid: A potent inhibitor of superoxides produced in the cellular system. Phytother. Res. 21: 558-561.

Stiftung-Warentest (2007) Testbericht: Keime drohen (Gesichtscremes). Ausgabe 1, Januar 2007, 23-25.

 

Für die Verfasser:

Dr. Peter Lorenz

Wala Heilmittel GmbH

Forschung & Entwicklung

Dorfstraße 3 (D3)

73087 Bad Boll/Eckwälden

peter.lorenz(at)wala.de

 

Professor Dr. Ulrike Lindequist

Pharmazeutisches Institut

Ernst-Moritz-Arndt-Universität

F.-L.-Jahn-Straße 17

17489 Greifswald

lindequi(at)uni-greifswald.de

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