Hyaluronsäure

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Wie funktioniert Hyaluronsäure?

Hyaluronsäure ist ein wahrer Meister im Binden von Wasser. 1 g Hyaluronsäure kann bis zu 6 Liter Wasser binden. Eine der Aufgaben von Hyaluronsäure ist daher das Binden von Wasser in bestimmten Körpergeweben.

So besteht der Glaskörper des Auges zu 98 % aus Wasser, das von 2 % Hyaluronsäure gebunden wird.

Hyaluronsäure und die Haut

Auch in der Haut ist Hyaluronsäure für die Feuchtigkeit verantwortlich und gibt der Haut Spannkraft und Elastizität.

Eine der wichtigsten Funktionen für eine glatte und elastische Haut fällt der Hyaluronsäure zu. Die Haut ist in zwei Schichten aufgeteilt, wobei die erste Schicht – die Epidermis – dem allgemeinen Schutz der Haut dient. Die Haut ist unser größtes Organ. Dementsprechend wichtig ist ein effektiver Schutz und Nährfunktion für sie. Die zweite und innere Schicht ist die Dermis. Sie macht den Hauptanteil an der gesamten Haut aus und besteht aus Bindegewebe, welches durch die darin gelagerte Hyaluronsäure die Hautschicht ernährt und mit ausreichend Feuchtigkeit versorgt. Hyaluronsäure wirkt wie eine Füllung und minimiert den Wasserverlust. Sie wirkt im Gewebe wie eine natürliche Barriere gegen schnelle Veränderungen des Wassergehalts und der daraus resultierenden Austrocknung.

Hautalterung

Einer der Hauptgründe für Hautalterung neben Umwelteinflüssen, UV-Strahlung, Rauchen und unzureichender Ernährung ist die abnehmende Fähigkeit des Körpers zur eigenen Produktion von Hyaluronsäure. Dadurch kann die Haut weniger Wasser speichern und es kommt vermehrt zum Feuchtigkeitsverlust der Haut. Dies führt zu Falten und schlaffer werdendem Gewebe. Als Ursache werden vor allem, gerade bei Frauen, die Abnahme von Östrogen und Progesteron angenommen. Dies resultiert dann in Trockenheit, Kollagenabbau und Verlust der Elastizität der gesamten Haut.

Hyaluronsäure und die Gelenke

In unseren Gelenken verringert Hyaluronsäure die Reibung und erhöht die Druckstabilität des Gelenkknorpels.

Die Fähigkeit der Hyaluronsäure zur Wasserbindung ist das Wichtigste für frische, glatte Haut und straffes Bindegewebe. Aber auch die Knorpelzellen und die Gelenkschleimhaut bilden Hyaluronsäure. Sie agiert mit als eines der Hauptelemente der stark wasserbindenden Moleküle des Bindegewebes im Gelenkknorpel. Die Gelenkflüssigkeit im Gelenkspalt wird unter Mithilfe der wasserbindenden Hyaluronsäure viskos (dickflüssig). Sie mindert dadurch Stossbewegungen und erlaubt eine mühelose Bewegung und Gleitfähigkeit der Gelenkflächen und ist das eigentliche „Schmiermittel“ im Gelenk.

Aber was ist Hyaluronsäure?

Hyaluronsäure ist ein in unserem Körper natürlich vorkommender Stoff. Leider nimmt etwa ab dem 25. Lebensjahr die körpereigene Produktion von Hyaluronsäure langsam aber stetig ab.

Chemisch betrachtet besteht Hyaluronsäure aus einer makromolekularen Aneinanderreihung aus Disacchariden. Diese wiederum bestehen aus je zwei Glucosederivaten: D-Glucuronsäure und N-Acetyl-D-Glucosamin. Hyaluronsäure ist somit ein langkettiges, lineares Polysaccharid und eine wichtige strukturbildende Grundsubstanz in unserem Körper. Sie ist an der körpereigenen Produktion von Collagen und Elastin beteiligt und somit auch einen wichtiger Bestandteil von diversen Geweben, insbesondere des Bindegewebes (extrazelluläre Matrix).

Vorkommen der Hyaluronsäure im Körper

Hyaluronsäure kommt in größeren Mengen vor allem in der Haut, dem Glaskörper des Auges, den Knochen, Knorpeln und Bandscheiben sowie der Gelenkflüssigkeit (Synovia) vor. Im Körper befinden sich ca. 16 g Hyaluronsäure.

50 % der Hyaluronsäure in der Haut

Etwa 50 % (7 – 8 g) der Hyaluronsäure befinden sich in der Haut. Dort ist die Hyaluronsäure wichtig für die Hautfeuchtigkeit und damit die Elastizität und Spannkraft der Haut.

Wirkung von Hyaluronsäure

Hyaluronsäure hat zusammengefasst volumengebende, regenerierende, glättende und wundheilungsfördernde Eigenschaften und die Anwendungsgebiete sind vielfältig. Sie werden unter anderem in medizinischen und kosmetischen Bereichen eingesetzt. Außerdem fördert der Kontakt mit Hyaluronsäure die Zellteilung und das Wachstum der Knorpelzellen.

Hyaluronsäuren: das Molekulargewicht entscheidet

Es wird in hoch-, mittel- und niedermolekulare Hyaluronsäure unterteilt.

Hochmolekulare Hyluronsäure

Hochmolekulare Hyaluronsäure über 1.100.000 Dalton kommt der natürlich in unserem Körper vorkommen Hyaluronsäure am nächsten.

Hochmolekulare Hyaluronsäure kann auch mehr Wasser binden. Das ist wie bei einem Schwamm je größer der Schwamm desto mehr Wasser kann er aufnehmen.

Entscheidend ist auch, ob Hyaluronsäure das Zielgewebe erreicht. Zumindest für hochmolekulare Hyaluronsäure ist dies durch eine wissenschaftliche Studie belegt.1

Mittelmolekulare Hyaluronsäure

Hyaluronsäure mit einem Molekulargewicht zwischen 200.000 und 1.000.000 Dalton.

Niedermolekulare Hyaluronsäure

Bei der niedermolekularen Hyaluronsäure handelt es sich um kleinere Moleküle, die die oberste Epithelschicht der Haut durchdringen können. Hochmolekulare Hyaluronsäure in Cremes, Gels und Lotions ist somit für diesen Einsatz nicht geeignet, da sie die Barriere der Haut nicht durchdringen können und außen als Film liegenbleiben. Gut geeignet ist hierbei Hyaluronsäure mit 5.000 Dalton.

Wie wird Hyaluronsäure hergestellt?

Hyaluronsäure tierischen Ursprungs

Früher wurde Hyaluronsäure gerne aus tierischen Rohstoffen, wie z.B. Hahnenkämmen hergestellt. Dies Verfahren ist deutlich billiger als die modernen Fermentationsverfahren. Es kann dabei allerdings aufgrund des tiereischen Eiweißes zu Allergien kommen und die Eiweiße können nicht vollständig beseitigt werden. Daher wurde seit den 90er Jahren verstärkt auf eine andere Methode der Hyaluronsäuregewinnung gesetzt.

Hyaloronsäure aus Fermentation

Bei der Hyaluronsäuregewinnung durch biotechnologische Verfahren (Fermentation) werden Proteine aus Hefe fermentiert. Dieses Verfahren findet auf bakteriellem Wege statt, bei dem anschließend das fertige Produkt mehrfach gefiltert und gereinigt wird. Dies Verfahren ist deutlich teurer, als die Extrahierung aus tiereischem Gewebe, hat aber den Vorteil, eine hohermolekulare Hyaluronsäure zu bilden. So gewonnene Hyaluronsäure ist vegan und allergenfrei.

1 Schunck, M., Zague, V. et al., Journal of Medical Food 18(12), 1340-48 (2015)

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