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Was ist Pullulan?
Pullulan ist ein wasserlöslicher komplexer Zucker, der vom Pilz Aureobasidium pullulans unter aeroben Bedingungen, also in Gegenwart von Sauerstoff, gebildet wird.
Strukturell handelt es sich um ein Polysaccharid, das vorwiegend aus Maltotriose-Einheiten besteht. Darin sind jeweils drei Glucosemoleküle über α-(1→4)- und α-(1→6)-glykosidische Bindungen miteinander verknüpft.
Diese Bindungen verleihen Pullulan physikalische Eigenschaften wie Wasserlöslichkeit, Haftfähigkeit und Flexibilität.
Dadurch kann es Fasern und Filme bilden, die manchen erdölbasierten Kunststoffen ähneln, zugleich aber essbar sind 1.
Je nach Verwendungszweck lässt sich die Struktur von Pullulan durch verschiedene chemische Reaktionen verändern, um die gewünschten physikochemischen Eigenschaften zu erzielen.
Wofür wird es verwendet?
Da Pullulan essbar und völlig geschmacksneutral ist, kann es in Lebensmitteln als Zusatzstoff zur Herstellung von Gelees, essbaren Filmen und Verpackungen für Lebensmittel eingesetzt werden.
Aufgrund seiner antioxidativen und präbiotischen Eigenschaften kann es außerdem Bestandteil kalorienarmer Ballaststoffe in funktionellen Lebensmitteln sein 2, 3.
Essbare Pullulanfilme werden auch in Atemerfrischern und Produkten für die Mundhygiene verwendet.
In Arzneimitteln kann Pullulan als Hilfsstoff für Kapselhüllen, als vegane Alternative zu tierischer Gelatine, als Wirkstoffträger oder als Immunadjuvans in experimentellen Therapien eingesetzt werden 4.
Weitere Anwendungen finden sich in der Biomedizin, im Ingenieurwesen einschließlich der Nanotechnologie und in der Biotechnologie.
Pullulan in Kosmetika
Einleitung
Verschiedene Polysaccharide, also große Zuckermoleküle, werden seit Langem in der Kosmetik eingesetzt.
Ihre Fähigkeit, schützende Biofilme auf der Haut zu bilden und in manchen Fällen durch einen osmotischen Effekt die Hautfeuchtigkeit zu erhalten, erklärt ihre dermatologische Bedeutung.
Die Anti-Aging- und Kosmetikforschung schreibt diesen Zuckern jedoch eine komplexere biologische Funktion zu als nur einen physikochemischen Effekt. Erste Hinweise deuten darauf hin, dass bestimmte Polysaccharide die Kollagenbildung anregen könnten, indem sie direkt auf Fibroblasten wirken und deren Differenzierung und Aktivität fördern.
Auch Pullulan hat in diesem Zusammenhang interessantes Potenzial gezeigt.
Eigenschaften
Seine besonderen physikochemischen Eigenschaften, die geringe Allergenität und die natürliche immunstimulierende Wirkung haben Pullulan einen Platz in Kosmetik, Medizin und Dermatologie verschafft.
Zunächst wurde es in haftenden Filmen oder wässrigen Lösungen verwendet, die Hautläsionen vor atmosphärischen und bakteriellen Einflüssen schützen sollten. Später wurden weitere biologische Funktionen beschrieben.
Forschende stellten mit Hyaluronsäure gepfropfte Pullulanpolymere her und nutzten sie für neue biokompatible Filme zur Wundheilung 5. In einer anderen Studie beschleunigte die topische Anwendung eines Pullulan-Gels die Regeneration von Hautgewebe, indem sie bei Ratten die Kollagensynthese und die Wundkontraktion verbesserte 6.
In Kosmetika dient Pullulan vor allem als Bindemittel und Filmbildner und verleiht Formulierungen eine glatte, zusammenhängende und angenehm fühlbare Textur. Diese Eigenschaften könnten helfen, die Hautfeuchtigkeit zu bewahren, die Haut vor äußeren Einflüssen zu schützen und die Aufnahme anderer Wirkstoffe zu erleichtern.
Topisch angewendetes Pullulan könnte außerdem folgende Eigenschaften besitzen 7, 8, 9, 10:
- antioxidative Eigenschaften, die lokal prooxidative Faktoren wie Wasserstoffperoxid und Oxidationsmarker verringern könnten;
- zytoprotektive Eigenschaften, die Zellstrukturen vor schädigenden freien Sauerstoffradikalen schützen könnten;
- immunstimulierende Eigenschaften, die die Aktivität von Immunzellen wie Makrophagen und von Fibroblasten steigern und die Bildung neuer Kollagenfasern fördern könnten;
- differenzierungsfördernde und regenerierende Eigenschaften, die in bestimmten Modellen die lokale Differenzierung und Aktivierung von Stammzellen sowie einen verbesserten epidermalen Zellumsatz begünstigten.
Auf Grundlage dieser ersten Hinweise gehen manche Formulierer davon aus, dass Pullulan Folgendes bewirken könnte:
- die Spannkraft des behandelten Gewebes verbessern;
- die Kollagensynthese fördern;
- Dicke und Tiefe von Falten und Hautfurchen verringern;
- den normalen Zellumsatz anregen;
- die Haut vor oxidativen Schäden schützen.
Weitere Untersuchungen zur kosmetischen Anwendung von Pullulan sind erforderlich, um diese vorläufigen Hinweise zu bestätigen. Ohne klinische Bestätigung sind entsprechende Werbeaussagen derzeit als spekulativ anzusehen.
Anwendungssicherheit
Die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) stuft Pullulan als „Generally Recognized as Safe“ (GRAS) ein 11.
Obwohl die veröffentlichten Studien vor allem die orale Anwendung betreffen, scheint dieses Polysaccharid auch bei topischer Anwendung sicher zu sein.
Vorsichtshalber ist bei atopischen Personen oder Menschen mit Allergien gegen strukturell verwandte Moleküle besondere Zurückhaltung angezeigt. Für die orale Einnahme gilt dies wegen fehlender detaillierter Untersuchungen auch während Schwangerschaft und Stillzeit.
