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Die
Erfindung betrifft gesundheitsfördernde
Mittel, die aus Biomassen lipidhaltiger Pilze und Thiocyanaten bestehen
und zusätzliche
Wirkstoffe enthalten können.
Die Biomassen können
in Gegenwart von Thiocyanaten kultiviert werden. Durch Umwandlung
der Biomassen werden Mikro- und Nanopartikel gewonnen, die vorzugsweise
einen mittleren Durchmesser von 10 nm–10 μm besitzen. Mögliche Anwendungsgebiete
sind die Medizin, die Nahrungsmittelherstellung, die prophylaktische
Anwendung bei Mensch und Tier und die Therapie von Infektionskrankheiten.
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Für den Einsatz
von Pilzen als Nahrungs- oder Nahrungsergänzungsmittel gibt es mehrere
Möglichkeiten.
Am häufigsten
ist die Verwendung der Fruchtkörper
als Speise- oder Würzmittel.
Ebenfalls praktiziert wird die großtechnische Produktion von
Pilzmycel mit biotechnologischen Verfahren. Ein Beispiel für ein biotechnologisches
gewonnenes Produkt ist ein Health Food-Produkt aus Fusarium graminearum,
das durch seine niedrigen Energie und hohen Ballaststoffwerte sowie
ein günstiges
Lipidprofil direkt für
die menschliche Ernährung
genutzt wird (Moore-Landecker, E.: Fundamentals of the fungi, fourth
edition, 545, Prentice Hall, Upper Saddle River, NewJersey 07458
(1996); Abbey, C.D. V.: Fungi as source of food; Nutriations and
Food Science, 85, 2–9
(1983).
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Der
Lipidgehalt von Pilzen kann von weniger als 1 % bis zu 15–20 % des
Trockengewichtes schwanken. Im Mittel kann mit etwa 2 bis 8 % gerechnet
werden. Pilzfett enthält
alle Arten von Lipiden wie freie Fettsäuren (überwiegend ungesättigte Fettsäuren), Mono-,
Di-, und Triglyceride, Sterole (speziell Ergosterol), Sterolester
sowie Phospolipide (Breene, W. M.: Nutritional and medicinal value
of speciality mushrooms, Journal of Food Protection 53, 883–894(1990).
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Thiocyanate
sind in der Natur nahezu ubiquitär
verbreitet. Thiocyanate werden im Säugetierorganismus gebildet
und daher vom Menschen mit der pflanzlichen und tierischen Nahrung
ständig
aufgenommen. In folgenden Situationen wurde eine zusätzliche
Zufuhr von Thiocyanaten als gesundheitsfördernde Maßnahme bei Mensch und Nutztier
empfohlen (Medizinische und biologische Bedeutung der Thiocyanate
(Rhodanide) Hrsg. W,Weuffen, VEB Verlag Volk und Gesundheit Berlin
1982):
- – Impfprophylaxe.
Wird während
der Antigenzufuhr der Thiocyanat-Haushalt optimiert, dürfte die
zu erwartende Immunantwort früher
einsetzen und stärker
ausfallen
- – Steigerung
der unspezifischen Infektabwehr. In Phasen erhöhter Belastung (z.B. Frühgeborene,
erhöhte Infektionsgefährdung bei
gehäuft
auftretenden respitaratorischen Infekten oder bei Virusgrippe, in
der Tierhaltung Aufstellungsperiode) dürfte die Optimierung der Immunantwort
mit Thiocyanaten aussichtsreich sein.
- – Anwendung
bei Erkrankungen mit Beteiligung des Immunsystems. Bei derartigen
Erkrankungen, z.B. des rheumatischen Formenkreises, asthmatischen
Erkrankungen, allergischen Hauterkrankungen und evtl. Neoplasmen
ergeben sich möglicherweise
therapeutische Konsequenzen.
- – Schutzeffekt
bei toxischen Belastungen.
- – Als
Nutritivum in der Tierhaltung
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Für die grundsätzliche
Bedeutung einer ausreichenden Thiocyanatzufuhr mit der Nahrung bzw.
dem Futter wurden bei Mensch und Nutztier zahlreiche Belege erbracht
(Bredereck, G., W.-D.Jülich,
W. Weuffen und W. Schindler: Anwendung von anorganischen Rhodaniden
bei der Ferkelaufzucht. Arch. exp. Vet. med. 1977; 31: 665–670
Kramer,
A., W. Weuffen, A. Apitzsch und W.-D. Jülich: Stimulation of Antibodies
and Liver Protection with Thiocyanate during Rabies Vaccination
Annals of Allergy. 1985; 55: 405 Weuffen, W., A. Kramer, H. Ambrosius, V.
Adrian, H. Below, W.-D. Jülich,
St. Koch, B. Thürkow
und F. Verbeck: Zur Bedeutung des endogenen Wirkstoffs und Umweltfaktors
Thiocyanat. Zbl. für
Hygiene und Umweltmedizin 1990; 423: 615–652
Weuffen, W., A. Kramer,
H. Below, H. Böhland,
W.-D. Jülich,
B. Thürkow
und U. Burth: Das Thiocyanation als physiologisch bedeutsamer Wirkstoff
in der belebten Natur. Pharmazie 1990; 45: 16–30
Kramer, A., W.-D.
Jülich
und A. Schulz: Alimentäre
Bedeutung von Thiocyanat. Hyg. Med. 1993; 18: 56
Jülich, W.-D.,
A. Kramer, V. Hingst, H.-G. Sonntag, C, Schütt, M. Daut, A. Schulz, G.
Bahlmann, H. Zöllner,
R. Hampel, E. Panzig: Untersuchungen zur Stimmulierung der Immunantwort
bei der Hepatitis-B-Schutzimpfung durch eine alimentäre bei Thiocyanatsupple mentierung
bei gesunden Probanden und bei Dialysepatienten. Umweltmed Forsch
Prax 1997; 2: 71–83
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Die
Anwendung der Thiocyanate zu den von Weuffen empfohlenen Zielstellungen
hat sich bisher trotz der gut dokumentierten positiven Effekte nicht
durchgesetzt. Ein wesentlicher Grund dürfte daher die Schwierigkeit
sein, eine geeignete Applikationsform für die Thiocyanate zu finden.
Man hat deshalb sogar versucht, eine Anreicherung von Thiocyanat
zu erreichen und entsprechende Produkte für diätetische Zwecke einzusetzen
(Zöllner,
H., A. Kramer, W.-D. Jülich,
Ch. Bimek: Increasing the yield and improving the quality of spelt
alter fertilization with thiocyanate. J. Plant Nutr. Soil Sci. 164
(2001), 105–106).
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Die
Verkapselung von Wirkstoffen gestattet eine hohe Wirkstoffbeladung
und eine gleichmäßige Abgabe
des Wirkstoffes (Eur. J. Pharm and Biopharm 52(2001) 159–163). Die
Verkapselung des Modellwirkstoffes ermöglichte eine in vivo Freigabe
in einem Zeitraum 8 Stunden. Bei der Herstellung von Nano- und Mikropartikeln
sind verschiedene Herstellungsverfahren auf Basis von Lipiden bereits
bekannt. So wurden bereits Verfahren zur Herstellung von Lipid-Mikropartikeln
auf Basis von Phospholipiden beschrieben, die antimykotische Eigenschaften
haben und im pharmazeutischen oder kosmetischen Bereich eingesetzt
werden können (
DE 69 00 2905 T2 ).
Andere Verfahren beschreiben Lipidnanopartikel auf Basis von extrahierten
Mono-, Di und Triglyceriden, Ölen
oder Wachsen. Mit Hilfe dieser gewonnenen Lipide werden ebenfalls
pharmazeutische Wirkstoffe verkapselt (WO 94/20072 A1). Weitere
Lipidnanopartikel beschreiben Substanzen ebenfalls auf Basis von
Lipiden zur parenteralen Anwendung (WO 98/56362 A1). Auch werden
spezielle Techniken zur Herstellung von Lipidnanopartikeln vorgestellt
(z. B.
EP 0 526 666
A ).
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Nachteile
des Standes der Technik
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Insbesondere
die Verwendung von Antibiotika, die auch in der Humanmedizin verwendet
werden, als Medizinalfuttermittel ist zu Recht zunehmend in die
Kritik geraten.
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Kein
bisher verwendetes Futterergänzungsmittel
erfüllt
alle Anforderungen der Tierzucht in Bezug auf Wirksamkeit und Vermeidung
von Nebenwirkungen.
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Auch
im Bereich der menschlichen Ernährung
ist es bisher nicht im ausreichenden Maß gelungen, die vitalisierenden
Wirkungen physiologischer Wirkstoffe wie dem Thiocyanat und natürlicher
Inhaltstoffe der Heilpilze zu nutzen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, neue Wirkstoffe und Wirkstoffträger mit
gegenüber dem
Stand der Technik verbesserten Eigenschaften für verschiedene Zwecke bereitzustellen.
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Die
Aufgabe wurde durch gesundheitsfördernde
Mittel, die aus lipidhaltigen terrestrischen Pilzen einerseits und
anorganischen Thiocyanaten oder Thiocyanaten organischer Basen andererseits,
gelöst.
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Erfindungsgemäß wurden
die Biomassen des Mycels und/oder des Fruchtkörpers auf kostengünstigem
direktem Weg mit den Thiocyanaten zu den neuartigen Substanzen mit
speziellen Wirkungen umgesetzt. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
können
weitere zusätzliche
Wirkstoffe enthalten.
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Überraschenderweise
hat sich herausgestellt, dass es gelungen ist, die gesundheitsfördernden
Inhaltsstoffe der lipidhaltigen marinen Organismen besonders effizient
zu nutzen und verschiedene Anwendungen zu ermöglichen, die mit den nativen
Biomassen nicht erreicht werden können.
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Eine
vorteilhafte Ausführungsform
der Erfindung besteht darin, als Biomasse kultivierte terrestrische Pilze
einzusetzen, wobei die Kultivierung in Gegenwart von anorganischen
Thiocyanaten oder Thiocyanaten organischer Basen erfolgt. Während der
Kultivierung ist es möglich,
eine Anreicherung mit Wirkstoffen durch Zusätze zum Kulturmedium zu erreichen.
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So
ist es möglich,
Wirkstoffträger
mit gegenüber
dem Stand der Technik verbesserten Eigenschaften für Thiocyanate,
Vitamine und andere Wirkstoffe für
verschiedene Zwecke bereitzustellen, die die natürlichen Inhaltstoffe in besonderer
Weise nutzen.
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Auf
diese Weise ist es gelungen, die gesundheitsfördernden Inhaltsstoffe der
Pilze besonders effizient zu nutzen. Gleichzeitig kann die Biomasse
der Pilze nach Umwandlung in Mikro- und Nanopartikel als Wirkstoffträger für die Mineralstoffe
und/oder Radikalfänger
und/oder Vitamine und/oder Nahrungsergänzungsstoffe und andere Wirkstoffe
dienen. Dadurch werden verschiedene Anwendungen ermöglicht,
die mit den Einzelkomponenten nicht erreicht werden können. Gegenstand
der Erfindung ist somit auch eine Zusammensetzung aus Biomassen
lipidhaltiger Pilze und Mineralstoffen und/oder Radikalfängern und/oder
Nahrungsergänzungsstoffen
und/oder Vitaminen, insbesondere Vitamin C.
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Die
Umwandlung in Mikro- und Nanopartikel kann vorteilhaft aus dem Mycel
der Pilze im Anschluss an die biotechnologische Gewinnung vorgenommen
werden, wobei die Anreicherung mit Wirkstoffen durch Zusätze zum
Kulturmedium während
der biotechnologischen Gewinnung erfolgt. Ebenso ist es möglich, die
Anreicherung mit Wirkstoffen während
der weiteren Verarbeitung vorzunehmen.
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Insbesondere
ist es gelungen, Medizinalfuttermittel zu entwickeln, die keine
Antibiotika enthalten.
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Für verschiedene
Anwendungen ist es vorteilhaft, Fruchtkörper und/oder Mycel von einem
der nachfolgend aufgeführten
Pilze zu verwenden:
- a) Auricularia auricula-judae – Judasohr
- b) Ganoderma lucidum – Glänzender
Lackporling
- c) Grifola frondosa – Maitake
- d) Hericium erinaceus – Igelstachelbart
- e) Lentinula edodes – Shii-take
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Die
Umwandlung in Mikro- und Nanopartikel führt zu neuen, wertvollen Produkten,
die auf bekannten Wegen nicht erreicht werden können und enthält drei
Alternativen:
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1. Homogenisationsverfahren
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Schema
1: Herstellungsprozess von wirkstoffbeladenen Pilzbiomassepartikeln
(Homogenisationsprinzip)
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Die
lipidhaltigen Pilze werden zunächst
erwärmt,
so dass eine Verflüssigung
der darin enthaltenen Fettsäuren
erreicht wird. In diese Biomasse werden ein oder mehrere Wirkstoffe
(fest oder flüssig)
hinzugegeben (Schema 1). Der Wirkstoff wird in den Fettsäuren der
lipidhaltigen Pilze suspendiert, dispergiert bzw. adsorbiert. Parallel
dazu wird ein Tensid-Wasser-Gemisch hergestellt. Dieses Tensid-Wasser-Gemisch
wird auf eine Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur der Fettsäuren erwärmt. Die
beiden Phasen werden bei der gewählten
Temperatur vereint. Anschließend
wird mit Hilfe eines Rührers
(Rotor-Stator-Prinzip) oder mit Hilfe von Ultraschall eine Vorsuspension
hergestellt. Die Vorsuspension wird danach mit Hilfe eines Hochdruckhomogenisators
homogenisiert, wobei die Zahl der Homogenisationszyklen und der
Arbeitsdruck nach der erwünschten
Partikelgröße und Stabilität der Zubereitung
gewählt
werden. Zwischen den einzelnen Zyklen ist darauf zu achten, dass
die Herstellungstemperatur immer wieder eingestellt wird. Das Tensid
dient zur Stabilisierung der Suspension.
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Sollte
es bei der Herstellung Probleme mit der Höhe der Temperatur (z. B. empfindliche
Wirkstoffe) geben, so besteht die Möglichkeit, das gesamte Verfahren
auch bei Raumtemperatur durchzuführen.
In diesem Falle wird das Verfahren in gleicher Weise, wie zuvor
beschrieben, durchgeführt,
wobei der Wirkstoff an den lipidhaltigen marinen Mikroorganismen
adsorbiert oder bei Zusatz einer geringen Wassermenge dispergiert
wird. Schema
2: Herstellungsprozess von Biomassenpartikeln (Lösungsmittel-Homogenisations-Verfahren)
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2. Lösungsmittel-Homogenisations-Verfahren
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Die
lipidhaltigen Pilze und der Wirkstoff werden in einem verdampfbaren
organischen Lösungsmittel suspendiert.
Danach wird dieses Gemisch vordispergiert (Stator-Rotor-Prinzip oder Ultraschall),
homogenisiert (Hochdruckhomogenisator) und anschließend sprühgetrocknet
oder gefriergetrocknet (Schema 2). Beim Gefriertrocknen ist zu beachten,
dass geeignete Kryoprotektoren eingesetzt werden. Es besteht darüber hinaus
auch die Möglichkeit,
das organische Lösungsmittel
durch geeignete Verdampfer (z. B. Rotationsverdampfer) zu entfernen.
Anschließend
können
die Partikel aus Pilzen in geeigneten wässrigen Tensid-Lösungen redispergiert
werden. Danach ist eine erneute Dispergierung (Stator-Rotor-Prinzip
oder Ultraschall) und Homogenisierung (Hochdruckhomogenisator) notwendig.
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3. Lösungsmittel-Emulsions-Verfahren
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Schema
3: Herstellungsprozess nach dem Lösungsmittel-Emulsions-Verfahren
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Dieses
Verfahren basiert auf der Bereitung einer Emulsion aus Wasser und
einer Lösung
der Biomasse aus Pilzen -Wirkstoff in einem geeigneten organischen
Lösungsmittel
(Schema 3). Dazu wird ein Emulgator zur Dispergierung des Biomasse-Wirkstoffes
eingesetzt. Emulgator und Biomasse werden in einem geeigneten organischen
Lösungsmittel
gelöst.
Zu dieser Lösung
wird eine wässrige
Phase, die ein wasserlösliches Cotensid
enthält,
hinzugefügt.
Danach wird dieses Gemisch vordispergiert (Stator-Rotor-Prinzip
oder Ultraschall). Nach einem Homogenisationsschritt mit Hilfe eines
Hochdruckhomogenisators wird das organische Lösungsmittel durch Verdampfen
entfernt, wobei die Wirkstoff enthaltende Biomasse in Form von festen
Partikeln ausfällt.
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Die
Anwendung dieser Verfahren führt
zu neuartigen Biomasse- Wirkstoff – Partikeln mit einem mittleren
Durchmesser, der je nach Herstellungsart zwischen 10 nm und 10 μm liegt.
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Die
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
sind auch ohne die Zugabe von einem zusätzlichen Wirkstoff wirksam,
weil durch das erfindungsgemäße Verfahren
die wertvollen Inhaltstoffe der Pilze besser verfügbar gemacht
werden. Auf diese Weise ist es möglich,
Inhaltsstoffe der Pilze wie Proteine, Mineralien und Vitaminen,
mehrfach ungesättigte
Fettsäuren,
Produkte des Sekundärstoffwechsels
sowie Aroma- und Geschmacksstoffe in besonders günstiger Form zu nutzen.
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Die
vorgestellten Prinzipien sind darüber hinaus geeignet, verschiedene
gesundheitsfördernde
Komponenten und/oder Mineralstoffe und/oder Radikalfänger und/oder
Vitamine und/oder Nahrungsergänzungsstoffe
in die Biomassen einzulagern. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
werden ultrafeine feste Partikel im kolloidalen Größenbereich
von etwa 15–1000
nm hergestellt. Das biologisch aktive Material bzw. das Wirkstoffmolekül kann sich
in der festen Matrix (Nano-pellet) oder Hülle (Nanokapsel) im gelösten oder
hochdispersen Zustand eingeschlossen, umhüllt, an den Randzonen adsorbiert
oder adhäriert
befinden.
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Zusätzlich können erfindungsgemäß ein oder
mehrere pharmazeutische Wirkstoffe in die Mikro- und Nanopartikel
inkorporiert werden.
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Erfindungsgemäß können die
Zusammensetzungen aus Biomassen lipidhaltiger Pilze in Kombination mit
Thiocyanaten und/oder Hydrothiocyanaten organischer Basen auch ohne die
Umwandlung in Mikro- und Nanopartikel eingesetzt und als gesundheitsfördernde
Mittel verwendet werden oder aber zur Herstellung gesundheitsfördernder
Mittel dienen.
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Die
erfindungsgemäße Herstellung
hat den Vorteil, dass die Freisetzung der inkorporierten Substanzen
durch Wahl der Temperatur, der Wirkstoffe und der Tenside gesteuert
werden kann. Erfindungsgemäß ist es
vorteilhaft, die Teilchen in destilliertem Wasser oder in einem
wässrigen
Medium mit Zusätzen
wie Elektrolyten, Polyonen, Mono-, Di- und Polysacchariden, Isotonisierungsmitteln,
Puffersubstanzen, zu dispergieren. Um den erfindungsgemäßen Zweck
zu erreichen, kann ein Zusatz von einem oder mehreren dispersionsstabilisierenden
Substanzen notwendig sein. Eine vorteilhafte Ausführungsform
ist dadurch gekennzeichnet, dass der Biomasse ein oder mehre Wirkstoffe,
Vitamine oder Nahrungsergänzungsstoffe
in fester und/oder flüssiger Form
zugesetzt werden. Zweckmäßig ist
es, die zugesetzten Wirkstoffe in den Fettsäuren der Biomasse zu suspendieren,
zu dispergieren oder zu adsorbieren. Erfindungsgemäß wird die
Biomasse in einem weiteren Herstellungsschritt mit einem Tensid-
Wasser-Gemisch vereinigt. Zweckmäßig ist
es, zunächst
mit Hilfe eines Rührers
(Rotor-Stator- Prinzip) oder mit Hilfe von Ultraschall eine Vorsuspension
herzustellen. Erfindungsgemäß wird diese
Vorsuspension danach mit Hilfe eines Hochdruckhomogenisators homogenisiert,
wobei die Zahl der Homogenisationszyklen und der Arbeitsdruck nach
der dem erfinderischen Zweck entsprechenden Partikelgröße und Stabilität der Zubereitung
gewählt
werden.
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Bei
einem anderen, ebenfalls erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren werden
Biomasse und Wirkstoffe in einem verdampfharen organischen Lösungsmittel
suspendiert. Danach wird dieses Gemisch vordispergiert (Stator-Rotor-Prinzip
oder Ultraschall) und homogenisiert (Hochdruckhomogenisator). Anschließend wird
das Lösungsmittel
durch Sprühtrocknung
oder Gefriertrocknung oder mittels Rotationsverdampfer entfernt.
Falls erforderlich, kann die Biomasse in geeigneten wässrigen
Tensid-Lösungen
redispergiert und danach nachdispergiert (Stator-Rotor-Prinzip oder
Ultraschall) und anschließend
homogenisiert (Hochdruckhomogenisator) werden. Falls erforderlich,
kann ein Coemulgator bzw. ein Emulgator zur Dispergierung der Biomasse-Wirkstoffes-Mischung
eingesetzt werden.
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Die
nach den beschriebenen Verfahren hergestellten Mikro und Nanopartikel
ermöglichen
eine Verwendung auf den verschiedensten Gebieten. Überraschenderweise
zeigte sich eine deutlich bessere Bioverfügbarkeit der neuartigen Substanzen
gegenüber
den reinen Stoffen.
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Die
vorliegende Erfindung ermöglicht
erstmals die Verwendung lipidhaltiger terrestrischer Pilze als Wirkstoffträger, z.B.
für Antibiotika.
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Die
Erfindung erlaubt die Verwendung von Zusammensetzungen aus Biomassen
lipidhaltiger Pilze in Kombination mit Thiocyanaten als gesundheitsfördernde
Mittel sowie als Nahrungs-, Futtermittel, Nahrungsergänzungs-
und Futterergänzungsmittel.
Die Verwendung in diätischen
Erzeugnissen ist ebenfalls möglich. Eine
Kombination mit Arzneimitteln ist ebenfalls praktikabel. Eine Verwendung
als nutritives Futtermittel ist gleichfalls möglich.
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Weitere
erfindungsgemäße Verwendungen
sind die Verbesserung der Aufzuchtergebnisse sowie zur Prophylaxe
und Therapie von Infektionskrankheiten in der Tierhaltung und Tierzucht.
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Die
Verwendung der gesundheitsfördernden
Mittel kann in Form von Ölen,
Sprays und/Salben sowie in Kapseln erfolgen.
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Zahlreiche
lipidhaltige Pilze enthalten Substanzen, die als unspezifische Immunstimulantien
wirken können,
d. h. sie stimulieren Leukozyten und wirken als Aktivatoren des
retikoloendothelialen Systems. Nach der erfindungsgemäßen Umwandlung
der Biomasse dieser Organismen in Mikro- oder Nanopartikel ermöglichen
diese Inhaltstoffe weitere Anwendungen. Vorteilhaft ist beispielsweise
ein Einsatz in Abdeckmaterialien zur Wundversorgung. Erfindungsgemäß mit Antibiotika
dotierte Mikro- und Nanopartikel erlauben eine gesteuerte Freisetzung
der antimikrobiellen Wirkstoffe und eine gleichzeitige Immunstimulation.
Vorteilhafterweise können
diese Mikro- und Nanopartikel zusätzlich mit anorganischen Thiocyanaten
oder Hydrothiocyanaten organischer Basen dotiert werden.
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Die
Erfindung ermöglicht
den Einsatz zur gezielten Substituierung von Mangelzuständen. Besonders vorteilhaft
ist die Verwendung der erfindungsgemäß hergestellten Produkte zur
Immunstimulation sowie zur gezielten Substituierung des Thiocyanatmangels
bei Dialysepatienten.
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Besonders
vorteilhaft ist, dass die Partikel mittels Rührwerken (Rotor-Stator-Prinzip)
und Hochdruckhomogenisation hergestellt werden können, die seit Jahrzehnten
zur Herstellung von Fettemulsionen zur parenteralen Ernährung genutzt
und daher für
eine Produktion von Biomassepartikeln in industriellem Maßstab zur
Verfügung
stehen. Sie sind von den staatlichen Behörden zur Herstellung von Parenteralia
akzeptiert und bedürfen
daher keiner neuen aufwendigen Zulassungsverfahren.
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Die
Merkmale der Erfindung gehen aus den Elementen der Ansprüche und
aus der Beschreibung hervor, wobei sowohl einzelne Merkmale als
auch mehrere in Form von Kombinationen vorteilhafte Ausführungen darstellen,
für die
mit dieser Schrift Schutz beantragt wird.
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Das
Wesen der Erfindung besteht aus einer Kombination aus bekannten
(gesundheitsfördernde
und heilende Wirkung bestimmter Pilze, gesundheitsfördernde
Eigenschaften von Vitaminen und von Thiocyanaten) und neuen Elementen
(Kultivierung in thiocyanathaltigen Nährlösungen, Umwandlung der Biomassen
in Mikro- bzw. Nanopartikel mit Inkorperation von Vitaminen und
anderen Wirkstoffen insbesondere der Thiocyanate), die sich gegenseitig
beeinflussen und in ihrer neuen Gesamtwirkung einen Gebrauchsvorteil
und den erstrebten Erfolg ergeben, der darin liegt, dass Wirkstoffträger bereitgestellt
werden konnten, die die inkorporierten Wirkstoffe in besonderer
Weise bioverfügbar
machen.
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Die
Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen
erläutert
werden, ohne auf diese Beispiele beschränkt zu sein.
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Beispiel 1 : Kultivierung
verschiedener Pilze der Gattung Ganoderma mit und ohne Zusatz von
Thiocyanat
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Es
wurde das Wachstum von G. pfeifferi, G. resinaceum, G. applanatum
bzw. G. adspersum mit und ohne Thiocyanatzusatz vergleichend untersucht.
Bei allen Pilzen wurden die gleichen Kulturbedingungen eingehalten.
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Alle
Schritte der Kultivierung wurden unter aseptischen Bedingungen durchgeführt. Die
Vorkultur wurde auf festem und später in flüssigem Hagem-Medium ausgeführt. Dafür wurden
aus einem Schrägagarröhrchen mittels
steriler Impföse
kleine Stücke
auf den Hagem-Agar überführt und
ausgestrichen. Nach einer Wachstumszeit von ca. 3 Wochen bei natürlichem
Tag-Nacht-Rhythmus wurden wiederum Stücke aus diesem Agar herausgestanzt,
in sterile 100-ml-Erlmeyerkolben überführt und mit 50 ml Flüssig-Hagem-Medium
pH 5,4 inkubiert. Die Standkultur konnte nach 2–3 Wochen für die folgenden Versuche verwendet
werden.
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Schüttelkultur und Fermenterkultur
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Mit
einem Homogenisator wurden die Kulturen von G. pfeifferi, G. resinaceum,
G. applanatum bzw. G. adspersum möglichst fein homogenisiert
und dann in einen sterilen 500-ml-Erlmeyerkolben überführt und
mit Malzmedium pH 5,4 zu 300 ml aufgefüllt. Für einen Schüttelkulturansatz mit 10 Kolben
wurden jeweils in sterile 500-ml-Kolben 10 ml Homogenisat mit Malzmedium
zu 200 ml aufgefüllt.
Die Kolben des Ansatzes wurden bei Raumtemperatur (20°C) bei natürlichen
Lichtbedingungen kultiviert.
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An
den Tagen 6, 8, 12, 14, 15, 17, 20, 22 und 30 wurden jeweils 3 bis
5 Kolben geerntet. Nach der Bestimmung des pH-Wertes wurden Mycel
und Medium durch Filtration voneinander getrennt. Das Mycel wurde
in Kristallisierschalen überführt, lyophilisiert
und anschließend
das Trockengewicht bestimmt.
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Um
eine Fermenterkultur herzustellen, benötigte man die Mycelsuspension
von 100 ml aufgefüllten Homogenisats,
das in einen sterilen Fermenter eingebracht und mit Malzmedium auf
1000 ml aufgefüllt
wurde. Dieser wurde ohne Luftzufuhr auf einer Magnetrührvorrichtung
betrieben, so dass auch hierbei das Medium kontinuierlich durchmischt
wurde. Die Kulturdauer betrug 6–18
Tage.
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Kultivierung unter Zusatz
von Thiocyanat
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Dem
Malzmedium wurde NaSCN in einer Konzentration von 1 × 10– 3 mol/l zugesetzt. Durchführung der Kultur und Aufarbeitung
der Produkte wie bei der Kontrolle.
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Ergebnis
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Eine
Kultivierung in einem SCN–haltigem Medium ist
möglich,
das Wachstum wird positiv beeinflusst. Eine SCN–-Anreicherung
in der Biomasse kann auf diese Weise gewährleistet werden.
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Beispiel 2 : Extrakte,
erhältlich
aus dem Mycel der Spezies Ganoderma pfeifferi nach Anzucht in Fermentern
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Methodik:
Frisch geerntete junge Fruchtkörpern
der Spezies G. pfeifferi wurden gereinigt und unter sterilen Bedingungen
aufgebrochen. Aus dem Bereich des Übergangs vom Hut zum Stiel
wurden mit einer sterilen Pinzette Gewebestücke entnommen und bei Zimmertem peratur
auf Hagem-Agar kultiviert. Nachdem der Pilz sichtbares Wachstum
zeigte, wurden einige Mycelstücke
ausgestanzt und mit einem Hagem-Flüssigmedium im Bühler-Homogenisator (Edmund
Bühler,
Tübingen,
G) zerkleinert. Anschließend
erfolge die weitere Kultur in 250 ml Erlenmeyer-Kolben mit Hagem-Flüssigmedium
nach H. Kreisel und F. Schauer (Methoden des mykologischen Laboratoriums,
Fischer-Verlag Jena 1987). Jeweils 100 ml Kulturmedium wurden mit
10 ml der wie oben beschreiben hergestellten Impfsuspension versetzt.
Die Kultivierung erfolgte bei Raumtemperatur und konstanten Lichtverhältnissen
für 30
Tage, wobei eine kontinuierliche Durchmischung mittels einer Schüttelmaschine
(Innova 2100, New Brunswick Scientific Co, INC. EDISON, New Jersey,
USA) mit einer Geschwindigkeit von 125 U/min erreicht wurde. Die
weitere Maßstabsvergrößerung erfolgte
durch Überführung in
einen Bioreaktor von 10 l Volumen. Der Fermenter wurde mit 6 l autoklaviertem
HAGEM-Medium (flüssig)
versetzt. Dieses wurde mit 60 ml Impfsuspension versetzt. Die Kultivierung
im Fermenter erfolgte bei Raumtemperatur unter ständiger Begasung
mit steriler Luft, kontinuierlichem Rühren und im Tag-Nacht-Rhythmus.
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Zur
Bestimmung des Myceltrockengewichtes wurde das Mycel durch Filtration
vom Medium getrennt, in tarierte Kristallisierschalen überführt, analog
Beispiel 2 lyophilisiert und das Trockengewicht auf einer Feinwaage
(Sartorius, Göttingen,
G) ermittelt. Die getrockneten Mycele wurden in Extraktionshülsen gefüllt und
mit Dichlormethan (E. Merck, Darmstadt) in einer Soxhlet-Apparatur
24 h extrahiert. Der Mycelrückstand
wurde nach Verdunsten von Dichlormethan-Resten 3mal je 2 h mit 80%igem
Ethanol (E. Merck, Darmstadt) unter ständigem Schütteln bei Raumtemperatur extrahiert.
Der Mycelrückstand
wurde mit einem Büchnertrichter
abgetrennt und an der Luft getrocknet. Anschließend wurde mit destilliertem
Wasser 3mal je 2 h bei Raumtemperatur geschüttelt, die Abtrennung des Pilzrückstandes
erfolgte wiederum mittels Büchner-Trichter.
Der Rückstand
des kaltwässrigen
Extraktes wurde 3mal mit destilliertem Wasser bei 70°C extrahiert
und anschließend filtriert.
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Alle
Extrakte wurden im Vakuumrotationsverdampfer (Büchi Labortechnik AG, Flawil,
Schweiz) bei 40°C
eingeengt und anschließend
lyophilisiert (Gefriertrocknungsanlagen GmbH, Osterode, G).
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Ergebnis:
Die Kultivierung von G. pfeifferi ist mit Flüssig-Medium möglich.
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Die
Ausbeute beträgt
durchschnittlich 5 g Mycel/l.
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Eine
Kultivierung im 10 1-Fermenter erlaubt die Gewinnung von Mycel in
größeren Mengen.
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Beispiel 3
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Methodik:
Durchführung
der Versuche nach Beispiel 2, aber unter Zusatz von 0,1–1% Kaliumthiocyanat.
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Ergebnis:
Steigerung der Ausbeute an Mycel von 0,34 + 0,0568 g/100 ml auf
0,691 + 0,048 g/100 ml durch Zusatz von 0,5% Kaliumthiocyanat.
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Beispiel 4: Extrakte,
erhalten durch eine Extraktion des Fruchtkörpers oder des Mycels mit einem
liphophilen Lösungsmittel
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Methodik:
Lyophilisiertes Mycel wurde in Extraktionshülsen gefüllt und mit verschiedenen lipophilen Lösungsmittel
in einer Soxhlet-Apparatur für
24 h extrahiert. Alle Extrakte wurden im Vakuumrotationsverdampfer
(Büchi
Labortechnik AG, Flawil, Schweiz) bei 40°C eingeengt, lyophilisiert (Gefriertrocknungsanlagen GmbH,
Osterode, G) und anschließend
das Trockengewicht ermittelt.
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Ergebnis:
Dichlormethan ist am besten geeignet, um eine hohe Ausbeute biologisch
aktiver Extrakte zu erhalten.
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Beispiel 5 : Extrakte,
erhalten durch eine Extraktion des Kulturmediums mit Ethyla
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Methodik:
Das Medium der Pilzkultur wurde im Vakuumrotationsverdampfer (Büchi Labortechnik
AG, Flawil, Schweiz) auf ca. 50 ml eingeengt und anschließend durch
mehrfaches Schütteln
mit Ethylacetat extrahiert. Der Vorgang wurde wiederholt, bis die
Ethylacetatphase keine Färbung
aufwies.
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Ergebnis:
Es wurden Ausbeuten zwischen 0,1 und 0,5% erhalten. Die Extrakte,
gewonnen aus Pilzkulturen ohne SCN-Zusatz zeigten im Agardiffusionstest
eine Hemmwirkung gegen S. aureus mit Hemmhöfen bis 18 und 20 mm, solche
aus Pilzkulturen mit SCN-Zusatz von 23 und 20 mm. Tab.
1 Hemmwirkung gegen S. aureus
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Beispiel 6 : Extraktion
von Kulturmycel mit Wasser
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Methodik:
Kulturmycel nach Beispiel 2 und 3 wurden mit Wasser von 70°C, in einem
weiteren Versuch zunächst
mit Wasser von 20°C
und anschließend
mit Wasser von 70°C
extrahiert.
-
Ergebnisse:
Es werden Extrakte erhalten, die etwa 6% der Mycelgesamtmasse ausmachen.
Eine Auftrennung der Extrakte wird erreicht, wenn die Extraktion
stufenweise durchgeführt
wird Tab.
2 Ausbeuten wässriger
Extrakte und Anteil an der Gesamtmasse des. des Mycels
-
Beispiel 7: Herstellung
von Mikro- und Nanopartikeln aus Mycel von Shii-take -Pilzen
-
Es
wurden Shii-take (Lentinula edodes eingesetzt Tabelle
3: Rezeptur der – Shii-take-
Mikro- und Nanopartikeln
-
Die
Biomasse wird auf eine Temperatur von 50°C erwärmt. Davon getrennt wird eine
wässrige
Emulgatorlösung
auf die entsprechende Temperatur (50°C) erwärmt. Danach werden beide Phasen
bei der gewünschten
Homogenisierungstemperatur vereint. Dann wird das Gemisch mit Hilfe
eines Ultra Turrax T25 der Fa. Janke und Kunkel GmbH & Co KG (Staufen,
Deutschland) in einem Emulgierungsprozess bei 8000 Umdrehungen pro
Minute und einer Dauer von 30 Sekunden verarbeitet. Die Suspension
wird danach mit einem Kolbenspalt-Hochdruckhomogenisator Micron Lab 40
(APV-Gaulin, Lübeck)
bei einem Druck von 500 bar und einer Temperatur von 50°C vier mal
homogenisiert.
-
Beispiel 8 : Herstellung
von Mikro- und Nanopartikeln aus Mycel Shii-take (Lentinula edodes)
-Vitamin C-Kombinationen
-
Es
wurde das Mycel des Pilzes Shii-take (Lentinula edodes) eingesetzt. Tabelle
4: Rezeptur der Shii-take (Lentinula edodes) – Mikro- und Nanopartikeln
-
Anschließend wurden
in die Biomasse 5 g Vitamin C eingearbeitet. Davon getrennt wird
eine wässrige Emulgatorlösung auf
die entsprechende Temperatur (50°C)
erwärmt.
Danach werden beide Phasen bei der gewünschten Homogenisierungstemperatur
vereint. Das Gemisch wird mit Hilfe eines Ultra Turrax T25 der Fa. Janke
und Kunkel GmbH & Co
KG (Staufen, Deutschland) in einem Emulgierungsprozess bei 8000
Umdrehungen pro Minute und einer Dauer von 30 Sekunden verarbeitet.
Die Suspension wird danach mit einem Kolbenspalt-Hochdruckhomogenisator
Micron Lab 40 (APV-Gaulin, Lübeck)
bei einem Druck von 500 bar und einer Temperatur von 50°C vier mal
homogenisiert.
-
Die
beiden Mikro- und Nanopartikeln B30 und Vitamin C wurden miteinander
gemischt.
-
Beispiel 9 Herstellung
von Mikro-und Nanopartikeln aus dem Fruchtkörper des Pilzes Judasohr (Auricularia
auricula-judae)
-
Es
wurden Fruchtkörper
des Judasohr-Pilzes eingesetzt.
-
Die
Biomasse wird bei einer Temperatur von 25°C in eine wässrige Emulgatorlösung dispergiert.
Anschließend
wird das Gemisch mit Hilfe eines Ultra Turrax T25 der Fa. Janke
und Kunkel GmbH & Co
KG (Staufen, Deutschland) in einem Emulgierungsprozess bei 8000
Umdrehungen pro Minute und einer Dauer von 30 Sekunden verarbeitet.
Die Suspension wird danach mit einem Kolbenspalt – Hochdruckhomogenisator
Micron Lab 40 (APV-Gaulin, Lübeck)
bei einem Druck von 500 bar und einer Temperatur von 50°C vier mal
homogenisiert. Tabelle
5: Rezeptur des Judasohr (Auricularia auricula-judae) -Pilzes – Mikro-
und Nanopartikeln
-
Beispiel 10: Herstellung
von Mikro-und Nanopartikeln aus dem Fruchtkörper des Pilzes Ganoderma lucidum – (Glänzender
Lackporling)
-
Es
wurden Fruchtkörper
der Ganoderma lucidum -Pilze eingesetzt. Tabelle
6: Rezeptur der Ganoderma lucidum -Pilze – Partikel
-
Die
Biomasse wird bei einer Temperatur von 25°C in eine wässrige Emulgatorlösung dispergiert.
Anschließend
wird das Gemisch mit Hilfe eines Ultra Turrax T25 der Fa. Janke
und Kunkel GmbH & Co
KG (Staufen, Deutschland) in einem Emulgierungsprozess bei 8000
Umdrehungen pro Minute und einer Dauer von 30 Sekunden verarbeitet.
Die Suspension wird danach mit einem Kolbenspalt-Hochdruckhomogenisator
Micron Lab 40 (APV-Gaulin, Lübeck)
bei einem Druck von 500 bar und einer Temperatur von 50°C viermal
homogenisiert.
-
Beispiel 11 : Herstellung
von Mikro-und nanopartikeln aus Mycel des Pilzes Maitake(Grifola
frondosa
-
Das
Mycel des Pilzes Maitakev(Grifola frondosa) wurde zu Mikro-und nanopartikeln
verarbeitet.
-
Die
Biomasse wird bei einer Temperatur von 25°C in eine wässrige Emulgatorlösung dispergiert.
Anschließend
wird das Gemisch mit Hilfe eines Ultra Turrax T25 der Fa. Janke
und Kunkel GmbH & Co
KG (Staufen, Deutschland) in einem Emulgierungsprozess bei 8000
Umdrehungen pro Minute und einer Dauer von 30 Sekunden verarbeitet.
Die Suspension wird danach mit einem Kolbenspalt-Hochdruckhomogenisator
Micron Lab 40 (APV-Gaulin, Lübeck)
bei einem Druck von 500 bar und einer Temperatur von 50°C viermal
homogenisiert. Tabelle
7: Rezeptur der Nostocales – Mikro-
und Nanopartikeln
-
Beispiel 12: Herstellung
von Mikro- und Nanopartikeln aus Fruchtkörpern des Maitake(Grifola frondosa)
mit Vitamin C nach dem Lösungsmittelverfahren
-
Es
wurden Fruchtkörper
des Maitake(Grifola frondosa)-Pilzes eingesetzt. Tabelle
8: (Lösungsmittelverfahren)
-
Zunächst wird
die Biomasse in n-Hexan gelöst,
wobei die Lipide aus der Biomasse gelöst werden. Die Biomasse wird
ca. 3 Stunden in dem Lösungsmittel
gerührt.
Anschließend
wird das Lösungsmittel
mittels eines Rotationsverdampfer abgezogen. Dabei bildet sich eine
Lipidschicht an der Kolbenoberfläche.
Zur Redispergierung wird eine Vitamin C-haltige Lösung benötigt: Vitamin
C wird in eine Plantacare-Lösung
gebacht und nach einem 90 sekundigen Dispergiervorgang viermal homogenisiert.
Die entstehende Vitamin C-haltige Lösung wird in den Kolben mit
der Lipidschicht gebracht. Die Lipidschicht löst sich bei der anschließenden Rotation
des Kolbens und bildet dadurch verkapselte Mikro- und Nanopartikeln.
Die Rotation dauert zirka 10 Stunden bei einer Temperatur von 40°C.
-
Beispiel 13: Herstellung
von Mikro- und Nanopartikeln aus Fruchtkörper des Pilzes Maitake – Norlichexanthon
-
Tabelle
9: Rezeptur der Biomasse- Norlichexanthon- Mikro- und Nanopartikeln
-
Die
Biomasse wird auf eine Temperatur von 50°C erwärmt und anschließend der
verwendete marine Wirkstoff Norlichexanthon darin dispergiert bzw.
gelöst.
Davon getrennt wird eine wässrige
Emulgatorlösung auf
die entsprechende Temperatur (50°C)
erwärmt.
Danach werden beide Phasen bei der gewünschten Homogenisierungstemperatur
vereint. Anschließend
wird das Gemisch mit Hilfe eines Ultra Turrax T25 der Fa. Janke
und Kunkel GmbH & Co
KG (Staufen, Deutschland) in einem Emulgierungsprozess bei 8000
Umdrehungen pro Minute und einer Dauer von 30 Sekunden verarbeitet.
Die Suspension wird danach mit einem Kolbenspalt-Hochdruckhomogenisator
Micron Lab 40 (APV-Gaulin, Lübeck)
bei einem Druck von 500 bar und einer Temperatur von 50°C viermal
homogenisiert.
-
Beispiel 14 : Herstellung
Mikro- und Nanopartikeln aus Fruchtkörper des Pilzes Maitake – Vitamin
E
-
In
die Biomasse wird das Vitamin E dispergiert. Davon getrennt wird
eine wässrige
Emulgatorlösung hergestellt.
Anschließend
wird das Gemisch mit Hilfe eines Ultra Turrax T25 der Fa. Janke
und Kunkel GmbH & Co
KG (Staufen, Deutschland) in einem Emulgierungsprozess bei 8000
Umdrehungen pro Minute und einer Dauer von 30 Sekunden verarbeitet.
Die Suspension wird danach mit einem Kolbenspalt-Hochdruckhomogenisator
Micron Lab 40 (APV-Gaulin, Lübeck)
bei einem Druck von 500 bar und einer Temperatur von 50°C vier mal
homogenisiert. Tabelle
10: Rezeptur der Biomasse- Vitamin E- Mikro- und Nanopartikeln
-
Beispiel 15: Herstellung
Mikro- und Nanopartikeln aus Fruchtkörper des Pilzes Maitake(Grifola
frondosa)- Provitamin Q10
-
Tabelle
11 Rezeptur der Biomasse-Provitamin Q10- Mikro- und Nanopartikeln
-
In
die Biomasse wird das Provitamin Q10 dispergiert. Davon getrennt
wird eine wässrige
Emulgatorlösung
hergestellt. Anschließend
wird das Gemisch mit Hilfe eines Ultra Turrax T25 der Fa. Janke
und Kunkel GmbH & Co
KG (Staufen, Deutschland) in einem Emulgierungsprozess bei 8000
Umdrehungen pro Minute und einer Dauer von 30 Sekunden verarbeitet.
Die Suspension wird danach mit einem Kolbenspalt-Hochdruckhomogenisator
Micron Lab 40 (APV-Gaulin, Lübeck)
bei einem Druck von 500 bar und einer Temperatur von 50°C viermal
homogenisiert.
-
Beispiel 16: Testung von
Mikro- und Nanopartikeln aus Mycel von Shii-take-Pilzen/Vitamin
C" hergestellt nach Beispiel
7 und 8 am Tiermodell (Kuheuterzitze)
-
Die
beiden Substanzen wurden 1:1 miteinander gemischt.
-
Methodik:
-
1
Stunde nach Tötung
der Kuh wurden die Euterzitzen verarbeitet. Die Zitzen wurden von
der Fettschicht befreit. Danach wurden die Zitzen auf Metallstäbe entsprechender
Größe gesteckt
und mit Schellen befestigt. Die Zitzen wurden mit 70%igem Alkohol
abgerieben. 20 μl
Testsubstanz wurde aufpipettiert und mit einem Glasspatel verrieben,
und bei Raumtemperatur 30–45
Minuten getrocknet. Die Kontamination erfolgte mit 10 μl des Norddeutschen
Stammes, MF 0,5 1:10 verdünnt.
Nach Bebrütung
bei 30°C
für 1,5
Stunden wurden die Hautareale auf Müller-Hinton Platten ausgestrichen
und bei 37°C
inkubiert.
-
Bei
den Kontrollen wurden ausschließlich
Keimzahlen > 100 gefunden.
Daraus wurden die mittlere Keimzahl n und die Streuung berechnet.
-
Bei
der Untersuchung der Zubereitungen wurden Keimzahlen zwischen 0
und 100 gefunden. Daraus wurde die mittlere Keimzahl m auf der Basis
der Poisson-Verteilung nach folgender Formel berechnet: m = 1n (Zahl
der Proben ohne Keimnachweis/Gesamtzahl der Proben).
-
Statistische
Auswertung: Die Anzahl der Hautareale mit und ohne Keimnachweis
für die
Kontrolle ohne Behandlung und nach Behandlung mit dem Testprodukt
wurde mit Hilfe des Chi-Quadrat-Testes auf Signifikanz geprüft.
-
Ergebnisse
-
Die
Testung der Mikro- und Nanopartikeln, herstellt nach Beispiel 8
bewirkte am Hautmodell (Kuheuterzitze) eine ausgeprägte Reduktion
der übertragen
Kontamination mit MRSA. Die Zahl der Wiederholungen am Kuheuterzitze
betrug für
die unbehandelten Kontrollen 163. Bei allen 163 Proben war S. aureus
nachweisbar. Die mittlere Keimzahl ... Auch bei allen Proben, die
mit Wollwachsalkoholsalbe behandelt waren, wurde S. aureus nachgewiesen.
Nach Anwendung des Testproduktes waren 11 Hautareale mit Keimnachweis
und 11 ohne Keimnachweis. Daraus errechnet sich eine im Mittel zu
erwartende Keimzahl von 0,7 (5).
Die Keimzahlreduktion ist hoch signifikant.
-
Beispiel 17: Testung von
Mikro- und Nanopartikeln aus Mycel von Shii-take-Pilzen Vitamin
C" hergestellt nach Beispiel
7 und 8 am Tiermodell Mäuseohr
-
Methodik
-
Als
Testmodell wurden Mäuseohren
verwendet. Die Donator-Tiere als Infektionsquelle blieben unbehandelt.
Akzeptortiere wurde 3 Tage einmal täglich mit „Shii-take-Pilze/Vitamin C" hergestellt nach
Beispiel 8 behandelt.
-
Dazu
wurden 10 μl
Testsubstanz wurde aufpipettiert und mit einem Glasspatel verrieben,
und bei Raumtemperatur getrocknet. Die Tiere wurden nach vier Tagen
getötet.
Die Kontamination der Donatortiere erfolgte mit 5 μl des Norddeutschen
Stammes, MF 0,5 1:10 verdünnt.
Dazu wurde ein unbehandeltes Ohr kontaminiert und danach 90 Minuten
bei 30 °C
bebrütet.
Die mit Biomasse behandelten Ohren wurden auf entsprechende Stempel
aufgezogen. Mit Druck wurden die kontaminierten Ohren auf die auf
die unbehandelten Ohren 10 Sekunden gepresst.
-
Nach
Bebrütung
bei 30°C
für 1,5
Stunden wurden die Hautareale der Akzeptor-Ohren auf Müller- Hinton
Platten ausgestrichen und bei 37°C
inkubiert.
-
Auswertung:
Die Auswertung und statistische Sicherung erfolgte wie im Beispiel
9 beschrieben.
-
Ergebnisse:
-
Die
Testung der Mikro- und Nanopartikeln, hergestellt nach Beispiel
7 und 8, zeigte auch im Donator-Akzeptor-Versuch, mit dem die Infektionsübertragung
mittels Hautkontakt simuliert wurde , eine signifikante Reduktion
der übertragenen
Keime.
-
Die
Zahl der Wiederholungen am Mäuseohr
betrug für
die unbehandelten Kontrollen 163, dabei wurde auf Hautarealen Keimwachstum
nachgewiesen. Bei Vorbehandlung mit der Zubereitung nach Beispiel
7 und 8 wurden 12 Hautareale mit und 5 ohne Keimnachweis. Daraus
ergibt sich, dass nach einer entsprechenden Vorbehandlung im Mittel
nur noch 1,2 Keime/cm2 zu erwarten sind
(6).
-
Beispiel 18: Testung von
Mikro- und Nanopartikeln „Mycel
von Shii-take-Pilzen/Vitamin C" hergestellt
nach Beispiel 7 und 8 am Hängebauchschwein
-
Methodik:
Für die
Testung stand ein Hängebauchschwein
zur Verfügung.
2 Stunden nach Tötung
des Tieres wurde von den Bauchunterseiten, in Nähe der Zitzen Haut herausgeschnitten,
die Fettschicht weitestgehend entfernt und in Stücke geschnitten. Diese wurde
auf Vorrichtungen gespannt, so dass ca. 1cm2 zur
Bearbeitung zur Verfügung
stand. Diese Hautflächen
wurden rasiert bzw. die Borsten mit der Schere abgeschnitten und
anschließend
2 x mit 70% Ethanol abgerieben. 20 μl Testsubstanz wurden aufgebracht
und 45 min inkubiert. Die Kontamination erfolgte mit 10 μl des Norddeutschen
Stammes, MF 0,5 1:10 verdünnt.
Nach Bebrütung
bei 30°C
für 1,5
Stunden wurden die Hautareale auf Müller Hinton Platten ausgestrichen
und bei 37°C inkubiert.
Nach der Bebrütung
erfolgte die Auszählung
der Keime.
-
Ergebnis
-
Trotz
der vorgenommenen Hautdesinfektion waren auf dem Abstrich zahlreiche
koagulasenegative apathogene Staphylokokken der normalen Hautflora
des Schweins nachweisbar. Die koagulase positiven aureus-Stämme, mit
denen die Kontamination vorgenommen worden war, waren bei der unbehandelten
Kontrolle zahlreich neben S. epidermidis nachweisbar, bei der erfindungsgemäß behandelten
Tieren waren alle untersuchten Kolonien koagulase negativ.
-
Beispiel 19: Testung von
Mikro- und Nanopartikeln aus Mycel von Shii-take-Pilz/Vitamin C
hergestellt nach Beispiel 8 am Hautmodell nach Beispiel 17
-
Eregebnis
-
Die
Zahl der Wiederholungen an der Kuheuterzitze betrug für die unbehandelten
Kontrollen 158. Die Zahl der Hautareale mit Keimnachweis betrug
nach Anwendung der Mikro- und Nanopartikel 2 und ohne Keimnachweis
4. Das bedeutet, dass nach Behandlung mit der erfindungsgemäßen Zubereitung
nach Beispiel 8 im Mittel nur noch 0,4 Keime/cm2 zu
erwarten sind. Die Keimzahlreduktion ist im Chi-Quadrat-Test hoch
signifikant.
-
Beispiel 20: Testung von
Mikro- und Nanopartikeln aus dem Fruchtkörper von Maitake (Grifola frondosa)/Vitamin
C" hergestellt nach
Beispiel 12 am Hautmodell nach Beispiel 17
-
Ergebnisse:
-
Die
Testung der Mikro- und Nanopartikeln, hergestellt nach Beispiel
12, zeigte im Donator-Akzeptor-Versuch, mit dem die Infektionsübertragung
mittels Hautkontakt simuliert wurde , eine signifikante Reduktion
der übertragenen
Keime. Die Zahl der Hautareale mit Keimnachweis betrug 1 und ohne
Keimnachweis 5. Daraus ergibt sich, dass nach der erfindungsgemäßen Vorbehandlung
im Mittel nur noch 0,18 Keime beobachtet werden. Die Reduktion der übertragenen
Keime ist im Chi-Quadrat-Test hoch signifikant.
-
Beispiel 21: Prüfung von
Mikro- und Nanopartikeln, hergestellt nach den Beispielen am Hautmodell
nach Beispiel 9
-
Ergebnisse
-
Die
Mikro- und Nanopartikeln Norlichexathon-Vitamin E-Q10 (Lösungsmittelverfahren)
wurden nach Beispiel 13,14,15 hergestellt und im Verhältnis 1
: 1 : 1 gemischt. Die Testung erfolgte nach dem in Beispiel 16 dargestellten
Verfahren.
-
Ergebnis
-
Die
Anzahl der getesteten Zubereitungen mit der Norlichexanthon betrug
22. Die Zahl der Hautareale mit Keimnachweis betrug 19 und ohne
Keimnachweis 3. Im Mittel sind nach Vorbehandlung mit erfindungsgemäßen Zubereitungen
nach Beispiel 14 noch 2 Keime zu erwarten.
-
Beispiel 22: Herstellung
von Ubichinon Q1 – Biomasse – Partikeln
-
Die
Biomasse (Maitake) wird auf eine Temperatur von 50 °C erwärmt und
anschließend
Ubichinon Q1 darin dispergiert bzw. gelöst. Davon getrennt wird eine
wässrige
Emulgatorlösung
auf die entsprechende Temperatur (50 °C) erwärmt. Danach werden beide Phasen
bei der gewünschten
Homogenisierungstemperatur vereint. Anschließend wird das Gemisch mit Hilfe
eines Ultra Turrax T25 der Fa. Janke und Kunkel GmbH & Co KG (Staufen,
Deutschland) in einem Emulgierungsprozess bei 8000 Umdrehungen pro
Minute und einer Dauer von 30 Sekunden verarbeitet.
-
Die
Suspension wird danach mit einem Kolbenspalt-Hochdruckhomogenisator
Micron Lab 40 (APV-Gaulin, Lübeck)
bei einem Druck von 500 bar und einer Temperatur von 50 °C vier mal
homogenisiert.
-
Tab.
12 Rezeptur der Ubichinon – Biomasse – Partikeln
-
Beispiel 23: Verhinderung
der Übertragung
von MRSA bei Hautkontakten mit der Zubereitung nach Beispiel 22
-
Methodik
-
Für die Versuche
wurden Schwänze
von Mäusen
aus keimfreier Haltung verwendet. Um jede Fremdkontamination auszuschließen, wurde
sie vor Versuchsbeginn für
5 min in 70 %igen Alkohol eingelegt und danach unter der Laminarbox
getrocknet.
-
Die
Donatormäuseschwänze als
Infektionsquelle wurden durch Einlegen (30s bis 4 min) in eine verdünnte MRSA.Kultur
(Norddeutscher Stamm, MF-Standard 0,5 bzw. 0,3) kontaminiert und
danach 24 h bei 37 °C
bebrütet.
Bei Abstrichen von diesen Donatoren wurden Keimzahlen > 100.000 nachgewiesen.
-
In
die Mäuseschwänze, die
den emfänglichen
Organismus simulieren (Akzeptoren) wurden die Versuchssubstanzen
zweimal täglich
einmassiert.
-
Die
Infektionsübertragung
vom Donator zum Akzeptor erfolgte durch Hautkontakt mit den Donatoren für 30 s bis
1 min auf der Schüttelmaschine
bei 600 U/min. 2 h bzw. 24 h nach der Kontamination wurden die Donatoren
auf Blut-Müller-Hinton-Agarplatten
ausgestichen. Nach 24 h Bebrütung
der Agarplatten bei 37 °C wurden
die Kolonien ausgezählt.
-
Ergebnisse:
-
Beim
Ausstreichen der Akzeptoren unmittelbar nach dem Hautkontakt sind
die Platten vollständig
bewachsen (Keimzahl > 10
000). Das gilt gleicherweise für
vorbehandelte wie für Kontrollen
ohne Vorbehandlung. Das bedeutet, das eine massive Übertragung
der MRSA in diesem Modell gut simuliert werden kann. Bei Versuchs-
und Kontrollgruppe wird die gleiche Keimzahl übertragen.
-
2
h bzw. 24 h sind dagegen nur noch geringen Keimzahlen bei den vorbehandelten
Aktzeptoren nachzuweisen, während
die Keimzahlen bei den unbehandelten Kontrollen unverändert hoch
sind. (Tab. 1). Auch mit diesem Versuchsmodell kann also die Unterbrechung
der Infektionswege durch eine Vorbehandlung mit den erfindungsgemäßen Formulierungen
nachgewiesen werden. Tab.
13 Keimzahlen auf Mäuseschwänzen (Akzeptoren)
in Abhängigkeit
von der Vorbehandlung nach Kontakt mit mit MRSA kolonisierten Mäuseschwänzen (Donatoren).
-
Diese
Tests wurden mit weiteren Vitaminen und antioxdativen Wirkstoffen
durchgeführt.
Sowohl am Mäuseohrtiermodell
als auch am Kuheuterzitzenmodell konnten Reduktionen im Fall der
Kombination Norlichexanthon und Provitamin Q10 beobachtet werden.
Die stärkste
Keimminderung von Anflugkeimen gelang jedoch bei der Kombination
Vitamin E, Norlichexanthon und Provitamin Q10.
-
Beispiel 24 Teilchengrößenbestimmung
der Mikro-und nanopartikeln, hergestellt nach Beispiel 8
-
Methodik
-
Die
Teilchengröße durch
Photonenkorrelationsspektroskopie wurde mit Hilfe eines Zetasizer
III (Malvern, UK) bestimmt.
-
Beispiel 25: Nachweis
der Radikalfängereigenschaft
der Extrakte mittels Chemilumineszenz
-
Der
Nachweis wurde wie folgt geführt:
A:
30 ml humanes Blut wurden mit 170 ml PBS + Luminol (0,33 mM final)
20 min bei 37°C
vorinkubiert.
B: 30 μl
humanes Blut wurden mit 170 ml PBS + Luminol (0,33 mM final) und
20 ml Substanzverdünnung
20 min bei 37°C
vorinkubiert.
-
Zu
A wurden je 20 μl
eine 1:100 Verdünnung
des Extraktes nach Beispiel B und C und 20 μl Zymosan (10 mg/ml) pipettiert.
-
Zu
B wurden 20 μl
Zymosan (10 mg/ml) pipettiert.
-
Als
Kontrolle verwendeten wir PBS statt Zymosan als Stimulator mit und
ohne Substanz in den Ansätzen
A und B. Nach intensivem Mischen wurde die Kinetik der Lumineszenz über 60 min
gemessen. Die Untersuchungen erfolgten an zwei unterschiedlichen
Tagen mit Blut von zwei verschiedenen Blutspendern.
-
Erebnis:
Die Extrakte hemmen eindeutig die durch Luminol induzierte und die
spontane Sauerstoffradikalfreisetzung oder fangen die freigesetzten
Radikale ab. Durch den Thiocyanatzusatz wird dieser Effekt verstärkt.
-
Beispiel 26: Testung der
Radikalfängereigenschaften
von Pilzen mit Hilfe des α, α-Diphenyl-β-picrylhydrazyl radical scavening
effect (DPPH-Assay)
-
Zur
Testung der Radikalfängereigenschaften
der Pilz/Vitamin-Kombinationen wurde der DPPH-Assay verwendet.
-
Prinzip
-
Das
DPPH-Radikal (2,2Diphenyl-1-picrylhydrazyl) hat sein Absorptionsmaximum
bei 517 nm und eine violette Färbung,
die auf das ungepaarte Elektron am Stickstoffatom zurückzuführen ist.
Die Farbe ändert
sich von violett zu gelb, wenn das Radikal eine Bindung mit einem
Wasserstoffatom eines Radikalfängers
eingeht und das reduzierte DPPH-H(2,2-Diphenyl-β-picrylhydrazyl) entsteht. Dabei
verringert sich auch die Absorption was mit einem Photometer messbar
ist.
-
Methode
-
Die
Vergleichssubstanz wird in Ethanol gelöst und folgende Verdünnungen
hergestellt: 10 μg/ml,
50 μg/ml,
100μg/ml,
500 μg/ml.
-
1mM
DPPH in Ethanol gelöst
entspricht 294μg/ml.
4 mg der Pilz/Vitamin-Kombinationen
werden in 4 ml Ethanol gelöst
und folgende Verdünnung
wird hergestellt: 10 μg/ml,
50 μg/ml,
100μg/ml,
500 μg/ml.
-
Versuchsablauf:
-
500μl der Probe
werden in ein Eppendorfgefäß pipettiert.
Dazu wird 375μl
Ethanol und 125 μl DPPH-Lösung gegeben.
Die Lösung
wird geschüttelt
und 30 min bei Raumtemperatur im Dunklen inkubiert. Nach dieser
Zeit wird die Absorption bei 517 nm im Photometer gemessen. Die
gemessenen Absorptionen werden dann in % Radikalfängeraktivität im Vergleich
zum Leerwert (875 μg/ml
Ethanol + 125 μg/ml
DPPH ausgedrückt.
-
Menge
in % = 100 – [A
sample × 100/A
control Tab.
14 Ergebnis Auricularia auricula-judae – Judasohr-Mycel/Ascorbinsäure
Tab.
15 Ergebnis Ganoderma lucidum – Glänzender
Lackporling-Mycel/Ascorbinsäure
Tab.
16 Ergebnis Grifola frondosa – Maitake-Mycel/Ascorbinsäure
Tab.
17 Ergebnis Hericium erinaceus – Igelstachelbart-Mycel/Ascorbinsäure
Tab.
18 Ergebnis Lentinula edodes – Shii-take-Mycel/Ascorbinsäure
-
Beispiel 27: Hemmung der
neutralen Endopeptidase
-
Methodik:
Der Nachweis der spezifischen Hemmung der neutralen Endopeptidase
erfolgte nach Melzig et. al., Pharmazie 51 (1996) 501–503.
-
Ergebnis:
Durch den Extrakt des Mycels nach Beispiel B mit 80%igem Alkohol
wird bei einer Konzentration von 100 μg/ml eine Hemmung um 68%, bei
200 μg/ml
um 84% erreicht.
-
Bei
dem entsprechenden ethanolischen Extrakt des Kulturmycels mit SCN-Zusatz
nach Beispiel C wurde die Aktivität des Enzyms schon bei einer
Konzentration von 50 μg/ml
um 70% gehemmt.
-
Die
wässrigen
Extrakte aus dem Mycel sind ebenfalls wirksam. Nach Inkubation mit
50 μg/ml
des kaltwässrigen
Extraktes wurde eine Hemmung der Enzymaktivität um 65% gefunden. Ein Einfluss
des SCN– war nicht
zu erkennen.
-
Beispiel 28: Verwendung
der Extrakte zur Hemmung der Aktivität von Proteasen
-
Proteasen
sind an zahlreichen posttranslationalen Prozessen der Funktionsregulation
des Makroorganismus beteiligt. Bei einer Hemmung der Proteasen sind
vielfältige
pharmakologische Wirkungen zu erwarten. Der Nachweis einer Enzyminhibition
durch wässrige
und ethanoloische Extrakte gemäß Beispiel
2 und 3 erfolgte am Beispiel des Angiotensin-Konverting-Enzyms nach Melzig et al.,
Pharmazie 51 (1996), 501–503.
-
Ergebnis:
Die wässrigen
und alkoholischen Extrakte weisen in Konzentrationen von 100–200 μg/ml eine
Hemmung des Angiotensin-Konverting Enzyms auf.
-
Beispiel 29: Anwendung
als vor freien Radikalen schützender
vitalisierender und keimmindernder Zusatzstoff für pharmazeutische Zubereitungen
-
Der
Zusatz der Extrakte verhindert oxidative Zersetzungen, wirkt auf
Grund seiner antibakteriellen Eigenschaften konservierend und bewirkt
aufgrund seiner Radikalfängereigenschaften
einen Schutz vor hautschädigenden
Radikalbildnern.
-
Darüber hinaus
wirken die Ganoderma-Extrakte entzündungshemmend. Die Kombination
dieser Eigenschaften bietet gute Voraussetzungen für eine Anwendung
als Zusatzstoff für
pharmazeutische Zubereitungen.
-
Beispiel 30: Verwendung
von alkoholischen und wässrigen
Extrakten aus dem Mycel von G. pfeifferi als vitalisierende, schmerzlindernde
und keimmindernde Nahrungsergänzungsmittel
-
Methodik:
Der Schutz der Zellen vor toxischen Radikalen, nachgewiesen nach
Beispiel E, kann auch als ernährungsphysiologisch
bedeutsam bei dem Einsatz von Nanopartikel gewonnen aus Pilzen der
Gattungen Auricularia, Ganoderma, Grifola, Hericium und Lentinu la
und supplementiert mit Kofaktoren antioxidativer Systeme wie Thiocyanat
und Vitamin C und E und Spurenelemente als Nahrungsergänzungsmittel
bedeutsam sein.
-
Dieser
für Nanopatikel
gewonnen aus der Biomasse von Pilzen spezifische Effekt wird sowie
durch die mit der durch viele Beispiele belegten Immunstimulation
durch Thiocyanate sehr vorteilhaft ergänzt. Insbesondere bei Pilzen
der Gattung ist ebenfalls eine Immunstimulation gut belegt. Es kommt
also zu einem synergistischen Effekt. Andererseits kann die spezifisch
inhibierende Wirkung der Extrakte aus G. pfeifferi auf die neutrale
Endopeptidase zur Schmerzlinderung genutzt werden, da nach sie im
Sinne einer Hemmung der Enkephalinase mit dem Abbau von Neuropeptiden
und Endorphinen, die an den Opiat-Rezeptoren angreifen, interferieren.
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Eregebnis:
Die Kombination von Radikalfängereigenschaften,
immunstimulierender Wirkung, schmerzlindernder Wirkung und gegen
mikrobiellen Verderb konservierenden Eigenschaften schafft sehr günstige Voraussetzungen
für eine
Anwendung als Nahrungsergänzungsstoff.
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Beispiel 31: Verwendung
als Gesundheitspflegemittel und Nahrungsergänzungsstoff
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Methodik:
Wässrige
und alkoholische Extrakte sowie aus der Biomasse gewonnene Nanopartikel
aus Pilzen der Gattung Ganoderma hemmen die Cholesterolakkumulation
in kultivierten humanen Aortenintimazellen. Durch Hemmung der neutralen
Endopeptidase und des Angiotensin-Konverting-Enzyms nachgewiesen
im Beispiel G wird in kaskadenartig organisierte Funktionen des
Säureorganismus
eingegriffen. Thiocyanate führen
zu einer höheren
Polarisierung der Zellmembranen. Durch die nachgewiesene Hemmung
der neutralen Endopeptidase Hemmung wird nach Melzig et al., Pharmazie
51 (1995), 501–503
eine Steigerung der renalen Natriumausscheidung und damit eine Blutdrucksenkung
bewirkt. Die im Beispiel F nachgewiesene Hemmung des Angiotensin-Konverting-Enzyms
führt nach
Gräfe (Biochemie
der Antibiotika, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin
New York, 1992) ebenfalls zu einer Blutdrucksenkung. Thiocyanat
ist früher in
großem
Umfang zur Blutdrucksenkung eingesetzt worden.
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Ergebnis:
Da bei vielen Patienten mit metabolischem Syndrom ein erhöhter Cholesterinspiegel
mit einem erhöhten
Blutdruck kombiniert ist, werden die bekannten Wirkungen von Pilzen
der Gattung Ganoderma bei G. pfeifferi sehr vorteilhaft durch die
blutdrucksenkende Wirkung ergänzt.
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Durch
ethanolische Extrakte Mycel nach Beispiel 2 und 3 in Konzentrationen
zwischen 0,1 und 0,2% wurde eine Hemmung der serumvermittelten Lipopylysacharid-Bindung
um 40–60%
erreicht.
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Lipopolysacharide
werden bei einer Infektion mit gramnegativen Bakterien aus deren
Zellwand freigesetzt. Nach Bindung an das Lipopolysacharid-bindende
Protein können
sie Makrophagen sowie mononukleäre Zellen
zur Freisetzung endogene Mediatoren anregen und so zu Fieber, Veränderungen
im weißen
Blutbild sowie zur abnormen Weitstellung der Gefäße in der Körperperipherie führen.
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Legende zu
den Figuren
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1: Wachstumskurven der Biomasse
Ganoderma Pfeifferi im SCN-haltigen Medium
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2: Wachstumskurven der Biomasse
Ganoderma resinaceum im SCN-haltigen Medium
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3 Wachstumskurven der Biomasse
Ganoderma applanatum im SCN-haltigen Medium
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4: Wachstumskurven der Biomasse
Ganoderma adspesum im SCN-haltigen Medium
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5: Wirkung von Mikro- und
Nanopartikeln aus Shii-take-Pilzen (hergestellt nach Beispiel 7
und 8) im Vergleich zur synergistischen Kombination von Shii-take-Pilzen
mit Vitamin C
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6: Nachweis der Unterbrechung
von Infektketten, simuliert im Donator-Akzeptor-Modell, durch die erfindungsgemäße Zubereitung
nach Beispiel 7 und 8
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7: Wirkung von Mikro- und
Nanopartikeln aus Shii-take hergestellt nach Beispiel 8
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8: Nachweis der Unterbrechung
von Infektketten, simuliert im Donator-Akzeptor-Modell, durch die erfindungsgemäße Zubereitung
nach Beispiel 12
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9: Teilchengrößenverteilung
Mikro- und Nanopartikeln hergestellt nach Beispiel 8