Einfluss oral eingenommener Carotinoide auf den antioxidativen Status der Haut, die Radikalschutzfunktion der Haut und auf das Lipidprofil der Haut

Abstract

In der Arbeit wurden die Bioverfügbarkeit und die antioxidative Wirkung von oral eingenommenen Carotinoiden auf die Haut untersucht. Hierfür kamen verschiedene spektroskopische Methoden zur Anwendung. Es wurde eine doppelt verblindete, placebokontrollierte Studie an 22 Probanden über 20 Wochen durchgeführt. Ziel dieser Arbeit war es, eine In-vivo-Methode zur Untersuchung der antioxidativen Schutzwirkung natürlich vorkommender Antioxidantien vor Radikalbildung durch sichtbare und infrarotnahe (Vis/NIR) Bestrahlung zu entwickeln. Mit Hilfe nichtinvasiver Methoden sollten folgende Fragen geklärt werden: Sind natürliche Carotinoide in der Dosierung bioverfügbar und ihre Konzentrationen in der Haut messbar? Wirkt sich die Gabe von Carotinoiden auf das gesamte antioxidative Potential aus? Ist dies messbar mit der Elektronenspinresonanz- (ESR) Spektroskopie? Können Antioxidantien vor Radikalbildung durch externen Stress, beispielsweise induziert durch sichtbare und infrarotnahe (Vis/NIR) Strahlung, schützen? Hat die Carotinoidzufuhr einen Einfluss auf das Lipidprofil der Haut und die Hautbarriere? In der Ramanspektroskopie war gut sichtbar, dass die Carotinoide gut in die Haut aufgenommen werden. Signifikante Anstiege der cutanen Carotinoidkonzentrationen zeigten sich selbst bei moderater Dosierung. Die Anreicherung der Haut mit Carotinoiden erhöhte die radikalfangenden Eigenschaften der Haut. Da das Testradikal TEMPO sehr wohl mit Vitamin C, nicht jedoch direkt mit den cutanen Carotinoiden reagiert, zeigt dieses Ergebnis, dass Carotinoide ihre Wirkung im Zusammenspiel mit den anderen Bestandteilen des antioxidativen Netzwerks entfalten und dieses insgesamt stärken. Diese Untersuchungen bestätigen, dass Carotinoide als Markersubstanzen angesehen werden können. In Bezug auf Schutz vor Radikalbildung bei externem Stress zeigte sich in der vorliegenden Arbeit erstmalig, dass Antioxidantien wie z.B. die im Grünkohlextrakt enthaltenen Antioxidantien in der Lage sind, Radikale abzufangen bzw. dazu führen können, dass die Radikalbildung unter Stresseinwirkung kleiner ist. Somit können Antioxidantien einer frühzeitigen Hautalterung und radikalinduzierten (Haut)-krankheiten vorbeugen. Der Nachweis erfolgte mittels ESR-Spektroskopie unter Bestrahlung im sichtbaren und nahinfraroten Bereich. Es konnte eine Methode zur Messung der Hautlipide an gesunden Probanden etabliert werden. Allerdings war der Einfluss bei den untersuchten Probanden auf die Hautlipide eher gering. Es zeigte sich lediglich ein Anstieg des Ceramids (NS) in der Verumgruppe. Hier sind weitere Untersuchungen an Probanden mit z.B. Barrierestörungen durchzuführen.

In this work, the bioavailability and the antioxidant effect of orally administered carotenoids on the skin were examined. For this purpose different spectroscopic methods were used. A double-blind placebo-controlled study was conducted in 22 subjects over a time period of 20 weeks. The aim of this work was to develop an in vivo method to enable studying the antioxidative and protective effects of naturally occurring antioxidants against radical formation by visible and near infrared (Vis / NIR) radiation. With the help of non-invasive methods the following questions were tobe answered: Are natural carotenoids in this dosage bioavailable after intake and their cutaneous concentrations measurable? Does the intake of carotenoids have an effect of the whole antioxidative status? Can this be measured by the electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy? Can antioxidants provide protection against radical formation induced by external stress, for example by visible and near infrared (Vis/NIR) radiation? Does the intake of carotenoids have an influence on the lipid profile of the skin and the skin barrier? Raman spectroscopy clearly demonstrated that the carotenoids are well absorbed into the skin. Significant increases of the cutaneous carotenoid concentrations were observed even at moderate dosage. The cutaneous enrichment with carotenoids increased the radical scavenging properties of the skin. The test radical TEMPO reacts very well with vitamin C, but not directly with the cutaneous carotenoids. Consequently, the carotenoids exert their effect in combination with other ingredients of the antioxidant network, and strengthen it as a whole. This study confirmed that carotenoids may be regarded as marker substances. The protection against free radical formation in external stress was shown for the first time in the present work. Antioxidants contained in the kale extract may intercept the radicals when exposed to stress and so reduce the formation of free radicals. In this manner premature skin aging and radical-induced (skin) diseases can be prevented. Detection was by means of EPR spectroscopy, under irradiation in the visible and near infrared range. A method for measuring skin lipids in healthy subjects was established. However, in the population examined the influence on the skin lipids had been rather low. An increase was only observed for ceramide (NS) in the verum group. Further studies should be conducted for example in subjects with skin barrier diseases.