„Algin“: Was ist das und welche Bedeutung hat es in der Kosmetik?

„Algin“, besser bekannt als Natriumalginat, ist ein Polysaccharid natürlichen Ursprungs, das aus bestimmten Braunalgen (Phaeophyceae) wie den Gattungen Laminaria, Ascophyllum oder Macrocystis gewonnen wird. Es wird durch ein alkalisches Extraktionsverfahren aus den Zellwänden dieser Algen gewonnen, die reich an Alginsäuren sind. Nach der Reinigung und Neutralisation wird diese Alginsäure in ihr Natriumsalz umgewandelt, wodurch ein wasserlösliches Pulver entsteht, das häufig in der Kosmetik, aber auch in der Pharma- und Lebensmittelindustrie als Hilfsstoff oder Texturmittel eingesetzt wird.

Auf chemischer Ebene besteht Natriumalginat aus einer Abfolge von Mannuronsäure- und Guluronsäure-Einheiten, die in mehr oder weniger langen Blöcken entlang der Polymerkette angeordnet sind. Diese Struktur verleiht dem „Algin“ spezifische physikochemische Eigenschaften, insbesondere seine Fähigkeit, mit Wasser und bestimmten Ionen, wie Kalzium, zu interagieren und dabei dreidimensionale Netzwerke zu bilden. Im strengen Sinne nichtionisch, aber in Lösung negativ geladen, ist Natriumalginat in einem weiten pH-Bereich stabil und mit zahlreichen Inhaltsstoffen kompatibel. Seine Zusammensetzung und Struktur können je nach verwendeter Algenart und den Extraktionsbedingungen variieren.

Natriumalginat wird in der Kosmetik besonders geschätzt für seine gelbildenden und verdickenden Eigenschaften. In Gegenwart von Wasser ist dieses Polymer marinen Ursprungs in der Lage, weiche und homogene Gele zu bilden. Dadurch können unterschiedlichste Texturen strukturiert werden – von Cremes über Lotionen bis hin zu Masken. Als Gelbildner verbessert es die Stabilität von Formulierungen und verleiht ihnen ein angenehmeres Auftragsverhalten mit einem frischen, leichten Hautgefühl. Aus diesem Grund ist Natriumalginat in zahlreichen kosmetischen Produkten enthalten, in denen es zudem als Stabilisator und Kohäsionsmittel wirkt.

Über seine texturgebende Funktion hinaus bildet „Algin“ auf der Hautoberfläche einen flexiblen, aber nicht okklusiven Film, der den transepidermalen Wasserverlust begrenzt und zur Aufrechterhaltung der Hydratation der Hornschicht beiträgt. Tatsächlich wirkt der durch Natriumalginat gebildete Film, ähnlich wie der natürliche Hydrolipidfilm der Epidermis, als Schnittstelle zwischen Haut und Umwelt und trägt dazu bei, die Auswirkungen externer Aggressoren zu reduzieren. Diese Eigenschaft erklärt den Einsatz von Natriumalginat in Pflegeprodukten für dehydrierte Haut. Darüber hinaus machen seine Biokompatibilität und sein natürlicher Ursprung es zu einem besonders gefragten Bestandteil in Formulierungen mit ökologisch verantwortungsvollem Anspruch, insbesondere in Form von Natriumalginat-Pulver.

Natriumalginat wird ebenfalls als System zur Vektorisierung von Wirkstoffen eingesetzt. Dank seiner polymeren Struktur kann es bestimmte Moleküle einkapseln und ihre allmähliche Freisetzung ermöglichen, wodurch ihre Verfügbarkeit auf der Hautoberfläche optimiert wird. Diese Eigenschaft ist besonders interessant, um der Haut Wirkstoffe zuzuführen, die alleine Schwierigkeiten haben, die Hautbarriere zu überwinden, sei es aufgrund ihres zu hohen Molekulargewichts oder ihres hydrophilen Charakters.

Schließlich haben mehrere Arbeiten aus dem biomedizinischen Bereich gezeigt, dass Natriumalginat interessant sein kann, um die Wundheilung der Haut zu fördern. In Form von Hydrogelen ist es in der Lage, ein feuchtes, für die Wundheilung günstiges Milieu aufrechtzuerhalten, während es zugleich Exsudate absorbiert und die Wunde schützt. Studien zeigen, dass Natriumalginat die Reepithelialisierung und die Angiogenese, das heißt die Bildung neuer Blutgefäße, fördern kann. Noch interessanter ist, dass einige Arbeiten darauf hinweisen, dass alginatbasierte Strukturen mit dem lokalen Immunsystem interagieren können, insbesondere mit Makrophagen, Zellen, die in der Entzündungsphase der Wundheilung eine Rolle spielen.

Eine aktuelle Studie zu einem Hydrogel, das Natriumalginat und Bioglas kombiniert, hat einen präzisen Mechanismus aufgezeigt: Dieser Materialtyp fördert die Polarisierung von Makrophagen zu einem M2-Phänotyp, der mit einer entzündungshemmenden und regenerativen Antwort assoziiert ist.

Diese „reparierenden“ Makrophagen rekrutieren anschließend weitere Schlüsselzellen, wie Fibroblasten, die an der Synthese von Bestandteilen der extrazellulären Matrix beteiligt sind, sowie Endothelzellen, die für die Bildung neuer Blutgefäße erforderlich sind. Diese verschiedenen Prozesse tragen dazu bei, die kutane Regeneration zu beschleunigen. Diese Daten legen nahe, dass Natriumalginat über seine Rolle als Trägermaterial hinaus die Entzündungsreaktion modulieren kann. Obwohl diese Ergebnisse aus experimentellen Modellen stammen, eröffnen sie interessante Perspektiven für den Einsatz von Natriumalginat in wundheilungsfördernden Behandlungen.

Natriumalginat weist ein hohes, in der wissenschaftlichen Literatur umfassend dokumentiertes Sicherheitsprofil auf. Es ist biokompatibel, biologisch abbaubar und ungiftig und wird seit Langem in den Bereichen Lebensmittel, Pharmazie und Kosmetik eingesetzt. Bei topischer Anwendung gilt es als von allen Hauttypen gut verträglich, einschließlich empfindlicher Haut, von Kindern, Schwangeren sowie Personen mit Hauterkrankungen. Seine Wirkung bleibt überwiegend oberflächlich, was das Risiko systemischer Effekte oder tiefergehender Reaktionen begrenzt.

Mehrere klinische Studien bestätigen diese gute Verträglichkeit. So bewertete beispielsweise eine Studie mit 80 Patientinnen und Patienten mit atopischer Dermatitis den Einsatz einer reparierenden Maske auf Basis von Natriumalginat als Ergänzung zu einem Dermokortikosteroid. Die Gruppe, die das Alginat in Kombination verwendete, zeigte weniger unerwünschte Wirkungen (2,5% gegenüber 22,5%) und eine deutlichere Besserung der Symptome mit einer signifikanten Reduktion der klinischen Scores und der Rezidivrate.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Natriumalginat nicht nur gut vertragen werden kann, sondern auch dazu beitragen kann, die Verträglichkeit einer Pflegeroutine zu verbessern.

• CHANG J.-S. & al. Exploring the potential of using algae in cosmetics. Bioresource Technology (2015).

• JEON Y.-J. & al. Algal polysaccharides: Potential bioactive substances for cosmeceutical applications. Critical Reviews in Biotechnology (2019).

• LI H. & al. Modulation of macrophages by bioactive glass/sodium alginate hydrogel is crucial in skin regeneration enhancement. Biomaterials (2020).

• ZWAWI M. & al. Algae as an attractive source for cosmetics to counter environmental stress. Science of The Total Environment (2021).

• SIKORA E. & al. Preparation and characteristics of alginate microparticles for food, pharmaceutical and cosmetic applications. Polymers (2022).

• SIONKOWSKA A. & al. State of innovation in alginate-based materials. Marine Drugs (2023).

• KUTERASINSKI L. & al. Structure effects on swelling properties of hydrogels based on sodium alginate and acrylic polymers. Molecules (2024).

• XIA X. & al. Efficacy of mometasone furoate cream sodium alginate skin repair mask in atopic dermatitis treatment. Alternative Therapies In Health And Medicine (2024).