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In Kooperation mit ProTec Ingredia // Darf ich vorstellen? In dieser neuen Folge meiner Beauty- Fortsetzungsgeschichte treffen wir McCell aus dem Labor von Mibelle Biochemistry. Seit 2019 ist er das Maskottchen des Schweizer Herstellers von kosmetischen Wirkstoffen. Eine Pflanzenstammzelle diente als Vorbild für McCell, der seinen Namen also nicht von ungefähr trägt: Aus Pflanzenzellen werden die bekanntesten Wirkstoffe der Mibelle Biochemistry produziert.
Zum Leben erweckt wurde McCell von den Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen der Firma. Labortechnikerin Riikka Sacher konnte sich gut vorstellen, wie McCell aussehen könnte und griff an einem Wochenende zu Nadel und Faden: Der Zellkern und die Vakuole bilden die gewitzten Augen von McCell.
Am liebsten hält sich McCell im Labor auf und gibt sein Wissen dabei gerne weiter. In Beiträgen auf der Homepage von Mibelle Biochemistry konnte ich schon einiges von McCell lernen und neue Einsichten in die Arbeit in einem Labor gewinnen. Drei meiner Aha-Momente gibt es hier gleich zu lesen. Also den Laborkittel angezogen, die Schutzbrille aufgesetzt und los geht’s mit McCell!
McCell erklärt die Filtration
Etwas zu filtern, das klingt erst mal unkompliziert – oder etwa doch nicht? McCell erläutert, dass eine Filtration dazu dient, Feststoffe von Flüssigkeiten zu trennen. Vorstellen kann man sich das wie beim Tee- oder Kaffeekochen: Mit einem Sieb bzw. Filter werden die losen Teeblätter oder der gemahlene Kaffee festgehalten, wenn man sie mit heißem Wasser überbrüht. Je feinporiger das Sieb bzw. der Filter dabei ist, umso besser können ungelöste Partikel von der Flüssigkeit getrennt werden.
Im Labor läuft das so ähnlich ab: Auch hier werden Filter genutzt, um Feststoffe von Flüssigkeiten zu trennen. Die eingesetzten Filter bestehen aus verschiedenen Materialen und haben unterschiedliche Porengrößen. Partikel, die größer als die Poren des Filters sind, werden dadurch zurückgehalten. Um den Filterprozess zu beschleunigen, kann man auch mit etwas Druck arbeiten, erklärt McCell und legt gleich los (wie man auf dem Foto oben sehen kann).
Bei der Herstellung des Haar-Wirkstoffs AnaGain™ werden die Reste der dafür verwendeten Erbsensprossen nach der Extraktion mit Hilfe eines Siebes getrennt. Anschließend wird ein 0,6-µm-Papierfilter genutzt, um alle Partikel, die größer als 0,6 µm sind, aus der Flüssigkeit herauszufiltern. Da Bakterien größer als 0,6 µm sind, ist der Extrakt danach keimfrei. Durch dieses Trennverfahren wird der Wirkstoff stabiler und damit besser haltbar.
McCell erklärt die Lyophilisierung
Schon mal von Lyophilisierung gehört? Mit diesem Begriff wird die Gefriertrocknung bezeichnet, über die uns McCell nun aufklären wird. Auch dieses Verfahren könnte uns aus dem Alltag bekannt sein: Bei eisigen Temperaturen kann man so seine Wäsche trocknen. Das funktioniert deshalb, weil Wasser bei tiefen Minusgraden von einem festen direkt in einen gasförmigen Zustand übergeht, ohne sich zu verflüssigen. Dabei spricht man auch vom Sublimieren. Genutzt wird diese Methode oft im Bereich der Lebensmittel: Die Beeren im morgendlichen Müsli sind meistens gefriergetrocknet, weil dadurch das Aroma besser erhalten bleibt.
Mibelle Biochemistry setzt die Lyophilisierung bei der Herstellung von Peptiden ein. Einer gefrorenen Lösung, die den Rohstoff enthält, wird so das Wasser entzogen. McCell zeigt, wie der Prozess im Labor konkret abläuft: Die wässrige Peptid-Lösung wird in einem Alkoholbad bei -40°C zunächst gefroren, bis eine 1-2cm dicke Eisschicht entsteht. Durch das Einfrieren kann der Abstand zwischen den Molekülen der Peptide nicht mehr verändert werden, die Molekülstruktur wird auf diese Weise regelmäßig und stabil. Dann wird die gefrorene Lösung an den Lyophilisator angeschlossen und mit einer Pumpe ein Vakuum erzeugt. Nun geht das Wasser direkt in den gasförmigen Zustand über. Das Peptid mit der gewünschten stabilen Molekülstruktur bleibt dabei übrig. Ohne Handschuhe und Schutzbrille kann auch McCell bei diesem Prozess natürlich nicht arbeiten, wie man auf dem Foto oben sehen kann.
McCell erklärt die Verseifungszahl
Wer sich intensiver mit Ölen und Fetten beschäftigt, wird irgendwann einmal auf das Wort “Verseifungszahl” stoßen. Doch was ist damit gemeint? Und hat der Begriff irgendwas mit Seife zu tun? Wie praktisch, dass sich McCell auch in diesem Bereich gut auskennt. Zunächst erläutert er die Herstellung von Seife: Für eine klassische Seife werden Öle mit einer Lauge gekocht, deshalb spricht man auch vom ‘Sieden’ einer Seife. Aus chemischer Sicht entstehen bei diesem Verseifungsprozess aus den ursprünglichen Ölen Glycerin sowie die Salze der Fettsäuren (letztere sind ja die eigentlichen waschaktiven Substanzen).
Dass sich Öle bei diesem Prozess unterschiedlich verhalten, liegt an ihrem jeweiligen speziellen Fettsäuremuster: Jede Fettsäure hat dank ihrer molekularen Struktur unterschiedliche Eigenschaften. Um jedes Öl genau charakterisieren zu können, werden bestimmte Werte gemessen. Einer davon ist die Verseifungszahl, die uns McCell nun näherbringt.
Die Verseifungszahl gibt an, wie viel Kaliumhydroxid (Lauge) erforderlich ist, um 1g Fett zu verseifen. Mit dieser Zahl lässt sich berechnen, wie viele Fettsäuren in einem Öl enthalten sind. Das bedeutet: Je höher die Verseifungszahl ist, desto mehr Fettsäuren enthält das Fett. Auf diese Weise lassen sich Öle identifizieren oder auch die Reinheit eines Öls nachweisen. Während seiner Ausbildung im Labor hat McCell öfter auf diese Weise die Identität von Ölen und Fetten bestimmt.
Natürlich gibt es noch weitere Parameter, die Öle und Fette charakterisieren. Wer mehr von McCell lernen möchte, kann auf der Homepage von Mibelle Biochemistry in seinen Beiträgen stöbern. Und ich finde es wirklich schade, dass McCell nicht im Chemie-Unterricht an meiner Schule dabei war – ich hätte so viel mehr Spaß beim Lernen gehabt.
© Fotos: Die Fotos wurden mir von Mibelle Biochemistry für diesen Blogpost zur Verfügung gestellt.
In Deutschland sind die kosmetischen Wirkstoffe von Mibelle Biochemistry beim deutschen Distributor ProTec Ingredia für Firmenkunden erhältlich.
In der nächsten Folge meiner Beauty-Fortsetzungsgeschichte steht ein Webinar an, in dem sich alles um den Hafer und das Thema Resilienz drehen wird. Stay tuned!
