Wirkprinzipien

Unsere Biostimulatoren beruhen auf zwei Wirkprinzipien:

  1. Einerseits erfolgt ein direkter Effekt auf immunkompetente Zellen, indem diese besser mit Sauerstoff versorgt werden, was wiederum zu einer verbesserten Stoffwechselleistung dieser Zellen führt.
  2. Der andere Effekt ist die Beeinflussung mikrobieller Mischbiozönosen durch spezielle Kombinationen von Pflanzenextrakten. Dies führt zu einer gezielten Verschiebung der Zusammensetzung der Flora und somit zu einer Veränderung der Stoffumsatzleistung dieser Flora.

1. Immunmodulation durch Phasentransferkatalyse

Patent-Nr. DE 44 35 525 A1

Der Körper der Tiere funktioniert unter bestimmten Umweltbedingungen am besten. Im Körper regulieren und kompensieren biologische Prozesse die wechselnden Umweltbedingungen, um sicherzustellen, dass die Körperfunktionen immer optimal ablaufen. Diese biologischen Prozesse beinhalten eine Anzahl regulatorischer Mechanismen, die im Allgemeinen perfekt ablaufen. Manchmal jedoch versagen diese Kontrollmechanismen oder werden weniger effizient, was wiederum Anfälligkeiten für Krankheiten verursacht.

Viele verschiedene Leistungsdepressionen beruhen ursächlich in Dysfunktionen der körpereigenen Kontroll- und Regelmechanismen und äußern sich auf Dauer beispielsweise durch Immunschwächen, Kümmern, schlechte Fruchtbarkeit, erhöhte Mortalität und atopische Diathesen (z. B. Allergien).

Abbildung 1: Phasentransferkatalyse durch Alginsäure

Ein nicht funktionsfähiges Immunsystem hat schnell ernsthafte Auswirkungen. Selbst Bagatellerkrankungen können dann tödlich sein. Zur Aufrechterhaltung eines funktionsfähigen Immunsystems (ein konstitutioneller Faktor für ”Gesundheit”) ist neben einer stabilen Psyche (glückliche Menschen und Tiere haben viel seltener Erkältungen) und weniger Stress (aber nicht Stressfreiheit) vor allem eine geeignete Ernährung wichtig. Eine ausreichende Versorgung mit Vitaminen (insbesondere C, B-Komplex und E) und Spurenelementen spielen dabei ebenso eine Rolle wie einige Polyuronsäuren (z. B. aus Meeresalgen), insbesondere in Kombination mit speziellen Mineralien.

Dies gilt besonders für die Alginsäure aus Braunalgen, die in einigen Monaten des Jahres in bestimmten Meeresgebieten reich an Silylestern ist. Zusammen mit zweiwertigem Eisen oder Magnesium zeigt dieser Stoff die Eigenschaft, Sauerstoff auf Zellen, so auch auf immun-kompetente Zellen, zu übertragen. Diese Braunalgen werden an den Küsten der kühlen Meere (Britische Inseln, Skandinavien, Bretagne, Japan und China) seit Jahrtausenden zur Ernährung von Mensch und Tier geerntet.

Versuche haben gezeigt, dass Algine in der Lage sind, in Verbindung mit bestimmten Kationen den Sauerstofftransfer in Zellmembranen zu beschleunigen – die sogenannte Phasentransferkatalyse (PTC). Somit unterstützen sie eine der wichtigsten Aufgaben im Körper: die Versorgung der Zellen mit Sauerstoff. Alle Körperzellen brauchen Sauerstoff, die meisten sind aber damit unterversorgt. Solange der Sauerstoffantransport über das Blut ausreicht, ist der kritische Faktor für die Versorgung der Zelle die Löslichkeit des Sauerstoffs in der Lipidschicht der Zelle.

Die Funktionsweise:
Polyuronsäuren, bestehend aus Blockpolymeren aus Guluronanen, bilden einen Käfig, welcher von 4 Molekülen und 2 Seitenketten gebildet wird. Im Zentrum dieses Käfigs liegt ein zweiwertiges Kation, welches

  • die zwei Ketten zusammenhält
  • durch zwei kovalente und zwei nicht-kovalente Bindungen gehalten wird. Diese Bindungen rotieren (Abbildung 1).

Nach der Anheftung des Makromoleküls an die Zellwand ist der Funktionsablauf stets der gleiche. Die Zielzelle bzw. das Zielorgan ist dabei abhängig von dem benutzten Zentralkation und/oder der Seitenkette der Polyuronsäure. Im Falle des Immunmodulators bindet sich die Polyuronsäure (natürlicher Extrakt aus Braunalgen) speziell an Lymphozyten und Makrophagen, also immunkompetente Zellen.

Abbildung 2: Sauerstoffaktivierter Lymphozyt

Das Makromolekül heftet sich an die Zelloberfläche speziell von Lymphozyten und wirkt dort als Phasentransferkatalysator. Eine bessere Sauerstoffversorgung bewirkt eine raschere Zellteilung. Mehr Lymphozyten (B- und T-Zellen) bedeuten eine bessere Immunreaktion, da mehr Antikörper produziert werden und die zytotoxische Reaktion erhöht wird.

Ein bestimmter PTC dient der besseren Sauerstoffversorgung von Makrophagen. Einer der Effekte dabei ist die Induktion eines Enzyms, der NO-Synthase, welche aus Arginin NO (Stickstoffmonoxid) abspaltet. NO ist ein Neurotransmitter im Gastrointestinalbereich, welcher auch hemmend auf Mikroorganismen (Bakterien, Viren, Plasmodien) in der nächsten Umgebung des Makrophagen wirkt.

Abbildung 3: Sauerstoffaktivierter Makrophage

In zahlreichen Versuchen in vitro und in vivo zeigte sich, dass diese aufbereitete Alginsäure in der Lage ist, die Reaktion des Immunsystems in erheblichem Maße unspezifisch zu erhöhen. Dies gilt sowohl für Fische, Vögel, Pferde, Hunde, Schweine, Rinder, Mäuse, Ratten und Meerschweinchen als auch für den Menschen.

Ein gesundes Immunsystem ist nicht nur notwendig, um mit Infektionen fertig zu werden, sondern auch um hohe Leistungen zu gewährleisten. Bei den meisten Tieren verschlechtert sich die Immunantwort auf Grund von Stress und immer häufigeren Impfungen. Das Immunsystem kann durch weniger Stress und eine optimale Futterzusammensetzung verbessert werden. Das kann man auch umkehren: Ein gutes Immunsystem macht weniger stressanfällig.

2. Beeinflussung mikrobieller Mischbiozönosen durch Membraneffektoren

Patent-Nr. DE 38 25 312 C2

Mit wenigen Ausnahmen kommen Mikroorganismen natürlicherweise nicht als Monokultur, sondern als gemischte Lebensgemeinschaft (mikrobielle Mischbiozönose) vor. Als Beispiel seien die Lebensgemeinschaft des Pansens, der Böden oder des Aktivschlamms in Kläranlagen genannt. Die Zusammensetzung ist dabei keineswegs zufällig, sondern hängt von den Wechselbeziehungen zwischen den Organismen ab.

  • Konkurrenz: Mikroorganismen konkurrieren z T. um die gleichen Substrate. Dabei kann eine Art mit bestimmten Überlebensvorteilen eine andere verdrängen.
  • Antibiose: Im Überlebenskampf können auch direkt andere Arten chemisch angegriffen werden, z. B. mit Antibiotika, um sich gegen Konkurrenten zur Wehr zu setzen. In diesem Fall spricht man von Antibiose.
  • Substratketten: Wenn eine Spezies das Endprodukt einer anderen Art im Stoffwechsel weiterverwertet, so sind beide aufeinander angewiesen. Sehr häufig führt die Anhäufung eines Endprodukts zu einer Hemmung des vorhergehenden Schritts (Endprodukthemmung). Beide Arten arbeiten also wie am Fließband und sind so in der Lage, auch komplexe biochemische Umsetzungen zu vollziehen. Ein Beispiel im aeroben Bereich ist die Oxidationskette Ammonium / Nitrit / Nitrat durch Nitrosomonas und Nitrobacter oder die Kette Acetogene Bakterien / Methanogene Bakterien bei der Methangärung (Faulung). Auch mehrkettige Systeme sind bekannt. Hier handelt es sich um typische Symbiosen.
  • Suppline: Eine weitere Möglichkeit der Symbiose ist das Zusammenleben von Mikroorganismen, bei der eine Art einen für eine andere Art essenziellen Stoff (ein Supplin) herstellt und nur leben kann, wenn auch die andere Art anwesend ist. Suppline spielen bei Mikroorganismen die gleiche Rolle wie essenzielle Vitamine oder Aminosäuren bei Mensch und Tier.

Durch das Zusammenwirken von Konkurrenz, Antibiose, Symbiose und Supplinabhängigkeit entsteht ein Geflecht von Beziehungen, das zu einer äußerst stabilen und gleichzeitig flexiblen Gesellschaft von Mikroorganismen führt. Diese bleibt so lange erhalten, wie sich die Umweltbedingungen (Temperatur, pH-Wert, Substratversorgung) nicht drastisch ändern. Die Zusammensetzung solcher Lebensgemeinschaften bleibt bemerkenswert stabil. Versucht man, neue Mikroorganismen künstlich einzuführen, so werden diese sehr schnell wieder verdrängt. Dieser Eliminationsmechanismus hat durchaus strukturelle Ähnlichkeit mit der Immunreaktion höherer Tiere.

Von Interesse ist es, in das intermikrobielle Kommunikationssystem einzudringen, um so steuernd auf Zusammensetzung und Aktivität einzuwirken. Eine Möglichkeit hierfür ist der Einsatz von Membraneffektoren. Hierbei handelt es sich um Stoffe, die auf die Membranen von Mikroorganismen einwirken, um eine neue beständige Mischbiozönose zu erreichen. Die einzelnen Mikroorganismen reagieren unterschiedlich stark auf diese Stoffe. Nur dadurch ist eine Veränderung der Mischbiozönose möglich.

Da Naturstoffe als Ausgangsmaterialien dienen, ist es notwendig, diese zu analysieren und zu standardisieren.

In den meisten Fällen führt der Einsatz von Membraneffektoren in den normalen, sehr kleinen Einsatzmengen zu keinen Änderungen, bei zu großen Mengen aber zu labilen neuen Lebensgemeinschaften. In einigen Fällen aber entstehen (bei ebenfalls sehr kleinen Einsatzmengen) erwünschte stabile neue Biozönosen. Es lässt sich dabei beobachten, dass die Anzahl solch stabiler Zustände (in denen die Biozönose ein sich selbst organisierendes System darstellt) beschränkt ist.