Insekten, der Rohstoff von Morgen
Eine nachhaltige Alternative für Lebensmittel und Non-Food Produkte
Masterthesis von Stephan Hildebrandt (2019) Masterstudiengang Industrial Design
"Meine Abschlussarbeit hat große Potenziale in der Anreicherung von Insekten in der Ernährung sowohl mit Blick auf die Umwelt, als auch auf eine individuelle Ernährung aufgezeigt. Weiterhin wurde ein Anstieg der Insektenproduktion und der Ausbau an Forschung und Technologie zur Chitosan Gewinnung von Insekten prognostiziert. Die vielseitigen Eigenschaften und die ökologische Herkunft von Chitosan sind außerdem zukunftsweisende Attribute eines Biopolymers. Dadurch wird es an Bedeutung und Verfügbarkeit zunehmen. Die geringe Akzeptanz zur Entomophagie in Deutschland ist grundsätzlich eine große Hürde. Durch den Einsatz von insektenbasierten Non-Food Produkten und Anwendungen könnte der Konsument jedoch auf die Thematik sensibilisiert werden. Großer Vorteil im Non-Food Bereich ist die Maskierung des Ausgangsmaterials also dem Insekt. Auf diesem Weg wird der Konsument dennoch subtil mit Insekten konfrontiert, jedoch auf einem distanzierten Niveau. Diese Strategie verfolgt ein langfristiges Anheben der Akzeptanz zur Entomophagie und gegenwärtig die Nutzbarmachung einer nachhaltigen Alternative für bestehende Ressourcen. Vielleicht ermöglicht ein maskiertes Non-Food Produkt auf Basis von Chitosan eine Umprogrammierung zu einer erweiterten deutschen Esskultur, sodass Insekten in Zukunft fester Bestandteil unserer Ernährung sind."
#Smart Patch
Die Haut schützt den menschlichen Organismus vor dem Eindringen externer Umwelteinflüsse. Jedoch ist dieser Schutzmantel auch in der Lage, Stoffe zu absorbieren und in den Blutkreislauf des Menschen zu überführen. Diese Fähigkeit kann genutzt werden, um Wirkstoffe über die Haut darzureichen statt des der traditionellen oralen Einnahme. Derzeit erfüllen 20 Wirkstoffe diese Bedingung. Unter anderem können damit Schmerzmittel und Blutdrucksenker verabreicht werden oder Medikamente zur Therapierung von Nikotinabhängigkeit, Alzheimer oder sogar zur Schwangerschaftsverhütung.
Chitosan kann einen hohen Wassergehalt binden und eingemischte Therapeutika wieder abgeben. Eine Grundvoraussetzung für ein Hydrogel. Dieses Gel ist als transdermales Drug-Delivery-System ein attraktive Option, da es durch einen hohen Wassergehalt einen angenehmen Tragekomfort ermöglicht, was wiederum zu einer konsequenteren Therapie auf Patientenseite führt.
Ich möchte mit dem Smart Patch außerdem Potenziale eines individuellen Transdermalen-Pflasters auf Basis des Chitosan-Hydrogels aufzeigen. Dieses TTS-Pflaster schont durch effizientere Wirkstoffabgabe Umwelt und Mensch. Ein herausragender Punkt ist die individuelle Anpassung jedes Pflasters.
Dieses ermöglicht erst eine präzisere Abstimmung des Medikaments und so können sogar mehrere Wirkstoffe in nur einem einzigen Pflaster integriert werden. Weiterhin unterstützen aufgedruckte Information die Kontrolle der Therapie.
# Convenience Bag
Chitosan bindet durch seine bakteriostatische Wirkung schädliche Mundkeime, welche für Zahnkaries verantwortlich sind wie Streptokkoken, an sich. Desweiteren fördert Chitosan die Wundheilung von verletzten Mundarealen. Bei Entzündungen im Mundraum hat kann es positiv auf die Regeneration wirken. Außerdem ist es filmbildent, weswegen angenommen werden kann, dass die Zahnoberfläche nach der Chitosanzufuhr versiegelt ist. Die Schutzbarriere schützt außerdem nachhaltig vor dem Eindringen von Erregern. Da es sich um ein Naturprodukt handelt kann es auch ohne weiteres in homeophatische Produkte integriert werden.
Personen die Probleme mit Karies, angegriffener Mundschleimhau oder Verletzungen im Mundraum haben benötigen eine gesteigerte Zahnhygiene. Dafür braucht es alltagstaugliche Lösungen, welche ortsunabhängig sind und in gewisser Weise kein Schamgefühl auslösen.
Ich habe die im Dentalbereich wirksamen Eigenschaften von Chitosan in eine wasserlösliche Lebensmittelverpackung integriert. Diese kann nach dem Verzehr des Inhaltes in einem Getränk gelöst werden um so die Wirkung nutzen zu können.
Diese Chitosanfolie wird durch die Zugabe von Apfelsäure hergestellt. Dadurch nimmt das spätere Lösungsmittel, in diesem Fall dass Getränk, einen milden Apfelgeschack an. Die Wasserlöslichkeit wird durch die Prozessierung ermöglicht.
Zum einen ist das Lebensmittel und die Möglichkeit zur Hygiene (die Verpackung) unmittelbar miteinander verknüpft. Zum anderen ist die Zahnreinigung nach dem Essen ein sinnvoller Vorgang. Außerdem nimmt man während des Essens tendenziell ein Getränk zu sich. In diesem könnte die wasserlösliche Verpackung gelöst werden. Die Hürde zur Mundhygiene ist geringer und alltagstauglicher.
# Urban Skin Protect
Neurodermitis ist eine chronische Hautkrankheit, bei der die Schutzfunktion der Haut vermindert ist. Durch gestörte Mechanismen wird die Hornschicht fehlerhaft aufgebaut und trocknet deshalb schnell aus. Oft ist die Haut gerötet, spröde und juckt. Dadurch ist sie empfindlicher gegenüber externen Einflüssen und entzündet sich leicht. Ein nachgebendes Kratzen bestärkt diesen Effekt zusätzlich und verstärkt so die Immunreaktion. Eine Sensibilisierung von harmlosen Antigenen wie Tierhaaren, Pollen oder Hausstaubmilben ist so möglich. Die Reaktionen treten in Schüben auf und werden von symptomfreien Phasen abgelöst. Abhängig vom Alter ist auch die Form und Lokalisation der betroffenen Hautregionen unterschiedlich ausgeprägt. Die Krankheit Neurodermitis kann leider nicht geheilt werden. Jedoch gibt es verschiedene Strategien und Theraphien mit dem Ziel, die Symptome verschwinden zu lassen oder wenigstens zu verringern. Zusätzlich können die symptomfreien Phasen verlängert werden.
Ich möchte mit dem Urban-Skin-Protect ein Pflegeprodukt andeuten, welches dem Betroffenen einen langanhaltenden Schutz vorm austrocknen der Haut an großflächigen Arealen wie der Armbeuge und an filigranen Bereichen wie der Hand und den Fingergelenken ermöglicht und sich gut im Alltag eines integriert.
Die Schutzfunktion konventioneller Pflegeprodukte verpufft relativ schnell nach Absorbtion der Haut. Aus diesem Grund ist ein häufiges Auftragen notwendig. Zusätzlich werden die meisten Cremes mit den Fingern auf der Hautfläche verteilt, was eine nachträgliche Bereinigung nach sich zieht, insofern cremige Fingerabdrücke vermieden werden sollen. Chitosan besitzt sehr nützliche Eigenschaften, welche zur Behandlung von atopischen Erkrankungen wie Neurodermitis einen großen Beitrag leisten könnte.
Eine Chitosan-Emulsion könnte in einer Creme oder einem Spray vermischt die feuchtigkeitsspendende Wirkung verlängern und die Wundheilung von Kratzern beschleunigen. Darüber hinaus würde nach Absorbtion des Gemisches eine hauchdünne Chitosan-Membran an den benetzten Arealen zurückbleiben. Diese verlängert zusätzlich den feuchtigkeitsspendenden Effekt, schützt vor Microorganismen und wäre flexibel genug um den Bewegungsapparat der Hand nicht einzuschrenken. Der Auftrag sollte möglichst kontaktlos funktionieren um eine zusätliche Reinigung der Finger zu vermeiden.