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Im Zuge des Projekts wurde sich umfassend mit Pflanzenextrakten, ihren Wirkungen und diversen Extraktionstechnologien beschäftigt. Die wichtigsten Ergebnisse sind nachfolgend kurz zusammengefasst. Für mehr Informationen wird auf die entsprechenden Kapitel verwiesen.

Den größten Anteil des Marktanteils nach Quelle hatten im Jahr 2021 Kräuter und Gewürze (32%), den größten Anteil nach Anwendungsbereich Lebensmittel und Getränke (47%). Einen großen Trend stellen Extrakte für besseren Schlaf und Beruhigungsmittel dar. Dabei sind die Pflanzenextrakte Hopfen, Johanniskraut, Lavendel, Melisse und Baldrian sehr gefragt. Auch die Nachfrage an pflanzlichen Extrakten zur Unterstüzung der Regeneration beim Sport und in der Nutrazeutikaindustrie wächst stetig. Die Prognosen lauten wie folgt:

Markt für Pflanzenextrakte nach Typ, 2022 - 2029

1. Phytomedizin und Kräuterextrakte
2. Essentiele Öle = Ätherische Öle
3. Gewürze
4. Aromen und Düfte

Markt für Pflanzenextrakte nach Endverbraucher, 2022 -2029

1. Arzneimittel
2. Nahrungsergänzungsmittel
3. Essen und Getränke
4. Kosmetika

Pflanzenextrakte spielen in verschiedenen Branchen eine große Rolle. In der Kosmetik werden sie aufgrund ihrer vielfältigen positiven Effekte auf die Haut sehr geschätzt. Sie enthalten eine Vielzahl von bioaktiven Verbindungen wie Antioxidantien, Vitamine und Mineralien, die helfen können, die Haut zu schützen, zu pflegen und zu regenerieren. In der Pharmaindustrie werden sie für die Behandlung und Prävention einer Vielzahl von Krankheiten eingesetzt. Sie bieten eine natürliche und oft gut verträgliche Alternative zu synthetischen Arzneimitteln. Aufgrund ihrer natürlichen Aromen, Farbstoffe und gesundheitsfördernden Eigenschaften werden Pflanzenextrakte auch in der Lebensmittelindustrie vielfach eingesetzt. Sie können antioxidative Wirkungen haben, die die Haltbarkeit von Lebensmitteln verlängern, sowie den Geschmack und das Aussehen von Produkten verbessern. Ihre bioaktiven Komponenten weisen gesundheitsfördernde Effekte auf und werden deshalb oft als funktionelle Zutaten eingesetzt. Im Sport können pflanzliche Extrakte bei Sportverletzungen und Sportregeneration helfen. Beispielsweise wirkt Arnika schmerzlindernd und entzündungshemmend und Kamille krampflösend. Prognosen und Trends werden im Abschnitt Marktanalyse und Prognosen ausführlich dargestellt.

Es gibt eine breite Palette an Pflanzen mit diversen Wirksamkeiten, die im entsprechenden Kapitel Produkte, Bestandteile und ihre Funktionalität detailliert beschrieben werden.

Für das Projekt wurden folgende Pflanzen zur näherer Betrachtung ausgewählt:

• Zitronenmelisse
• Lavendel
• Agave
• Hanf

Da der Markt für Hanf am größten ist, wurde der Schwerpunkt auf darauf gelegt. Die Ergebnisse sind unter Cannabis: Effekte und Studien nachzulesen.

Werden Extrakte als natürliche Zusatzstoffe wie Geschmacksverstärker, Konservierungsstoffe, Farbstoffe oder Antioxidationsmittel verwendet, muss auf einige gesetzliche Vorgaben geachtet werden. Diese werden im Kapitel Rechtliche Grundlagen erläutert.

Laut Entourage-Effekt haben Pflanzenstoff-Gemische eine höhere biologische Aktivität als die isolierte Reinsubstanz. Genauer gesagt, geht es dabei um die verschiedenen Inhaltsstoffe der Hanfpflanze, nämlich Cannabinoide, Terpene und Flavonoide. Diese Komponenten beeinflussen sich und können sich gegenseitig verstärken, ergänzen oder modulieren. Bei dem Entourage Effekt spielt die große Anzahl an Terpenen und Phytocannabinoiden in Hanf eine große Rolle. Die Wirkungsweise kann optimiert werden, wenn verschiedene Cannabinoide mit Terpenen kombiniert werden. 

Extrakte für den medizinischen Gebrauch werden mit Lösungsmitteln wie flüssigem Kohlendioxid, Ethanol oder Olivenöl gewonnen. Je nach Verarbeitungsverfahren und Zusammensetzung werden isolierte Cannabinoide, Breitspektrum- und Vollspektrumextrakte unterschieden.

• Cannabinoide-Isolate: reines Phytocannabinoid wie THC oder CBD
• Breitspektrumextrakte: THC-armer Cannabisextrakt, aus dem THC nahezu vollständig entfernt wurde

Vollspektrumextrakte: neben THC und CBD sind auch Spuren-Cannabinoide, Terpene, Flavonoide und weitere Pflanzeninhaltsstoffe enthalten

Genauer nachzulesen ist dies unter Wirkung und Effekte von Pflanzenextrakten.

Es gibt viele unterschiedliche Verfahren zur Extraktion von Stoffen. Je nach dem welche Stoffe extrahiert werden sollen und für welche Branche, sind manche Verfahren geeigneter als andere. Um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen ist es wichtig, das passende Verfahren dazu auszuwählen. Die folgende Tabelle vergleicht die unterschiedlichen Extraktionsverfahren anhand der wichtigsten Kriterien:

Einen detaillierten Einblick verschafft das Kapitel Extraktionstechnologie.

Vor der Extraktion und anschließender Verkapselung kann durch eine gezielte Vorbehandlung schon viel getan werden, um die Qualität und Ausbeute der Wirkstoffe zu optimieren. Im Zuge der Vorbehandlung wird die Pflanzenmatrix aufgeschlossen, unerwünschte Bestandteile werden entfernt und stabile Ausgangsbedingungen für nachfolgende Verfahren wie Trocknung oder Extraktion werden geschaffen. Auch Paramter wie Wirkstoffgehalt, Stabilität und sensorische Eigenschaften des Endprodukts werdem maßgeblich beeinflusst. Zur Vorbehandlung zählen sowohl klassische Vorbehandlungsschritte, wie Zerkleinern oder Sieben, als auch ergänzende oder moderne Trocknungsverfahren, wie Fermentation oder schonende Trocknungsmethoden. Besonders im industriellen Maßstab beeinflussen Energieverbrauch, Prozessdauer, Skalierbarkeit und Anlagentechnik die Gesamtkosten erheblich. Die folgende Tabelle zeigt eine grobe Einordnung der wichtigsten Verfahren hinsichtlich ihrer typischen Kostenstruktur und der damit verbundenen Stärken und Schwächen.

Um mehr über die verschiedenen Vorbehandlungsmethoden zu erfahren, wird auf den Abschnitt Vorbehandlungsmethoden verwiesen.