1. Einleitung
\u00c4therische \u00d6le sind ein allgemeiner Sammelbegriff f\u00fcr aus Pflanzen gewonnene Konzentrate, die als nat\u00fcrliche Rohstoffe unter anderem in der Parf\u00fcm- u. Lebensmittelindustrie eingesetzt werden und die mehr oder weniger aus fl\u00fcchtigen Verbindungen bestehen. Sie sind hinsichtlich ihrer antibakteriellen Wirkungen eine umfassend und seit langer Zeit (GILDEMEISTER & HOFFMANN 1929) untersuchte Stoffgruppe. Die Erfahrung zeigt, dass insbesondere jene \u00e4therischen \u00d6le mit hohen Phenolanteilen, die st\u00e4rkste antibakterielle Wirkung aufweisen. Ihr Einsatz etwa in der Aromatherapie zielt auf eine schonende Behandlung nicht gravierender Entz\u00fcndungskrankheiten ab, ohne auf Antibiotika zur\u00fcckgreifen zu m\u00fcssen.<\/p>\n
Zur Beurteilung der antibakteriellen Wirkung \u00e4therischer \u00d6le aus heimischer Produktion wurden im Rahmen eines Teilprojekts (B\u00d6CHZELT & al. 2002) insgesamt 14 Heil- und Gew\u00fcrzpflanzen, die im landwirtschaftlichen Versuchszentrums Wies (Steiermark) kultiviert wurden, untersucht. Zur Gewinnung der \u00e4therischen \u00d6le diente eine Laborwasserdampfdestille. Zur vergleichenden Beurteilung der antibakterielle Wirkungen (Bakteriozidie) der extrahierten \u00e4therischen \u00d6le wurden die minimalen Hemmkonzentrationen (MHK) ermittelt.
Die nachfolgend dargestellten Arbeiten erfolgten im Rahmen des Projekts INNUPLANT (Innovative Nutzung von Pflanzen \u2013 SCHNITZER & al. 2002) und wurden gef\u00f6rdert durch das \u00d6sterreichische Bundesministerium f\u00fcr Verkehr, Infrastruktur und Technologie. Eine erste Kurzdarstellung der Ergebnisse lieferten bereits STUHLBACHER & al. 2002.<\/p>\n
2. Material und Methoden
Tabelle 1 gibt einen \u00dcberblick \u00fcber die untersuchten Heil- und Gew\u00fcrzpflanzen beziehungsweise die daraus gewonnenen \u00e4therischen \u00d6le mit den Hauptbestandteilen. <\/p>\n
![\"Untersuchte-Heiloele\"\/](\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-content\/uploads\/news-images\/20020701-03\/Untersuchte-Heiloele.jpg\")
Die Destillationen wurden an Frischpflanzen vorgenommen. Die Labordestille UMWEX 100 \u2013 1000 (UMW-Extraktionsanlage; Innendurchmesser: 100 mm; H\u00f6he: 1000 mm) wurde zur Wasserdampfextraktion \u00e4therischer \u00d6le aus Probechargen von Arznei- und Gew\u00fcrzpflanzen herangezogen. Die Anlagenteile sind aus Glas angefertigt, sodass eine Beobachtung des Destillationsvorganges m\u00f6glich ist.<\/p>\n
Grundlage der Untersuchungen zu den keimhemmenden Eigenschaften der \u00e4therischen \u00d6le bildete ein mikrobielles Detektionssystem basierend auf der elektrischen Impendanzmessung (siehe auch STUHLBACHER & TRINKAUS 2002). Durch die mikrobiellen Stoffwechselvorg\u00e4nge kommt es zu einer Ver\u00e4nderung der Ionenkonzentration im Kulturmedium und an der Oberfl\u00e4che der Messelektroden. Das Messger\u00e4t registriert in spezifischer Weise die daraus resultierenden zeitlichen \u00c4nderungen der Impendanz. Die zeitliche Verz\u00f6gerung der Entwicklung der Impedanzdetektionszeit ausgew\u00e4hlter Testorganismen in Abh\u00e4ngigkeit der Konzentration der inhibierenden Substanzen weist eine lineare Korrelation auf.<\/p>\n
Zur Beurteilung der antibakteriellen Wirkung wurden folgende Bakterienst\u00e4mme eingesetzt:
1.E
2.S
Die Zellwand der grampositiven Bakterien (z.B.: Escherichia coli) ist charakterisiert durch die Einlagerung von Peptidglycanen und Polysacchariden. Die Zellwand der gramnegativen Bakterien hat eine d\u00fcnnere Struktur. Die \u00e4u\u00dfere Schicht \u00e4hnelt einer Zytoplasmamembran. Bacillus cereus, Staphylococcus aureus sind den gramnegativen Bakterien zuzuordnen (BECKER & REICHLING 1999).<\/p>\n
Aus Stamml\u00f6sungen (1% in 96% Ethanol) wurden lineare Verd\u00fcnnungsreihen der zu untersuchenden Pr\u00fcfsubstanzen in Standard-I-N\u00e4hrboullion hergestellt und mit jeweils 0,1 ml der Bakteriensuspension aus Voranreicherungskulturen beimpft. Anschlie\u00dfend wurden die Pr\u00fcfans\u00e4tze bei den jeweiligen Temperaturoptima f\u00fcr 24 Stunden inkubiert. Die anschlie\u00dfende Keimzahlbestimmung erfolgte gem\u00e4\u00df den Standardapplikationen f\u00fcr die jeweilige Bakterienart.
Zus\u00e4tzlich wurden Vergleichmessungen zur Beurteilung des L\u00f6sungsmitteleffektes (Ethanol) durchgef\u00fchrt.<\/p>\n
3. Ergebnisse
Nachstehende Tabelle gibt einen \u00dcberblick \u00fcber die ermittelten Hemmkonzentrationen (Angaben in Prozent). Die Hemmwirkungen wurden um den aus den Verd\u00fcnnungsstufen resultierenden L\u00f6sungsmitteleffekt korrigiert. <\/p>\n
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Bedingt durch das Versuchsdesign, lag der Schwellenwert der minimalen Hemmkonzentration bei 0,05 Volumsprozent, da bei geringeren Verd\u00fcnnungsans\u00e4tzen m\u00f6gliche substanzspezifische Wirkungen durch L\u00f6sungsmitteleffekte \u00fcberlagert wurden.<\/p>\n
Die Untersuchungsergebnisse weisen f\u00fcr die durch Wasserdampfdestillation extrahierten \u00e4therischen \u00d6le aus Oregano und Thymian die mit Abstand effizientesten antibakteriellen Wirkungen auf. Eine etwas geringere antibakterielle Wirkung haben die \u00e4therischen \u00d6le aus Apfelminze, Koriander und Aloisia. Noch geringere Wirkung haben vergleichsweise Lavendel, Zitronenmelisse und Ysop, w\u00e4hrend bei Petersilie, Liebst\u00f6ckel, Estragon, Salbei und Kamille mit der gew\u00e4hlten Methode \u00fcberhaupt keine antibakterielle Wirkung nachzuweisen ist. Die ermittelten minimalen Hemmkonzentrationen sind f\u00fcr grampositive bzw. gramnegative Bakterien unterschiedlich und lassen f\u00fcr die \u00e4therischen \u00d6le auf ein breites Wirkspektrum schlie\u00dfen.<\/p>\n
4. Literatur
BECKER H. & REICHLING J. (1999): Grundlagen der pharmazeutischen Biologie.- 4. Aufl., Stuttgart.<\/p>\n
B\u00d6CHZELT H.G., MANDL M., STUHLBACHER A., BERGHOLD H., GRAF N., HAAS W., KOINIGG M., STEINLECHNER E., TRINKAUS P. & WAGNER S. (2002): Arbeitspaket 3: Wellness-Produkte auf Basis nachwachsender Rohstoffe.- In: SCHNITZER H. & B\u00d6CHZELT H.G. (Hrsg.).- Innovative Nutzung von Pflanzen \u2013 INNUPLANT.- S. 118-169, Endbericht, Joanneum Research, Graz.<\/p>\n
GILDEMEISTER E. & HOFFMANN F. (1929): Die \u00e4therischen \u00d6le.- 2. Bd., 3. Aufl., Leipzig.<\/p>\n
SCHNITZER H., B\u00d6CHZELT H.G., LANG R., BERGHOLD H., RIBITSCH V., SVOBODA M., LETTMAYER G., MANDL M., STUHLBACHER A., ZAISMANN U., REINSTADLER H., STANGL K., FRITZ C., WOHLFAHRT K., LOMSEK J., TAFERNER K., WAGNER S., HAAS W., GRAF N., WACHTER B., STEINLECHNER E., TRINKAUS P., REINHOFER M., KOINIGG M. & EDER T. (2002): Innovative Nutzung von Pflanzen \u2013 INNUPLANT.- Kurzbericht, Joanneum Research, Graz.<\/p>\n
STUHLBACHER A. & TRINKAUS P. 2002: Inhibitorische Wirkung von Pflanzenextrakten auf Escherichia coli und auf mikrobielle Mischpopulationen.- http:\/\/www.nachwachsende-rohstoffe.info, S. 1-5.<\/p>\n
STUHLBACHER A., TRINKAUS P., BERGHOLD H. & GRAF N. (2002): Antibakterielle Wirkung \u00e4therischer \u00d6le.- Nachwachsende Rohstoffe, Nr. 24, 5.<\/p>\n
Auskunft:
Dr. Arnold Stuhlbacher, Institut f\u00fcr Nachhaltige Techniken und Systeme JOINTS, Joanneum Research, Elisabethstrasse 16\/18, A 8010 Graz, e-mail: arnold.stuhlbacher@joanneum.at
Dr. Hans Berghold, Institut f\u00fcr Nachhaltige Techniken und Systeme JOINTS, Joanneum Research, Elisabethstra\u00dfe 16\/18, A 8010 Graz, e-mail: hans.berghold@joanneum.at
DI Niv Graf, Institut f\u00fcr Nachhaltige Techniken und Systeme JOINTS, Joanneum Research, Mauritzener Hauptstra\u00dfe 3, A 8130 Frohnleiten, e-mail: niv.graf@joanneum.at
Mag. Dr. Peter Trinkaus, Institut f\u00fcr Nachhaltige Techniken und Systeme JOINTS, Joanneum Research, Elisabethstrasse 16\/18, A 8010 Graz, e-mail: peter.trinkaus@joanneum.at<\/a><\/p>\n