Lauchgewächse im Fokus Antibakterielle und antioxidative Wirkung von verschiedenen Laucharten

 

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Melanie Jill Fankhauser, 2005 | Steffisburg, BE

 

In der vorliegenden Arbeit werden zwei immunsystemfördernde Wirkungen von vier verschiedenen Laucharten untersucht: dem gemeinen Lauch, dem Schnittlauch, dem Knoblauch und der gemeinen Zwiebel. Selbst hergestellte Extrakte werden mittels eines Hemmhoftests gegen Escherichia coli und Bacillus subtilis auf ihre antibakterielle Wirkung untersucht und mit Hilfe eines DPPH-Tests auf ihre antioxidative Wirkung überprüft. Die Ergebnisse zeigen, dass die vier Laucharten sowohl antibakterielle als auch antioxidative Wirkungen aufweisen. Knoblauch-Öl wirkt am stärksten antibakteriell und alle Frischpresssäfte zeigen eine gute antioxidative Wirkung.

Fragestellung

Wie stark wirken verschiedene im Labor hergestellte Extrakte (Frischpresssäfte und ätherische Öle) des gemeinen Lauchs, des Schnittlauchs, des Knoblauchs und der gemeinen Zwiebel antibakteriell und antioxidativ?

Methodik

Aus den vier Laucharten werden vier Frischpresssäfte mittels Pressung und vier ätherische Öle hergestellt. Letztere werden mittels der Soxhletextraktion aus dem Pflanzenmaterial extrahiert und mit dem Rotavapor vom Lösungsmittel Pentan getrennt. Die antibakterielle Wirkung gegen E. coli und B. subtilis wird unter Verwendung des Antibiotikums Co-Amoxicillin als Referenz mikrobiologisch mittels Hemmhoftests auf 50 PC Agar Platten untersucht. Die Messung der Hemmhöfe ist nach einer Inkubationszeit von 24 Stunden erfolgt. Die antioxidative Wirkung wird anhand eines DPPH-Tests gemessen, wobei die Testextrakte auf ihre Fähigkeit, freie Radikale eines DPPH-Moleküls (2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl) zu neutralisieren, geprüft werden. Bei einer Neutralisation verändert sich das Absorptionsspektrum von DPPH (vor allem bei 515.3 nm), dies kann mit dem UV-VIS-Spektrometer erfasst werden. Zudem wird dokumentiert, wie sich die antioxidative Wirkung mit zunehmender Verdünnung verändert. Hierfür wurden die Testextrakte mit Methanol verdünnt (1:2 bis 1:3’543’122). Als Referenz dient die Ascorbinsäure.

Ergebnisse

Die vier Laucharten besitzen antibakterielle und antioxidative Wirkungen. Die ätherischen Öle wirken stärker antibakteriell als die Frischpresssäfte, welche wiederum stärker antioxidativ wirken als die ätherischen Öle. Die Mediane der gemessenen Hemmhoflängen des Knoblauch-Öls sind bei beiden Bakterienstämmen grösser als die der anderen getesteten Laucharten und sogar grösser als die des Co-Amoxicillin. So verursacht das Knoblauch-Öl bei E. coli einen Hemmhof von 14.5 mm, das Antibiotikum nur einen von 13.04 mm. Noch stärker ist die Wirkung auf B. subtilis, wo ein Hemmhof von 24.88 mm gemessen wird, beim Antibiotikum nur 21.25 mm. Generell ist B. subtilis empfindlicher gegenüber allen Testextrakten. Bei dem DPPH-Test haben alle Frischpresssäfte beim ersten Verdünnungsfaktor 1:2 eine ähnlich starke Wirkung wie das Referenzmaterial, das eine 100 % antioxidative Wirkung hat. Mit zunehmender Verdünnung nimmt die Wirkung der Extrakte schnell ab, während die Ascorbinsäure noch effektiv wirkt. Das Lauch-Öl (46.06 %) und das Schnittlauch-Öl (54.85 %) haben beim ersten Verdünnungsfaktor 1:2 eine geringere Wirkung als das Knoblauch- und Zwiebel-Öl, die beide eine maximale antioxidative Wirkung von 100 % erreichen. Die Wirkung vom Lauch- und Schnittlauch-Öl fallen weniger ab, sodass das Schnittlauch-Öl bei der grössten Verdünnung sogar stärker wirkt als das entsprechend verdünnte Referenzmaterial.

Diskussion

Die in vitro nachgewiesenen Wirkungen der Laucharten sind vielversprechend, erfordern jedoch weitere Studien zur Übertragbarkeit auf Menschen. Ätherische Öle zeigen möglicherweise eine stärkere antibakterielle Wirkung aufgrund des lipophilen Allicins, während Frischpresssäfte stärker antioxidativ sein könnten wegen des hydrophilen Vitamins C. Die Methoden haben sich bewährt, aber kleinere Extraktmengen wären empfehlenswert. Ausserdem könnte die Aussagekraft der Ergebnisse des Hemmhoftests und des DPPH-Tests mit grösserer Stichprobenmenge verstärkt werden.

Schlussfolgerungen

Die Arbeit zeigt, dass die vier Laucharten gesundheitsfördernde Eigenschaften besitzen, insbesondere für das Immunsystem, und weist deren antibakterielle und antioxidative Wirkung für Frischpresssäfte und ätherische Öle gleichermassen nach, wobei Allicin und Vitamin C wichtige Faktoren zu sein scheinen. Zur Bestätigung und Identifizierung anderer Wirkstoffe wären weitere Forschungen nötig. Angesichts zunehmender Antibiotikaresistenzen könnten Laucharten wirksame Alternativen bieten.

 

 

Würdigung durch den Experten

Prof. em. Dr. Walter Krebs

Gewisse Nahrungsmittel sind seit Urzeiten für ihre gesundheitsfördernden Eigenschaften bekannt und werden entsprechend genutzt. Deshalb hat Melanie Jill Fankhauser für ihre Arbeit vier Lauchgewächse ausgewählt, methodisch aufwendige wässrige und ölige Extrakte hergestellt und zwei verschiedene Aspekte getestet. Mittels mikrobieller und chemischer Analytik konnte sie klar zeigen, dass diese Extrakte sowohl antibiotische als antioxidative Wirkungen haben. Sie hat sich zudem mit der Frage auseinandergesetzt, weshalb je nach Lauchgewächse und Extraktionsmethode unterschiedlich starke Wirkungen gemessen worden sind.

Prädikat:

gut

 

 

 

Gymnasium Thun mit FMS
Lehrer: Christian Schneiter