Das Gewürzregal eines durchschnittlichen Haushalts hält nach Erkenntnissen eines Forscherteams der Kansas State University (KSU) ein wirkungsvolles „Waffenarsenal“ gegen Bakterienvergiftung von Lebensmitteln bereit.

Die vorläufigen Ergebnisse der Studie, die beim aktuellen Jahrestreffen des „Institute of Food Technologists“ (IFT) vorgestellt wurden, lassen auf bemerkenswerte ntimikrobielle Eigenschaften von Gewürzen schließen. Wissenschaftler von der KSU hatten 24 Gewürzen in Hackfleisch und roher Salami auf ihre Wirkung auf Lebensmittel-Pathogene untersucht. Knoblauch, Oregano, Salbei, Nelke und Zimt waren besonders wirksam.

Zwar stellte das Abwägen zwischen antimikrobieller Wirksamkeit und der jeweiligen Geschmacksnote offenbar eine Gratwanderung dar, doch die Studie zeigt offenbar deutlich, dass Gewürze zur Konservierung von Fleischprodukten eingesetzt werden können, um die Vermehrung von E. coli-Bakterien zu verhindern.

Oregano

Oregano, ein Gewächs aus der Pflanzenfamilie der Lamiaceae (Lippenblütengewächse), ist dem Feinschmecker nur als mediterranes Gewürz auf Pizza oder in Tomatensoße geläufig. Verschiedene Arten der Gattung Oreganum sind im Mittelmeergebiet heimisch; alle davon werden als Gewürze gehandelt. Die wichtigsten Arten sind O. vulgare (pan-europäisch), O.onites (Griechenland, Kleinasien) und O. heracleoticum (Italien, Balkan, Westasien). Geruch und Geschmack sind stark aromatisch, warm und ein klein wenig bitter.

Hochwirksame Inhaltsstoffe

Die Inhaltsstoffe sind vielfältig. Das ätherische Öl (max. 4%) enthält variable Mengen an den beiden Phenolen Carvacrol und Thymol; außerdem wurde eine Vielzahl von Monoterpenkohlenwasserstoffen (Limonen, Terpinen, Ocimen, Caryophyllen, beta-Bisabolen und p-Cymen) und Monoterpenalkoholen (Linalool, 4-Terpineol) identifiziert. Insbesondere die Inhaltsstoffe Thymol und Carvacrol haben schon durch die Jahrhunderte das Interesse von Heilkundigen, Priestern und Pharmakologen geweckt. So verwendete man im alten Ägypten Thymol und Carvacrol im Form des Thymians wegen seiner bakteriziden und fungiziden Eigenschaften zur Konservierung von Mumien. Im Mittelalter bis in die Neuzeit galten Zubereitungen ätherischer Öle als „Antibiotika für die Armen“.

Die weltweit von einer Vielzahl von Lieferanten angebotenen „Oreganoöle“ unterscheiden sich ganz erheblich in den Gehalten und der Zusammensetzung an wirkungsbestimmenden Inhaltstoffen. Ebenso in Wirksamkeit, Qualität und Preis. Diese Faktoren sind bei der wissenschaftlichen Bewertung eines solchen ätherischen Öls zu berücksichtigen.

Strukturformeln

	Thymol: C10H14O / 150.22, Synonyme: 6-Isopropyl-m-cresol; 3-Hydroxy-p-cymene; Isopropyl – cresol; 5-Methyl-2-(1-methylethyl)phenol; 5-Methyl-2-isopropyl-1-phenol; 3-p-Cymenol; 2-Isopropyl-5-methyl phenol
	Carvacrol: C10H14O / 150.22, Synonyme:; 5-isopropyl-2-methyl-phenol, Phenol, 2-methyl-5-(1-methylethyl)-; Cymenol; Hydroxy-p-cymene; Isopropyl-o-cresol; Isothymol; Methyl-5-(1-methylethyl)phenol

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Anwendungs- und Wirkungsspektrum

Und tatsächlich, auch unter dem Lichte der modernen Wissenschaft finden sich eine Vielzahl von Belegen für Wirksamkeit von Thymol und Carvacrol. Beide Substanzen sind chemisch gesehen Isomere (28) und Abkömmlinge des Phenols (16).

Phenol wurde bekanntlich 1887 erstmalig von Lister zur Wundreinigung eingesetzt. Es wirkt schon in einer Konzentration von 0,2 – 1 % bakterizid (1). Auf Grund seiner hohen Toxizität, es werden Bewußtlosigkeit, Hypotonie, Krämpfe und Nierenentzündung beschrieben, kann es aber nicht in höheren Konzentrationen auf der Haut oder peroral eingesetzt werden. Hingegen haben die Phenolderivate Thymol und Carvacrol weite Verwendung in der Medizin gefunden, denn Thymol ist etwa 30mal stärker wirksam als Phenol und nur 1/3 so toxisch ist (1, 19). Es zeichnet sich durch eine starke desinfizierende (26) fungizide und bakterizide Wirkung aus und wird wegen seines angenehmen Geschmacks in Mundwässern, Zahnpasta und in 5%iger alkoholischer Lösung zur Hautdesinfektion bzw. lokal gegen Hautpilze (Criniton, Atzinger) eingesetzt (1).

Tab. 1: Notwendige Dosis von verschieden ätherischen Ölen, um 1 Liter Nährboullion zu sterilisieren Valney, J. (1982). The Practice of Aromatherapy.
Thymian	0.70 ml
Oregano	1.00 ml
Chin. Zimt	1.70 ml
Rose	1.80 ml
Nelke	2.00 ml
Eukalyptus	2.25 ml
Pfefferminze	2.50 ml
Mädesüß	3.30 ml
Chin. Anis	3.70 ml
Singal. Zimt	4.00 ml
Wilder Thymian	4.00 ml
Anis	4.20 ml
Senf	4.20 ml
Rosmarin	4.30 ml
Birke	4.80 ml
Lavendel	5.00 ml
Balsamstrauch	5.20 ml
Phenol	5.60 ml
Wacholderbeere	6.00 ml
Fenchel	6.40 ml
Knoblauch	6.50 ml
Zitrone	6.50 ml
Petersilie	8.80 ml
Veilchen	9.00 ml

Innerhalb der Humanmedizin werden Thymol und Carvacrol insbesondere in der Zahnheilkunde eingesetzt (19) Bei der Behandlung von Infektionen der Mundhöhle zeigten Thymol und Carvacrol neben anderen Wirkstoffkombinationen eine synerigistische Wirkung auf verschiedene Keime (8). Weiter finden sich Thymolzubereitungen (17) als Vaginalkapseln (Oestrugol N-Vaginalkapseln, Atzinger), Suppositoren (Alferm, Schönig, Berlin) und als Wundbehandlungsmittel (Medophyl – Salbe, Li – iL) am deutschen Marktfür Humanarzneimittel. In neuerer Zeit finden Thymol und Carvacrol Verwendung bei der Metaphylaxe und Therapie von pilzlichen Infektionen der Mundhöhle bei AIDS-Patienten (10).

Auch in einer ganzen Reihe anderer Pflanzen können Thymol und Carvacrol nachgewiesen werden (28) und zeigen auch hier eine ausgeprägte antibiotische (bakterizide und fungizide) Aktivität (5). Offensichtlich ist eine antibiotische Wirkung auch mit vielen Inhaltsstoffen unterschiedlicher höherer Pflanzen zu erreichen 6, 7, 12, Tab. 1), die in der folkloristischen Medizin vieler Naturvölker (7) und als Würz – und Geschmackstoff in der Tierernährung (12) zur Verbesserung der Futterverwertung und Mastleistung bei Schweinen (31) eingesetzt werden.

In vitro hemmt Oregano und sein Öl in einer Konzentration von 150, 300 und 600 ppm das Wachstum von Leuconostoc mesenteroides und Lactobacillus plantarum. Hingegen wurde durch das Oreganogewürz die Milchsäureproduktion von Lactobacillus plantarum stimuliert (13). In vitro ist Thymol sowohl gegen Staph. aureus als auch gegen Salm. typhimurium aktiv (14). Ebenso gegen Listeria monocytogenes (22), Aspergillus flavus und Aspergillus versicolor (15) .

Thymol wird als Konservierungsstoff in flüssigen Arzneimitteln eingesetzt (27). Des weiteren wurden für Thymol und Carvacrol entzündungdswidrige (23), desinfizierende (26), anthelmintische (28) und expektorierende (25) Eigenschaften nachgewiesen Daneben werden ätherische Öle verschiedenster Zusammensetzung für die Konservierung von und als natürliches Antioxidans in Lebensmitteln (4, 11), dem imprägnieren von Holz und in der sog. Aromatherapie von Laien und Medizinern geprüft und eingesetzt.

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Resorption und Ausscheidung

Oral verabreichtes Thymol und Carvacrol wird über die gesamte Länge des Dick – und Dünndarmes resorbiert. Die Ausscheidung erfolgt insbesondere über die Nieren sowohl unverändert als auch metabolisiert durch Glucuronidierung, Ring-Hydroxylierung, und Sulfatkonjugation (24). Es bestehen deutliche Speziesunterschiede. (18, 21, 20, 24, 25). Wegen der fehlenden Fähigkeit zur Glucuronidierung werden Phenole und verwandte Verbindungen von Katzen sehr langsam ausgeschieden und dürfen hier
nicht eingesetzt werden (18, 24, 25).

Leistungsförderer

In der Veterinärmedizin wird Thymol seit vielen Jahren zur Behandlung der Trichophytie und anderer Hautpilzinfektionen eingesetzt. Wie wirkungsvoll die ätherischen Öle Thymol und Carvacrol beim peroralen Einsatz sind, demonstrierte Prof. Günther (2, 3) vom Tierernährungsinstitut Göttingen. Eine mit einem Zusatz von ätherischen Ölen gefütterte Ferkelversuchsgruppe steigerte die Körpergewichtszunahme um 7,2 % und die Futterverwertung um 9,1 %. Prof. Günther beurteilte diese
ätherischen Öle als „Verdauungsförderer“. Natürliche Verdauungsförderer stimulieren die Gallensaft- und Enzymsekretion, die Verdauung wird optimiert, es fallen weniger schädliche Stoffwechselmetaboliten an. Auf der anderen Seite ist eine gestörte Verdauung Wegbereiter für eine Vielzahl von pathogenen Mikroorganismen und Endoparasiten, die dann wiederum Darmerkrankungen hervorrufen.

Übersicht 1. Körpergewichtsentwicklung und Futterverwertungsrate bei Ferkeln mit und ohne Zusatz von Aromastoffen auf Basis ätherischer Öle (2)
Gruppe	1 Negativkontrolle	2 mit Aromastoff
Anfangsgewicht, kg	7,70	7,85
21 – Tage – Gewicht, kg	14,40	15,40
21 – Tage – Zunahme, kg	6,40	7,55
Endgewicht, kg	27,20	28,75
Gesamtzunahme, kg	19,50a	20,90b
Ø Tageszunahme, g	464,30a	497,60b
Rel. Zunahme, %	100,00	107,2
Futterverzehr 21 Tage, kg	9,79	10,42
Futterverwertung 21 Tage, kg/kg	1,53a	1,38b
Futterverzehr 42 Tage, kg	34,12	33,23
Futterverwertung 42 Tage, kg/ kg	1,75a	1,59b
Rel. Futterverwertung, %	100,00	90,85
ab = p < 0,05

 

Übersicht 2: Nährstoff – Vertraulichkeiten bei Ferkeln mit und ohne Zusatz von Aromastoffen auf Basis ätherischer Öle (2)
Gruppe	1 Negativkontrolle	2 mit Aromastoff
Trockensubstanz	84,20a	87,70b
Rohprotein	79,20a	81,80b
Rohfett	74,89a	77,40b
Stärke	97,30	97,80
Zucker	94,10	95,10
Rohfaser	48,70a	51,30b
Energie	82,90a	86,20b
ab = p < 0,05

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Ausblick

Aus der Humanmedizin mehren sich hier Stimmen, dass bestimmte Antibiotikagruppen wie z.B. die Gyrasehemmer oder auch Cephalosporine nur noch beim Menschen eingesetzt werden sollen (sog.humanmedizinischer Vorbehalt), um einem Entstehen resistenter Keime in der Landwirtschaft vorzubeugen. Die Gesunderhaltung von lebensmittelliefernden Tieren wird in Zukunft also durch das Optimieren vonManagement, Fütterung, Hygiene und Impfprogrammen zu gewährleisten sein. Hierbei gewinnen Futtermittel bzw. Pflanzeninhaltsstoffe mit besonderen Eigenschaften (functional feed) eine immer größere Bedeutung. Gleichzeitig drängen immer häufiger Hersteller von Futtermitteln und Futtermittelzusatzstoffen mit arzneimittelähnlichen Ergänzungsfuttermittel, Aromastoffen und Diätergänzungsfuttermittel in die entstanden Marktlücken.

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Literatur:

(1) Mutschler, E.; Arzneimittelwirkungen, Wiss. Verlagsges. Stuttgart, 5 Auflage, S. 573, 1986

(2) Günther, K. D. u. H. Bossow,
The effect of etheric oil from oreganum vulgaris in the feed ration of weaned pigs on their daily feed intake, daily gains and food utilisation,
Proc. 15 th IVPS Congr. Birmingham, England, 5 – 9 Juli, S. 223, 1998.

(3) Günther, K. D.,
Bericht über Untersuchungen an Absatzferkeln mit dem Futterzusatzstoff Ropadiar,
Institut für Tierphysiologie u. Tierernährung, Georg-August-Universität Göttingen.

(4) Akgul a. u. M. Kivanc M.,
Inhibitory effects of selected Turkisch spices and oregano components on some foodborn fungi;
Int. J. Food Microbiol, 6, (3), S. 263 – 268, 1988

(5) Ali-Shtayeh MS, Al-Nuri MA, Yaghmour RM, Faidi YR,
Antimicrobial activity of Micromeria nervosa from the Palestinian area,
J Ethnopharmacol 1997 Nov;58(3) S.143-147

(6) Valsaraj R, Pushpangadan P, Smitt UW, Adsersen A, Nyman
U. Antimicrobial screening of selected medicinal plants from India, J
Ethnopharmacol 1997 Oct;58(2) S.75-83

(7) Ali-Shtayeh MS, Yaghmour RM, Faidi YR, Salem K, Al-Nuri
MA, Antimicrobial activity of 20 plants used in folkloric medicine in
the Palestinian area, J Ethnopharmacol 1998 Apr;60(3)
S.265-271

(8) Didry N, Dubreuil L, Pinkas M, Activity of thymol,
carvacrol, cinnamaldehyde and eugenol on oral bacteria, Pharm Acta Helv
1994 Jul;69(1) S.25-28

( 9) Omoregbe RE, Ikuebe OM, Ihimire IG, Antimicrobial
activity of some medicinal plants extracts on Escherichia coli,
Salmonella paratyphi and Shigella dysenteriae, Afr J Med Med Sci 1996
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(11) Aeschbach R, Loliger J, Scott BC, Murcia A, Butler J,
Halliwell B, Aruoma OI Antioxidant actions of thymol, carvacrol,
6-gingerol, zingerone and hydroxytyrosol, Food Chem Toxicol 1994
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(12) Dzink JL, Socransky SS, Comparative in vitro activity of
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(13) Kivanc M, Akgul A, Dogan A.,Inhibitory and stimulatory
effects of cumin, oregano and their essential oils on growth and acid
production of Lactobacillus plantarum and Leuconostoc
mesenteroides, Int J Food Microbiol 1991 May;13(1) S.81-85

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its active constituents, J Appl Bacteriol 1994 Jun;76(6)
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(15) Hitokoto H, Morozumi S, Wauke T, Sakai S, Kurata H.,
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(16) Beyer, H., Lehrbuch der organischen Chemie, Hirzel Verlag Leipzig, 1986

(17) Rote Liste, 1998

(18) Kraft, W. u. U.M. Dürr (Hrsg.), Katzenkrankheiten, 4. Aufl., Verlag M. ∓ H. Schaper, 1996.

(19) Forth, W., D. Henschler, W. Rummel, Pharmakologie und Toxikologie, 5 Auf l., Wissenschaftsverlag, 1987

(20) Takada M, Agata I, Sakamoto M, Yagi N, Hayashi N., On
the metabolic detoxication of thymol in rabbit and man, J Toxicol Sci
1979 Nov;4(4):341-350

(21) Austgulen LT, Solheim E, Scheline RR., Metabolism in
rats of p-cymene derivatives: carvacrol and thymol, Pharmacol Toxicol
1987 Aug;61(2):98-102

(22) Lis – Balchin M. u. Deans, SG., Bioactivity of selectet
plant essential oils against Listeria monocytogenes, J Appl Microbiol
1997 Jun;82(6):759-762

(23) Azuma Y, Ozasa N, Ueda Y, Takagia N., Pharmakological
studies on the ant-inflamatory action of phenolic compounds, J Dent Res
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(24) Strolin-Benedetti, M.., Les reactions de conjugiasion
dans le metabolisme des medicaments, Act. Chim. Ther., 7, S. 357 – 390,
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(25) Ungemach, F. R., Pharmakotherapie des
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Pharmakotherapie bei Haus und Nutztieren, 3. Aufl., Parey Buchverlag
Berlin, 1997

(26) Kroker, R., Desinfektionsmittel, in: Löscher, W., F. R.
Ungemach u. R. Kroker, Pharmakotherapie bei Haus und Nutztieren, 3.
Aufl., Parey Buchverlag Berlin, 1997

(27) Hapke, H. J. Arzneimitteltherapie, 3. Aufl., Ferdinand Enke Verlag, 1991

(28) Falbe, J. u. M. Regitz (Hrsg.), Römp – Chemie Lexikon, Verlag Thieme Stuttgart New York, 1992

(29) Richter, A., W. Löscher u. W. Witte, Leistungsförderer
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toxikologischer und mikrobiologischer Sicht, Der praktische
Tierarzt, H. 7, S. 603 – 624, 1994

(30) Klarmann, D., Antibiotika – Resistenzen wichtiger
,Infektionserreger 1996 in Weser – Ems, Dtsch. tierärztl. Wschr. 104,
S. 325 – 335, 1997

(31) Wagner, F., Beiträge zu verbesserter Leistung und
ökologischer Entlastung, Die Mühle + Mischtechnik, 135, H. 7, S. 214 –
216, 1998