Neue Antibakterielle Molekülgruppe Entdeckt

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Besonders für Kiefern- und Kiefernkernholz konnten eine antibakterielle Wirkung und gute hygienische Eigenschaften deutlich nachgewiesen werden. Geprüft werden sollte, ob die antibakterielle Wirkung von Holz genutzt werden kann, um neuartige Holzprodukte mit keimreduzierenden Eigenschaften (z. B. aus Kiefernholz) für den Einsatz im Lebensmittelbereich zu etablieren. Die Ergebnisse der Studie lassen eine Überprüfung der bestehenden Richtlinien zum Einsatz von Holzprodukten im Lebensmittelbereich sinnvoll erscheinen. Diese insgesamt sehr guten Ergebnisse sind eine positive Indikation für die laufende klinische Humanstudie. Kunststoffpaletten wiesen in kürzester Zeit sehr hohe Keimbelastungen auf, wenn diese nicht regelmäßig und effektiv gereinigt wurden. Bei höheren Keimbelastungen ist eine Verlangsamung in der Abnahme der Keimzahl zu erwarten. Die Abnahme des Bakterientiters korrelierte mit der Höhe der Umgebungstemperatur. Die in den ersten 24 h nachzuweisende Abnahme der Keimzahl auf allen Hölzern und auf Kunststoff ist auf den stattfindenden Trocknungsprozess und den damit einhergehenden Wasserentzug zurückzuführen. Der Trocknungsprozess wird durch die Porösität und die hygroskopen Eigenschaften von Holz besonders gefördert. Holz war, desto länger überlebten die Testkeime darauf. Je höher die Keimdichte (Konzentration der Bakterien) auf dem Holz war, desto länger waren lebensfähige Bakterien auf dem Holz nachzuweisen.

Grampositive Bakterien überlebten länger als gramnegative Bakterien auf dem Holz. Die antibakterielle Wirkung war vom Holzalter abhängig, machte sich aber erst bei höheren Keimdichten (ab 1×109 Keimen pro Gramm Holz) signifikant bemerkbar. Auf den Kiefernkernholz-Paletten setzte dagegen bei Keimeinwirkung sofort ein „Selbstreinigungseffekt“ ein, bei dem die auftreffenden Keime durch die hygroskopische Wirkung des Holzes und durch Interaktion mit den entsprechenden Holzinhaltsstoffen teilweise abgetötet wurden. Die antibakterielle Aktivität von Kiefernholz blieb auch nach zehn wiederholten Beimpfungen des gleichen Ausgangsmaterials mit den Testkeimen unverändert erhalten. Danach bleibt der Titer der lebensfähigen Bakterien auf extraktstoffärmeren Hölzern wie Pappel, Ahorn, Buche und auf Kunststoff auf ähnlichem, konstant hohem Niveau über einen langen Zeitraum erhalten. Eine Zeit lang wurden für die antibakteriellen Eigenschaften auch Kunststoff Schneidbretter mit Silber versetzt. Für Kiefernholz als natürlicher antibakterieller Rohstoff mit stark keimreduzierenden Eigenschaften sind in Zukunft neben der Verwendung in traditionellen Bereichen für Transportbehältnisse für Lebensmittel oder Verpackungen für Rauch- und Wurstwaren auch völlig neue Einsatzgebiete denkbar, wie z.B. Kiefernholz stellte sich als ein natürlicher Rohstoff mit antibakteriellen Eigenschaften heraus, der in der Lage ist, aufgebrachte Bakterien durch die dem Material eigene Hygroskopizität und unter Mitwirkung von holzeigenen Wirkstoffen abzutöten und sich bezüglich seines hygienischen Zustandes selbst zu regenerieren.

Es stellte sich heraus, dass die hygienischen Eigenschaften der Hölzer nicht universell eingeschätzt werden können, sondern differenziert beurteilt werden müssen (Schönwälder, 1999). Die einzelnen Holzarten verhalten sich im Kontakt mit Bakterien sehr unterschiedlich. Um die antibakterielle Wirkung von Holz besser einschätzen zu können, wurden Versuche zur Charakterisierung der antibakteriellen Wirkung von Holz mit Kiefernholz durchgeführt, da dieses Holz in allen Vorversuchen stets die besten antibakteriellen Eigenschaften aufwies. Auch bei wiederholt auftretenden „Kontaminationen“ hat Kiefernholz seine gute keimreduzierende Wirkung auf die Testkeime unter Beweis gestellt. Im Versuchsverlauf ist es gelungen, Holzinhaltsstoffe aus den Hölzern zu extrahieren und ihre direkte Wirkung auf die eingesetzten Testkeime nachzuweisen. Interessanterweise zeigten unsere Experimente jedoch auch eine deutliche Wirkung der TFEB-Aktivierung auf ein anderes intrazelluläres Organellensystem - die Mitochondrien. So nahm die Keimzahl auf Kiefernkernholz schneller ab, als auf Kiefernholz, welches aus dem Splintbereich stammte (Alkohol-Benzol-Extrakte nach Fengel und Grosser, 1975: Kiefer-Kern: 5,88%; Kiefer-Splint: 3,47%). Für wirkungsvolle antibakterielle Eigenschaften zeichnet jedoch nicht nur der Gehalt an Holzinhaltstoffen, sonder vielmehr die Art der Holzinhaltsstoffe verantwortlich. 1989; Kubel et al., 1988; Laks und McKaig, 1988; Dix und Marutzky, 1987; Fengel und Grosser, 1975) weisen auch antibakterielle Eigenschaften auf. Im Praxistest wiesen die Holzpaletten aus Kiefernkernholz auch bei Materialbelastung durch Fett- und Eiweißabrieb bessere hygienische Eigenschaften als parallel dazu getestete Kunststoffpaletten auf.

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