1 Einleitung 1 Einleitung Lebensmittel stellen für den Menschen mehr als nur eine biologische Notwendigkeit für das Überleben dar. Das Essen steht häufig im Mittelpunkt sozialer Interaktionen auf verschiedensten Ebenen: in der Familie, im Arbeits- und Berufsleben, zur Knüpfung und zur Pflege sozialer Kontakte oder auch bei Rendezvous. Lebensmittel können die verschiedensten psychologischen Funktionen auslösen und so als geschmacklicher Stimulus, Auslöser von Glücksgefühlen, gar als Aphrodisiakum oder aber Narkotikum fungieren, können einen ästhetischen Anreiz darstellen bzw. Abscheu und Ekel hervorrufen. Bis auf extreme Situationen - wie Hungersnöte oder schwerwiegende Krankheiten - ist die Fähigkeit der Lebensmittel diese menschlichen Forderungen zu erfüllen unabdingbar an die sensorischen Werte von Geschmack, Geruch und Textur gebunden. Unter anderem mit dieser Bedeutung der sensorischen Merkmale unserer Nahrungsmittel lässt sich die Verwendung einer Vielzahl unterschiedlichster Gewürze in der Nahrungszubereitung begründen. Gerade in den letzten Jahren haben auch in deutsche Küchen sowohl neuartige oder fremdländische Gewürze als auch wiederentdeckte heimische Gewürze Einzug gehalten. Nicht nur die Beeinflussung des Geschmacks unserer Nahrung erfuhr besonders in der jüngsten Vergangenheit eine Renaissance, auch die Bedeutung der Lebensmittelinhaltsstoffe für unseren Ernährungs- und Gesundheitsstatus wurde und wird einer eingehenden Betrachtung unterzogen. Nachdem die Bedeutung der primären Inhaltsstoffe für die menschliche Ernährung weitestgehend geklärt ist, beschäftigt sich die Wissenschaft nun zunehmend mit den so genannten sekundären Lebensmittelinhaltsstoffen und ihren Einflüssen auf die Gesunderhaltung der Menschen. Auch in diesem Zusammenhang ist die Verwendung von Gewürzen oder Gewürzextrakten relevant. Zu den aromagebenden Substanzgruppen von Gewürzpflanzen zählen nicht selten auch Verbindungen, die neben ihren sensorischen Eigenschaften auch besondere gesundheitsfördernde Wirkungen besitzen. Hierzu zählen z.B. antioxidative, antimikrobielle, antikanzerogene oder cholesterinsenkende Eigenschaften. Antimikrobielle Inhaltsstoffe von Gewürzen haben auch eine Bedeutung in der Konservierung von Lebensmitteln. Ebenfalls von Interesse für die Beeinflussung des Gesundheitszustandes des Menschen sind Heilpflanzen, die aufgrund spezieller sekundärer Inhaltsstoffe direkte gesundheitsfördernde, prophylaktische oder gar heilende Wirkungen besitzen. Nicht selten finden die Pflanzenteile und Produkte einer Kultur sowohl im Gewürzbereich als auch in der pharmazeutischen Industrie Verwendung. Vielseitige Einsatzmöglichkeiten ergeben sich z.B. für die Inhaltsstoffe des Thymians. Die frischen oder getrockneten oberirdischen Pflanzenteile werden als haushaltsübliche Gewürze eingesetzt. Die durch Destillation gewonnenen ätherischen Öle oder durch Extraktion gewonnenen Oleoresine finden in der Lebensmittelindustrie Gebrauch. Sowohl in Lebensmitteln als auch in der Medizin spielen die antimikrobiellen Eigenschaften der Inhaltsstoffe Thymol und Cavacrol eine bedeutende Rolle, wie z.B. zur Konservierung von Wurstwaren oder als Desinfektionsmittel in der Zahnmedizin. Im pharmazeutischen Sektor ist die Verwendung der Blätter und Blüten als Droge (Thymi herba) sowie des Thymianöls (Thymi aetheroleum) von Bedeutung. Als Qualitätsparameter von Thymian gilt der Gehalt an ätherischem Öl. Für Thymian sollte es in der Droge mindestens 1,2 % betragen, davon mindestens 0,5 % Thymol und Cavacrol. Für diese therapeutisch relevanten Inhaltsstoffe sind bronchospasmolytische, expektorierende und antibakterielle Wirkungen beschrieben. [BLUM, 1999; CZYGAN und HÄNSEL, 1993; GERHARDT, 1994; HÄNSEL und HÖLZL, 1996; HÄNSEL et al., 1999; ROTH und KORMANN, 1996] Auch Majoran findet als Gewürz in Form der frischen oder getrockneten, gerebelten Blätter und Blüten Einsatz. In der Medizin setzt man Majoran in Form von Toniken, Bädern und Salben (Majoranbutter) als Stomachikum (appetit- und verdauungsanregend), Carminativum (blähungstreibend), Diuretikum (harntreibend) und Diaphoretikum (schweißtreibend) ein. Als qualitätsbestimmender Faktor wird auch in Majoran der Gehalt an ätherischem Öl definiert. Dabei sind mindestens 1 bis 1,2 % ätherisches Öl im Blatt gefordert, wovon der Gehalt an - Seite 1 von 128 - 1 Einleitung cis-Sabinenhydrat über 25 % im Öl betragen sollte. [BLUM, 1999; GERHARDT, 1994; HÄNSEL et al., 1999; ROTH und KORMANN, 1996; TIETZ et al., 1991] Zur Gruppe der reinen Heilpflanzen zählt z.B. das Johanniskraut, das aufgrund der beruhigenden, antidepressiven Wirkung seiner Inhaltsstoffe Hypericin und Pseudohypericin als Phytopharmaka Einsatz findet. Hier werden die frischen Blüten (Hyperici flos recens) oder das Kraut (Hyperici herba) sowie Zubereitungen, Tees oder Aufgüsse daraus bei verschiedenen psychischen Störungen und Erkrankungen, wie Ängsten, Nervosität, Depressionen, Schlafstörungen, Konzentrationsstörungen, Wechseljahresbeschwerden oder bei Wetterfühligkeit verwendet. Als Qualitätsparameter wird eine Extraktausbeute von mindestens 25 % angegeben mit einem Gehalt an Hypericinen von über 0,04 %. [HÄNSEL und HÖLZL, 1996; HÄNSEL et al., 1999; ROTH, 1990] Neben dem erhöhten Bedarf an Kräutern und Gewürzen führen insbesondere auch das wachsende Gesundheitsbewusstsein und die fortschreitende Aufklärung über die gesundheitsfördernden Wirkungen sekundärer Inhaltsstoffe von Heil- und Gewürzpflanzen zu einer steigenden Nachfrage nach möglichst biologisch angebauten Produkten regionaler Herkunft. Eine Erhöhung der Anbaufläche erscheint sinnvoll, zumal 90 Prozent der in Deutschland verarbeiteten Sonderkulturen aus Importen gedeckt werden. Dabei stehen der wachsenden Nachfrage nach Heil- und Gewürzpflanzen und deren Produkten jedoch in vielen Fällen anbautechnische Schwierigkeiten, wie Nährstoffmangel, periodische Trockenheit oder Pathogenbefall, gegenüber. Als biologischer Bodenhilfsstoff könnte der gezielte Einsatz arbuskulärer Mykorrhizapilze eine ganze Reihe von Anbauproblemen lösen. Unter Mykorrhiza wird die Symbiose von Pflanzen mit Bodenpilzen verstanden, wobei der Pilz mit seinen Pilzhyphen (Myzel) an der Pflanzenwurzel den Kontakt zwischen dem Boden, den Mikroorganismen und der Pflanze verbessert und durch sein weites Hyphennetz den Einzugsbereich der Pflanzenwurzel für die Nährstoffaufnahme aus dem Boden erweitert. Die Bedeutung der Mykorrhiza für Wachstum und Entwicklung zahlreicher Nutzpflanzen beruht damit auf einer verbesserten Anpassung der Pflanzen an die vorherrschenden Standortbedingungen und einer erhöhten Toleranz der Pflanzen gegenüber Stressfaktoren, wie Nährstoffmangel und Trockenheit sowie gegenüber Pathogenen. Dies führte seit einiger Zeit zu dem Bestreben, die Mykorrhizierung in der Landwirtschaft gezielter einzusetzen. An weit verbreiteten Kulturpflanzen, wie Weizen, Mais, Hirse, Gerste, Sojabohne oder Buschbohne konnten bereits Erfolge durch gezielte Inokulation mit arbuskulären Mykorrhizapilzen verzeichnet werden. Dabei führte die Mykorrhiza-Inokulation bei den genannten Pflanzen nicht nur zu höheren Erträgen, sondern es war außerdem eine verbesserte Pflanzengesundheit bei stark reduziertem Biozideinsatz zu verzeichnen. Weiterhin sind auch Einflüsse der Mykorrhizierung auf die Inhaltsstoffspektren der mykorrhizierten Kulturen beschrieben. Eine gezielte Beeinflussung der wertgebenden Inhaltsstoffe von Heil- und Gewürzpflanzen durch Mykorrhiza-Einsatz würde neben einer Ertragssteigerung somit gleichzeitig zur Ausbeuteerhöhung relevanter aromagebender oder gesundheitsfördernder Verbindungen führen. - Seite 2 von 128 -