Antimikrobielle Wirksamkeit von chemischen Einzelkomponenten

Bibliografische Informationen der Deutschen Bibliothek
Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie;
Detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.ddb.de abrufbar.
1. Auflage 2009
© 2009 by Verlag: Deutsche Veterinärmedizinische Gesellschaft Service GmbH, Gießen
Printed in Germany
ISBN 978-3-941703-46-9
Verlag: DVG Service GmbH
Friedrichstraße 17
35392 Gießen
0641/24466
[email protected]
www.dvg.net
Tierärztliche Hochschule Hannover
Antimikrobielle Wirksamkeit von chemischen Einzelkomponenten
ätherischer Öle gegenüber ausgewählten
Lebensmittelverderbniserregern
INAUGURAL – DISSERTATION
zur Erlangung des Grades einer
DOKTORIN DER VETERINÄRMEDIZIN
- Doctor medicinae veterinariae (Dr. med. vet.)
vorgelegt von
Christiane Rüben
Frechen
Hannover 2009
Wissenschaftliche Betreuung: Univ.-Prof. Dr. Günter Klein
Institut für Lebensmittelqualität- und Sicherheit
1. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. Günter Klein
2. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. Waldemar Ternes
Tag der mündlichen Prüfung: 19. November 2009
Diese Arbeit wurde aus Mitteln der Eberhard Lienhop Stiftung gefördert
Meiner Familie
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung ............................................................................................................. 1
2 Wissenschaftliches Schrifttum .......................................................................... 3
2.1
Haltbarkeit von Lebensmitteln ....................................................................... 3
2.1.1 Mikrobielle Verderbnis ................................................................................ 3
2.1.1.1
Enterobacteriaceae ............................................................................ 5
2.1.1.2
Pseudomonas spp. ............................................................................ 6
2.1.1.3
Brochothrix thermosphacta ................................................................ 7
2.1.1.4
Aeromonas spp. ................................................................................. 8
2.1.2 Beeinflussung des Verderbs von Lebensmitteln ......................................... 9
2.2
2.1.2.1
Grundlagen ........................................................................................ 9
2.1.2.2
Verfahren zur Haltbarkeitsverlängerung........................................... 10
Gewürze ...................................................................................................... 12
2.2.1 Gewürzpflanzen........................................................................................ 12
2.2.2 Ätherische Öle .......................................................................................... 14
2.3
2.2.2.1
Funktion und Zusammensetzung ätherischer Öle ............................ 14
2.2.2.2
Antimykotische Aktivität von ätherischen Ölen ................................. 18
2.2.2.3
Antibakterielle Aktivität von ätherischen Ölen .................................. 20
2.2.2.4
Antibakterielle Aktivität von Inhaltstoffen ätherischer Öle................. 25
2.2.2.5
Mechanismen der antibakteriellen Aktivität ätherischer Öle ............. 27
Bestimmung der antimikrobiellen Aktivität von Gewürzen und ätherischen
Ölen in vitro ................................................................................................. 29
2.3.1 Agardiffusion............................................................................................. 30
2.3.2 Bouillondilution ......................................................................................... 31
2.3.3 Bioimpedanzmessung .............................................................................. 33
3 Eigene Untersuchungen ................................................................................... 35
3.1
Material........................................................................................................ 35
3.1.1 Inhaltsstoffe ätherischer Öle ..................................................................... 35
3.1.2 Verwendete Bakterienstämme.................................................................. 35
3.1.3 Nährmedien .............................................................................................. 36
3.1.4 Lösungen .................................................................................................. 36
3.1.5 Technische Geräte und Verbrauchsmaterialen ........................................ 37
3.2
Methoden .................................................................................................... 37
3.2.1 Kultivierung und Sicherung der Bakterienstämme .................................... 37
3.2.2 Einzelstoffe ............................................................................................... 38
3.2.2.1
Ermittlung der Konzentrationen von Inhaltsstoffen ätherischer
Öle ................................................................................................... 38
3.2.2.2
Herstellung
und
Lagerung
von
Stammlösungen
der
Inhaltsstoffe ätherischer Öle ............................................................ 42
3.2.2.3
Vorbereitung der Keimsuspension ................................................... 44
3.2.2.4
Belegung der Mikrotiterplatte ........................................................... 45
3.2.2.5
Beobachtung des Bakterienwachstums ........................................... 51
3.2.2.6
Bestimmung der Keimzahl ............................................................... 51
3.2.3 Stoffkombinationen ................................................................................... 52
3.3
3.2.3.1
Kombinationen mit Thymol............................................................... 53
3.2.3.2
Kombinationen mit Carvacrol ........................................................... 54
3.2.3.3
Herstellung und Lagerung der Stammlösungen ............................... 56
3.2.3.4
Versuchsablauf ................................................................................ 56
Auswertung ................................................................................................. 56
4 Ergebnisse ......................................................................................................... 59
4.1
Proben ohne Zusatz von Inhaltsstoffen ätherischer Öle .............................. 59
4.2
Antimikrobielle Wirksamkeit der Einzelstoffe ............................................... 60
4.2.1 Thymol...................................................................................................... 60
4.2.2 Carvacrol .................................................................................................. 65
4.2.3 Linalool ..................................................................................................... 71
4.2.4 1,8-Cineol ................................................................................................. 77
4.2.5 α-Pinen ..................................................................................................... 83
4.2.6 α-Terpineol ............................................................................................... 88
4.3
Antimikrobielle Wirksamkeit der Stoffkombinationen ................................... 94
4.3.1 Thymol und Carvacrol .............................................................................. 94
4.3.2 Thymol und Linalool ............................................................................... 101
4.3.3 Thymol und 1,8-Cineol ........................................................................... 107
4.3.4 Thymol und α-Pinen ............................................................................... 114
4.3.5 Thymol und α-Terpineol.......................................................................... 120
4.3.6 Carvacrol und Linalool ............................................................................ 126
4.3.7 Carvacrol und 1,8-Cineol ........................................................................ 132
4.3.8 Carvacrol und α-Pinen ............................................................................ 138
4.3.9 Carvacrol und α-Terpineol ...................................................................... 144
5 Diskussion ....................................................................................................... 150
5.1
Eignung von Material und Methode ........................................................... 150
5.1.1 Auswahl der Bakterien............................................................................ 150
5.1.2 Auswahl der Inhaltsstoffe ätherischer Öle .............................................. 151
5.1.3 Stammlösungen...................................................................................... 152
5.1.4 Messung der optischen Dichte ............................................................... 153
5.1.5 Definition der antimikrobiellen Wirksamkeit ............................................ 153
5.1.6 Statistische Auswertung ......................................................................... 154
5.1.7 Vergleichbarkeit der Ergebnisse ............................................................. 155
5.2
Einzelstoffe ................................................................................................ 156
5.3
Stoffkombinationen .................................................................................... 161
5.4
Bedeutung der Ergebnisse für die Einschätzung der antimikrobiellen
Wirksamkeit von Gewürzen ...................................................................... 164
5.5
Einschätzung der zu erwartenden antimikrobiellen Wirksamkeit von
Gewürzen in Lebensmitteln....................................................................... 165
5.6
Kombination von Gewürzen und anderen Verfahren zur Haltbarmachung
von Lebensmitteln ..................................................................................... 167
5.6.1 Gewürze und Schutzkulturen.................................................................. 167
5.6.2 Gewürze und konservierende Zusatzstoffe ............................................ 169
5.6.3 Gewürze und physikalische Verfahren zur Haltbarmachung .................. 171
6 Schlussfolgerungen ........................................................................................ 173
7 Zusammenfassung .......................................................................................... 175
8 Summary .......................................................................................................... 178
9 Schriftumsverzeichnis .................................................................................... 181
10 Anhang ............................................................................................................. 196
10.1 Tabellenanhang ......................................................................................... 196
10.1.1 Keimzahlen Einzelstoffe ......................................................................... 196
10.1.2 Trübungsmesswerte der Einzelstoffe ..................................................... 202
10.1.3 Keimzahlen Stoffkombinationen ............................................................. 211
10.1.4 Trübungsmesswerte der geprüften Stoffkombinationen ......................... 220
10.2 Technische Geräte und Verbrauchsmaterialien ........................................ 229
10.3 Tabellenverzeichnis ................................................................................... 233
10.4 Abbildungsverzeichnis ............................................................................... 245
10.5 Abkürzungsverzeichnis .............................................................................. 252
1 Einleitung
1 Einleitung
Eine möglichst lange Haltbarkeit von Lebensmitteln ist heute aufgrund ihrer
weiträumigen Distribution von großer Bedeutung. Bisher wird eine verlängerte
Haltbarkeit von Lebensmitteln vornehmlich durch technologische Maßnahmen sowie
Zusatz von Konservierungsstoffen erreicht. Aufgrund der zunehmend kritischen
Einstellung des Verbrauchers gegenüber synthetischen Konservierungsstoffen und
der stetig steigenden Nachfrage nach unbehandelten „natürlichen“ Lebensmitteln
sind Gewürze mit mikrobiologischer Hemmwirkung als mögliche Alternative zu
Konservierungsstoffen interessant.
Bereits seit Jahrtausenden werden Gewürze zur Aromatisierung von Lebensmitteln
und Getränken verwendet. Viele Gewürze und Kräuter besitzen zudem eine
nachgewiesene antimikrobielle Wirksamkeit. Das Ausmaß der antimikrobiellen
Aktivität der Gewürze hängt stark von der Menge und Zusammensetzung ihres
ätherischen Öls ab, die zum Teil erheblichen Schwankungen unterworfen sind. Ihre
antibakterielle Wirksamkeit lässt sich daher nicht zuverlässig vorhersagen.
Verfügbare Daten über die antimikrobielle Wirksamkeit beziehen sich vor allem auf
ätherische Öle, seltener auf einzelne Inhaltsstoffe ätherischer Öle. Die antibakterielle
Aktivität von Kombinationen unterschiedlicher Ölkomponenten wurde bisher nur in
geringem Umfang untersucht. Zudem wurde in vielen Studien die antimikrobielle
Wirksamkeit ätherischer Öle bzw. ihrer Inhaltsstoffe ausschließlich qualitativ
bestimmt. Weiterhin wurde überwiegend die antimikrobielle Wirksamkeit von
ätherischen Ölen bzw. deren Einzelkomponenten gegenüber Lebensmittelinfektionsund –intoxikationserregern überprüft. Daher liegen nur wenige Informationen über die
Wirksamkeit von ätherischen Ölen und deren Einzelkomponenten gegenüber
Lebensmittelverderbniserregern vor.
Im Hinblick auf eine mögliche Nutzung von Gewürzen zur Haltbarmachung von
Lebensmitteln ist jedoch eine zuverlässige Vorhersagbarkeit ihrer antibakteriellen
Wirksamkeit gegen Lebensmittelverderbniserreger nötig.
1
1 Einleitung
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden daher zunächst sechs einzelne
Inhaltsstoffe
ätherischer Öle
in unterschiedlichen
Konzentrationen
auf
ihre
antimikrobielle Wirksamkeit gegenüber verschiedenen Mikroorganismenspezies
geprüft.
Anschließend wurden diese Inhaltsstoffe in unterschiedlichen Konzentrationen
miteinander kombiniert, um mögliche synergistische bzw. antagonistische Effekte
gegenüber den ausgewählten Mikroorganismen ermitteln zu können. Als Methode für
die eigenen Untersuchungen wurde die Bouillonmikrodilution in Kombination mit
Messung
der
optischen
Dichte
und
Bestimmung
der
Keimzahl
mittels
Tropfplattenverfahren gewählt. Auf diese Weise können quantitative Aussagen über
die antimikrobielle Aktivität von einzelnen Inhaltsstoffen ätherischer Öle bzw. ihrer
Kombinationen getroffen werden.
Die Ergebnisse sollen nach Kenntnis der Menge und Zusammensetzung eines
ätherischen Öls Rückschlüsse auf die keimhemmende Wirksamkeit des Gewürzes
gegenüber den ausgewählten Lebensmittelverderbniserregern ermöglichen.
2
2 Wissenschaftliches Schrifttum
2 Wissenschaftliches Schrifttum
2.1
Haltbarkeit von Lebensmitteln
Die Haltbarkeit von Lebensmitteln ist definiert als der Zeitraum, über den ein
Lebensmittel gelagert werden kann, ehe es verdirbt (BORCH et al. 1996). Verderb ist
charakterisiert durch das Auftreten jeglicher Veränderungen, die das Lebensmittel in
sensorischer
Hinsicht
ungenießbar
machen
(GRAM
et
al.
2002).
Diese
Veränderungen können durch physikalische Schädigung, chemische Veränderungen
sowie Vermehrung und Stoffwechselaktivität von Mikroorganismen hervorgerufen
werden. Der mikrobielle Verderb stellt die mit Abstand häufigste Ursache des
Lebensmittelverderbs dar (GRAM et al. 2002).
Insgesamt hängt die Haltbarkeit wesentlich von Art, Anzahl und folgender
Vermehrung
der
in
einem
Lebensmittel
vorhandenen
Mikroorganismen,
insbesondere der Bakterien, ab. (BORCH et al. 1996).
2.1.1 Mikrobielle Verderbnis
In stark proteinhaltigen Lebensmitteln wie Fleisch, Fisch, Milch sowie in einigen
Milchprodukten schreitet der mikrobielle Verderb am deutlichsten und schnellsten
voran. Diese Lebensmittel besitzen einen neutralen bis leicht sauren pH-Wert und
weisen einen hohen Gehalt an Nährstoffen sowie Feuchtigkeit auf. Diese
Zusammensetzung stellt eine optimale Vorraussetzung für das Wachstum eines
breiten Spektrums von Mikroorganismen dar (HUIS IN`T VELD 1996).
Jedes Produkt besitzt eine spezifische Mikroflora, deren Zusammensetzung in
Abhängigkeit
von
Rohmaterial,
Verarbeitungsprozess,
Konservierung
oder
Lagerungsbedingungen variiert (GRAM et al. 2002).
Nach HUIS IN`T VELD (1996) können Lebensmittelverderbniserreger grob
schematisch
in Gruppen
eingeteilt
werden: Gram-negative
stäbchenförmige
Bakterien, Gram-positive sporenbildende Bakterien, Milchsäure bildende Bakterien,
andere Gram-positive Bakterien sowie Hefen und Schimmelpilze.
3
2 Wissenschaftliches Schrifttum
Der Verderb von gekühltem und unter Normalatmosphäre gelagertem Fisch,
Gefügelfleisch, rotem Fleisch sowie Milch- und Milchprodukten wird von aeroben,
psychrotrophen stäbchenförmigen Bakterien bestimmt (CRAVEN u. MACAULY 1992,
BORCH et al. 1996, UPMANN et al. 2000). Verschiedene Arten von Pseudomonas,
Photobacterium,
Aeromonas,
Shewanella
und
einige
Stämme
der
Enterobacteriaceae sind die am häufigsten vorkommenden Bakterien, wobei die
aerobe
Verderbnisflora
unter
Kühltemperaturen
überwiegend
von
Pseudomonas (Ps.) spp. dominiert wird (HUIS IN`T FELD 1996, UPMANN et al.
2000a, GRAM et al. 2002). Bei Temperaturen über 5 – 10 °C dominieren jedoch
Enterobacteriaceae über Pseudomonas spp. (HUIS IN`T VELD 1996).
Die Eliminierung von Sauerstoff und/oder die Beimischung von Kohlenstoffdioxid in
der Atmosphäre führt zu einer Unterdrückung der Pseudomonas spp. und zu einer
Verschiebung
des
Milchsäurebildner,
Gleichgewichts
der
Enterobacteriaceae
Verderbnisflora
und
auf
Brochothrix
(B.)
die
Seite
der
thermosphacta
(DAINTY u. MACKEY 1992, GRAM et al. 2002). Bei einer Temperatur von 5 °C
dominiert B. thermosphacta die Gram-positive Mikroflora von Hackfleisch (KÖPKE,
2002). Mit abnehmender Temperatur, beginnend bei 4 °C, werden B. thermosphacta
und Enterobacteriaceae jedoch zunehmend in ihrem Wachstum gehemmt. Eine
drastische Reduktion der Anzahl von B. thermosphacta und der Enterobacteriacae
kann erst bei – 1,5 °C beobachtet werden (BORCH et al. 1996). Milchsäurebildner
wie Lactobacillus, Streptococcus, Leuconostoc und Pediococcus spp. wachsen bei
Kühltemperaturen
langsam
und
werden
unter
aeroben
Bedingungen
von
Pseudomonaden unterdrückt (HUIS IN`T VELD 1996). Jedoch können sie ebenso
wie
B.
thermosphacta
die
Verderbnisflora
von
vakuumverpacktem
Fleisch
dominieren und scheinen auch für den Verderb von wenig konservierten
Fischprodukten verantwortlich zu sein (BORCH et al. 1996, HUIS IN`T VELD 1996).
Gemüse stellt aufgrund seiner Nährstoffzusammensetzung einen Sonderfall dar. Der
relativ hohe pH-Wert im Gemüse begünstigt das Wachstum von Gram-negativen
Bakterien, der Verderb wird jedoch vornehmlich von Pektin und Polymer
zersetzenden Mikroorganismen verursacht (LIAO et al. 1997). Gewöhnlich handelt
4
2 Wissenschaftliches Schrifttum
sich dabei um verschiedene Pilzarten, Pseudomonas spp. und Erwinia spp. (PITT u.
HOCKING 1997).
Mikrobieller
Verderb
äußert
sich
durch
geruchliche
und
geschmackliche
Veränderungen, Farbabweichungen, Schleimbildung, Gasproduktion, pH-WertErhöhung und sichtbarem Wachstum von Bakterienkolonien (BORCH et al. 1996,
HUIS IN`T VELD 1996). Diese Veränderungen werden vor allem durch Produkte des
bakteriellen Metabolismus hervorgerufen.
B.
thermosphacta,
Enterobacteriaceae
und
homofermentative
Laktobazillen
produzieren durch Glycolyse Acetoin, Diacetyl und 3-Methylbutanol, welche dem
Fleisch einen käsig-sauren Geruch verleihen (DAINTY u. MACKEY 1992).
Ein fruchtiger Geruch kann bei Fisch und Fleisch durch Produktion von Estern durch
Ps. fragi und Ps. putida verursacht werden (MILLER et al. 1973, CORMIER et al.
1991).
Shewanella
putrefaciens
und
Aeromonas
spp.
führen
durch
Bildung
von
Trimethylamin zu einem unangenehm fischigen Geruch bei Fisch, Shewanella
putrefaciens verursacht zudem schwefligen Geruch bei Fleisch und Fisch durch
Bildung von Schwefelwasserstoff (CHAI et al. 1968, SHAW u. SHEWAN 1968,
GRAM et al. 1990).
Aufgrund ihrer Bedeutung beim Verderb von Lebensmitteln, insbesondere solcher
tierischer
Herkunft,
B. thermosphacta
soll
und
auf
Pseudomonas
Aeromonas spp.
spp.
als
Enterobacteriaceae,
Vertreter
potentieller
Lebensmittelinfektionserreger näher eingegangen werden.
2.1.1.1 Enterobacteriaceae
Enterobacteriaceae sind Gram-negative, Oxidase-negative und fakultativ anaerobe
Stäbchen, die Nitrat zu Nitrit reduzieren und Glucose fermentieren (HOLZAPFEL et
al. 2004). Angehörige der Familie der Enterobacteriaceae finden sich vor allem als
Bestandteil der Mikroflora des menschlichen und tierischen Darminhalts. Daher wird
die Anwesenheit von Enterobakteriazeen auf Lebensmitteln oft als Indikator für
fäkale Kontamination, mangelnde Hygiene bei der Herstellung von Lebensmitteln,
5
2 Wissenschaftliches Schrifttum
Rekontamination nach der Herstellung sowie unzureichende Kühlung gewertet (HUIS
IN`T VELD 1996, HOLZAPFEL et al. 2004). Einige Arten der großen Familie der
Enterobacteriaceae kommen jedoch regelmäßig im Erdboden, Wasser und auf
Pflanzen vor (HOLZAPFEL et al. 2004).
Enterobacteriaceae
spielen
eine
Rolle
als
Lebensmittelverderbniskeime,
Lebensmittelinfektions- und -intoxikationserreger. Salmonella und Shigella spp. sind
obligat pathogene Mikroorganismen; Escherichia, Citrobacter, Klebsiella, Proteus
und Serratia spp. hingegen sind fakultativ pathogene Bakterien (STILES et al 1989,
MAURELLI u. LAMPEL 1997, TSCHÄPE u. BOCKEMÜHL 2002). Einige Stämme
von Escherichia (E.) coli, Salmonellen, Shigellen und Yerisinia (Y.) enterocolitica sind
zudem als Lebensmittelintoxikationserreger bedeutsam (MEAD et al. 1999).
Angehörige der Familie der Enterobacteriaceae wachsen insbesondere auf
gekühltem Fleisch unter aeroben Bedingungen sehr gut, sind aber auch in
vakuumverpacktem Fleisch gut vermehrungsfähig. In vakuumverpacktem Fleisch
sind insbesondere Hafnia (H.) alvei, Serratia (Se.) liquefaciens und Enterobacter spp.
zu finden (BORCH et al 1996).
Bei Temperaturen unter – 1,5 °C wird das Wachstum d er Enterobakteriazeen stark
reduziert, Temperaturen ab 4 °C bewirken eine stark e Zunahme des Wachstums.
Während bei – 1,5 °C Se. liquefaciens unter den Enterobacteriaceae in der Flora des
gekühlten Fleisches dominiert, dominiert bei + 4 °C H. alvei (BORCH et al. 1996).
Die Bildung von Hydrogensulfid ruft einen fauligen Geruch bei verdorbenem Fleisch
hervor, zudem verursachen die Eneterobakteriazeen durch Produktion von
3-Methylbutanol, Diacetyl und Acetoin aus Glucose einen käsigen Geruch bei
verdorbenem Fleisch (DAINTY u. MACKEY 1992, BORCH et al. 1996).
2.1.1.2 Pseudomonas spp.
Pseudomonas spp. sind Gram-negative, Oxidase-negative, polar begeißelte und
obligat aerobe Kurzstäbchen (HOLZAPFEL et al. 2004). Einige Arten bilden
gelbgrüne oder blaugrüne Farbstoffe, die unter UV-Licht lebhaft fluoreszieren.
Pseudomonaden dominieren die Mikroflora von gekühltem, aerob gelagertem Fleisch
(DAINTY u. MACKEY 1992). Des Weiteren kommen Pseudomonaden im
6
2 Wissenschaftliches Schrifttum
Oberflächen-, Grund- und Trinkwasser, gewaschenen Salaten, Mischsalaten sowie
insgesamt häufig in gekühlten, proteinreichen Lebensmitteln vor (HOLZAPFEL et al.
2004). Auch in gepökelten Rohfleischprodukten sind Pseudomonas spp. zu finden.
Neben
ihrer
Bedeutung
als
Lebensmittelverderbniserreger
besitzen
einige
Pseudomonaden auch eine Bedeutung als pathogene Keime. Insbesondere
Ps. aeruginosa spielt als Erreger eitriger Entzündungen in der Humanmedizin eine
Rolle (LYCZAK et al. 2000).
Pseudomonaden verursachen durch mehrere Mechanismen den Verderb von
Lebensmitteln. Im frühen Stadium des Verderbs von Lebensmitteln tierischer
Herkunft werden zunächst Nicht-Protein-Stickstoffe zersetzt. Anschließend folgt die
Produktion von Lipasen und Proteasen, die zur Freisetzung von Fett- und
Aminosäuren führen. Die Metabolisierung von Fett- und Aminosäuren führt zu
geruchlichen und geschmacklichen Abweichungen (HUIS IN`T VELD 1996). So
verursachen Pseudomonaden, insbesondere Ps. fragi, durch Produktion von
Ethylestern und schwefelhaltigen Verbindungen einen fruchtig-süßlichen bzw.
fauligen Geruch bei verdorbenem Fleisch (BORCH et al. 1996).
Im
Rahmen
des
fortschreitenden
Verderbs
werden
eine
extrazelluläre
Schleimbildung sowie das Wachstum von sichtbaren Pseudomonas-Kolonien, oft
pigmentiert, sichtbar (HUIS IN`T VELD 1996).
Da es sich bei Pseudomonas spp. um obligat aerobe Keime handelt, führt eine
Abnahme an Sauerstoff in der Atmosphäre zu einer drastischen Abnahme der
Pseudomonaden in der Mikroflora von gekühlten, proteinreichen Lebensmitteln
(GRAM et al. 2002). Ab einem aw-Wert von < 0,97 sind Pseudomonaden nicht mehr
vermehrungsfähig (BORCH et al. 1996). Eine Absenkung des Wassergehalts oder
Zugabe von Salz führt daher zu einer Abnahme der Pseudomonaden in der
Mikroflora (TRUELSTROP-HANSEN u. HUSS 1998).
2.1.1.3 Brochothrix thermosphacta
B. thermosphacta ist ein Gram-positives, nicht bewegliches und fakultativ anaerobes
kokkoides Stäbchen (HOLZAPFEL et al. 2004). Die Morphologie ändert sich jedoch
7
2 Wissenschaftliches Schrifttum
mit zunehmendem Alter der Kolonien von überwiegend stäbchenförmig hin zu
kettenbildenden Kokken (RATTANASOMBOOM et al. 1999).
Neben Pseudomonas spp. und Enterobacteriaceae dominiert B. thermosphacta die
Mikroflora
in
gekühlt
gelagertem
Fleisch
(BORCH
et
al.
1996).
Die
Temperaturgrenzen für das Wachstum von B. thermosphacta liegen nach
SKOVGAARD (1985) zwischen 0 °C und 30 °C, JEREMIAH
et al. (1993)
beobachteten noch bei – 1,5 °C ein Keimwachstum. Be i 5 °C ist B. thermosphacta
der
vorherrschende
Verderbniserreger
in
der
Gram-positiven
Mikroflora
in
Hackfleisch (KÖPKE, 2002).
Bei
pH-Werten
≤ 5,8
ist
B.
thermosphacta
nicht
mehr
vermehrungsfähig
(GRAU 1981), wächst jedoch bei einem Gehalt von 100 % CO2 (JEREMIAH et al.
1993).
In
Vakuum-
oder
unter
modifizierter
Schutzatmosphäre
verpackten
Fleischprodukten dominiert B. thermosphacta die Keimflora (GARDNER 1981,
HUIS IN`T VELD 1996). Unter aeroben Bedingungen zersetzt B. thermosphacta
sowohl Glukose als auch Glutamat, unter anaeroben Bedingungen jedoch nur
Glukose (GRAU 1981).
Im Rahmen des Stoffwechsels von B. thermosphacta entstehen die Metaboliten
Acetoin, Diacetyl und 3-Methylbutanol, die zu einem käsigen Geruch des
Lebensmittels führen (DAINTY u. MACKEY 1992).
2.1.1.4 Aeromonas spp.
Aeromonas (A.) spp. sind Gram-negative, unbewegliche Stäbchen und gehören zur
Familie der Vibrionaceae (MERINO et al. 1995). NEYTS et al. (2000) untersuchten
Lebensmittel auf das Vorkommen von Aeromonaden. Insgesamt befanden sich in
26 % der Gemüseproben, 72 % der Shrimps- und Fischproben und 70 % der
Fleischproben Aeromonaden, wobei A. hydrophila am häufigsten vertreten war.
Die optimale Wachstumstemperatur für Aeromonaden beträgt 28 °C, es gibt jedoch
zahlreiche psychrotrophe Stämmen, die auch bei Temperaturen von 0 – 5 °C
Wachstum zeigen. Aeromonas spp. vermehren sich gut in Lebensmitteln mit einem
pH-Wert > 6, ein Gehalt von maximal 0,5 % NaCl im Lebensmittel wird toleriert
(MERINO et al. 1995). Da Aeromonaden auch unter anaeroben Bedingungen
8
2 Wissenschaftliches Schrifttum
vermehrungsfähig sind, sind sie auch in vakuumverpacktem Fleisch zu finden
(LAMBERT et al. 1991; MERINO et al. 1995).
Aeromonas spp. reduzieren im aeroben Stoffwechsel Trimethylaminoxid zu
Trimethylamin und verursachen so einen unangenehm „fischigen“ Geruch bei Fisch
(GRAM u. DAALGARD 2002).
A. hydrophila und A. veronii sobria gelten als enteropathogene Stämme. Durch
Toxinbildung verursachen sie gelegentlich Gastroenteritiden, wobei insbesondere
Kleinkinder, ältere und immunsupprimierte Menschen betroffen sind (MERINO et al.
1995, KRÄMER 2007).
2.1.2 Beeinflussung des Verderbs von Lebensmitteln
Der Verderb von Lebensmitteln und Getränken ist häufig das Ergebnis mikrobieller
Aktivität. Dabei sind die Zusammensetzung sowie das Wachstum der Mikroflora
eines
bestimmten
charakteristischen
Lebensmittels
Eigenschaften,
oder
Getränkes
Bedingungen
abhängig
während
der
von
dessen
Lagerung
des
Lebensmittels und dem Verfahren, mit dem das Lebensmittel hergestellt wurde
(HUIS IN`T VELD 1996).
2.1.2.1 Grundlagen
Parameter, die das Wachstum von Mikroorganismen in Lebensmitteln beeinflussen,
werden in mehrere Gruppen aufgeteilt: Intrinsic und Extrinsic factors, Implicit factors
sowie Process factors. Diese Faktoren bestimmen sowohl Art als auch die
Geschwindigkeit des Verderbs (MOSSEL et al. 1995).
Intrinsic factors sind die physikochemischen und strukturellen Eigenschaften, die
sowohl Gestaltung als auch Wachstumsgeschwindigkeit der Mikroflora beeinflussen.
Zu diesen Faktoren gehören pH-Wert, Wasseraktivität, Redoxpotential, Gehalt an
verfügbaren Nährstoffen und Vorkommen von natürlichen antimikrobiell wirksamen
Stoffen im Lebensmittel (MOSSEL et al. 1995, HUIS IN`T VELD 1996).
Unter Extrinsic factors versteht man äußere, gezielt beeinflussbare Parameter, die
Vermehrung und Lebensbedingungen von Mikroorganismen in Lebensmitteln
entscheidend
beeinflussen.
Temperatur,
9
Partialdrücke
von
Gasen
und
2 Wissenschaftliches Schrifttum
atmosphärische Einflüsse werden dieser Gruppe zugeordnet (HUIS IN`T VELD 1996,
HOLZAPFEL et al. 2004).
Process factors sind physikalische sowie chemische Behandlungen während des
Herstellungsprozesses, die Veränderungen der Eigenschaften des Lebensmittels zur
Folge haben und sich somit auf Intrinsic factors und Extrinsic factors auswirken
(HUIS IN`T VELD 1996).
Implicit factors sind das Ergebnis bakteriellen Wachstums im Lebensmittel und
können synergistische sowie antagonistische Wirkungen auf die Aktivität anderer
Mikroorganismen im Lebensmittel entfalten (MOSSEL et al. 1995). Synergistisch
wirkende Implicit factors können Stoffwechselprodukte einer Mikroorganismenart
sein, die essentielle Nährstoffe für eine andere darstellen oder durch den
Stoffwechsel einer Bakterienart verursachte Änderungen des pH-Werts, wodurch
einem anderen Mikroorganismus das Wachstum erst ermöglicht wird (HUIS IN`T
VELD 1996). Von Bakterien produzierte, antimikrobiell wirksame Stoffe, z.B.
Bacteriocine, gehören zu den antagonistisch wirkenden Implicit factors (ABEE et al.
1996).
2.1.2.2 Verfahren zur Haltbarkeitsverlängerung
Zur Haltbarkeitsverlängerung von Lebensmitteln eingesetzte Verfahren sollten
sowohl pathogene Keime als auch Verderbniskeime abtöten oder hemmen, während
das Lebensmittel für den Verbraucher gesundheitlich unbedenklich bleibt. Zudem
darf das Verfahren zur Haltbarkeitsverlängerung die Qualität des Lebensmittels nicht
negativ
beeinflussen
und
muss
die
charakteristischen
Eigenschaften
des
Rohmaterials - soweit möglich - erhalten (LAMBERT et al. 1991).
Verfahren, die den mikrobiellen Verderb verzögern oder verhindern, können in drei
Klassen eingeteilt werden (FEHLHABER et al. 2005, KRÄMER 2007).
Physikalische Verfahren verhindern den Verderb mittel- oder langfristig durch
Wärmeentzug (Kühlen, Tiefgefrieren), Wärmebehandlung, Schutzgasverpackung
(MAP = modified atmosphere packaging) oder ionisierende Strahlung (KRÄMER et
al. 2007).
10
2 Wissenschaftliches Schrifttum
Bei den chemischen Verfahren werden die Mikroorganismen durch Zusatz von
Konservierungsstoffen, Pökeln, Säuern oder Räuchern in ihrem Wachstum gehemmt
oder abgetötet (FEHLHABER et al. 2005).
Die biologischen Verfahren zur Haltbarmachung von Lebensmitteln umfassen die
alkoholische und die Milchsäuregärung (KRÄMER 2007).
Häufig reicht eine einzige konservierende Maßnahme, um ein Lebensmittel sicher
vor mikrobiologischem Verderb zu schützen (KRÄMER 2007). Allerdings birgt dieses
Vorgehen die Gefahr einer massiven Veränderung der sensorischen und
ernährungsphysiologischen Qualität des Lebensmittels sowie einer Beeinträchtigung
der gesundheitlichen Unbedenklichkeit des Lebensmittels (KRÄMER 2007).
Durch Kombination von zwei Maßnahmen kann jedoch die Intensität der einzelnen
Maßnahme reduziert werden (LEISTNER 1986). Ebenso können Einflüsse, die
einzeln nicht zu einer Haltbarkeitsverlängerung eines Lebensmittels führen, in
Kombination miteinander weitaus bessere konservierende Eigenschaften entfalten
(LAMBERT et al. 1991).
Die kombinierte Anwendung mehrerer haltbarkeitsverlängernder Maßnahmen wird
als Hürdenprinzip bezeichnet (LEISTNER 1986). Das Hürdenprinzip besagt, dass
eine ausreichende Anzahl von „inhibitorischen Faktoren“ (=Hürden) in einer
ausreichenden Konzentration in ihrer Summe ein Lebensmittel optimal konservieren
können,
auch
wenn
ein
einzelner
dieser
Faktoren
das
Wachstum
der
Mikroorganismen nicht reduzieren oder verhindern kann (LAMBERT et al. 1991).
So kann durch Kombination von Kühllagerung und MAP die Haltbarkeit von rohem
Fleisch deutlich verlängert werden. Werden zusätzlich chemische Dekontamination
des Rohmaterials und gering dosierte Bestrahlung eingesetzt, führt dies zu einer
weiteren Haltbarkeitsverlängerung von rohem Fleisch (LAMBERT et al. 1991)
11
2 Wissenschaftliches Schrifttum
2.2
Gewürze
2.2.1 Gewürzpflanzen
Als Gewürz bezeichnet man naturbelassene Pflanzenteile der verschiedenster Art meist getrocknet- die sich durch einen Gehalt an aromatischen oder scharf
schmeckenden
Inhaltsstoffen
auszeichnen
und
daher
zur
geschmacklichen
Beeinflussung von Lebensmitteln eingesetzt werden. Die Qualität eines Gewürzes
wird nach seinem Gehalt an aromatisch oder scharf schmeckenden Stoffen beurteilt,
der hauptsächlich von dem Gehalt an ätherischen Ölen abhängt. Von 345 000
Pflanzenarten enthalten nur etwa 2 300 ätherische Öle, davon wiederum wird nur ein
Bruchteil zum Würzen verwendet (GERHARDT 1994).
Gewürze werden nach GERHARDT (1994) nach Art der Pflanzenteile, aus denen sie
gewonnen werden, eingeteilt. Danach ergeben sich folgende Gruppen:
Samen und Früchte (Semina, Fructi):
Pfeffer, Piment, Muskatnuss, Chilie,
Senf,
Kümmel,
Paprika,
Vanille,
Wacholderbeeren, Anis, Kardamom,
Fenchel, Koriander, Dill.
Kräuter und Blätter (Herba, Folia):
Bohnenkraut,
Oregano,
Rosmarin,
Majoran,
Thymian,
Basilikum,
Salbei,
Melisse,
Sellerie,
Dill,
Estragon, Petersilie.
Blüten und Blütenteile (Flores):
Zimtblüten, Nelken, Safran, Kapern.
Wurzeln (Radices):
Ingwer, Curcuma, Zitwer, Galgant,
Liebstockwurzel, Meerrettich, Kalmus.
Rinden (Cortices):
Zimtrinde.
Zwiebeln (Bulbi):
Zwiebeln, Knoblauch.
12
2 Wissenschaftliches Schrifttum
Bereits seit Jahrhunderten ist bekannt, dass viele Pflanzen mit aromatischen
Eigenschaften auch medizinische, konservierende, antioxidative und antimikrobielle
Eigenschaften besitzen (PARRY 1953).
In der Medizin wird Kümmel aufgrund seiner karminativen Wirkung, Rosmarin
aufgrund
seiner
Eigenschaften
spasmolytischen,
geschätzt.
Thymian
choleretischen
wird
und
insbesondere
hepatoprotektiven
aufgrund
seiner
bronchospasmolytischen, sekretomotorischen und expektorierenden Fähigkeiten in
der Behandlung von Atemwegserkrankungen eingesetzt (KRAFT 2000). Des
Weiteren
verfügen
antimykotische
und
Rosmarin,
antivirale
Thymian
und
Eigenschaften
Kümmel
über
gegenüber
antibakterielle,
humanpathogenen
Mikroorganismen (KRAFT 2000).
Die antimikrobielle Aktivität von Gewürzen gegenüber Lebensmittelverderbniserregern ist ebenfalls schon seit Jahrhunderten bekannt (SHELEF 1983, DEANS u.
RITCHIE 1987). Zudem wiesen DORMAN et al. (2000) eine antioxidative Wirkung
von Nelken und Muskat nach. In Untersuchungen von BARATTA et al. (1998)
entfalteten Rosmarin und Majoran eine stärkere antioxidative Wirkung als
α-Tocopherol.
Aufgrund
des
zunehmenden
Wunsches
der
Verbraucher
nach
möglichst
naturbelassenen Lebensmitteln und hoher Lebensmittelsicherheit bei gleichzeitig
zunehmender Ablehnung chemisch-synthetischer Zusatzstoffe hat sich das Interesse
an Gewürzen als antimikrobiell wirksamer Zusatz zu Lebensmitteln verstärkt
(FALEIRO et al. 2005, HOLLEY u. PATEL 2005).
So wurden unter anderem bei Thymian, Oregano, Basilikum und Rosmarin eine
antibakterielle Wirksamkeit gegenüber Lebensmittelverderbniserregern und auch
antimykotische Eigenschaften nachgewiesen (QUATTARA et al. 1997, BARATTA et
al. 1998, MARINO et al. 1999, DORMAN u. DEANS 2000, ALIGIANNIS et al. 2001).
Geschmackliche, antimikrobielle und antioxidative Eigenschaften der Gewürze sowie
deren Nutzen in der Phytotherapie werden von Menge und Zusammensetzung ihrer
ätherischen Öle bestimmt (GERHARDT 1994, DORMAN u. DEANS 2000, DORMAN
et al. 2000, BOZIN et al. 2006).
13
2 Wissenschaftliches Schrifttum
2.2.2 Ätherische Öle
Nach GERHARDT (1994) handelt es sich bei ätherischen Ölen um ein in pflanzlichen
Speicherzellen vorliegendes, weitgehend von Beimengungen befreites, flüchtiges,
öliges Stoffwechselprodukt unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung mit
einem für jede Pflanze charakteristischen Geruch und Geschmack. Sie werden in der
Regel
durch
Destillation,
meist
Dampf-
oder
Hydrodestillation,
aus
den
nichthölzernen Pflanzenteilen gewonnen (DORMAN u. DEANS 2000).
Da ätherische Öle nicht direkt bei der Assimilation gebildet werden, sondern erst
durch Umwandlung aus primären Assimilaten entstehen, gehören sie zu den
sekundären Pflanzeninhaltsstoffen. Insgesamt kann man die Bildung von ätherischen
Ölen als Begleiterscheinung des intensiven Stoffwechsels in der Pflanze ansehen
(GERHARDT 1994).
In der Pflanze werden ätherische Öle abseits der normalen physiologischen
Prozesse im Extrazellulärraum oder in Drüsen gespeichert. Dies lässt vermuten,
dass sie keine Bedeutung für die notwendigen physiologischen Prozesse in der
Pflanze besitzen (DEANS u. WATERMAN 1993).
Der Gehalt an ätherischen Ölen in Gewürzpflanzen kann stark variieren. So enthält
Oregano etwa 2,42 % bis 5,73 % ätherisches Öl (RUSSO et al. 1998). Der Ölgehalt
von Thymian schwankt etwa zwischen 0,75 % und 6,3 % (THOMPSON et al. 2003).
Aus Rosmarin lassen sich 1 % bis 2,5 %, aus Majoran bis zu 3,5 % ätherisches Öl
gewinnen (KRAFT 2000). Lorbeer enthält 1 % bis 3 % ätherisches Öl (KOVACEVIC
et al. 2007).
2.2.2.1 Funktion und Zusammensetzung ätherischer Öle
Ätherische Öle erfüllen in der Pflanze eine Vielzahl von Funktionen. Einerseits
können sie als Lockmittel für bestäubende Insekten dienen, anderseits als Abwehr
gegen Pflanzenfresser. So kann das Sesquiterpen Juvabion, welches im ätherischen
Öl von Basilikum vorkommt, anscheinend die Entwicklung einiger Insekten zum
Adultstadium verhindern (DEANS u. WATERMAN 1993).
14
2 Wissenschaftliches Schrifttum
Des Weiteren stellt die antibakterielle und fungizide Wirkung der ätherischen Öle
einen bedeutenden Schutz des pflanzlichen Gewebes gegenüber pathogenen
Mikroorganismen nach Schädlingsbefall oder nach mechanischer Schädigung der
Pflanze dar.
Viele Produkte des sekundären Pflanzenstoffwechsels gelangen in den Erdboden,
wo sie das Auskeimen von Samen verzögern oder sogar verhindern können. Dieser
so genannte allelopathische Effekt kann einer Pflanze einen Vorteil bei der
Konkurrenz mit anderen Pflanzenarten verschaffen (DORMAN u. WATERMAN
1993).
Ätherische Öle stellen eine komplexe Mixtur aus einer Vielzahl chemischer
Verbindungen dar. Der größte Teil der chemischen Ölkomponenten sind Terpene,
insbesondere Monoterpene (C10) und Sesquiterpene (C15). Daneben enthalten sie
eine Vielzahl an Verbindungen mit geringem Molekulargewicht, z. B. Hydrocarbone,
Säuren, Alkohole, Aldehyde oder Lactone. In seltenen Fällen enthalten ätherische
Öle auch Cumarine oder Stickstoff- und schwefelhaltige Verbindungen (DORMAN u.
DEANS 2000).
Der Gehalt an ätherischem Öl in der Pflanze und dessen Zusammensetzung ist von
mehreren endogenen und exogenen Faktoren abhängig. So haben genetisch
determinierte
Eigenschaften
der
Pflanze,
klimatische
Bedingungen
und
Bodenbeschaffenheit des Pflanzenstandorts, der Erntezeitpunkt, das Verfahren zur
Trocknung des Pflanzenmaterials und die Lagerungsbedingungen Einfluss auf die
Zusammensetzung des ätherischen Öls (DEANS u. RITCHIE 1987, COSENTINO et
al. 1999, DAFERERA et al. 2000).
Die antimikrobielle Wirksamkeit eines ätherischen Öls hängt wesentlich von seiner
Zusammensetzung sowie Struktur und funktionellen Gruppen der Verbindungen im
Öl ab (DORMAN u. DEANS 2000). Dabei ist die Gruppe der Terpene verantwortlich
für Geruch, Geschmack und antimikrobielle Wirkung eines ätherischen Öls.
Insbesondere phenolische Verbindungen mit Hydroxylgruppen entfalten eine starke
antimikrobielle Aktivität (DORMAN u. DEANS 2000).
15
2 Wissenschaftliches Schrifttum
Die Phenole Thymol, Carvacrol und Eugenol zeigten in mehreren Studien eine starke
antimikrobielle Wirkung, wobei sie abhängig von Dosis und Bakterium einen
bakteriziden oder bakteriostatischen Effekt hervorriefen (KIM et al. 1995,
SIVROPOULOU et al. 1996, BAGAMBOULA et al. 2004, DORMAN u. DEANS 2000,
ALIGIANNIS et al. 2001).
Thymol und Carvacrol scheinen für die sehr gute antimikrobielle Wirksamkeit von
Thymian- und Oreganoöl verantwortlich zu sein. BOZIN et al. (2006) prüften die
antimikrobielle Aktivität des ätherischen Öls von Thymian, Oregano und Basilikum
auf verschiedene Bakterien. Thymian- und Oreganoöl zeigten eine wesentlich
stärkere antibakterielle Wirksamkeit als Basilikumöl, welches nur einen geringen
Gehalt an Carvacrol aufwies und frei von Thymol war.
Die gleiche Beobachtung machten DADALIOĞLU und EVRENDILEK (2004), als sie
die antimikrobielle Aktivität gegenüber Lebensmittelinfektionserregern von Oreganoöl
mit derjenigen von Lavendel, Lorbeer und Fenchel verglichen.
PENALVER et al. (2005) untersuchten die antibakterielle Aktivität von fünf
ätherischen Ölen gegen verschiedene Arten der Familie Enterobacteriaceae. Auch in
dieser Studie zeigten Öle mit einem höheren Gehalt an Thymol und Carvacrol ein
größeres inhibitorisches Potential als Öle mit einem geringeren Anteil der beiden
Phenole.
Eine ebenfalls beachtenswerte antimikrobielle Wirkung entfalten Verbindungen aus
der Gruppe der Alkohole und Aldehyde. So weisen die beiden Monoterpen-Alkohole
Linalool und α-Terpineol eine gute antibakterielle Aktivität gegen verschiedene
Lebensmittelverderbniserreger (z. B. B. thermosphacta, Lactobacillus plantarum)
sowie
einige
pathogene
Bakterien
(z. B.
Listeria
monocytogenes,
Staphylococcus aureus) auf (KIM et al. 1995, DORMAN u. DEANS 2000).
Angehörige der Gruppe der Hydrocarbone besitzen keine bzw. nur schwach
ausgeprägte antibakterielle Eigenschaften. So konnten ALIGIANNIS et al. (2001),
COX et al. (2001) sowie COSENTINO et al. (1999) keine antibakterielle Wirkung der
beiden Hydrocarbone para-Cymen und γ-Terpineol gegenüber den geprüften
16
2 Wissenschaftliches Schrifttum
Bakterien nachweisen, α-Pinen hingegen wies noch eine mäßige antimikrobielle
Wirksamkeit auf (DORMAN u. DEANS 2000).
Ketone, z.B. Menthon, weisen ebenfalls nur moderate antimikrobielle Fähigkeiten auf
(DORMAN u. DEANS 2000).
Beginnend mit der Komponente ätherischer Öle, welche das breiteste Spektrum
antimikrobieller
Aktivität
in
ihrer
Studie
aufwies,
reihten
DORMAN
und
DEANS (2000) Inhaltsstoffe wie folgt: Thymol erwies sich als Inhaltsstoff mit dem
breitesten Spektrum antimikrobieller Aktivität, gefolgt von Carvacrol, α-Terpineol,
Terpinen-4-ol,
Eugenol,
Linalool,
σ-3-Caren,
Thujon,
cis-hex-3-en-1-ol,
Geranylacetat, Citral, Nerol, Geraniol, Menthon, β-Pinen, Limonen, α-Pinen, Borneol,
Sabinen,
γ-Terpinen,
Carvacrolmethylether,
Citronellal,
Myrcen,
Terpinolen,
β-Caryophyllen,
1,8-Cineol,
α-Bisbolol,
Bornylacetat,
α-Phellandren,
α-Humulen, β-Ocimen, Aromadendren und para-Cymen.
Synergistische und antagonistische Effekte zwischen einzelnen Inhaltsstoffen in
Bezug auf die antimikrobielle Aktivität ätherischer Öle wurden bereits beobachtet. So
zeigten sich synergistische antibakterielle Effekte auf einige Bakterien bei der
Kombination von Thymol und Carvacrol (DIDRY et al. 1993). Ein hoher Gehalt an
p-Cymen im ätherischen Öl hingegen scheint einen antagonistischen Effekt auf die
antimikrobielle
Wirksamkeit
der
phenolischen
Komponenten
auszuüben
(COSENTINO et al. 1999).
Teebaumöl besitzt keine antibakteriellen Eigenschaften gegenüber Ps. aeruginosa.
Dieser Tatsache liegt nach COX et al. (2001) ein antagonistischer Effekt zwischen
Inhaltsstoffen des Teebaumöls zugrunde. Während die Hauptkomponente Terpinen4-ol alleine noch eine gute keimhemmende Leistung gegen Ps. aeruginosa erbringt,
ist
bei
Kombination
von
Terpinen-4-ol
mit
den
ebenfalls
im
Teebaumöl
vorkommenden Stoffen p-Cymen oder γ-Terpinen keine Wirkung auf Ps. aeruginosa
mehr nachweisbar (COX et al. 2001).
LACHOWISZ et al. (1998) stellten fest, dass das ätherische Öl von Basilikum eine
stärkere antimikrobielle Aktivität entfaltete als die beiden Hauptkomponenten Linalool
und Methyl-Chavicol alleine oder in Kombination. Diese Beobachtung ist vermutlich
17
2 Wissenschaftliches Schrifttum
auf synergistische Effekte zwischen Linalool und Methyl-Chavicol einerseits und
weiteren Inhaltsstoffen des Basilikumöls zurückzuführen.
In einer Studie von PINA-VAZ et al. (2004) wurde ein synergistischer Effekt bezüglich
der antifungalen Wirkung von Thymol bei Kombination von Thymol mit p-Cymen oder
1,8-Cineol beobachtet.
Insgesamt
liegen
bisher jedoch
wenige
Informationen
bezüglich
möglicher
Interaktionen zwischen den unterschiedlichen Inhaltsstoffen ätherischer Öle vor
(HOLLEY u. PATEL 2005).
2.2.2.2 Antimykotische Aktivität von ätherischen Ölen
Hefen und Schimmelpilze besitzen die Fähigkeit, in fast jedem Lebensmittel zu
wachsen. Neben dem sichtbaren Wachstum verursachen sie geschmackliche,
geruchliche sowie farbliche Veränderungen des Lebensmittels. Schimmelpilze
besitzen zudem die Fähigkeit, für Mensch und Tier gefährliche Mykotoxine zu bilden
(HOLLEY u. PATEL 2005).
Gewürze und deren ätherischen Öle besitzen antimykotische Eigenschaften
(SIVROPOULOU et al. 1996) und stellen so auch in Bezug auf den durch Pilze
hervorgerufenen Verderb von Lebensmitteln eine interessante Alternative zu
herkömmlichen chemisch - synthetischen Zusätzen dar.
Einige Pilzarten verursachen systemische oder lokale Mykosen bei Mensch und Tier.
Da nur wenige Pharmaka mit antifungaler Wirkung bekannt sind und sich die
Resistenzlage zunehmend verschlechtert, stellen Gewürze und ätherische Öle auch
in der Medizin eine bedeutende Alternative zu herkömmlichen Antimykotika dar
(PINA-VAZ et al. 2004).
Screeninguntersuchungen zeigten, dass ätherische Öle bereits in geringen
Konzentrationen eine antifungale Wirkung aufweisen (DEANS u. WATERMAN 1993).
Insgesamt besitzen ätherische Öle sogar eine stärkere antimikrobielle Wirkung
gegenüber Pilzen als gegenüber Gram-positiven Bakterien (SHELEF 1993).
Die ätherischen Öle von Zimt, Ylang-Ylang, Basilikum, Zitrone und Majoran hemmten
das vegetative Wachstum von Aspergillus niger bei Konzentrationen von weniger als
18
2 Wissenschaftliches Schrifttum
1000 ppm, Rosmarin und Zitronengrasöl ab einer Konzentration von 1000 ppm
(BARATTA et al. 1998)
Thymian, Anis und Zimtöl konnten in einer Konzentration von 2 % die Bildung von
Aflatoxinen, Ochratoxin A und Fumonisin verhindern. Anisöl entfaltete in einer
Konzentration von 500 ppm einen fungiziden Effekt auf Aspergillus flavus,
Aspergillus parasiticus, Aspergillus ochraceus und Fusarium moniliforme. Die Öle
von Kümmel und Fenchel hemmten diese vier Pilze in einer Konzentration von
2000 ppm (SOLIMAN u. BADEAA 2002).
BIONDI et al. (1993) testeten Oregano, Thymian und Salbei gegen fünf Pilze bzw.
Hefen (Aspergillus niger, Aspergillus terreus, zwei Stämme von Candida albicans,
Fusarium spp.) und stellten fest, dass Oregano und Thymian die stärkste
antimykotische Wirkung entfalteten.
BOZIN et al. (2006) prüften die antimykotische Wirksamkeit von Thymian, Oreganound Basilikumöl gegenüber mehreren pathogenen Hefe- und Pilzarten (Candida
albicans,
Epidermophyton
floccosum,
Microsporum
canis
und
drei
Trichophyton spp.). Das Öl von Thymian und Oregano zeigte wiederum die beste
antimikrobielle Aktivität.
Einige ätherische Öle hemmen nicht nur das vegetative Wachstum von Pilzen. So
verhinderten 250 – 400 ppm der Öle von Thymian, Oregano und Majoran das
Mycelwachstum von Penicillium digitatum, das Auskeimen der Konidien schon bei
250 ppm. Lavendel, Rosmarin und Salbeiöl hemmten das myceliale Wachstum ab
einer Konzentration von 1000 ppm (DAFERERA et al. 2000).
Nach FARAG et al. (1989) basiert die hervorragende antimykotische Aktivität von
Thymian
und
Oregano
wahrscheinlich
auf
der
Bildung
von
Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Hydroxylgruppe von Phenolen (Thymol,
Carvacrol) im ätherischen Öl einerseits und dem aktiven Zentrum von Enzymen des
Mikroorganismus andererseits.
Über die antimykotische Wirksamkeit von Gewürzen bzw. deren ätherischen Ölen im
Lebensmittel liegen zum Teil widersprüchliche Abgeben vor. Insgesamt scheint die
antimykotische
Wirksamkeit
natürlicher
19
Hemmstoffe
gegenüber
Pilzen
im
2 Wissenschaftliches Schrifttum
Lebensmittel weitaus geringer ausgeprägt zu sein als unter Laborbedingungen
(LOPEZ-MALO et al. 2002).
Allerdings testeten KUNZ et al. (1995) elf verschiedene Gewürze auf ihre
Schimmelpilz-inhibierende Wirkung gegenüber den in Backwaren vorkommenden
Schimmelpilzen Cladosporium herbarum, Euroticum repens, Penicillium expansum
und Rhizops stolonifer. Im Vergleich zum ungewürzten Kontrollbrot konnte durch
Verbacken
von
Nelke,
Wachstumsverzögerung
Bohnenkraut
der
und
genannten
Oregano
Pilze
eine
und
deutliche
somit
eine
Haltbarkeitsverlängerung erzielt werden.
2.2.2.3 Antibakterielle Aktivität von ätherischen Ölen
Zahlreiche Studien belegen, dass Gewürze sowie Kräuter in vitro über eine
antibakterielle Wirkung verfügen (DEANS u. RITCHIE 1987, KIVANÇ et al. 1991,
BIONDI et al. 1993, HAMMER et al. 1999). Insbesondere Oregano, Thymian, Salbei,
Rosmarin, Nelke und Teebaum zeigten signifikante inhibitorische Aktivitäten
(HOLLEY u. PATEL 2005).
Da Naturgewürze jedoch selbst mit Mikroorganismen kontaminiert sind, die die
Resultate
beeinflussen
Gewürzbestandteilen
können,
(Öle,
Extrakte
wurden
oder
die
meisten
Versuche
Einzelkomponenten)
mit
durchgeführt.
Insgesamt wurde beobachtet, dass Gewürzextrakte eine geringere antimikrobielle
Wirksamkeit aufweisen als das ganze Gewürz. Allerdings gibt es nur wenige
quantitative Daten, die diese Beobachtung stützen (SHELEF 1983).
Die Wirksamkeit von ätherischen Ölen wurde in vitro ausgiebig sowohl an Grampositiven als auch Gram-negativen Lebensmittelverderbnis- und -infektionserregern
geprüft.
DEANS und RITCHIE (1987) testeten die keimhemmende Wirkung von 50
ätherischen Ölen auf insgesamt 25 verschiedene Mikroorganismen. Die breitesten
Wirkungsspektren zeigten die Öle von Zimt, Nelke, Thymian, Majoran, Piment,
Bittermandel,
Lorbeer
und
Liebstöckel.
Bei
Verwendung
unterschiedlicher
Ölkonzentrationen zeigte sich, dass die antibakterielle Wirksamkeit bei niedrigeren
Ölkonzentrationen stark nachließ.
20
2 Wissenschaftliches Schrifttum
DORMAN und DEANS (2000) stuften die antimikrobielle Aktivität der geprüften
ätherischen Öle in absteigender Reihenfolge folgendermaßen ein: Thymian >
Oregano > Nelke > Muskat > schwarzer Pfeffer > Geranie.
Die hervorragende Hemmwirkung von Thymian und Oregano wurde auch von
anderen Autoren bestätigt. So zeigten Thymian und Oregano eine gute
antimikrobielle Wirksamkeit gegenüber Salmonella (S.) typhi, S. Enteritidis,
S. Typhimurium, Bacillus (B.) subtilis, B. cereus, Staphylococcus (St.) aureus, E. coli,
Listeria (L.) monocytogenes und Proteus (P.) vulgaris sowie den Verderbniskeimen
Ps. putida, Ps. fluorescens und Se. marcescens (SIVROPOULOU et al. 1996,
MARINO et al. 1999 und 2001; CHORIANOPOULOS et al. 2004; BOZIN et al. 2006).
Die Öle von Rosmarin, Basilikum, Salbei, Fenchel und Bohnenkraut entfalteten
ebenfalls eine bemerkenswerte antimikrobielle Wirkung. So hemmten Salbei und
Bohnenkraut unter anderem das Wachstum von B. cereus, L. monocytogenes,
E. coli, St. aureus und Enterococcus faecalis (CHORIANOPOULOS et al. 2004,
BOZIN et al. 2006). Basilikumöl zeigte in einer Studie von BARATTA et al. (1998)
eine ausgezeichnete antibakterielle Wirkung gegen St. aureus, Rosmarinöl hemmte
signifikant das Wachstum von Lactobacillus (Lb.) plantarum, Lb. curvatus,
A. hydrophila, Se. marcescens, Se. liquefaciens und B. thermosphacta (QUATTARA
et al. 1997, BARATTA et al. 1998).
Zur Einschätzung der antimikrobiellen Aktivität ätherischer Öle sowie ihrer
Inhaltsstoffe wurden häufig Agardiffusionsmethoden verwendet, die jedoch nur eine
qualitative Einschätzung der antimikrobiellen Wirksamkeit zulassen (BURT 2004). In
einigen in vitro Studien wurde jedoch eine minimale Hemmstoffkonzentration
bestimmt (Tabelle 1).
21
2 Wissenschaftliches Schrifttum
Tabelle 1:
Minimale Hemmstoffkonzentrationen (MHK) von ätherischen Ölen in vitro
Fortsetzung Tabelle 1
Ätherisches Öl
Geprüfte
Bakterien
MHK (µl/ml)a
Literaturquelle
Koriandergrün
L. monocytogenes
Ps. fragi
St. aureus
0,2
4,7
0,2
DELAQUIS et al.
(2002)
Koriandersamen
A. hydrophila
1,25
L. monocytogenes
St. aureus
4,7
4,0
STECCHINI et al.
(1993)
DELAQUIS et al.
(2002)
Muskat
A. hydrophila
10
STECCHINI et al.
(1993)
Nelke
A. hydrophila
0,5
E. coli
L. monocytogenes
St. aureus
0,4
0,3
0,4
STECCHINI et al.
(1993)
SMITH-PALMER
et al. (1998)
E. coli
Ps. aeruginosa
St. aureus
St. epidermidis
0,28
1,27
0,35
0,38
ALIGIANNIS et al.
(2001)
Leuconostoc
mesenteroides
Lb. plantarum
0,15
KIVANÇ
(1991)
Oregano
0,15
22
et
al.
2 Wissenschaftliches Schrifttum
Fortsetzung Tabelle 1
Ätherisches Öl
Literaturquelle
Rosmarin
St. aureus
S. marcesens
S. Typhimurium
10
10
20
HAMMER
(1999)
et
al.
Salbei
St. aureus
S. marcescens
S. Typhimurium
10
10
20
HAMMER
(1999)
et
al.
E. coli
C. jejuni
S. Enteritidis
> 10
> 10
> 10
SMITH-PALMER
et al. (1998)
E. aerogenes
E. coli
P. vulgaris
Ps. aeruginosa
St. aureus
0,06– 0,125
0,06– 0,125
0,06– 0,125
0,06– 0,125
0,06– 0,125
AZAZ et al. (2004)
Campylobacter
jejuni
L. monocytogenes
S. Enteritidis
0,4
SMITH-PALMER
et al. (1998)
Thymian
a
MHK (µl/ml)a
Geprüfte
Bakterien
0,2
0,4
-1
-1
In den Literaturquellen wurden die MHKs in den Einheiten ppm, mg ml , % (v/v) und µg ml
-1
angegeben. Für eine bessere Vergleichbarkeit wurden die MHKs in die Einheit µl ml
umgewandelt, wobei davon ausgegangen wurde, dass die Dichte ätherischer Öle mit der von
Wasser gleichzusetzen ist. Der Fehler beträgt ca. 10 %, wurde jedoch aufgrund der besseren
Vergleichbarkeit vernachlässigt.
Insgesamt
scheinen
Gram-negative
Bakterien
resistenter
gegenüber
der
antibakteriellen Wirkung ätherischer Öle zu sein als Gram-positive Bakterien
(SHELEF et al. 1983, SMITH-PALMER et al. 1998, MARINO et al. 2001, DELAQUIS
et al. 2002). Hingegen konnten DEANS und RITCHIE (1987) sowie QUATTARA et
al. (1997) in ihren Studien keine bemerkenswerten Unterschiede bezüglich der
Empfindlichkeit Gram-positiver und Gram-negativer Mikroorganismen gegenüber den
getesteten Ölen feststellen. A. hydrophila gehört zu den gegenüber ätherischen Ölen
sensibelsten Spezies (STECCHINI et al. 1993, WAN et al. 1998). Pseudomonas spp.
23
2 Wissenschaftliches Schrifttum
zeigten die höchste Widerstandskraft gegenüber der antimikrobiellen Wirksamkeit
ätherischer Öle (SIVROPOULOU et al. 1996, SMITH-PALMER et al. 1998,
GALINDO-CUSPINERA et al. 2003).
Insgesamt konnte eine Abhängigkeit der antimikrobiellen Wirksamkeit ätherischer
Öle
von
ihrer
chemischen
Zusammensetzung
nachgewiesen
werden
(CHORIANOPOULOS et al. 2004, DADALIOĞLU et al. 2004, BOZIN et al. 2006).
Während ätherische Öle in vitro eine gute antimikrobielle Wirksamkeit auch bei
geringen Gehalten zeigten, ist im Lebensmittel jedoch ein Gehalt von mindestens
1 - 3 % ätherischem Öl nötig, um eine antimikrobielle Wirksamkeit zu erzielen
(SHELEF 1983). Diese Menge an ätherischem Öl im Lebensmittel ist oft höher als es
in geschmacklicher Hinsicht vertretbar wäre (HOLLEY u. PATEL 2005).
GILL et al. (2002) prüften die antibakterielle Aktivität von Koriandergrünöl gegenüber
L. monocytogenes unter in vitro-Bedingungen sowie in Schinken. Obwohl das Öl des
Koriandergrün in Nährbouillon eine deutliche antilisterielle Wirkung entfaltete, war es
in einer Konzentration von 6 % im Gelantinemantel von Schinken wirkungslos.
Die ätherischen Öle von Zimt, Nelke und Thymian waren in TSB-Bouillon wirksam
gegen S. Enteritidis und L. monocytogenes in Konzentrationen von 0,04 % bis 1 %
(SMITH-PALMER et al 1998). Um eine antibakterielle Wirksamkeit gegenüber
S. Enteritidis in Käse mit 16 % bzw. 30 % Fettanteil zu erzielen, waren jedoch
mindestens 1 % Zimt-, Nelken- oder Thymianöl notwendig. In einer Konzentration
von 1 % konnten Nelken, Zimt und Thymian ebenfalls das Wachstum von
L. monocytogenes im Käse der Magerstufe hemmen. Bei einem Fettgehalt von 30 %
im Käse konnte nur noch Nelke ab einer Konzentration von 1 % eine antilisterielle
Wirkung erzielen (SMITH-PALMER et al. 2001).
Die geringere antimikrobielle Wirksamkeit ätherischer Öle im Lebensmittel wird
wahrscheinlich durch die Anwesenheit von Fetten, Kohlenhydraten und Proteinen im
Lebensmittel verursacht. Ebenso wirkt sich ein hoher pH- und niedriger aw-Wert
negativ auf die Hemmwirkung der Gewürzöle aus (HOLLEY u. PATEL 2005).
Möglicherweise lösen sich die hydrophoben ätherischen Öle im Fettanteil des
24
2 Wissenschaftliches Schrifttum
Lebensmittels und können somit Bakterien im wässrigen Anteil des Lebensmittels
nicht erreichen (MEJLHOLM u. DAALGAARD 2002).
2.2.2.4 Antibakterielle Aktivität von Inhaltstoffen ätherischer Öle
Die antimikrobielle Wirksamkeit ätherischer Öle ist stark von ihrer chemischen
Zusammensetzung abhängig (DEANS u. RITCHIE 1987, COSENTINO et al. 1999).
Aus diesem Grund wird zunehmend die antimikrobielle Aktivität einzelner
Inhaltsstoffe ätherischer Öle geprüft.
Im Folgenden werden minimale Hemmstoffkonzentrationen für einzelne Inhaltsstoffe
ätherischer
Öle
aus
der
Literatur
aufgeführt.
Die
genannten
minimalen
Hemmkonzentrationen wurden in mg/ml, % (v/v), µl/ml oder µg/ml angegeben. Um
die Ergebnisse möglichst leicht vergleichen zu können, wurden alle Angaben in ppm
umgerechnet.
Die beiden Phenole Thymol und Carvacrol besitzen sowohl das weiteste
Wirkungsspektrum antibakterieller Aktivität als auch die stärkste antimikrobielle
Wirksamkeit (KIM et al. 1995, COSENTINO et al. 1999, DORMAN u. DEANS 2000,
BAGAMBOULA et al. 2004).
Y. enterocolitica und E. coli wiesen gegenüber Thymol und Carvacrol die gleiche
Empfindlichkeit auf. Thymol und Carvacrol hemmten in einer Konzentration von
jeweils 225 ppm das Wachstum der beiden Bakterien. Thymol und Carvacrol
entfalteten gegenüber L. monocytogenes in einer Konzentration von 450-500 ppm
einen antimikrobiellen Effekt (KIM et al. 1995, COSENTINO et al. 1999). Thymol
erwies sich mit minimalen Hemmkonzentrationen von 56, 225 bzw. 450 ppm
gegenüber S. Typhimurium, Staph. aureus und B. cereus als wirksamer als
Carvacrol, welches gegenüber Staphylococcus spp. ab einer Konzentration von
jeweils 450 ppm und gegenüber B. cereus ab einer Konzentration von 900 ppm eine
antibakterielle Wirkung zeigte (COSENTINO et al. 1999). Ps. aeruginosa erwies sich
als resistent gegenüber Thymol und Carvacrol (SIVROPOULOU et al. 1996,
COSENTINO et al. 1999).
25
2 Wissenschaftliches Schrifttum
KIM et al. (1995) wiesen gute keimhemmende Eigenschaften von Eugenol und Citral
nach. Zur Hemmung von S. Typhimurium waren 500 ppm Eugenol bzw. Citral nötig.
Vibrio vulnificus wurde bereits durch 100 ppm Citral bzw. 500 ppm Eugenol in
seinem Wachstum gehemmt. Gegenüber L. monocytogenes und E. coli entfaltete
Citral mit einer minimalen Hemmkonzentration von 500 ppm eine stärkere
antibakterielle Wirkung als Eugenol mit einer minimalen Hemmkonzentration von
1000 ppm.
Methyl-Chavicol und Linalool hemmten das Wachstum von A. hydrophila,
B. thermosphacta, Lb. plantarum und L. monocytogenes, erwiesen sich gegenüber
Clostridium sporogens, Ps.
putida, Ps. fluorescens und Ps. fragi jedoch als
wirkungslos (WAN et al. 1998). Linalool zeigte gegenüber L. monocytogenes,
S. Typhimurium, St. aureus, B. cereus, Y. enterocolitica, E. coli und Vibrio vulnificus
mit minimalen Hemmstoffkonzentrationen von mindestens 900 –1000 ppm nur
moderate antibakterielle Fähigkeiten (KIM et al. 1995, COSENTINO et al. 1999). In
einer Studie von BAGAMBOULA et al. (2004) erwies sich Linalool gegenüber
Shigella sonnei und Shigella flexneri ebenfalls nur als eingeschränkt wirksam.
COX et al. (2002) überprüften die Wirksamkeit von 1,8-Cineol und Terpinen-4-ol
gegen verschiedene Infektionserreger. Mit einer minimalen Hemmkonzentration von
5000 ppm wies Terpinen-4-ol im Gegensatz zu 1,8-Cineol mit einer MHK von
> 80000 ppm eine sehr gute Wirksamkeit gegen Ps. aeruginosa auf. E. coli wurde
durch 10000 ppm 1,8-Cineol bzw. 1250 ppm Terpinen-4-ol in seinem Wachstum
gehemmt. Gegenüber St.
aureus
entfaltete Terpinen-4-ol bereits
in
einer
Konzentration von 1250 ppm eine antimikrobielle Wirkung, 1,8-Cineol erst in einer
Konzentration von 5000 ppm. Eine ähnliche Beobachtung machten CARSON et al.
(2002), die für 1,8-Cineol die gleiche MHK gegenüber St. aureus ermittelten, für
Terpinen-4-ol jedoch eine MHK von 25000 ppm festsetzten.
α-Pinen und α-Terpineol wiesen gegenüber Ps. aeruginosa, St. epidermidis,
Y. enterocolitica, L. monocytogenes und St. aureus in den geprüften Konzentrationen
keine antibakterielle Wirkung auf (COSENTINO et al. 1999). CARSON et al. (2002)
ermittelten eine MHK von 250 ppm für α-Terpineol gegenüber St. aureus.
26
2 Wissenschaftliches Schrifttum
S. Typhimurium und E. coli wurden durch α-Pinen nicht in ihrem Wachstum
beeinträchtigt. Hingegen hemmte α-Terpineol das Wachstum dieser beiden Bakterien
in einer Konzentration von 225 bzw. 450 ppm (COSENTINO et al. 1999).
P–Cymen sowie γ-Terpinen zeigten regelmäßig keine oder nur eine sehr geringe
antimikrobielle Wirksamkeit gegenüber den getesteten Bakterien (SIVROPOULOU et
al. 1996, ALIGIANNIS et al. 2001, COX et al. 2002).
2.2.2.5 Mechanismen der antibakteriellen Aktivität ätherischer Öle
Obwohl die antimikrobiellen Eigenschaften ätherischer Öle und ihrer Inhaltsstoffe in
der
Vergangenheit
oft
geprüft
wurden,
wurde
deren
antimikrobieller
Wirkungsmechanismus nicht detailliert erforscht (LAMBERT et al. 2001).
In Anbetracht der Vielzahl chemischer Verbindungen in ätherischen Ölen ist es
unwahrscheinlich, dass ihre antimikrobielle Wirkung auf nur einen spezifischen
Mechanismus zurückzuführen ist. Es gibt jedoch mehrere Angriffspunkte für
ätherische Öle an einer Zelle (CARSON et al. 2002, BURT 2004).
Hauptangriffspunkt der ätherischen Öle sind Zellwand und zytoplasmatische
Membran der Bakterien (COX et al. 2000, LAMBERT et al. 2001, ULTEE 2002). Dies
könnte eine Erklärung für die ausgeprägte Empfindlichkeit Gram-positiver Bakterien
gegenüber ätherischen Ölen im Vergleich zu Gram-negativen Bakterien sein
(FARAG et al. 1989, LAMBERT et al. 2001).
Im Gegensatz zu Gram-positiven Bakterien verfügen Gram-negative Bakterien über
eine zweite Zellmembran. Diese umgibt die Zellwand Gram-negativer Keime und
behindert durch ihre Lipopolysaccharid-Abdeckung die Diffusion hydrophober
Verbindungen in die Zelle (VAARA 1992). Andererseits befinden sich in der äußeren
Membran Gram-negativer Bakterien Porin-Proteine. Diese können Kanäle in der
äußeren Membran bilden, die Verbindungen mit geringem Molekulargewicht in
eingeschränktem Ausmaß die Passage in Glycoproteinschicht und zytoplasmatische
Membran ermöglichen (HOLLEY u. PATEL 2005). Daher ist die im Vergleich zu
Gram-positiven
Keimen
geringere
Empfindlichkeit
27
Gram-negativer
Bakterien
2 Wissenschaftliches Schrifttum
gegenüber ätherischen Ölen wahrscheinlich auch auf die größere physiko-chemische
Komplexität der Zellwand Gram-negativer Keime zurückführen (WALSH et al. 2003).
Auch Unterschiede bzgl. metabolischer Fähigkeiten spielen eine Rolle. Laktobazillen
sind zwar Gram-positive Bakterien, weisen jedoch eine große Widerstandsfähigkeit
gegenüber ätherischen Ölen auf (SHELEF 1983). Sie reagieren im Gegensatz zu
anderen Bakterien nach Exposition mit einigen Inhaltsstoffen ätherischer Öle nicht
mit einer Abnahme der intrazellulären ATP-Konzentration (COX et al. 2000, GILL u.
HOLLEY 2003). Zudem sind sie in höherem Maße fähig, mit osmotischem Stress
umzugehen, als andere Bakterien (HOLLEY u. PATEL 2005).
Insgesamt scheint die antibakterielle Wirksamkeit der lipophilen ätherischen Öle auf
ihrer Fähigkeit zu beruhen, durch die bakterielle Zellmembran und in die
Mitochondrien diffundieren zu können, wobei sie die zellulären Strukturen zerstören
und so die Permeabilität der Membran erhöhen (KNOBLOCH et al. 1989). Die
Erhöhung der Membranpermeabilität wiederum führt zu einem Verlust an Ionen und
anderen Zellbestandteilen und damit zum Tod der Zelle (LAMBERT et al. 2001,
CARSON et al. 2002).
Der Wirkungsmechanismus von Thymol und Carvacrol, den Hauptkomponenten von
Thymian bzw. Oreganoöl, wurde bisher am Weitesten geklärt. Die beiden Phenole
zerstören
die
äußere
Membran
Gram-negativer
Bakterien,
setzen
Lipopolysaccharide frei und erhöhen die Durchlässigkeit der zytoplasmatischen
Membran für ATP (BURT 2004).
ULTEE et al. (1999) beobachteten nach Exposition von B. cereus mit Carvacrol eine
Abnahme
des
intrazellulären
ATP-Gehaltes
während
die
extrazelluläre
ATP-Konzentration nicht zunahm. Diese Beobachtung wurde auf eine gesteigerte
ATP-Hydrolyse oder verminderte Synthese von ATP zurückgeführt. Messungen des
Membranpotentials nach Zugabe von Thymol und Carvacrol zeigten einen
plötzlichen Einbruch des Membranpotentials, vermutlich hervorgerufen durch die
Störung der Protonenpumpe. Des Weiteren verursachte Carvacrol einen Ausstrom
von Kalium-Ionen aus der Zelle (ULTEE et al. 2000).
28
2 Wissenschaftliches Schrifttum
Eugenol, Hauptbestandteil des ätherischen Öls der Gewürznelke, scheint die Bildung
von Amylasen und Proteasen zu behindern. Ebenso wurden Zellwandschäden und
Zunahme der Zelllysis beobachtet (THOROSKI et al. 1989).
Cinnamaldehyd hemmt das Wachstum von E. coli O157:H7 und S. Typhimurium fast
ebenso effektiv wie Carvacrol und Thymol. Im Gegensatz zu Thymol und Carvacrol
zerstört Cinnamaldehyd jedoch weder die Zellmembran noch führt es zu einer
Abnahme
des
intrazellulären
ATP-Gehaltes
(HELANDER
et
al.
1998).
WENDAKOON und SAKAGUCHI (1993) führten die inhibitorische Wirkung von
Cinnamaldehyd gegenüber Enterobacter aerogenes auf die Hemmung einer
Aminosäuren spaltenden Decarboxylase zurück.
Isothiocyanate, vorkommend in Senföl, entfalten ein weites Spektrum antimikrobieller
Aktivität. Nach DELAQUIS und MAZZA (1995) beruht die antimikrobielle Aktivität auf
einer Inaktivierung extrazellulärer Enzyme durch Spaltung von Disulfidbindungen.
2.3
Bestimmung der antimikrobiellen Aktivität von Gewürzen und ätherischen
Ölen in vitro
Wie bei synthetischen Konservierungsstoffen üblich, so wird auch die antimikrobielle
Aktivität von Gewürzen, ätherischen Gewürzölen sowie deren Inhaltsstoffen zunächst
in Kulturmedien geprüft (SHELEF 1983). Bei den am häufigsten verwendeten
Methoden in vitro handelt es sich um verschiedene Variationen des Agardiffusionsund
Bouillondilutionsverfahrens.
Eine
neuere
Methode
stellt
die
Bioimpedanzmessung dar (HOLLEY u. PATEL 2005).
Die Vielzahl an unterschiedlichen Methoden kann zu widersprüchlichen Ergebnissen
bezüglich der antimikrobiellen Aktivität von natürlich vorkommenden antimikrobiellen
Wirkstoffen führen (COWAN 1999). Eine einzige standardisierte Methode würde sich
jedoch nicht durchsetzen können, da Studien oft unterschiedlichste Zielsetzungen
haben und die Versuchsbedingungen auf diese abgestimmt werden müssen
(HOLLEY u. PATEL 2005).
29
2 Wissenschaftliches Schrifttum
2.3.1 Agardiffusion
Das Prinzip der Agardiffusion in Form der Filterpapierplättchen-Diffusion wird auch
heute noch oft angewendet, um die antimikrobielle Wirksamkeit von ätherischen Ölen
einzuschätzen (GALINDO-CUSPINERA et al. 2003).
Dabei wird das zu untersuchende Bakterium in einen Nähragar inokuliert und ein mit
ätherischem Öl getränktes Papierplättchen aufgelegt. Während der Inkubation
diffundiert das ätherische Öl in den das Plättchen umgebenden Nähragar. Besitzt
das geprüfte Öl antimikrobielle Eigenschaften, so wird das untersuchte Bakterium in
dem Bereich um das Papierplättchen nicht wachsen. Die Größe dieses „Hemmhofs“
wird gemessen und zur Einschätzung der antimikrobiellen Aktivität herangezogen
(ZAIKA 1988).
Ein Nachteil dieser Methode ergibt sich aus der Unberechenbarkeit der
Diffusionsrichtungen des ätherischen Öls. Obwohl das ätherische Öl mittels
Papierplättchen direkt auf die Agaroberfläche aufgetragen wird, kann es in drei
Richtungen diffundieren. Dies ergibt eine hemisphärische Diffusionszone, die schwer
zu erfassen ist (DEANS u. RITCHIE 1987).
DEANS und RITCHIE (1987) versuchten dieses Problem zu umgehen, indem sie
nach Inokulation mit dem Test-Bakterium Vertiefungen einer bestimmten Größe in
den Nähragar stanzten. Die Vertiefungen wurden mit ätherischem Öl befüllt. Nach
einer 30-minütigen Ruhezeit, während der das ätherische Öl in den Agar diffundieren
sollte, folgte die Inkubation. Anschließend wurde der Durchmesser der radiären
Hemmhöfe gemessen. Diese Methode wurde auch von einigen anderen Autoren
angewandt (BARATTA et al. 1998, BOZIN et al. 2006).
Neben der Papierplättchenmethode gibt es einige weitere Methoden, die sich auf das
Prinzip der Agardiffusion stützen.
BAGAMBOULA et al. (2003) fügten dem Nähragar direkt gemahlene Gewürze und
Kräuter bei. Anschließend wurde der Agar verflüssigt und die Oberfläche mit einem
Bakterium inokuliert.
Nachteil dieser Methode ist, dass durch das Mahlen von Gewürzen deren ätherische
Öle nur teilweise freigesetzt werden. Ein Teil des ätherischen Öls verbleibt
30
2 Wissenschaftliches Schrifttum
möglicherweise eingeschlossen in zellulären Kompartimenten und kann somit nicht
mit dem Mikroorganismus reagieren (HOLLEY u. PATEL 2005). Zudem besitzen
gemahlene Gewürze im Vergleich zu unverarbeiteten Gewürzen einen geringeren
Anteil an ätherischem Öl, da dieses während des Mahlens zum Teil verdampft
(UPMANN u. NOVAK 2001).
Ätherische Öle und ihre Inhaltsstoffe sind leicht flüchtig. Dies kann insbesondere bei
der Papierplättchen-Agardiffusion zu einer Beeinflussung der Ergebnisse führen.
Daher stellt die Überprüfung der antimikrobiellen Aktivität von ätherischen Ölen in
dampfförmigen Zustand mittels Agardiffusion in einem geschlossenen System eine
interessante Variante dar.
So beimpften WARD et al. (1998) Agarplättchen auf einem Glasscheibchen mit den
Testbakterien und stellten dieses zusammen mit einem mit Meerrettichöl befüllten
Uhrglas in ein Glasgefäß. Das Gefäß wurde verschlossen und der für das
Verdampfen des Öls nötigen Temperatur ausgesetzt. Später wurde die Keimzahl auf
den Agarplättchen bestimmt. Dieses System ließ auch eine quantitative Aussage
über die antimikrobielle Wirksamkeit des Meerrettichöls zu.
Die Aussagekraft aller Methoden, die auf dem Prinzip der Agardiffusion beruhen ist
begrenzt, da das Ausmaß der antimikrobiellen Aktivität der hydrophoben ätherischen
Öle sowie deren Inhaltsstoffe von ihrer Fähigkeit durch den Nähragar zu diffundieren
abhängig ist (ZAIKA 1988).
Agardiffusionsmethoden ermöglichen zudem nur eine qualitative Einschätzung der
antimikrobiellen Aktivität von Gewürzen und ätherischen Ölen (BURT 2004).
2.3.2 Bouillondilution
Bei den Bouillondilutionsverfahren handelt es sich um Reihenverdünnungstests in
flüssigen Nährmedien, wobei zwischen Mikro- und Makrodilution (in Mikrotiterplatten
bzw.
Reagenzgläsern)
Bouillondilutionsverfahren
unterschieden
werden
wird
heute
(SCHWARZ
am
häufigsten
et
al.
2003).
verwendet,
Die
wobei
insbesondere die Mikrodilution, welche auf Verwendung von Mikrotiterplatten beruht,
sehr beliebt ist (HOLLEY u. PATEL 2005).
31
2 Wissenschaftliches Schrifttum
Bei der Mikrodilution enthält die Mikrotiterplatte sowohl den Testmikroorganismus als
auch den potentiell hemmenden Stoff in einer Bouillon. Das Wachstum der
Mikroorganismen wird mittels Messung der optischen Dichte der Bouillon verfolgt.
Unterschiede zwischen erreichter optischer Dichte der Bouillon mit Inhibitor
einerseits und Kontrollreihen ohne Inhibitor andererseits ermöglichen Rückschlüsse
auf die antimikrobielle Aktivität des Inhibitors. Allerdings können mittels Messung der
optischen Dichte nur Veränderungen der Keimzahl von mehr als 0,5 lg KbE/ml
erfasst werden. Nach der Inkubationszeit wird zusätzlich durch Ausstreichen des
Wellinhalts auf Nähragarplatten die Keimzahl bestimmt (HOLLEY u. PATEL 2005).
Die Bouillonmikrodilution wird ebenfalls häufig zur Ermittlung der minimalen
Hemmstoffkonzentration genutzt. Dabei wird Bakterienwachstum durch sogenannte
Knopfbildung oder als Trübung des Nährmediums sichtbar. Die minimale
Hemmstoffkonzentration entspricht dabei derjenigen Verdünnung der Wirkstoff
enthaltenden Ausgangsbouillon, bei der gerade keine Trübung bzw. Knopfbildung
des Nährmediums mehr auftritt (COSENTINO et al. 1999, AZAZ et al. 2003,
ANGIONI et al. 2004, PENALVER et al. 2005, SOKOVIĆ et al. 2006).
Eine interessante Variante dieser Methode zur Bestimmung von MHKs entwickelten
(MANN u. MARKHAM 1998). Sie fügten der Bouillon Resazurin bei. Der Farbstoff
wurde bei Erreichen einer bestimmten Keimzahl im Well von den Bakterien reduziert
und färbte die Bouillon pink.
Nachteile ergeben sich vor allem aus der Hydrophobizität ätherischer Öle und ihrer
Inhaltsstoffe.
Bisher
unterschiedlichen
wurden
Tween80,
Konzentrationen
Tween20,
genutzt,
um
DMSO
ätherische
und
Öle
Ethanol
oder
in
deren
Inhaltsstoffe im Testmedium zu dispergieren (ADAM et al. 1998, BARATTA et al.,
1998, COSENTINO et al. 1999, HAMMER et al. 1999, ANGIONI et al. 2004, AZAZ et
al. 2004). Daher sind Kontrollreihen nötig, die eine mögliche Beeinflussung des
Bakterienwachstums durch das jeweilige zur Erhöhung der Wasserlöslichkeit
verwendete Agens ausschließen. Wechselwirkungen (z.B. Wirkungsabschwächung)
zwischen dem ätherischen Öl bzw. dessen Inhaltsstoffen und dem Lösungsvermittler
lassen sich jedoch nicht abschätzen (LAMBERT et al. 2001). Zudem können
unvollständig gelöste ätherische Öle bzw. deren Inhaltsstoffe bei Messung der
32
2 Wissenschaftliches Schrifttum
optischen Dichte Interferenzen verursachen, welche die Aussagekraft der gewonnen
Ergebnisse beeinträchtigt (LAMBERT et al. 2001).
Insgesamt eignet sich die Bouillonmikrodilution jedoch sehr gut für das Sreening von
ätherischen Ölen und deren Inhaltsstoffe. Es werden nur kleine Reaktionsvolumina
(≤ 300 µl/Test) benötigt, die Belegung einer Mikrotiterplatte kann schnell und
unkompliziert mit einer Multikanalpipette erfolgen. Zudem können auf einer
Mikrotiterplatte mehrere Konzentrationen ätherischer Öle bzw. mehrere ätherische
Öle gleichzeitig geprüft werden (HOLLEY u. PATEL 2005).
Im Gegensatz zu den Agardiffusionsmethoden erlaubt die Bouillondilution auch eine
quantitative Einschätzung der antimikrobiellen Aktivität von Gewürzen bzw.
ätherischen Ölen (BURT 2004).
2.3.3 Bioimpedanzmessung
Eine neue Entwicklung zur Bestimmung der antimikrobiellen Aktivität von Gewürzen,
ätherischen Ölen sowie Ölkomponenten stellt die Bioimpedanzmessung dar.
Dabei wird das ätherische Öl in einer Nährbouillon gelöst, die mit dem Testbakterium
inokuliert und inkubiert wird. Während der Bebrütungsdauer werden mit Hilfe eines
Bactometer Microbial Monitoring System M-128 (Vitek Systems, BioMerieux, USA)
Veränderungen
der
elektrischen
Leitfähigkeit
der
Bouillon
gemessen.
Das
Bactometer erfasst Änderungen in der Leitfähigkeit der Boullion, die auf Produkte
des bakteriellen Metabolismus zurückzuführen sind. Der Parameter, anhand dessen
die antibakterielle Aktivität des ätherischen Öls quantifiziert und definiert wird, ist die
Detektionszeit. Die Detektionszeit ist die Zeit, welche die Bakterienpopulation
benötigt, um eine Konzentration im Medium zu erreichen, die eine schnelle Änderung
der elektrischen Leitfähigkeit hervorruft. (MARINO et al. 1999, 2001).
Die Bioimpedanzmessung hat gegenüber Bouillonmikrodilutionsverfahren, bei denen
die antimikrobielle Aktivität eines ätherischen Öls oder seiner Inhaltsstoffe mit Hilfe
der Trübungsmessung bewertet wird, einige Vorteile. Mit Hilfe der Detektionszeit
können Änderungen der lag–Phase festgestellt werden, lange bevor eine messbare
Veränderung der optischen Dichte des Mediums einsetzt (HOLLEY u. PATEL 2005).
33
2 Wissenschaftliches Schrifttum
Damit ist die Bioimpedanzmessung sensitiver als die Trübungsmessung. Im
Gegensatz zur Trübungsmessung kann anhand dieser Methode auch zwischen
bakteriziden und bakteriostatischen Effekten unterschieden werden (MARINO et al.
1999, 2001).
34
3 Eigene Untersuchungen
3 Eigene Untersuchungen
3.1
Material
3.1.1 Inhaltsstoffe ätherischer Öle
Alle verwendeten Inhaltsstoffe ätherischer Öle wurden von der Firma Sigma-Aldrich,
München, Deutschland, bezogen.
Eine Übersicht über die verwendeten Inhaltsstoffe ätherischer Öle gibt die Tabelle 2.
Tabelle 2:
Übersicht über die verwendeten Inhaltsstoffe ätherischer Öle
Inhaltsstoff ätherischer Öle
Artikelnummer Fa. Sigma-Aldrich
Thymol (> 99,5 %)
T0501
Carvacrol (98 %)
282197
Linalool (97 %)
L2602
Cineol (99 %)
C80601
α-Pinen (98 %)
147520
α-Terpineol
W304522-Sample
3.1.2 Verwendete Bakterienstämme
Die ausgewählten Bakterienstämme wurden von der DSMZ, Braunschweig,
Deutschland
bezogen.
Pseudomonas
fragi,
Brochothrix
thermosphacta
und
Aeromonas hydrophila wurden als Lyophilisat, Escherichia coli als Lebendkultur auf
Agar geliefert. DSMZ-Nummer sowie Herkunft der einzelnen Bakterienstämme sind
in Tabelle 3 aufgeführt.
35
3 Eigene Untersuchungen
Tabelle 3:
Verwendete Bakterienstämme
Genus
Spezies
DSMZ-Nummer
Pseudomonas
fragi
3456
Brochothrix
thermosphacta
Keine Angabe
Wurst aus
20171
Aeromonas
hydrophila
30187
Escherichia
coli
10727
Herkunft
Schweinefleisch
T
Milch
Ferkel
T: Typstamm
3.1.3 Nährmedien
Zur Anzucht der Bakterienstämme wurde Mueller-Hinton-Nährboden mit Blut
(PB5007A, Fa. Merck, Darmstadt, Deutschland) verwendet.
Die vorübergehende Lagerung der Bakterienstämme sowie die Ermittlung der
Gesamtkeimzahl im Tropfplattenverfahren erfolgten auf Standard-І-Nähragar zur
Züchtung
anspruchsvoller
Bakterien
(1.07881.5000,
Fa.
Merck,
Darmstadt,
Deutschland). 37 g Standard-Ι-Nähragar werden in 1 Liter Aqua dest. durch Erhitzen
im siedenden Wasserbad oder im strömenden Dampf gelöst, auf pH 7,5 ± 0,2 bei
25 °C eingestellt und anschließend 15 Minuten bei 1 21 °C autoklaviert.
3.1.4 Lösungen
Zur
Anfertigung
dezimaler
Verdünnungsreihen
wurde
NaCl-Pepton-Lösung
verwendet. 8,5 g Natriumchlorid (106400, Fa. Merck, Darmstadt, Deutschland) und
1 g Pepton aus Casein „granuliert“, pankreatisch verdaut (107213, Fa. Merck,
Darmstadt, Deutschland), wurden in 1 Liter Aqua dest. gelöst, in Reagenzgläser à
9 ml abgefüllt und 15 Minuten bei 121 °C autoklavie rt.
Zur Voranreicherung wurde Hirn-Herz-Bouillon (1.10493, Fa. Merck, Darmstadt,
Deutschland) verwendet. 25 g Hirn-Herz-Bouillon wurden in 1 Liter Aqua dest. gelöst,
auf pH 7,5 ± 0,2 bei 25 °C eingestellt und anschlie ßend 15 Minuten bei 121 °C
autoklaviert.
36
3 Eigene Untersuchungen
Zur Herstellung der jeweiligen Stammlösungen mit Inhaltsstoffen ätherischer Öle und
zur Verdünnung wurde Nutrient broth Nr. 2 (CM0067, Fa. Oxoid, Wesel,
Deutschland). verwendet. 25 g werden in 1 Liter Aqua dest. gelöst, auf pH 7,5 ± 0,2
bei 25 °C eingestellt und abschließend 15 Minuten b ei 121 °C autoklaviert.
Um die Wasserlöslichkeit der chemischen Einzelkomponenten ätherischer Öle zu
erhöhen, waren bei der Herstellung der Stammlösungen Zusätze nötig. Dabei
handelte es sich einerseits um 98 %igen Isopropylalkohol (Art.-Nr. 603.117.00-0,
Fa. CG
Chemikalien,
Laatzen,
Deutschland),
andererseits
um
Tween80
(A4743.1000, Fa. AppliChem, Darmstadt, Deutschland)
3.1.5 Technische Geräte und Verbrauchsmaterialen
Eine Auflistung weiterer Verbrauchsmaterialien sowie der verwendeten technischen
Geräte befindet sich im Anhang (Kapitel 10.2).
3.2
Methoden
3.2.1 Kultivierung und Sicherung der Bakterienstämme
Die erste Kultivierung der Bakterienstämme erfolgte zunächst gemäß Anleitung der
DSMZ Braunschweig.
Die Bakterienstämme wurden anschließend als Reinkulturen in das MikrobankTMSystem nach Anweisung des Herstellers überführt.
Der
Schraubverschluss
des
MikrobankTM–Röhrchens
wurde
unter
sterilen
Bedingungen geöffnet und der im Röhrchen enthaltene Kryopuffer mit Kolonien aus
der Reinkultur inokuliert. Das Inokulum wies einen MacFarland Standard von 3-4 auf.
Anschließend wurde das Kryoröhrchen fest verschlossen und durch 4-5-maliges
umdrehen gemischt. Durch diesen Mischvorgang wurden die Bakterien an die poröse
Oberfläche der Perlen gebunden. Der überstehende Puffer wurde weitgehend
abpipettiert, so dass die Perlen frei von überstehender Flüssigkeit waren.
Anschließend wurde das Kryoröhrchen fest verschlossen und bei -80 °C ± 0,5 °C
eingelagert. Es wurden drei solcher MikrobankTM-Röhrchen pro Bakterienstamm
angefertigt.
37
3 Eigene Untersuchungen
Zum Anlegen einer Arbeitskultur wurde ein fraktionierter Ausstrich mit jeweils einer
Perle auf Mueller-Hinton-Agar mit Schafblut angefertigt und bei einer für das optimale
Wachstum des Bakteriums nötigen Temperatur inkubiert. Diese Temperatur betrug
37 °C bei E. coli, 30 °C bei A. hydrophila sowie 25 °C bei B. thermosphacta und
Ps. fragi. Die Inkubationsdauer betrug bei E. coli und A. hydrophila 24 h, bei Ps. fragi
und B. thermosphacta 48 h. Vor jedem
Versuchsdurchgang wurde eine neue
Arbeitskultur des jeweiligen Bakteriums auf Standard-Ι-Nähragar angelegt.
3.2.2 Einzelstoffe
Zunächst sollte die antimikrobielle Wirksamkeit der einzelnen Inhaltsstoffe gemäß
Tabelle 2 in unterschiedlichen Konzentrationen gegenüber den ausgewählten
Mikroorganismen gemäß Tabelle 3 geprüft werden.
3.2.2.1 Ermittlung der Konzentrationen von Inhaltsstoffen ätherischer Öle
Es
sollte
untersucht
werden,
welche
Konzentrationen
eines
Stoffes
eine
Hemmwirkung aufweisen und ob diese durch Zugabe einer Menge, die üblicherweise
zur Aromatisierung von Lebensmitteln eingesetzt wird, erreicht werden kann.
Die Schätzung dieser Konzentrationen erfolgte nach Kenntnis der Menge des
jeweiligen Inhaltsstoffs ätherischer Öle in der Gewürzart mit dem höchsten Gehalt an
diesem Stoff unter Berücksichtigung des Gehaltes an ätherischem Öl in der
entsprechenden
Gewürzpflanze
sowie
der
üblicherweise
zu
Würzzwecken
verwendeten Menge des Gewürzes. Einen Überblick über die zur Berechnung der
Konzentrationen herangezogenen Faktoren geben die Tabellen 4 und 5.
38
3 Eigene Untersuchungen
Tabelle 4:
Gehalt an ätherischem Öl bei ausgewählten Gewürzpflanzen und Anteil des
ausgewählten Inhaltsstoffs im Öl
Inhaltsstoff
Gewürzpflanze
Gehalt ätherisches
Öl [%]
Gehalt Inhaltsstoff
im Öl [%]
Thymol
Thymian
6,3 a
65 a
Carvacrol
Oregano
4,0 b
89 e
Linalool
Thymian
6,3 a
74 a
1,8-Cineol
Lorbeer
3,0 c
61 f
d
66 g
α-Pinen
Rosmarin
2,5
α-Terpineol
Majoran
3,5 d
7,2 h
a: THOMPSON et al. 2003
b:RUSSO et al. 1998 c: KOVACEVIC et al. 2007
d:KRAFT 2000 e: CHORIANOPOULOS 2004 f: DADALIOĞLU 3004 g: ANGIONI et al. 2004
h: KOMAITIS et al. 1992
Tabelle 5:
1
Einsatzbereiche der ausgewählten Gewürzpflanzen und
Maximalmenge je kg Lebensmittel für übliche Würzzwecke
eingesetzte
Gewürzpflanze
Einsatzbereich Gewürz1
Maximale Menge des
Gewürzes im
Lebensmittel [g/kg]1
Thymian
Fleischzubereitungen
1
Oregano
Pastasaucen
0,5
Lorbeer
Suppen
2
Rosmarin
Fleischzubereitungen
2
Majoran
Wurstwaren
3
persönliche Auskunft von Herrn C. Vogt, Fa. Raps im August 2006.
Lebensmittel, die mit einer geschmacklich akzeptablen Menge an Thymian gewürzt
wurden, enthielten demnach 40 ppm Thymol bzw. 35 ppm Linalool je Kilogramm. Mit
Oregano gewürzte Lebensmittel enthielten 18 mg Carvacrol/kg, mit Lorbeer gewürzte
Lebensmittel 37 mg 1,8-Cineol/kg. Durch Zugabe von Rosmarin bzw. Majoran
konnten Lebensmittel einen Gehalt von 34 mg α-Pinen/kg bzw. 8 mg α-Terpineol/kg
aufweisen.
Diese mengenmäßigen Verhältnisse wurden auf das in vitro Reaktionsvolumen
übertragen und ergaben die niedrigste Konzentration, die auf ihre antimikrobielle
39
3 Eigene Untersuchungen
Wirkung geprüft wurde. Gleichzeitig entsprach diese auch der Konzentration, die
durch Zugabe einer sensorisch akzeptablen Menge des jeweiligen Gewürzes zu
Lebensmitteln erreicht werden kann.
Ausgehend von dieser geringsten Konzentration wurde zunächst bei allen
Inhaltsstoffen zusätzlich die 100-fache Konzentration geprüft, bei Thymol und
Carvacrol auch die 10-fache Mindestkonzentration. Ergab sich in diesen Mengen
keine Hemmwirkung, so wurden höhere Konzentrationen des jeweiligen Stoffs
untersucht, die durch seine Löslichkeit im Nährmedium limitiert wurden.
Die
Tabellen
6
bis
11
geben
eine
Übersicht
über
die
verschiedenen
Stoffkonzentrationen, die auf ihre antibakterielle Wirkung untersucht wurden. Alle
Konzentrationen der Inhaltsstoffe ätherischer Öle werden in ppm (mg/L) angegeben.
Tabelle 6:
Untersuchte Konzentrationen von Thymol in ppm
Bakterium
A. hydrophila
Konzentrationen Thymol [ppm]
E. coli
400
Ps. fragi
200
100
40
4
B. thermosphacta
Tabelle 7:
Untersuchte Konzentrationen von Carvacrol in ppm
Bakterium
A. hydrophila
Konzentrationen Carvacrol [ppm]
E. coli
Ps. fragi
200
100
B. thermosphacta
40
50
20
2
3 Eigene Untersuchungen
Tabelle 8:
Untersuchte Konzentrationen von Linalool in ppm
Bakterium
Konzentrationen Linalool [ppm]
A. hydrophila
-
1200
720
360
180
3,6
E. coli
-
1200
720
360
180
3,6
1600
1200
720
360
-
3,6
-
1200
720
360
-
3,6
Ps. fragi
B. thermosphacta
Tabelle 9:
Untersuchte Konzentrationen von 1,8-Cineol in ppm
Bakterium
Konzentrationen 1,8-Cineol [ppm]
A. hydrophila
-
2000
1800
1600
1400
600
360
3,6
E. coli
2800
2000
1800
1600
1400
600
360
3,6
Ps. fragi
2800
2000
1800
1600
1400
600
360
3,6
-
2000
1800
1600
1400
600
360
3,6
B. thermosphacta
Tabelle 10:
Untersuchte Konzentrationen von α-Pinen in ppm
Bakterium
Konzentrationen α-Pinen [ppm]
A. hydrophila
1200
800
600
400
340
3,4
E. coli
1200
800
-
-
340
3,4
Ps. fragi
1200
800
-
-
340
3,4
B. thermosphacta
1200
800
600
400
340
3,4
Tabelle 11:
Untersuchte Konzentrationen von α-Terpineol in ppm
Bakterium
A. hydrophila
800
Konzentrationen α-Terpineol [ppm]
600
400
0,8
0,0008
E. coli
800
600
-
0,8
0,0008
Ps. fragi
800
600
-
0,8
0,0008
B. thermosphacta
800
600
400
0,8
0,0008
41
3 Eigene Untersuchungen
3.2.2.2 Herstellung und Lagerung von Stammlösungen der Inhaltsstoffe
ätherischer Öle
Grundlage aller Stammlösungen war Nutrient broth Nr. 2 (siehe Kapitel 3.1.4). Die
nötige Menge Aqua dest. wurde durch einen Filter zugegeben, um das Auftreten von
Schwebepartikeln in der Stammlösung zu verhindern. Aus diesem Grund war es
auch nötig, sämtliche verwendete Gefäße vor Gebrauch bzw. vor der Sterilisation mit
Aqua dest. auszuspülen.
Zur verbesserten Löslichkeit von Thymol und Carvacrol wurde der Nährbouillon
0,4 % bzw. 1 % Isopropylalkohol beigefügt, zur Lösung von Linalool, 1,8-Cineol,
α-Terpineol und α-Pinen jeweils 0,5 % Tween80.
Herstellung der Stammlösungen von Thymol und Carvacrol
Zunächst wurde als Grundlage der Stammlösung 1 Liter Nutrient broth Nr. 2 in einer
Glasflasche mit Schraubverschluss angefertigt. Der Magnetrührstab, der zum Rühren
der Lösung verwendet wurde, verblieb in der Flasche. Anschließend wurde die
Nährlösung gemäß Angaben des Herstellers autoklaviert. Zur weiteren Verarbeitung
war die sterile Nährboullion etwa handwarm.
Vor Einbringen in die Nährbouillon wurden 1000 mg ± 10 mg Thymol bzw.
500 mg ± 5 mg Carvacrol mit Hilfe einer elektronischen Oberschalenwaage
abgewogen. Das in kristalliner Form vorliegende Thymol wurde dabei in
Wägeschiffchen
gefüllt,
das
in
öliger
Form
vorliegende
Carvacrol
mittels
Mikroliterpipette in einen sterilen Erlenmeyerkolben.
Anschließend wurden zur Lösung von 500 mg Carvacrol 10 ml Isopropylalkohol
beigefügt und der Erlenmeyerkolben geschwenkt. Das Thymol wurde in einen
sterilen
Erlenmeyerkolben
überführt,
4 ml
Isopropylalkohol
zugegeben
und
geschwenkt. Aus der eingangs hergestellten sterilen Nährlösung wurden mittels
Glaspipette 10 ml entnommen und in einen sterilen Erlenmeyerkolben überführt. Das
Gemisch aus Thymol bzw. Carvacrol und Isopropylalkohol wurde mit Hilfe einer
sterilen Glaspipette in die Nährbouillon überführt. Die Wände des Erlenmeyerkolbens
wurden mit Nährlösung gespült, um anhaftende Reste des Gemischs zu lösen und
die Spülflüssigkeit ebenfalls in die Nährlösung pipettiert. Vor Verschluss der Flache
42
3 Eigene Untersuchungen
wurden sowohl Schraubverschluss als auch Flaschenhals durch die Flamme eines
Bunsenbrenners gezogen. Anschließend wurde die Flasche fest verschlossen und
die Lösung mit einem Magnetrührer ca. 5 Minuten gerührt.
Zur vollständigen Lösung von 1000 mg Thymol in 1 Liter Nutrient broth Nr. 2 wurde
die Nährlösung über einen Zeitraum von 24 Stunden bei 37 °C alle 8 Stunden für
5 Minuten mittels Magnetrührer gerührt. 500 mg Carvacrol lösten sich in 1 Liter
Nutrient broth Nr. 2 nach 12 Stunden bei 37 °C mit Rührabständen von 6 Stunden.
Die fertige Thymol-Stammlösung enthielt 0,4 % Isopropylalkohol, die CarvacrolStammlösung 1 % Isopropylalkohol.
Herstellung der Stammlösungen von Linalool, 1-8-Cineol, α-Pinen und α-Terpineol
Wiederum wurde als Grundlage der Stammlösung 1 Liter Nutrient broth Nr. 2
verwendet. Die für die Herstellung von 1 Liter Nährbouillon nötige Menge Nutrient
broth Nr. 2 wurde zunächst in 500 ml Aqua dest. gelöst. Der Lösung wurden 5 ml
Tween80 mit Hilfe einer 10 ml Glaspipette unter Rühren zugefügt und anschließend
mit Aqua dest. auf 1 Liter aufgefüllt. Der verwendete Magnetrührstab verblieb in der
Glasflasche.
Die Nährlösung wurde gemäß Angaben des Herstellers autoklaviert. Nach dem
Autoklavieren musste die noch heiße Nährlösung 10 Minuten gerührt werden, um
den auf dem Boden der Glasflasche anhaftenden Tween80 abzulösen. Zur weiteren
Verarbeitung war die sterile Nährlösung etwa handwarm.
Die erforderlichen Mengen Linalool, 1,8-Cineol, α-Pinen und α-Terpineol gemäß
Tabelle 6 bis 11 wurden mit einer elektronischen Oberschalenwaage auf 1 % genau
abgewogen und dabei jeweils in einen sterilen Erlenmeyerkolben überführt.
Von der Nährbouillon wurden mit einer sterilen Glaspipette 10 ml abgenommen und
in einen sterilen Erlenmeyerkolben gegeben. Linalool, 1,8-Cineol, α-Pinen und
α-Terpineol wurden mittels Mikroliterpipette in die Nährbouillon überführt. Der
verbliebene Erlenmeyerkolben wurde wiederum mit der abgenommen Nährlösung
gespült und die Spülflüssigkeit zu der übrigen Nährlösung pipettiert. Anschließend
wurde die Stammlösung 5 Minuten mittels Magnetrührer gerührt.
43
3 Eigene Untersuchungen
Linalool löste sich in einer Menge von 4000 mg, 3000 mg und 1800 mg in 1 Liter
Nährbouillon mit 0,5 % Tween80 nach 24 Stunden bei 37 °C und weiteren
24 Stunden bei 30 °C, 900 ppm Linalool lösten sich nach 24 Stunden bei 30 °C. Zur
Lösung von 3500 ppm bis 7000 ppm 1,8-Cineol, 1500 ppm und 2000 ppm
α-Terpineol sowie 2000 ppm und 3000 ppm α-Pinen in 1 Liter Nährlösung mit 0,5 %
Tween80 war eine Temperatur von 37 °C über 36 Stund en nötig. Geringere Mengen
dieser Stoffe lösten sich innerhalb von 24 Stunden bei 37 °C in 1 Liter Nährbouillon
mit 0,5 % Tween80. Die Stammlösungen von Linalool, 1,8-Cineol, α-Pinen und
α-Terpineol wurden bis zur Lösung alle 12 Stunden für jeweils ca. 5 Minuten gerührt.
Es wurden je eine Stammlösung von Linalool mit 4000 ppm, 3000 ppm, 1800 ppm
und 900 ppm hergestellt. Von α-Pinen wurden Stammlösungen mit jeweils 3000 ppm,
2000 ppm und 850 ppm angefertigt, von α-Terpineol Stammlösungen mit einer
Menge von jeweils 2000 ppm, 1500 ppm und 2 ppm α-Terpineol.
Von 1,8-Cineol wurden insgesamt 7 Stammlösungen mit den Konzentrationen
7000 ppm, 5000 ppm, 4500 ppm, 4000 ppm, 3500 ppm, 1500 ppm und 900 ppm
1,8-Cineol hergestellt.
Lagerung der Stammlösungen
Die
Stammlösungen
wurden
mit
sterilen
10 ml
Glaspipetten
in
Rotabilo®
Zentrifugenröhrchen à10-12 ml abgefüllt und bis zur weiteren Verarbeitung bei
- 18 °C ± 2 °C gelagert.
3.2.2.3 Vorbereitung der Keimsuspension
Zur
Herstellung
der
für
die
Beimpfung
der
Mikrotiterplatte
benötigten
Keimsuspension wurden am Vortag des Versuchs 7 ml BHI-Bouillon mit einer Öse
Koloniematerial des entsprechenden Bakteriums beimpft und 20 Stunden bei 25 °C
(B. thermosphacta, Ps. fragi), 30 °C ( A. hydrophila) oder 37 °C ( E. coli) inkubiert.
Nach erfolgter Inkubation wurde eine dezimale Verdünnungsreihe entsprechend
DIN EN ISO 6887-Teil 1 bis zur Verdünnungsstufe 10-3 (A. hydrophila, E.coli) bzw.
10-2 (Ps. fragi, B. thermosphacta) angelegt.
44
3 Eigene Untersuchungen
Die Keimsuspension sollte ca. 106 KbE/ml enthalten. Um dieses zu überprüfen,
wurde sofort eine dezimale Verdünnungsreihe der Keimsuspension gemäß Kapitel
3.2.2.6 angelegt und im Doppelansatz im Tropfplattenverfahren untersucht und
ausgewertet. Die Keimsuspension wurde anschließend sofort wie unter Kapitel
3.2.2.4 beschrieben weiter verarbeitet.
3.2.2.4 Belegung der Mikrotiterplatte
Die Wells einer Mikrotiterplatte (83.1835.500, Fa.Sarstedt, Nümbrecht, Deutschland)
wurden mit Hilfe einer Mikroliterpipette jeweils mit 50 µl der Keimsuspension nach
Kapitel 3.2.2.3 beimpft.
Anschließend wurden die Wells mit der Stammlösung des jeweiligen Inhaltsstoffs
ätherischer Öle versehen. Um die gewünschte Konzentration des Inhaltsstoffs
ätherischer Öle im Well zu erreichen, wurden die Stammlösungen z.T. durch
steigende Zugabe von Nutrient broth Nr. 2 verdünnt. Genaue Angaben, auf welche
Weise die jeweilige Einzelstoffkonzentration bzw. Stoffkombination durch Beimpfung
eines Wells der Mikrotiterplatte erreicht wurde, finden sich in Tabelle 12 und Tabelle
13.
So wurde, wie in Tabelle 12 dargestellt, die Einzelstoffkonzentration von 400 ppm
Thymol erreicht, indem 100 µl einer Thymollösung mit 1000 ppm Thymol, 100 µl
Nutrient broth Nr. 2 ohne Zusätze und 50 µl Keimsuspension gemeinsam in ein Well
einer Mikrotiterplatte pipettiert wurden.
Wie Tabelle 13 zeigt, wurde die Stoffkombination 100 ppm Thymol mit 1200 ppm
Linalool erreicht, indem 50 µl einer Thymollösung mit 500 ppm Thymol, 100 µl einer
Linaloollösung mit 3000 ppm Linalool, 50 µl Nutrient broth Nr. 2 ohne Zusätze sowie
50 µl Keimsuspension gemeinsam in ein Well einer Mikrotiterplatte pipettiert wurden.
45
3 Eigene Untersuchungen
Tabelle 12:
Beimpfung der Mikrotiterplatte zum Erreichen der Einzelstoffkonzentrationen
Fortsetzung Tabelle 12
Beimpfung Mikrotiterplatte zum Erreichen Thymol-Konzentrationen
Konzentration
Beimpfung Well, Angaben in µl
[ppm]
400
100 T1000 + 100 Nb2 + 50 KS
200
50 T1000 + 150 Nb2 + 50 KS
100
25 T1000 + 175 Nb2 + 50 KS
40
10 T1000 + 190 Nb2 + 50 KS
4
1 T1000 + 199 Nb2 + 50 KS
Beimpfung Mikrotiterplatte zum Erreichen Carvacrol-Konzentrationen
Konzentration
Beimpfung Well, Angaben in µl
[ppm]
200
100 C500 + 100 Nb2 + 50 KS
100
50 C500 + 150 Nb2 + 50 KS
50
25 C500 + 175 Nb2 + 50 KS
20
10 C500 + 190 Nb2 + 50 KS
2
1 C500 + 199 Nb2 + 50 KS
Beimpfung Mikrotiterplatte zum Erreichen Linalool-Konzentrationen
Konzentration
Beimpfung Well, Angaben in µl
[ppm]
1600
100 L4000 + 100 Nb2 + 50 KS
1200
100 L3000 + 100 Nb2 + 50 KS
720
100 L1800 + 100 Nb2 + 50 KS
360
100 L900 + 100 Nb2 + 50 KS
180
50 L900 + 150 Nb2 + 50 KS
3,6
1 L900 + 199 Nb2 + 50 KS
Beimpfung Mikrotiterplatte zum Erreichen 1,8-Cineol-Konzentrationen
Konzentration
Beimpfung Well, Angaben in µl
[ppm]
2800
100 Ci7000 + 100 Nb2 + 50 KS
2000
100 Ci5000 + 100 Nb2 + 50 KS
1800
100 Ci4500 + 100 Nb2 + 50 KS
1600
100 Ci4000 + 100 Nb2 + 50 KS
1400
100 Ci3500 + 100 Nb2 + 50 KS
600
100 Ci1500 + 100 Nb2 + 50 KS
360
100 Ci900 + 100 Nb2 + 50 KS
180
50 Ci900 + 150 Nb2 + 50 KS
3,6
1 Ci900 + 199 Nb2 + 50 KS
46
3 Eigene Untersuchungen
Fortsetzung Tabelle 12
Beimpfung Mikrotiterplatte zum Erreichen α-Pinen-Konzentrationen
Konzentration
Beimpfung Well, Angaben in µl
[ppm]
1200
100 Pi3000 + 100 Nb2 + 50 KS
800
100 Pi2000 + 100 Nb2 + 50 KS
600
50 Pi3000 + 150 Nb2 + 50 KS
400
100 Pi1000 + 100 Nb2 + 50 KS
340
100 Pi850 + 100 Nb2 + 50 KS
3,4
1 Pi850 + 199 Nb2 + 50 KS
Beimpfung Mikrotiterplatte zum Erreichen α-Terpineol-Konzentrationen
Konzentration
Beimpfung Well, Angaben in µl
[ppm]
800
100 Te2000 + 100 Nb2 + 50 KS
600
100 Te1500 + 100 Nb2 + 50 KS
400
50 Te2000 + 150 Nb2 + 50 KS
0,8
100 Te2 + 100 Nb2 + 50 KS
0,0008
1 Te2 + 199 Nb2 + 50 KS
C: Carvacrol C1000: Stammlösung mit 1000 ppm Carvacrol C500: Stammlösung mit 500 ppm
Carvacrol C250: Stammlösung mit 250 ppm Carvacrol Ci: 1,8-Cineol Ci7000: Stammlösung mit
7000 ppm 1,8-Cineol Ci5000: Stammlösung mit 5000 ppm 1,8-Cineol Ci4500: Stammlösung mit
4500 ppm 1,8-Cineol Ci4000: Stammlösung mit 4000 ppm 1,8-Cineol Ci 3500: Stammlösung mit
3500 ppm 1,8-Cineol Ci900: Stammlösung mit 900 ppm 1,8-Cineol KS: Keimsuspension nach
3.2.2.3
L: Linalool
L3000: Stammlösung mit 3000 ppm Linalool
L1800: Stammlösung mit
1800 ppm Linalool L900: Stammlösung mit 900 ppm Linalool Nb2: Nutrient broth Nr. 2 Pi: α-Pinen
Pi3000: Stammlösung mit 3000 ppm α-Pinen Pi2000: Stammlösung mit 2000 ppm α-Pinen Pi850:
Stammlösung mit 850 ppm α-Pinen T: Thymol T1000: Stammlösung mit 1000 ppm Thymol T500:
Stammlösung mit 500 ppm Thymol
Te: α-Terpineol
Te3000: Stammlösung mit 3000 ppm
α-Terpineol
Te1500: Stammlösung mit 1500 ppm α-Terpineol
Te2: Stammlösung mit 2 ppm
α-Terpineol
Tabelle 13:
Beimpfung der Mikrotiterplatte zum Erreichen der Stoffkombinationen
Fortsetzung Tabelle 13
Beimpfung Mikrotiterplatte zum Erreichen der Linalool-Thymol-Kombinationen
Konzentration
Beimpfung Well, Angaben in µl
[ppm]
100 T + 1200 L
50 T500 + 100 L3000 + 50 Nb2 + 50 KS
100 T + 720 L
50 T500 + 100 L1800 + 50 Nb2 + 50 KS
40 T + 1200 L
10 T1000 + 100 L3000 + 90 Nb2 + 50 KS
40 T + 720 L
10 T1000 + 100 L1800 + 90 Nb2 + 50 KS
40 T + 360 L
10 T1000 + 100 L900 + 90 Nb2 + 50 KS
4 T + 1200 L
1 T1000 + 100 L3000 + 99 Nb2 + 50 KS
4 T + 720 L
1 T1000 + 100 L1800 + 99 Nb2 + 50 KS
4 T + 360 L
1 T1000 + 100 L900 + 99 Nb2 + 50 KS
47
3 Eigene Untersuchungen
Fortsetzung Tabelle 13
Beimpfung Mikrotiterplatte zum Erreichen der Linalool-Carvacrol-Kombinationen
Konzentration
Beimpfung Well, Angaben in µl
[ppm]
50 C + 1200 L
50 C250 + 100 L3000 + 50 Nb2 + 50 KS
50 C + 720 L
50 C250 + 100 L1800 + 50 Nb2 + 50 KS
50 C + 360 L
50 C250 + 100 L900 + 50 Nb2 + 50 KS
20 C + 1200 L
10 C500 + 100 L3000 + 90 Nb2 + 50 KS
20 C + 720 L
10 C500 + 100 L1800 + 90 Nb2 + 50 KS
20 C + 360 L
10 C500 + 100 L900 + 90 Nb2 + 50 KS
2 C + 720 L
1 C500 + 100 L1800 + 99 Nb2 + 50 KS
2 C + 360 L
1 C500 + 100 L900 + 99 Nb2 + 50 KS
Beimpfung Mikrotiterplatte zum Erreichen der 1,8-Cineol-Thymol-Kombinationen
Konzentration
Beimpfung Well, Angaben in µl
[ppm]
100 T + 2800 Ci
50 T500 + 100 Ci7000 + 50 Nb2 + 50 KS
100 T + 2000 Ci
50 T500 + 100 Ci5000 + 50 Nb2 + 50 KS
100 T + 1800 Ci
50 T500 + 100 Ci4500 + 50 Nb2 + 50 KS
100 T + 1400 Ci
50 T500 + 100 Ci3500 + 50 Nb2 + 50 KS
100 T + 600 Ci
50 T500 + 100 Ci1500 + 50 Nb2 + 50 KS
40 T + 2800 Ci
10 T1000 + 100 Ci7000 + 90 Nb2 + 50 KS
40T + 2000 Ci
10 T1000 + 100 Ci5000 + 90 Nb2 + 50 KS
40T + 1800 Ci
10 T1000 + 100 Ci4500 + 90 Nb2 + 50 KS
40T + 1400 Ci
10 T1000 + 100 Ci3500 + 90 Nb2 + 50 KS
40T + 600 Ci
10 T1000 + 100 Ci1500 + 90 Nb2 + 50 KS
4 T + 1400 Ci
1 T1000 + 100 Ci3500 + 99 Nb2 + 50 KS
4 T + 600 Ci
1 T1000 + 100 Ci1500 + 99 Nb2 + 50 KS
Beimpfung Mikrotiterplatte zum Erreichen der 1,8-Cineol-Carvacrol-Kombinationen
Konzentration
Beimpfung Well, Angaben in µl
[ppm]
200 C + 2800 Ci
50 C1000 + 100 Ci7000 + 50 Nb2 + 50 KS
200 C + 2000 Ci
50 C1000 + 100 Ci5000 + 50 Nb2 + 50 KS
100 C + 2800 Ci
50 C500 + 100 Ci7000 + 50 Nb2 + 50 KS
100 C + 2000 Ci
50 C500 + 100 Ci5000 + 50 Nb2 + 50 KS
100 C + 1800 Ci
50 C500 + 100 Ci4500 + 50 Nb2 + 50 KS
50 C + 2800 Ci
50 C250 + 100 Ci7000 + 50 Nb2 + 50 KS
50 C + 2000 Ci
50 C250 + 100 Ci5000 + 50 Nb2 + 50 KS
50 C + 1800 Ci
50 C250 + 100 Ci4500 + 50 Nb2 + 50 KS
50 C + 1400 Ci
50 C250 + 100 Ci3500 + 50 Nb2 + 50 KS
50 C + 600 Ci
50 C250 + 100 Ci1500 + 50 Nb2 + 50 KS
20 C + 2800 Ci
10 C500 + 100 Ci7000 + 90 Nb2 + 50 KS
20 C + 2000 Ci
10 C500 + 100 Ci5000 + 90 Nb2 + 50 KS
20 C + 1400 Ci
10 C500 + 100 Ci3500 + 90 Nb2 + 50 KS
20 C + 600 Ci
10 C500 + 100 Ci1500 + 90 Nb2 + 50 KS
48
3 Eigene Untersuchungen
Fortsetzung Tabelle 13
Beimpfung Mikrotiterplatte zum Erreichen der α-Pinen-Thymol-Kombinationen
Konzentration
Beimpfung Well, Angaben in µl
[ppm]
100 T + 1200 Pi
50 T500 + 100 Pi3000 + 50 Nb2 + 50 KS
100 T + 800 Pi
50 T500 + 100 Pi2000 + 50 Nb2 + 50 KS
100 T + 400 Pi
50 T500 + 50 Pi2000 + 100 Nb2 + 50 KS
100 T + 340 Pi
50 T500 + 100 Pi850 + 50 Nb2 + 50 KS
40 T + 1200 Pi
10 T1000 + 100 Pi3000 + 90 Nb2 + 50 KS
40 T + 800 Pi
10 T1000 + 100 Pi2000 + 90 Nb2 + 50 KS
4T + 1200 Pi
1 T1000 + 100 Pi3000 + 99 Nb2 + 50 KS
Beimpfung Mikrotiterplatte zum Erreichen der α-Pinen-Carvacrol-Kombinationen
Konzentration
Beimpfung Well, Angaben in µl
[ppm]
200 C + 1200 Pi
50 C1000 + 100 Pi3000 + 50 Nb2 + 50 KS
200 C + 800 Pi
50 C1000 + 100 Pi3000 + 50 Nb2 + 50 KS
100 C + 1200 Pi
50 C500 + 100 Pi3000 + 50 Nb2 + 50 KS
100 C + 800 Pi
50 C500 + 100 Pi2000 + 50 Nb2 + 50 KS
100 C + 400 Pi
50 C500 + 50 Pi2000 + 100 Nb2 + 50 KS
100 C + 340 Pi
50 C500 + 100 Pi850 + 50 Nb2 + 50 KS
50 C + 400 Pi
50 C250 + 50 Pi2000 + 100 Nb2 + 50 KS
50 C + 340 Pi
50 C250 + 100 Pi850 + 50 Nb2 + 50 KS
20 C + 400Pi
10 C500 + 50 Pi2000 + 140 Nb2 + 50 KS
Beimpfung Mikrotiterplatte zum Erreichen der α-Terpineol-Thymol-Kombinationen
Konzentration
Beimpfung Well, Angaben in µl
[ppm]
100 T + 800 Te
50 T500 + 100 Te2000 + 50 Nb2 + 50 KS
100 T + 600 Te
50 T500 + 100 Te1500 + 50 Nb2 + 50 KS
40 T + 800 Te
10 T1000 + 100 Te2000 + 90 Nb2 + 50 KS
40 T + 600 Te
10 T1000 + 100 Te1500 + 90 Nb2 + 50 KS
4 T + 800 Te
1 T1000 + 100 Te2000 + 99 Nb2 + 50 KS
4 T + 600 Te
1 T1000 + 100 Te1500 + 99 Nb2 + 50 KS
Beimpfung Mikrotiterplatte zum Erreichen der α-Terpineol-Carvacrol Kombinationen
Konzentration
Beimpfung Well, Angaben in µl
[ppm]
200 C + 800 Te
50 C1000 + 100 Te2000 + 50 Nb2 + 50 KS
200 C + 600 Te
50 C1000 + 100 Te2000 + 50 Nb2 + 50 KS
100 C + 800 Te
50 C1000 + 100 Te2000 + 50 Nb2 + 50 KS
100 C + 600 Te
50 C1000 + 100 Te2000 + 50 Nb2 + 50 KS
50 C + 800 Te
50 C1000 + 100 Te2000 + 50 Nb2 + 50 KS
50 C + 600 Te
50 C1000 + 100 Te2000 + 50 Nb2 + 50 KS
50 C + 400 Te
50 C1000 + 100 Te2000 + 50 Nb2 + 50 KS
20 C + 800 Te
50 C500 + 100 Te2000 + 50 Nb2 + 50 KS
20 C + 600 Te
50 C500 + 100 Te1500 + 50 Nb2 + 50 KS
20 C + 400 Te
50 C500 + 50 Te2000 + 100 Nb2 + 50 KS
2 C + 600 Te
1 C500 + 100 Te1500 + 99 Nb2 + 50 KS
2 C + 400 Te
1 C500 + 50 Te2000 +149 Nb2 + 50 KS
49
3 Eigene Untersuchungen
Fortsetzung Tabelle 13
Beimpfung Mikrotiterplatte zum Erreichen der Thymol-Carvacrol -Kombinationen
Konzentration
Beimpfung Well, Angaben in µl
[ppm]
100T + 200 C
50 T500 + 100 C1000 + 50 Nb2 + 50 KS
100 T + 100 C
50 T500 + 100 C250 + 50 Nb2 + 50 KS
100 T + 50 C
50 T500 + 50 C250 + 100 Nb2 + 50 KS
40 T + 20 C
10 T1000 + 10 C500 + 180 Nb2 + 50 KS
40 T + 2 C
10 T1000 + 1 C500 + 189 Nb2 + 50 KS
4 T + 20 C
1 T1000 + 10 C500 + 189 Nb2 + 50 KS
4T+2C
1 T1000 + 1 C500 + 198 Nb2 + 50 KS
C: Carvacrol
C1000: Stammlösung mit 1000 ppm Carvacrol
C500: Stammlösung mit
500 ppm Carvacrol C250: Stammlösung mit 250 ppm Carvacrol Ci: 1,8-Cineol Ci7000: Stammlösung
mit 7000 ppm 1,8-Cineol Ci5000: Stammlösung mit 5000 ppm 1,8-Cineol Ci4500: Stammlösung mit
4500 ppm 1,8-Cineol Ci4000: Stammlösung mit 4000 ppm 1,8-Cineol Ci 3500: Stammlösung mit
3500 ppm 1,8-Cineol Ci900: Stammlösung mit 900 ppm 1,8-Cienol KS: Keimsuspension nach
3.2.2.3
L: Linalool
L3000: Stammlösung mit 3000 ppm Linalool
L1800: Stammlösung mit
1800 ppm Linalool L900: Stammlösung mit 900 ppm Linalool Nb2: Nutrient broth Nr. 2 Pi: α-Pinen
Pi3000: Stammlösung mit 3000 ppm α-Pinen Pi2000: Stammlösung mit 2000 ppm α-Pinen Pi850:
Stammlösung mit 850 ppm α-Pinen T: Thymol T1000: Stammlösung mit 1000 ppm Thymol T500:
Stammlösung mit 500 ppm Thymol
Te: α-Terpineol
Te3000: Stammlösung mit 3000 ppm
α-Terpineol
Te1500: Stammlösung mit 1500 ppm α-Terpineol
Te2: Stammlösung mit 2 ppm
α-Terpineol
Zur Kontrolle des Bakterienwachstums wurden Wells einer Reihe der Mikrotiterplatte
lediglich mit 50 µl der Keimsuspension und 200 µl Nutrient broth Nr. 2 ohne Zusätze
versehen.
Zusätzlich
wurde
eine
weitere
Reihe
der
Mikrotiterplatte
mit
Keimsuspension und mit Nutrient broth Nr. 2 beimpft, welcher 0,4 % bzw. 1 %
Isopropylalkohol oder 0,5 % Tween80 zugefügt wurde.
Für jede getestete Inhaltsstoffkonzentration wurde ein Nullwert angelegt. Dieses Well
wurde grundsätzlich ebenso beimpft, wie die übrigen Wells zur Untersuchung der
jeweiligen Konzentration des Inhaltsstoffs ätherischer Öle. Abweichend davon
wurden bei den Nullwerten die 50 µl Keimsuspension durch 50 µl Nutrient broth Nr. 2
ersetzt.
Insgesamt enthielt jedes Well der Mikrotiterplatte 250 µl. Nach erfolgter Belegung
wurde die Mikrotiterplatte mit optisch klarer, adhäsiver Folie (AB 1170,Fa. ABgene,
Hamburg, Deutschland) verschlossen.
Um die Reproduzierbarkeit der gewonnenen Ergebnisse zu gewährleisten wurden je
Versuchsablauf drei Mikrotiterplatten identisch belegt und parallel zueinander dem
weiteren Versuchsablauf unterzogen. Auf jede Stammlösungsverdünnungsstufe
entfielen jeweils sieben Wells je Mikrotiterplatte.
50
3 Eigene Untersuchungen
3.2.2.5 Beobachtung des Bakterienwachstums
Nach Belegung und Verschluss der Mikrotiterplatte erfolgte eine sofortige Messung
der
optischen
Dichte
des
Inhalts
eines
jeden
Wells
mit
Hilfe
eines
Spektrophotometers (Infinite 200, Fa. Tecan) bei einer Wellenlänge von 490 nm.
Mit E. coli oder A. hydrophila beimpfte Mikrotiterplatten wurden bei einer Temperatur
von 30 °C über einen Zeitraum von 7 Stunden inkubie rt. Dabei wurde das Wachstum
der Bakterien durch stündliche Messung der optischen Dichte der Wellinhalte
verfolgt. Mit Ps. fragi oder B. thermosphacta beimpfte Mikrotiterplatten wurden für
eine Dauer von 12 Stunden bei einer Temperatur von 25 °C inkubiert. Die Messung
der optischen Dichte erfolgte ab der 6. Stunde.
3.2.2.6 Bestimmung der Keimzahl
Unmittelbar nach Beendigung der Inkubation wurde je Mikrotiterplatte von jeder
Stammlösungs-Verdünnungsstufe
100 µl
des
Inhalts
eines
Wells
mittels
Mikroliterpipette entnommen, um die nach 7 Stunden (A. hydrophila, E.coli) bzw.
12 Stunden (Ps. fragi, B. thermosphacta) erreichte Keimzahl bestimmen zu können.
Dazu wurde eine dezimale Verdünnungsreihe angelegt und anschließend die
Keimzahl im Tropfplattenverfahren gemäß DIN EN ISO 6887-Teil 1 bestimmt. Die
Verdünnungsstufen wurden jeweils im Doppelansatz mittels Tropfplattenverfahren
(50 µl pro Sektor, 4 Sektoren pro Platte) auf Standard-І-Nähragar untersucht.
E. coli bzw. A. hydrophila wurden für 18 h ± 2 h bei einer Temperatur von
37 °C ± 0,5 °C bzw. 30 °C ± 0,5 °C inkubiert.
Ps. fragi und B. thermosphacta wurden
über einen Zeitraum von 48 h ± 2 h bei einer Temperatur von 25 °C ± 0,5 °C
bebrütet. Nach erfolgter Inkubation erfolgte eine makroskopische Kontrolle der
Kolonien.
A. hydrophila wuchs auf Standard-І-Nähragar in runden, schleimigen, leicht
erhabenen, scharf umgrenzten, weißlich bis leicht gelblich gefärbten Kolonien mit
glatter Oberfläche. Die Kulturen wiesen einen strengen Geruch auf.
B. thermosphacta wuchs i.d.R. in leicht erhabenen, runden, feuchten und scharf
begrenzten, weißen Kolonien mit glatter Oberfläche. Selten waren die Kolonien flach,
51
3 Eigene Untersuchungen
unregelmäßig begrenzt oder hatten eine raue Oberfläche. Die Kulturen wiesen einen
säuerlich-käsigen Geruch auf.
Ps. fragi bildete auf Standard-1-Nähragar glatte, relativ kleine (ca. 1 mm), trockene,
gut umgrenzte, weiße Kolonien.
E. coli wuchs in feucht- glänzenden, leicht erhabenen, scharf umgrenzten weiß bis
gräulich gefärbten Kolonien mit glatter Oberfläche.
Die Auswertung erfolgte nach der in § 64 LFGB vorgesehenen Methode (L06.00-19).
3.2.3 Stoffkombinationen
Die Kombination von Inhaltsstoffen ätherischer Öle sollte Aufschluss über mögliche
synergistische oder antagonistische Effekte zwischen den einzelnen Inhaltsstoffen
ätherischer
Öle
bzgl.
ihrer
antimikrobiellen
Wirkung
geben.
Verschiedene
Konzentrationen der in den Versuchen gemäß Kapitel 3.2.2 verwendeten Stoffe
wurden miteinander kombiniert und auf ihre antimikrobielle Wirksamkeit gegenüber
den ausgewählten Mikroorganismen geprüft.
Als fester Bestandteil der Kombinationen wurden verschiedene Konzentrationen von
Thymol und Carvacrol gewählt, welche jeweils mit mehreren Konzentrationen
1,8-Cineol, Linalool, α-Pinen oder α-Terpineol kombiniert wurden. Die Konzentration
von Thymol bzw. Carvacrol sowie die damit kombinierten Konzentrationen der
übrigen Inhaltsstoffe ätherischer Öle wurden mit Hilfe der in den Versuchen nach
Kapitel 3.2.2 gewonnenen Erkenntnisse gewählt. Es wurden die letzte noch
hemmende sowie die erste nicht mehr hemmende Konzentration von Linalool,
1,8-Cineol, α-Pinen und α-Terpineol gewählt und jeweils mit Thymol bzw. Carvacrol
kombiniert. Zeigte ein Stoff in keiner Konzentration antibakterielle Wirksamkeit, so
wurden die beiden höchsten untersuchten Konzentrationen dieses Stoffs mit Thymol
bzw. Carvacrol kombiniert.
Von Thymol und Carvacrol wurden ebenfalls die letzte noch hemmende sowie die
erste nicht mehr hemmende Konzentration für die Stoffkombination ausgewählt.
Abweichend davon wurden bei E. coli als Basis für die Stoffkombinationen mit
Thymol eine Konzentration von 250 ppm und 100 ppm Thymol verwendet. Für die
Kombination Linalool-Carvacrol wurden bei B. thermosphacta, E.coli und Ps. fragi
52
3 Eigene Untersuchungen
sowie in der Kombination 1,8-Cineol-Carvacrol bei E.coli 125 ppm und 50 ppm
Carvacrol verwendet. α-Terpineol wurde bei Ps. fragi mit 250 ppm und 125 ppm
Carvacrol kombiniert. War bei einer Kombination ein synergistischer Effekt
feststellbar, wurden zusätzlich niedrigere Konzentrationen der beiden beteiligten
Stoffe kombiniert.
3.2.3.1 Kombinationen mit Thymol
Eine Übersicht über die verschiedenen Kombinationen von Thymol mit Carvacrol,
Linalool, 1,8-Cineol, α-Pinen und α-Terpineol je Bakterium geben die Tabellen 14
bis 17. Die Menge der Inhaltsstoffe ätherischer Öle wird in ppm angegeben.
Tabelle 14:
Thymol
[ppm]
100
40
4
Tabelle 15:
Thymol
[ppm]
100
40
4
An A. hydrophila getestete Kombinationen von Thymol mit Carvacrol, Linalool,
1,8-Cineol, α-Pinen und α-Terpineol in ppm
Carvacrol
[ppm]
50
20
2
20
2
Linalool
[ppm]
—
720
360
720
360
1,8-Cineol
[ppm]
—
1400
600
1400
600
α-Pinen
[ppm]
800
1200
800
1200
α-Terpineol
[ppm]
—
600
400
600
400
An E. coli getestete Kombinationen von Thymol mit Carvacrol, Linalool,
1,8-Cineol, α-Pinen und α-Terpineol in ppm
Carvacrol
[ppm]
200
100
50
20
2
—
Linalool
[ppm]
1,8-Cineol
[ppm]
α-Pinen
[ppm]
α-Terpineol
[ppm]
1200
720
2800
2000
1200
800
800
600
1200
720
1200
720
2800
2000
1200
800
800
600
—
—
—
53
3 Eigene Untersuchungen
Tabelle 16:
Thymol
[ppm]
100
40
4
Tabelle 17:
Thymol
[ppm]
100
40
An B. thermosphacta getestete Kombinationen von Thymol mit Carvacrol,
Linalool, 1,8-Cineol, α-Pinen und α-Terpineol in ppm
Carvacrol
[ppm]
100
50
20
2
20
2
Linalool
[ppm]
1200
720
1200
720
1200
720
1,8-Cineol
[ppm]
2000
1800
2000
1800
α-Pinen
[ppm]
400
340
400
340
α-Terpineol
[ppm]
800
600
800
600
—
400
—
An Ps fragi getestete Kombinationen von Thymol mit Carvacrol, Linalool,
1,8-Cineol, α-Pinen und α-Terpineol in ppm
Carvacrol
[ppm]
100
50
20
2
Linalool
[ppm]
1200
720
1200
720
1,8-Cineol
[ppm]
2800
2000
2800
2000
α-Pinen
[ppm]
1200
800
1200
800
α-Terpineol
[ppm]
800
600
800
600
3.2.3.2 Kombinationen mit Carvacrol
Eine Übersicht über die auf ihre antimikrobielle Wirksamkeit untersuchten
Kombinationen von Carvacrol mit Thymol, Linalool, 1,8-Cineol, α-Pinen und
α-Terpineol je Bakterium geben die Tabellen 18 bis 21. Die Menge des jeweiligen
Inhaltsstoffs ätherischer Öle wird in ppm angegeben.
Tabelle 18:
An A. hydrophila getestete Kombinationen von Carvacrol mit Thymol, Linalool,
1-Cineol, α-Pinen und α-Terpineol in ppm
Carvacrol
[ppm]
100
Thymol
[ppm]
—
50
200
20
2
40
4
40
4
Linalool
[ppm]
—
720
360
720
900
720
360
1,8-Cineol
[ppm]
—
1400
600
1400
600
α-Pinen[
ppm]
800
1200
800
1200
800
—
—
54
α-Terpineol
[ppm]
—
600
400
600
400
600
400
3 Eigene Untersuchungen
Tabelle 19:
An E. coli getestete Kombinationen von Carvacrol mit Thymol, Linalool,
1,8-Cineol, α-Pinen und α-Terpineol in ppm
Carvacrol
[ppm]
Thymol
[ppm]
Linalool
[ppm]
1,8-Cineol
[ppm]
200
100
—
—
100
100
—
—
50
100
20
40
2800
2000
2800
2000
2
40
1200
720
1200
720
1200
720
Tabelle 20:
Carvacrol
[ppm]
α-Terpineol
[ppm]
800
600
800
600
—
800
—
—
—
—
An B. thermosphacta getestete Kombinationen von Carvacrol mit Thymol,
Linalool, 1,8-Cineol, α-Pinen und α-Terpineol in ppm
Thymol
[ppm]
100
100
50
100
20
40
2
40
Tabelle 21:
—
α-Pinen
[ppm]
1200
800
1200
800
Linalool
[ppm]
—
1200
720
1200
720
1200
1,8-Cineol
[ppm]
2000
1800
2000
1800
α-Pinen
[ppm]
400
340
400
340
α-Terpineol
[ppm]
800
600
800
600
—
400
—
—
—
—
An Ps. fragi getestete Kombinationen von Carvacrol mit Thymol , Linalool,
1,8-Cineol, α-Pinen und α-Terpineol in ppm
Carvacrol
[ppm]
Thymol
[ppm]
Linalool
[ppm]
200
—
—
100
100
—
50
—
20
40
2
40
1200
720
1200
720
—
1,8-Cineol
[ppm]
2800
2000
2800
2000
α-Pinen
[ppm]
1200
800
1200
800
—
—
—
—
—
—
—
—
55
α-Terpineol
[ppm]
—
800
600
800
600
3 Eigene Untersuchungen
3.2.3.3 Herstellung und Lagerung der Stammlösungen
Für die Stoffkombinationen wurden die bereits vorhandenen Stammlösungen von
Thymol, Carvcrol, Linalool, α-Pinen, α-Terpineol, und 1,8-Cineol verwendet. Lediglich
von Thymol und Carvacrol wurden aufgrund der Begebenheiten bei der
Mikrotiterplattenbelegung weitere Stammlösungen mit 500 ppm Thymol, 1000 ppm
und 250 ppm Carvacrol hergestellt. Die Herstellung der neuen Stammlösungen von
Thymol und Carvacrol erfolgte wie unter Kapitel 3.2.2.2 beschrieben.
Die
Stammlösungen
wurden
mit
Hilfe
steriler
Glaspipetten
in
Rotabilo®
Zentrifugenröhrchen à 10-12 ml abgefüllt und bis zur weiteren Verarbeitung bei
-18 °C ± 2 °C gelagert.
3.2.3.4 Versuchsablauf
Vorbereitung der Keimsuspension, Belegung der Mikrotiterplatte (siehe Tabelle 12),
Beobachtung des Bakterienwachstums sowie Bestimmung der Keimzahl erfolgten in
gleicher Art und Weise wie in den Kapiteln 3.2.2.3 bis 3.2.2.6 beschrieben.
3.3
Auswertung
Durch die stündliche Trübungsmessung konnte das Bakterienwachstum graphisch
dargestellt werden. Dazu wurden die vorliegenden Messwerte korrigiert. Zunächst
wurde von dem aktuell gemessenen Trübungswert der dazugehörige Nullwert
(Bouillontrübung
ohne
Bakterien,
siehe
Kapitel
2.2.2.4)
subtrahiert.
Durch
Subtraktion des Nullwerts von der aktuell gemessenen optischen Dichte ergab sich
die Trübung, die ausschließlich durch die im Well vorhandenen Bakterien verursacht
wurde.
Anschließend
wurde
der
bereits
um
den
Nullwert
korrigierte
Trübungsmesswert des Wellinhalts der jeweiligen Stunde durch Subtraktion um den
zur Stunde Null ermittelten Messwert
korrigiert, der auf
die zugeführten
Bakterienkulturen zurückzuführen war. Der sowohl um Nullwert als auch um den
Trübungswert zur Stunde Null korrigierte Wert ergab die optische Dichte, die durch
Vermehrung des Bakteriums seit dem Zeitpunkt Null verursacht wurde.
56
3 Eigene Untersuchungen
Anschließend wurde der Mittelwert der Trübungsmesswerte je Stunde der drei
Mikrotiterplatten berechnet und mit dem Faktor 1000 multipliziert. Dieser Wert diente
als Grundlage für die graphische Darstellung des Wachstums des jeweiligen
Bakteriums
während
der
Inkubationsdauer
unter
Einfluss
eines
einzelnen
Inhaltsstoffs ätherischer Öle. Für die Aufzeichnung, Berechnungen und Graphische
Darstellung der optischen Dichte wurde das Programm Excel® der Fa. MicrosoftTM
verwendet
Um
den
Einfluss
von
Stoffkombinationen
auf
das
Bakterienwachstum
wiederzugeben, wurde von dem Trübungsmesswert zur Stunde 7 bzw. 12 der
Trübungsmesswert der Kontrolle ohne Zusatz von Ölkomponenten subtrahiert und
die Differenz graphisch dargestellt. Betrug die Differenz zwischen optischer Dichte
der Kontrollproben und der Einzelstoffkonzentration oder Stoffkombination zur
Stunde 7 (E. coli) bzw. Stunde 12 (Ps. fragi, B. thermosphacta) mindestens 100, so
wurde
die
jeweilige
Einzelstoffkonzentration
bzw.
Stoffkombination
als
keimhemmend eingestuft. Abweichend davon wurde bei A. hydrophila eine
Stoffkombination oder Einzelstoffkonzentration erst ab einer Differenz von 200 zur
Kontrolle
als
hemmend
eingeschätzt.
Die
Darstellung
der
antimikrobiellen
Wirksamkeit der sechs Einzelkomponenten ätherischer Öle erfolgt durch graphische
Darstellung der Entwicklung der optischen Dichte während der Inkubationszeit
(Abbildungen 1 bis 24).
Jede Untersuchung zur Bestimmung der Keimzahl wurde im Doppelansatz
durchgeführt. Nach den in Kapitel 3.2.2.6 aufgeführten Inkubationstemperaturen
und -zeiten wurden die Kolonien ausgezählt und gemäß der nach § 64 LFGB
vorgeschriebenen Methode (L 06.00-19) ausgewertet.
Die Nachweisgrenze lag bei 2,0 × 102 KbE/ml. Für Proben, deren Keimzahl unterhalb
der Nachweisgrenze lag, wurde als absoluter Wert die Hälfte (also 1,0 × 102 KbE/ml)
eingesetzt. Für alle weiteren Berechnungen wurden die Keimzahlen zur Basis 10
logarithmiert.
Aus den Keimzahlen aller Proben ohne Zusatz von Inhaltsstoffen ätherischer Öle je
untersuchter Bakterienart (Kontrollproben) wurden Mittelwert, Standardabweichung
sowie die obere und untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls berechnet.
57
3 Eigene Untersuchungen
Aus den drei Keimzahlen, die je geprüfter Inhaltsstoff-Konzentration bzw. je
Kombination zweier Inhaltsstoffe ätherischer Öle ermittelt wurden, wurden ebenfalls
Mittelwert, Standardabweichung sowie obere und untere Grenze des 95 %
Konfidenzintervalls berechnet. Die Berechnungen wurden mit Hilfe des Programms
SAS, Statistikpaket SAS® Version 9.1.3 Service Pack 4 (Statistic Analysing Systems,
SAS Institute®) durchgeführt.
Eine Einzelstoffkonzentration bzw. eine Stoffkombination wurde als keimhemmend
bzw. bakteriostatisch eingestuft, wenn ihr Konfidenzintervall vollständig außerhalb
des
Konfidenzintervalls
Konfidenzintervalle
der
wurde
Kontrollprobe
die
lag.
jeweilige
Bei
Überschneidungen
Einzelstoffkonzentration
der
bzw.
Stoffkombination als nicht keimhemmend eingestuft. Ein bakterizider Effekt lag vor,
wenn
der
Mittelwert
der
Keimzahlen
von
Einzelstoffkombination
oder
Stoffkombination geringer war als die Keimzahl der inokulierten Keimzahl.
Ein synergistischer Effekt lag vor, wenn die unter Einfluss der jeweiligen
Stoffkombination erreichte Keimzahl signifikant niedriger war als diejenige Keimzahl,
die unter Einfluss der beteiligten einzelnen Inhaltsstoffkonzentration erreicht wurde.
Ein antagonistischer Effekt lag vor, wenn die bei Kombination der beiden
Stoffkonzentrationen erreichte Keimzahl signifikant höher war als diejenige Keimzahl,
die für die Einzelstoffkonzentration mit der besseren antibakteriellen Wirksamkeit
ermittelt wurde.
58
4 Ergebnisse
4 Ergebnisse
4.1
Proben ohne Zusatz von Inhaltsstoffen ätherischer Öle
Proben ohne Zusatz von Inhaltsstoffen ätherischer Öle wurden bei jeder
Mikrotiterbelegung gemäß Kapitel 3.2.2.4 als Kontrolle angelegt. Aus den nach
Kapitel
3.2.2.6
bestimmten
Keimzahlen
dieser
Proben
wurden
Mittelwert,
Standardabweichung sowie obere und untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls
berechnet. Die der Berechnung zugrunde liegenden Keimzahlen finden sich im
Anhang (Kapitel 10.1.1 und 10.1.3). Tabelle 22 zeigt die genannten statistischen
Parameter
für
A.
hydrophila
(DSMZ
30187T),
E.
coli
(DSMZ
10727),
B. thermosphacta (DSMZ 20171) und Ps. fragi (DSMZ 3456).
Tabelle 22:
Probenanzahl, Mittelwert, Standardabweichung, untere und obere Grenze des
Konfidenzintervalls der Proben ohne Zusatz von Inhaltsstoffen ätherischer Öle
in lg KbE/ml
Bakterium
n
m
s
UGK
OGK
A. hydrophila
51
8,79
0,11
8,76
8,82
E. coli
42
8,74
0,12
8,71
8,78
B. thermosphacta
48
7,81
0,21
7,75
7,87
Ps. fragi
42
7,85
0,10
7,82
7,88
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
59
4 Ergebnisse
4.2
Antimikrobielle Wirksamkeit der Einzelstoffe
Alle Daten, die zur Berechnung und Darstellung der Ergebnisse in Kapitel 4.2
verwendet wurden, finden sich im Anhang (Kapitel 10.1.1 und 10.1.2).
4.2.1 Thymol
Aeromonas hydrophila mit Thymol
Wie Abbildung 1 zeigt, wirkten sich 400 ppm, 200 ppm, 100 ppm und 40 ppm Thymol
hemmend auf das Wachstum von A. hydrophila aus. Die optische Dichte der Proben
mit 400 ppm, 200 ppm und 100 ppm erreichte nach 7 Stunden Inkubation bei 30 °C
lediglich Werte zwischen 6 und 8. Bei einer Konzentration von 40 ppm Thymol
wiesen die Proben nach 7 Stunden eine optische Dichte von 173 auf. Die Kontrolle
erreichte in dieser Zeit einen Wert von 430.
500
400
OD
300
200
100
0
-100
0
1
2
3
4
5
6
7
Zeit in Stunden
Kontrolle
200 ppm Thymol
4 ppm Thymol
0,4 % Isopropylalk.
100 ppm Thymol
400 ppm Thymol
40 ppm Thymol
Abbildung 1: Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von A. hydrophila – Kulturen in
Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen Konzentrationen [ppm] an Thymol
über eine Inkubationsdauer von 7 h bei 30 °C (OD = optische Dichte)
Die Keimzahl der Proben mit 400 ppm und 200 ppm Thymol lag unterhalb der
Nachweisgrenze. Bei einer Konzentration von 100 ppm und 40 ppm Thymol wurden
mittlere
Keimzahlen
von
2,92 lg KbE/ml
bzw.
8,19 lg KbE/ml
erreicht,
die
Kontrollproben wiesen hingegen eine mittlere Keimzahl von 8,79 lg KbE/ml auf.
Somit wird das Wachstum von A. hydrophila von Thymol in Konzentrationen von
40 ppm und höher gehemmt.
60
4 Ergebnisse
Der Ausgangskeimgehalt lag bei 6,3 lg KbE/ml. Damit konnte, wie in Tabelle 23
dargestellt, für die Konzentrationen 400 ppm, 200 ppm und 100 ppm ein bakterizider
Effekt nachgewiesen werden.
Tabelle 23:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von A. hydrophila
aus den Proben mit 0,4 % Isopropylalkohol und Thymol in unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum
von 7 Stunden
Konzentration
Thymol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,4 % Isopropylalk.
400
200
100
40
4
n
m
UGK
OGK
1
6,30
-
-
-
-
51
3
3
3
3
3
3
8,79
9,21
2,00
2,00
2,92
8,19
8,73
8,82
10,71
2,00
2,00
3,11
8,68
10,73
+
+
+
+
-
+
+
+
-
8,76
7,71
2,00
2,00
2,72
7,69
7,71
bakteriostatisch bakterizid
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Escherichia coli mit Thymol
E. coli zeigte, wie in Abbildung 2 dargestellt, nach 7 Stunden in Gegenwart von
400 ppm bzw. 200 ppm Thymol eine optische Dichte von 10 bzw. 9, während die
Kontrollprobe eine optische Dichte von 255 erreichte. Demnach beeinflusst Thymol in
Konzentrationen von 400 ppm und 200 ppm das Wachstum des Bakteriums negativ.
61
4 Ergebnisse
300
250
OD
200
150
100
50
0
-50
0
1
2
Kontrolle
200 ppm Thymol
4 ppm Thymol
3
4
Zeit in Stunden
5
0,4 % Isopropylalk.
100 ppm Thymol
6
7
400 ppm Thymol
40 ppm Thymol
Abbildung 2: Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von E. coli – Kulturen in Nutrient
broth Nr. 2 mit unterschiedlichen Konzentrationen [ppm] an Thymol über eine
Inkubationsdauer von 7 h bei 30 °C (OD = optische D ichte)
Bei Mengen von 400 ppm bzw. 200 ppm Thymol waren nach der Bebrütungsdauer
mikrobiologisch keine lebenden Bakterien mehr nachweisbar. Da insgesamt
6,31 lg KbE/ml inokuliert worden waren, konnte für 400 ppm und 200 ppm Thymol
eine bakterizide Wirkung gegenüber E. coli angenommen werden. Bei einer
Konzentration von 100 ppm Thymol und darunter war keine hemmende Wirkung
gegenüber E. coli mehr nachweisbar (Tabelle 24).
Tabelle 24:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des 95 %Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von E. coli aus den
Proben mit 0,4 % Isopropylalkohol und Thymol in unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum
von 7 Stunden
Konzentration
Thymol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,4 % Isopropylalk.
400
200
100
40
4
n
m
UGK
OGK
1
6,31
-
-
42
3
3
3
3
3
3
8,74
8,72
2,00
2,00
8,40
8,77
8,80
8,71
8,41
2,00
2,00
7,97
8,47
8,70
8,82
9,02
2,00
2,00
8,83
9,06
8,90
bakteriostatisch bakterizid
-
-
+
+
-
+
+
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
62
4 Ergebnisse
Brochothrix thermosphacta mit Thymol
Die optische Dichte der Kontrollproben erreichte nach 12-stündiger Inkubation bei
25 °C einen mittleren Wert von 186. Im Gegensatz da zu wurde in den
Konzentrationen 400 ppm, 200ppm und 100 ppm lediglich Werte zwischen -1 und 7
erzielt, was für eine keimhemmende Wirkung von Thymol in diesen Konzentrationen
spricht (siehe Abbildung 3).
200
OD
150
100
50
0
-50
0
6
7
8
9
10
11
12
Zeit in Stunden
Kontrolle
200 ppm Thymol
4 ppm Thymol
0,4% Isopropylalk.
100 ppm Thymol
400 ppm Thymol
40 ppm Thymol
Abbildung 3: Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von B. thermosphacta – Kulturen
in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen Konzentrationen [ppm] an Thymol
über eine Inkubationsdauer von 12 h bei 25 °C (OD = optische Dichte)
Die Keimzahlen der Stichproben der Konzentrationen 400 ppm und 200 ppm Thymol
befanden sich unterhalb der Nachweisgrenze. Wie Tabelle 25 zeigt, lag die nach 12
Stunden
Inkubation
erreichte
mittlere
Keimzahl
bei
100 ppm
Thymol
bei
5,52 lg KbE/ml. Die inokulierte Keimmenge betrug 6,95 lg KbE/ml. Demnach wirkte
Thymol in einer Konzentration von 400 ppm, 200 ppm und 100 ppm bakterizid auf
B. thermosphacta. In Konzentrationen von 40 ppm und 4 ppm zeigte Thymol keine
antibakterielle Wirkung.
63
4 Ergebnisse
Tabelle 25:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des
95 %
Konfidenzintervalls
der
Keimzahlen
[lg KbE/ml]
von
B. thermosphacta aus den Proben mit 0,4 % Isopropylalkohol und Thymol in
unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über
einen Zeitraum von 12 Stunden
Konzentration
Thymol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,4 % Isopropylalk.
400
200
100
40
4
n
m
UGK
OGK
1
6,95
-
-
48
3
3
3
3
3
3
7,81
7,97
2,00
2,00
5,52
7,77
8,00
7,75
7,90
2,00
2,00
5,34
7,59
8,00
bakteriostatisch bakterizid
7,87
8,04
2,00
2,00
5,70
7,96
8,00
-
-
+
+
+
-
+
+
+
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Pseudomonas fragi mit Thymol
Wie aus Abbildung 4 ersichtlich, erreichte Ps. fragi in der Kontrolle nach einer
Inkubationszeit von 12 Stunden bei 25 °C eine optis che Dichte von 226. Bei einer
Konzentration von 400 ppm wies die optische Dichte nach diesem Zeitraum nur
einen Wert von 1 auf. Die Proben mit 200 ppm und 100 ppm Thymol wiesen am
Ende der Inkubationszeit eine optische Dichte von 8 bzw. 91 auf.
250
200
OD
150
100
50
0
-50
0
6
Kontrolle
200 ppm Thymol
4 ppm Thymol
7
8
9
Zeit in Stunden
0,4 % Isopropylalk.
100 ppm Thymol
10
11
12
400 ppm Thymol
40 ppm Thymol
Abbildung 4: Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von Ps. fragi – Kulturen in
Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen Konzentrationen [ppm] an Thymol
über eine Inkubationsdauer von 12 h bei 25 °C (OD = optische Dichte)
64
4 Ergebnisse
Bei einem Gehalt von 400 ppm Thymol in der Probe waren bei der mikrobiologischen
Untersuchung keine lebenden Bakterien mehr nachweisbar. Ebenso lagen die 95 %
Konfidenzintervalle der mittleren Keimzahlen aus den Proben von 200 ppm und
100 ppm Thymol deutlich unter dem der Kontrollproben (Tabelle 26). Die inokulierte
Bakterienmenge
betrug
noch
7,0 lg KbE/ml.
Damit
wirkt
Thymol
in
einer
Konzentration von 400 ppm und 200ppm bakterizid gegenüber Ps. fragi.
Tabelle 26:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von Ps. fragi aus
den Proben mit 0,4 % Isopropylalkohol und Thymol in unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zeitraum
von 12 Stunden
Konzentration
Thymol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,4 % Isopropylalk.
400
200
100
40
4
n
m
UGK
OGK
1
7,00
-
-
42
3
3
3
3
3
3
7,85
7,92
2,00
6,10
7,36
7,98
8,10
7,82
7,85
2,00
5,67
7,11
7,92
7,67
7,88
7,99
2,00
6,53
7,61
8,05
8,53
bakteriostatisch bakterizid
-
-
+
+
+
-
+
+
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95% Konfidenzintervall
4.2.2 Carvacrol
Aeromonas hydrophila mit Carvacrol
Abbildung 5 zeigt die Entwicklung der optischen Dichte von A. hydrophila in
Gegenwart von Carvacrol. Die Kontrollprobe erreichte nach 7 Stunden eine optische
Dichte von 426, während die optische Dichte bei 200 ppm und 100 ppm nur auf
13 bzw. 12 anstieg. Bei 50 ppm Carvacrol lag die optische Dichte der Probe bei 167.
65
4 Ergebnisse
500
OD
400
300
200
100
0
0
1
2
3
4
Zeit in Stunden
5
6
7
Kontrolle
1 % Isopropylalk.
200 ppm Carvacrol
100 ppm Carvacrol
50 ppm Carvacrol
20 ppm Carvacrol
2 ppm Carvacrol
Abbildung 5: Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von A. hydrophila – Kulturen in
Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen Konzentrationen [ppm] an Carvacrol
über eine Inkubationsdauer von 7 h bei 30 °C (OD = optische Dichte)
Die
abschließend
ermittelten
Keimzahlen
ergaben,
dass
Carvacrol
in
Konzentrationen von 200 ppm, 100 ppm und 50 ppm signifikant das Wachstum von
A. hydrophila hemmte. Wie aus Tabelle 27 ersichtlich lag die Keimzahl in den Proben
mit 200 ppm Carvacrol unterhalb der Nachweisgrenze, in den Proben mit 100 ppm
Carvacrol bei 2,93 lg KbE/ml. Die Keimsuspension zur Beimpfung der Mikrotiterplatte
wies eine Keimzahl von 6,4 lg KbE/ml auf. Damit zeigte Carvacrol in den beiden
höchsten geprüften Konzentrationen einen bakteriziden Effekt.
66
4 Ergebnisse
Tabelle 27:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von A. hydrophila
aus den Proben mit 1 % Isopropylalkohol und Carvacrol in unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum
von 7 Stunden
Konzentration
Carvacrol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
1 % Isopropylalk.
200
100
50
20
2
n
m
UGK
OGK
1
6,40
-
-
51
3
3
3
3
3
3
8,79
8,59
2,00
2,93
8,12
8,71
8,70
8,76
7,81
2,00
2,69
8,03
7,93
8,28
bakteriostatisch bakterizid
8,82
9,38
2,00
3,17
8,22
9,50
9,12
-
-
+
+
+
-
+
+
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Escherichia coli mit Carvacrol
Ohne Zusatz von Carvacrol erreichte E. coli nach 7 Stunden bei 30 °C eine optische
Dichte von 262. Davon wichen nur die Proben mit 200 ppm Carvacrol mit einem Wert
OD
von 8 deutlich ab (Abbildung 6).
300
250
200
150
100
50
0
-50
0
1
2
3
4
5
6
7
Zeit in Stunden
Kontrolle
100 ppm Carvacrol
2 ppm Carvacrol
1 % Isopropylalk.
50 ppm Carvacrol
200 ppm Carvacrol
20 ppm Carvacrol
Abbildung 6: Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von E. coli – Kulturen in Nutrient
broth Nr. 2 mit unterschiedlichen Konzentrationen [ppm] an Carvacrol über
eine Inkubationsdauer von 7 h bei 30 °C (OD = optis che Dichte)
67
4 Ergebnisse
Bei Carvacrol konnte in einer Konzentration von 200 ppm eine antibakterielle
Wirkung
gegenüber
E.
coli
nachgewiesen
werden.
Da
die
inokulierte
E. coli-Suspension 6,4 lg KbE/ml enthielt, handelte es sich um einen bakteriziden
Effekt (Tabelle 28)
Tabelle 28:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von E. coli aus den
Proben mit 1 % Isopropylalkohol und Carvacrol in unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum
von 7 Stunden
Konzentration
Carvacrol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
1 % Isopropylalk.
200
100
50
20
2
n
m
1
6,40
42
3
3
3
3
3
3
8,74
8,90
4,15
8,64
8,80
8,88
8,87
UGK
8,71
8,73
3,88
8,37
8,68
8,67
8,73
OGK
8,82
9,06
4,41
8,92
8,91
9,08
9,00
bakteriostatisch bakterizid
-
-
+
-
+
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Brochothrix thermosphacta mit Carvacrol
Das Wachstum von B. thermosphacta wurde durch 200 ppm und 100 ppm Carvacrol
deutlich gehemmt, wie Abbildung 7 zeigt. In der Kontrollprobe erzielte das Bakterium
einen mittleren Wert von 167. In Anwesenheit von 200 ppm und 100 ppm Carvacrol
wies B. thermosphacta am Ende der Inkubationszeit eine optische Dichte von
1 bzw. 15 auf.
68
4 Ergebnisse
200
OD
150
100
50
0
-50
0
6
7
8
9
Zeit in Stunden
10
11
12
Kontrolle
1 % Isopropylalk.
200 ppm Carvacrol
100 ppm Carvacrol
50 ppm Carvacrol
20 ppm Carvacrol
2 ppm Carvacrol
Abbildung 7: Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von B. thermosphacta – Kulturen
in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen Konzentrationen [ppm] an
Carvacrol
über
eine
Inkubationsdauer
von
12 h
bei
25 °C
(OD = optische Dichte)
Während der 12-stündigen Bebrütungszeit sank die Keimzahl von B. thermosphacta
von 7,00 lg KbE/ml in der inokulierten Keimsuspension auf eine Keimzahl von
5,29 lg KbE/ml bei 500 ppm bzw. 6,2 lg KbE/ml bei 100 ppm Carvacrol. 50 ppm
Carvacrol oder weniger beeinflussten das Wachstum von B. thermosphacta nicht
(Tabelle 29).
Tabelle 29:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des
95 % Konfidenzintervalls
der
Keimzahlen
[lg KbE/ml]
von
B. thermosphacta aus den Proben mit 1 % Isopropylalkohol und Carvacrol in
unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über
einen Zeitraum von 12 Stunden
Konzentration
Carvacrol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
1 % Isopropylalk.
200
100
50
20
2
n
m
UGK
OGK
1
7,00
-
-
48
3
3
3
3
3
3
7,81
7,97
5,29
6,20
7,87
7,92
8,10
7,75
7,55
4,65
5,94
7,60
7,74
8,01
7,87
8,38
5,94
6,47
8,15
8,10
8,20
bakteriostatisch bakterizid
-
-
+
+
-
+
+
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
69
4 Ergebnisse
Pseudomonas fragi mit Carvacrol
Aus Abbildung 8 wird ersichtlich, dass Carvacrol lediglich in der höchsten geprüften
Konzentration das Wachstum von Ps. fragi deutlich beeinflusste. Im Vergleich zur
Kontrollprobe mit Werten um 199 wiesen die Proben mit 200 ppm nach 12 Stunden
nur eine optische Dichte von 25 auf.
250
200
OD
150
100
50
0
-50
0
6
7
8
9
Zeit in Stunden
10
11
12
Kontrolle
1 % Isopropylalk.
200 ppm Carvacrol
100 ppm Carvacrol
50 ppm Carvacrol
20 ppm Carvacrol
2 ppm Carvacrol
Abbildung 8:
Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von B. thermosphacta –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen Konzentrationen
[ppm] an Carvacrol über eine Inkubationsdauer von 12 h bei 25 °C
(OD = optische Dichte)
Bei der abschließenden Ermittlung der Keimzahl ließ sich nur in der höchsten
geprüften Carvacrol-Konzentration eine signifikante Wachstumshemmung gegenüber
Ps. fragi nachweisen. Ein bakterizider Effekt war in keiner Konzentration feststellbar
(Tabelle 30).
70
4 Ergebnisse
Tabelle 30:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von Ps. fragi aus
den Proben mit 1 % Isopropylalkohol und Carvacrol in unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zeitraum
von 12 Stunden
Konzentration
Carvacrol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
1 % Isopropylalk.
200
100
50
20
2
n
m
UGK
OGK
1
6,40
-
-
42
3
3
3
3
3
3
7,85
7,88
6,83
7,77
7,91
8,27
8,03
7,82
7,64
6,24
7,53
7,76
7,05
7,77
7,88
8,12
7,43
8,01
8,05
9,48
8,29
bakteriostatisch bakterizid
-
-
+
-
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
4.2.3 Linalool
Aeromonas hydrophila mit Linalool
Linalool hemmte das Wachstum von A. hydrophila in Konzentrationen von 1200 ppm
bis 180 ppm, wie Abbildung 9 zeigt. Die Kontrollprobe wies nach 7 Stunden eine
optische Dichte von 512 auf. Proben mit 1200 ppm oder 720 ppm Linalool erreichten
einen Wert von 1. Die optische Dichte der Proben mit 360 ppm und 180 ppm betrug
am Ende der Bebrütungszeit 60 bzw. 285.
71
OD
4 Ergebnisse
600
500
400
300
200
100
0
-100
0
1
2
3
4
5
6
7
Zeit in Stunden
Kontrolle
0,5 % Tween80
1200 ppm Linalool
720 ppm Linalool
360 ppm Linalool
180 ppm Linalool
3,6 ppm Linalool
Abbildung 9: Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von A. hydrophila – Kulturen in
Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen Konzentrationen [ppm] an Linalool
über eine Inkubationsdauer von 7 h bei 30 °C (OD = optische Dichte)
Linalool zeigte auch bei Bestimmung der Keimzahl nach der Inkubationszeit in den
Konzentrationen 1200 ppm bis einschließlich 180 ppm eine antibakterielle Wirkung
gegenüber A. hydrophila. Da die ursprünglich inokulierte Keimmenge, wie in Tabelle
31 dargestellt, 6,32 lg KbE/ml aufwies, konnte den Linalool-Konzentrationen
1200 ppm und 720 ppm ein bakterizider Effekt nachgewiesen werden.
Tabelle 31:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von A. hydrophila
aus den Proben mit 0,5 % Tween80 und Linalool in unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum
von 7 Stunden
Konzentration
Linalool in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,5 % Tween80
1200
720
360
180
3,6
n
m
UGK
OGK
1
6,32
-
-
51
3
3
3
3
3
3
8,79
8,68
3,23
5,79
7,42
7,97
8,79
8,76
8,65
3,04
5,73
7,40
7,90
8,58
8,82
8,70
3,54
5,84
7,44
8,04
8,10
bakteriostatisch bakterizid
-
-
+
+
+
+
-
+
+
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
72
4 Ergebnisse
Escherichia coli mit Linalool
Nach 7 Stunden wiesen die Kontrollproben eine optische Dichte von 252 auf.
Ähnliche Werte wurden auch von den geprüften Linalool-Konzentrationen ≤ 720 ppm
erreicht. In einer Konzentration von 1200 ppm hingegen lag die optische Dichte nach
OD
7 Stunden nur bei 58 (Abbildung 10).
300
250
200
150
100
50
0
-50
0
1
2
3
4
Zeit in Stunden
5
6
7
Kontrolle
0,5 % Tween80
1200 ppm Linalool
720 ppm Linalool
360 ppm Linalool
180 ppm Linalool
3,6 ppm Linalool
Abbildung 10:
Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von A. hydrophila –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen Konzentrationen
[ppm] an Linalool über eine Inkubationsdauer von 7 h bei 30 °C
(OD = optische Dichte)
Das 95 % Konfidenzintervall der abschließend ermittelten Keimzahlen lag lediglich
bei 1200 ppm Linalool unter dem der Kontrollprobe (siehe Tabelle 32). Damit konnte
Linalool nur in der höchsten geprüften Konzentration eine antibakterielle Wirksamkeit
gegenüber E. coli nachgewiesen werden. Eine bakterizide Wirksamkeit wurde nicht
festgestellt.
73
4 Ergebnisse
Tabelle 32:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von E. coli aus den
Proben mit 0,5 % Tween80 und Linalool in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zei traum von 7 Stunden
Konzentration
Linalool in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,5 % Tween80
1200
720
360
180
3,6
n
m
UGK
OGK
1
6,32
-
-
42
3
3
3
3
3
3
8,74
8,72
7,83
8,77
8,70
8,80
8,77
8,71
8,59
7,74
8,70
8,53
8,73
8,70
bakteriostatisch bakterizid
8,82
8,84
7,92
8,83
8,86
8,87
8,83
-
-
+
-
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Brochothrix thermosphacta mit Linalool
Wie Abbildung 11 zeigt, hemmte Linalool das Wachstum von B. thermosphacta nur
in einer Menge von 1200 ppm. In dieser Konzentration erreichten die Proben nach 12
Stunden eine optische Dichte von 16. Die Kontrollproben wiesen im Vergleich mit
OD
140 eine weit höhere optische Dichte auf.
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
-20
0
6
7
8
9
Zeit in Stunden
10
11
12
Kontrolle
0,5 % Tween80
1200 ppm Linalool
720 ppm Linalool
360 ppm Linalool
3,6 ppm Linalool
Abbildung 11:
Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von B. thermosphacta –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen Konzentrationen
[ppm] an Linalool über eine Inkubationsdauer von 12 h bei 25 °C
(OD = optische Dichte)
74
4 Ergebnisse
Wie in Tabelle 33 dargestellt, belegte auch die mikrobiologische Untersuchung die
antibakterielle Wirkung 1200 ppm Linalool gegenüber B. thermosphacta. Da die
Keimsuspension ursprünglich noch 7,2 lg KbE/ml enthielt, konnte Linalool in einer
Konzentration von 1200 ppm auch eine bakterizide Wirkung nachgewiesen werden.
Tabelle 33:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von B.
thermosphacta aus den Proben mit 0,5 % Tween80 und Linalool in
unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über
einen Zeitraum von 12 Stunden
Konzentration
Linalool in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,5 % Tween80
1200
720
360
3,6
n
m
1
7,20
48
3
3
3
3
3
7,81
7,90
6,11
7,49
7,42
7,77
UGK
7,75
7,81
6,10
7,08
6,90
7,72
OGK
7,87
8,00
6,13
7,89
7,94
7,83
bakteriostatisch bakterizid
-
-
+
-
+
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Pseudomonas fragi mit Linalool
Ps. fragi erreichte in der Kontrollprobe nach 12 Stunden Inkubation eine optische
Dichte von 193. Von den geprüften Linalool-Konzentrationen wirkte sich nur die
Konzentration 1600 ppm deutlich sichtbar hemmend auf das Bakterienwachstum
aus. Die Proben mit dieser Menge an Linalool wiesen am Ende der Inkubationszeit
eine optische Dichte von 67 auf, wie aus Abbildung 12 ersichtlich.
75
4 Ergebnisse
250
200
OD
150
100
50
0
-50
0
6
7
Kontrolle
1200 ppm Linalool
3,6 ppm Linalool
Abbildung 12:
8
9
Zeit in Stunden
10
0,5 % Tween80
720 ppm Linalool
11
12
1600 ppm Linalool
360 ppm Linalool
Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von B. thermosphacta –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen Konzentrationen
[ppm] an Linalool über eine Inkubationsdauer von 12 h bei 25 °C
(OD = optische Dichte)
Die Ermittlung der erreichten Keimzahl ergab bei 1600 ppm Linalool eine signifikant
geringere Keimzahl als in der Kontrollprobe. Damit konnte Linalool in diesen
Konzentrationen eine antibakterielle Wirksamkeit gegenüber Ps. fragi nachgewiesen
werden. Bakterizide Effekte konnten nicht beobachtet werden (Tabelle 34).
Tabelle 34:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von Ps. fragi aus
den Proben mit 0,5 % Tween80 und Linalool in unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zeitraum
von 12 Stunden
Konzentration
Linalool in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,5 % Tween80
1600
1200
720
360
3,6
n
m
UGK
OGK
1
6,94
-
-
42
3
3
3
3
3
3
7,85
7,86
7,31
7,71
7,78
7,75
7,99
7,82
7,75
6,54
7,61
7,57
7,67
7,87
7,88
7,97
8,08
7,82
7,99
7,83
8,11
bakteriostatisch bakterizid
-
-
+
-
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
76
4 Ergebnisse
4.2.4 1,8-Cineol
Aeromonas hydrophila mit 1,8-Cineol
Wie Abbildung 13 zeigt, entfaltete 1,8-Cineol in den Konzentrationen 2000 ppm,
1600 ppm und 1400 ppm eine hemmende Wirkung auf das Wachstum von
A. hydrophila. Während die Kontrollprobe nach 7 Stunden eine optische Dichte von
488 aufwies, betrug die optische Dichte bei 2000 ppm und 1600 ppm 1,8-Cineol nur
OD
17. Bei 1400 ppm lag der Wert bei 25.
600
500
400
300
200
100
0
-100
0
1
2
3
4
Zeit in Stunden
5
6
7
Kontrolle
0,5 % Tween80
2000 ppm Cineol
1600 ppm Cineol
1400 ppm Cineol
600 ppm Cineol
360 ppm Cineol
3,6 ppm Cineol
Abbildung 13:
Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von A. hydrophila –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen Konzentrationen
[ppm] an 1,8-Cineol über eine Inkubationsdauer von 7 h bei 30 °C
(OD = optische Dichte)
Die nach 7-stündiger Bebrütung ermittelte Keimzahl war bei 2000 ppm, 1600 ppm
und 1400 ppm signifikant geringer als die der Kontrollprobe (Tabelle 35). Folglich
entfaltete 1,8-Cineol in diesen Konzentrationen eine antibakterielle Wirkung
gegenüber A. hydrophila. Die in der höchsten geprüften Konzentration erreichten
Keimzahlen ließen zudem einen bakteriziden Effekt vermuten (Ausgangskeimzahl
6,9 lg KbE/ml).
77
4 Ergebnisse
Tabelle 35:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von A. hydrophila
aus den Proben mit 0,5 % Tween80 und 1,8-Cineol in unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum
von 7 Stunden
Konzentration
1,8-Cineol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,5 % Tween80
2000
1600
1400
600
360
3,6
n
m
UGK
OGK
1
6,90
-
-
51
3
3
3
3
3
3
3
8,79
8,85
6,32
6,96
7,95
8,79
8,82
8,73
8,76
8,77
6,13
6,61
7,78
8,66
8,80
8,65
8,82
8,92
6,51
7,31
8,12
8,91
8,84
8,81
bakteriostatisch bakterizid
+
+
+
-
+
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Escherichia coli mit 1,8-Cineol
In den Kontrollproben erreichte die optische Dichte am Ende der Inkubationszeit
einen mittleren Wert von 249. Von den geprüften Konzentrationen entfaltete nur
2800 ppm eine hemmende Wirkung auf E. coli. Bei 2800 ppm 1,8-Cineol lag die
optische Dichte der Proben bei 124 (Abbildung 14).
78
OD
4 Ergebnisse
300
250
200
150
100
50
0
-50
0
1
2
Kontrolle
2000 ppm Cineol
3,6 ppm Cineol
Abbildung 14:
3
4
Zeit in Stunden
5
0,5 % Tween80
600 ppm Cineol
6
7
2800 ppm Cineol
360 ppm Cineol
Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von E. coli – Kulturen in
Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen Konzentrationen [ppm] an
1,8-Cineol über eine Inkubationsdauer von 7 h bei 30 °C
(OD = optische Dichte)
Wie Tabelle 36 zeigt, ergab die Ermittlung der in den jeweiligen Stoffkonzentrationen
erreichten Keimzahl lediglich bei 2800 ppm 1,8-Cineol eine signifikant niedrigere
Keimzahl als in der Kontrollprobe. Eine bakterizide Wirkung konnte nicht
nachgewiesen werden.
Tabelle 36:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von E. coli aus den
Proben mit 0,5 % Tween80 und 1,8-Cineol in unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum
von 7 Stunden
Konzentration
1,8-Cineol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,5 % Tween80
2800
2000
600
360
3,6
n
m
UGK
OGK
1
6,78
-
-
42
3
3
3
3
3
3
8,74
8,74
8,09
8,44
8,68
8,69
8,77
8,71
8,61
8,04
7,97
8,48
8,50
8,56
8,82
8,87
8,14
8,92
8,87
8,89
8,98
bakteriostatisch bakterizid
-
-
+
-
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
79
4 Ergebnisse
Brochothrix thermosphacta mit 1,8-Cineol
B. thermosphacta wurde durch 2800 ppm und 2000 ppm 1,8-Cineol in seinem
Wachstum beeinflusst. Nach der Inkubationszeit lag die optische Dichte der Proben
mit 2800 ppm und 2000 ppm 1,8-Cineol mit Werten von 19 bzw. 76 deutlich unter
dem von der Kontrollprobe erreichten Wert von 177 (Abbildung 15).
200
OD
150
100
50
0
-50
0
6
7
8
9
Zeit in Stunden
10
11
12
Kontrolle
0,5 % Tween80
2800 ppm Cineol
2000 ppm Cineol
1800 ppm Cineol
1600 ppm Cineol
360 ppm Cineol
3,6 ppm Cineol
Abbildung 15:
Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von B. thermosphacta –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen Konzentrationen
[ppm] an 1,8-Cineol über eine Inkubationsdauer von 12 h bei 25 °C
(OD = optische Dichte)
1,8-Cineol zeigte auch im Rahmen der abschließenden Bestimmung der Keimzahl in
Konzentrationen von 2800 ppm und 2000 ppm eine antibakterielle Wirkung
gegenüber B. thermosphacta. Der Ausgangskeimgehalt betrug 6,81 lg KbE/ml, nach
12 Stunden bei 2800 ppm 1,8-Cineol waren jedoch nur noch 6,24 lg KbE/ml
nachweisbar. Daher wurde diese Konzentration als bakterizid wirksam eingestuft
(Tabelle 37).
80
4 Ergebnisse
Tabelle 37:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des
95 % Konfidenzintervalls
der
Keimzahlen
[lg KbE/ml]
von
B. thermosphacta aus den Proben mit 0,5 % Tween80 und 1,8-Cineol in
unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über
einen Zeitraum von 12 Stunden
Konzentration
1,8-Cineol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,5 % Tween80
2800
2000
1800
1600
360
3,6
n
m
UGK
OGK
1
6,81
-
-
48
3
3
3
3
3
3
3
7,81
8,01
6,24
7,32
7,77
7,86
8,02
8,06
7,75
7,94
6,10
7,22
7,66
7,76
7,80
7,82
7,87
8,08
6,37
7,42
7,88
7,96
8,23
8,30
bakteriostatisch bakterizid
-
-
+
+
-
+
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Pseudomonas fragi mit 1,8-Cineol
Wie Abbildung 16 zeigt, blieb die optische Dichte bei 2800 ppm 1,8-Cineol deutlich
hinter der der Kontrollprobe zurück. Die in der Kontrollprobe erreichte optische Dichte
betrug 215, bei 2800 ppm 1,8-Cineol nur 94. Daher wurden 2800 ppm 1,8-Cineol als
hemmend eingestuft.
81
4 Ergebnisse
250
200
OD
150
100
50
0
-50
0
6
7
8
9
10
11
12
Zeit in Stunden
Kontrolle
0,5 % Tween80
2800 ppm Cineol
2000 ppm Cineol
600 ppm Cineol
360 ppm Cineol
3,6 ppm Cineol
Abbildung 16:
Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von Ps. fragi – Kulturen
in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen Konzentrationen [ppm] an
1,8-Cineol über eine Inkubationsdauer von 12 h bei 25 °C
(OD = optische Dichte)
Auch die Untersuchung der Proben auf ihre Keimzahl ergab eine antibakterielle
Wirksamkeit von 2800 ppm 1,8-Cineol. Wie aus Tabelle 38 ersichtlich, war 1,8-Cineol
in allen weiteren Konzentrationen unwirksam gegen Ps. fragi.
Tabelle 38:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von Ps. fragi aus
den Proben mit 0,5 % Tween80 und 1,8-Cineol in unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zeitraum
von 12 Stunden
Konzentration
1,8-Cineol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,5 % Tween80
2800
2000
600
360
3,6
n
m
UGK
OGK
1
7,00
-
-
42
3
3
3
3
3
3
7,85
8,21
7,71
7,81
7,90
7,96
7,83
7,82
6,73
7,69
7,78
7,83
7,88
7,78
7,88
9,69
7,74
7,84
7,97
8,05
7,89
bakteriostatisch bakterizid
-
-
+
-
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
82
4 Ergebnisse
4.2.5 α-Pinen
Aeromonas hydrophila mit α-Pinen
Das Wachstum von A. hydrophila wurde durch α-Pinen in den Konzentrationen
1200 ppm, 800 ppm und 600 ppm beeinflusst, wie Abbildung 17 zeigt. Die
Kontrollprobe erreichte einen Wert von 471, bei 1200 ppm α-Pinen lag die optische
Dichte nach 7 Stunden lediglich bei 206. Die optische Dichte bei 800 ppm α-Pinen
bzw. 600 ppm α-Pinen lag bei 317 bzw. 333.
500
400
OD
300
200
100
0
-100
0
1
2
3
4
Zeit in Stunden
5
6
7
Kontrolle
0,5 % Tween80
1200 ppm Pinen
800 ppm Pinen
600 ppm Pinen
400 ppm Pinen
340 ppm Pinen
3,4 ppm Pinen
Abbildung 17:
Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von A. hydrophila –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen Konzentrationen
[ppm] an α-Pinen über eine Inkubationsdauer von 7 h bei 30 °C
(OD = optische Dichte)
Die Untersuchung der nach 7 Stunden erreichten Keimzahl ergab in den
Konzentrationen 1200 ppm, 800 ppm und 600 ppm α-Pinen signifikant niedrigere
Werte als in der Kontrollprobe ohne Zusatz von α-Pinen (Tabelle 39). Eine
bakterizide Wirkung wurde nicht beobachtet.
83
4 Ergebnisse
Tabelle 39:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von A. hydrophila
aus den Proben mit 0,5 % Tween80 und α-Pinen in unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum
von 7 Stunden
Konzentration
α-Pinen in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,5 % Tween80
1200
800
600
400
340
3,4
n
m
UGK
OGK
1
6,86
-
-
51
3
3
3
3
3
3
3
8,79
8,90
8,44
8,43
8,32
8,79
8,86
8,78
8,76
8,75
8,26
8,40
8,04
8,37
8,77
8,53
8,82
9,04
8,62
8,46
8,59
9,21
8,96
9,03
bakteriostatisch bakterizid
-
-
+
+
+
-
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Escherichia coli mit α-Pinen
Aus Abbildung 18 wird ersichtlich, dass α-Pinen in keiner der geprüften
Konzentrationen das Wachstum von E. coli beeinflusste. Die optische Dichte der
Proben ohne Zusatz von α-Pinen sowie der geprüften Konzentrationen betrug nach
7 Stunden 267 ± 20.
84
4 Ergebnisse
300
250
OD
200
150
100
50
0
-50
0
1
2
3
4
5
6
7
Zeit in Stunden
Kontrolle
0,5 % Tween80
1200 ppm Pinen
800 ppm Pinen
340 ppm Pinen
3,4 ppm Pinen
Abbildung 18:
Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von E. Coli – Kulturen in
Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen Konzentrationen [ppm] an
α-Pinen über eine Inkubationsdauer von 7 h bei 30 °C
(OD = optische Dichte)
Wie aus Tabelle 40 ersichtlich, ergaben auch die ermittelten Keimzahlen keinen
signifikanten Unterschied zwischen den getesteten α-Pinen-Konzentrationen und der
Kontrollprobe. Somit übte α-Pinen keine antibakterielle Wirkung gegenüber E. coli
aus.
Tabelle 40:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des 95% Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von E. coli aus den
Proben mit 0,5 % Tween80 und α-Pinen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zei traum von 7 Stunden
Konzentration
α-Pinen in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,5 % Tween80
1200
800
340
3,4
n
m
UGK
OGK
1
6,00
-
-
42
3
3
3
3
3
8,74
8,75
8,64
8,81
8,75
8,80
8,71
8,71
8,28
8,55
8,67
8,59
8,82
8,79
9,01
9,07
8,83
9,00
bakteriostatisch bakterizid
-
-
-
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
85
4 Ergebnisse
Brochothrix thermosphacta mit α-Pinen
Das Wachstum von B. thermosphacta wurde von α-Pinen in Konzentrationen von
≥ 400 ppm gehemmt. Die optische Dichte erreichte bei 1200 ppm bzw. 800 ppm
α-Pinen nach 12 Stunden Werte von 19 bzw. 16, bei 600 ppm und 400 ppm α-Pinen
einen Wert von 2. Ohne Zusatz von α-Pinen lag die optische Dichte von
B. thermosphacta nach 12 Stunden bei 130 (Abbildung 19).
150
OD
100
50
0
-50
0
6
7
8
9
10
11
12
Zeit in Stunden
Kontrolle
0,5 % Tween80
1200 ppm Pinen
800 ppm Pinen
600 ppm Pinen
400 ppm Pinen
340 ppm Pinen
3,4 ppm Pinen
Abbildung 19:
Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von B. thermosphacta –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen Konzentrationen
[ppm] an α-Pinen über eine Inkubationsdauer von 12 h bei 25 °C
(OD = optische Dichte)
Die Keimzahlen der α-Pinen-Konzentrationen 1200 ppm, 800 ppm, 600 ppm und
400 ppm waren signifikant niedriger als die der Kontrolle. Zudem konnte α-Pinen, wie
in Tabelle 41 dargestellt, in diesen Konzentrationen eine bakterizide Wirkung
gegenüber B. thermosphacta nachgewiesen werden (inokulierte Keimmenge
7,0 lg KbE/ml).
86
4 Ergebnisse
Tabelle 41:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des
95% Konfidenzintervalls
der
Keimzahlen
[lg KbE/ml]
von
B. thermosphacta aus den Proben mit 0,5 % Tween80 und α-Pinen in
unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über
einen Zeitraum von 12 Stunden
Konzentration
α-Pinen in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,5 % Tween80
1200
800
600
400
340
3,4
n
m
UGK
OGK
1
7,00
-
-
48
3
3
3
3
3
3
3
7,81
7,89
4,82
5,31
5,04
5,78
7,76
7,89
7,75
7,66
4,72
4,60
4,94
5,43
7,50
7,74
bakteriostatisch bakterizid
7,87
8,13
4,92
6,02
5,14
6,14
8,02
8,04
+
+
+
+
-
+
+
+
+
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Pseudomonas fragi mit α-Pinen
Ps. fragi wurde von α-Pinen in keiner der geprüften Konzentrationen beeinflusst, wie
Abbildung 20 zeigt. Sowohl ohne als auch mit Zusatz von α-Pinen erreichte Ps. fragi
nach 12 Stunden eine optische Dichte von 166 ± 20.
200
OD
150
100
50
0
-50
0
6
7
8
9
10
11
12
Zeit in Stunden
Kontrolle
0,5 % Tween80
1200 ppm Pinen
800 ppm Pinen
340 ppm Pinen
3,4 ppm Pinen
Abbildung 20:
Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von Ps. fragi – Kulturen
in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen Konzentrationen [ppm] an
α-Pinen über eine Inkubationsdauer von 12 h bei 25 °C
(OD = optische Dichte)
87
4 Ergebnisse
Die nach Ende der Inkubationszeit ermittelten Keimzahlen ergaben ebenfalls keinen
signifikanten Unterschied zwischen Proben ohne Zusatz von α-Pinen und Proben mit
den geprüften Konzentrationen von α-Pinen (Tabelle 42). Somit konnte eine
antibakterielle Wirksamkeit von α-Pinen gegenüber Ps. fragi nicht festgestellt
werden.
Tabelle 42:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von Ps. fragi aus
den Proben mit 0,5 % Tween80 und α-Pinen in unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zeitraum
von 12 Stunden
Konzentration
α-Pinen in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,5 % Tween80
1200
800
340
3,4
n
m
UGK
OGK
1
7,04
-
-
42
3
3
3
3
3
7,85
7,74
7,85
7,77
8,14
7,76
7,82
7,57
7,76
7,44
6,56
7,65
7,88
7,91
7,94
8,10
9,72
7,87
bakteriostatisch bakterizid
-
-
-
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
4.2.6 α-Terpineol
Aeromonas hydrophila mit α-Terpineol
Abbildung 21 zeigt den Einfluss unterschiedlicher Konzentrationen von α-Terpineol
auf A. hydrophila. Während das Bakterium ohne Zusatz von α-Terpineol eine
optische Dichte von 450 erreichte, stieg die optische Dichte bei 800 ppm bzw.
600 ppm α-Terpineol nur auf 11 bzw. 43. Auch in einer Konzentration von 400 ppm
bewirkte α-Terpineol noch eine Wachstumshemmung bei A. hydrophila, welches bei
dieser Konzentration nach 7 Stunden lediglich eine optische Dichte von 190 aufwies.
88
4 Ergebnisse
500
400
OD
300
200
100
0
-100
0
1
2
3
4
Zeit in Stunden
Kontrolle
800 ppm Terpineol
400 ppm Terpineol
0,0008 ppm Terpineol
Abbildung 21:
5
6
7
0,5 % Tween80
600 ppm Terpineol
0,8 ppm Terpineol
Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von A. hydrophila –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen Konzentrationen
[ppm] an α-Terpineol über eine Inkubationsdauer von 7 h bei 30 °C
(OD = optische Dichte)
Die Keimzahlen bei 800 ppm, 600 ppm und 400 ppm α-Terpineol waren signifikant
geringer, als diejenigen der Kontrollproben. Somit wirkt α-Terpineol ab einer
Konzentration von ≥ 400 ppm antibakteriell gegen A. hydrophila (Tabelle 42). Ein
bakterizider Effekt wurde nicht beobachtet.
Tabelle 43:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von A. hydrophila
aus den Proben mit 0,5 % Tween80 und α-Terpineol in unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum
von 7 Stunden
Konzentration
α-Terpineol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,5 % Tween80
800
600
400
0,8
0,0008
n
m
UGK
OGK
1
6,34
-
-
51
3
3
3
3
3
3
8,79
8,95
7,81
8,21
8,71
8,94
8,82
8,76
8,82
7,00
7,85
8,58
8,73
8,44
8,82
9,08
8,61
8,57
8,83
9,16
9,19
bakteriostatisch bakterizid
-
-
+
+
-
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
89
4 Ergebnisse
Escherichia coli mit α-Terpineol
α-Terpineol beeinflusste das Wachstum von E. coli in keiner der geprüften
Konzentrationen. Auch bei einer Konzentration von 800 ppm α-Terpineol wich die
nach 7 Stunden erreichte optische Dichte mit einem Wert von 189 nicht deutlich von
dem von der Kontrollprobe erreichten Wert von 189 ab, wie Abbildung 22 zeigt.
300
250
OD
200
150
100
50
0
-50
0
1
2
3
4
Zeit in Stunden
Kontrolle
800 ppm Terpineol
0,8 ppm Terpineol
Abbildung 22:
5
6
7
0,5 % Tween80
600 ppm Terpineol
0,0008 ppm Terpineol
Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von A. hydrophila –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen Konzentrationen
[ppm] an α-Terpineol über eine Inkubationsdauer von 7 h bei 30 °C
(OD = optische Dichte)
Wie aus Tabelle 44 ersichtlich unterschieden sich die abschließend bestimmten
Keimzahlen der getesteten α-Terpineol-Konzentrationen jeweils nicht signifikant von
derjenigen der Kontrollproben. Somit wirkte α-Terpineol in Konzentrationen
≤ 800 ppm nicht antibakteriell gegen E. coli.
90
4 Ergebnisse
Tabelle 44:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von E. coli aus den
Proben mit 0,5 % Tween80 und α-Terpineol in unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum
von 7 Stunden
Konzentration
α-Terpineol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,5 % Tween80
800
600
0,8
0,0008
n
m
UGK
OGK
1
6,63
-
-
42
3
3
3
3
3
8,74
8,76
8,80
8,71
8,74
8,80
8,71
8,72
8,69
8,64
8,41
8,70
bakteriostatisch bakterizid
8,82
8,79
8,92
8,78
9,07
8,91
-
-
-
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Brochothrix thermosphacta mit α-Terpineol
B. thermosphacta wurde durch keine der geprüften Konzentrationen von α-Terpineol
in
seinem
Wachstum
beeinträchtigt.
Ohne
Zusatz
von
α-Terpineol
wies
B. thermosphacta nach 12-stündiger Inkubation eine optische Dichte von 163 auf, bei
Zusatz von 800 ppm α-Terpineol eine ähnliche optische Dichte von 129 (Abbildung
23).
200
OD
150
100
50
0
-50
0
6
7
8
9
10
11
12
Zeit in Stunden
Kontrolle
800 ppm Terpineol
400 ppm Terpineol
0,0008 ppm Terpineol
Abbildung 23:
0,5 % Tween80
600 ppm Terpineol
0,8 ppm Terpineol
Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von B. thermosphacta –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen Konzentrationen
[ppm] an α-Terpineol über eine Inkubationsdauer von 12 h bei 25 °C
(OD = optische Dichte)
91
4 Ergebnisse
Die nach Ende der Inkubationszeit ermittelten Keimzahlen der getesteten
α-Terpineol-Konzentrationen unterschieden sich nicht signifikant von denen der
Korntrollprobe.
α-Terpineol
entfaltete
in
Mengen
von
≤ 800 ppm
keine
keimhemmende Wirkung auf B. thermosphacta (Tabelle 45).
Tabelle 45:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des
95 % Konfidenzintervalls
der
Keimzahlen
[lg KbE/ml]
von
B. thermosphacta aus den Proben mit 0,5 % Tween80 und α-Terpineol in
unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über
einen Zeitraum von 12 Stunden
Konzentration
α-Terpineol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,5 % Tween80
800
600
400
0,8
0,0008
n
m
1
7,04
48
3
3
3
3
3
3
7,81
7,86
7,90
7,82
7,96
7,91
7,89
UGK
7,75
7,61
7,78
7,79
7,65
7,81
7,46
OGK
7,87
8,10
8,02
7,86
8,27
8,00
8,33
bakteriostatisch bakterizid
-
-
-
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Pseudomonas fragi mit α-Terpineol
Die geprüften Konzentrationen von α-Terpineol zeigten keine Wirkung auf das
Wachstum von Ps. fragi, wie Abbildung 24 zeigt. Die optische Dichte von Ps. fragi lag
ohne Zusatz von α-Terpineol nach 12 Stunden bei 209. Davon wich der erreichte
Wert bei 800 ppm α-Terpineol mit 177 nicht deutlich ab.
92
4 Ergebnisse
250
200
OD
150
100
50
0
-50
0
6
7
8
9
Zeit in Stunden
Kontrolle
800 ppm Terpineol
0,8 ppm Terpineol
Abbildung 24:
10
11
12
0,5 % Tween80
600 ppm Terpineol
0,0008 ppm Terpineol
Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von Ps. fragi – Kulturen
in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen Konzentrationen [ppm] an
α-Terpineol über eine Inkubationsdauer von 12 h bei 25 °C
(OD = optische Dichte)
Nach 12-stündiger Inkubation unterschied sich die Keimzahl von Ps. fragi mit Zusatz
von 800 ppm α-Terpineol nicht signifikant von der Keimzahl der Kontrollproben ohne
Zusatz, wie Tabelle 46 zeigt. Demnach entfaltete α-Terpineol in Konzentrationen von
≤ 800 ppm keine antibakterielle Wirkung gegenüber Ps. fragi.
Tabelle 46:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von Ps. fragi aus
den Proben mit 0,5 % Tween80 und α-Terpineol in unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zeitraum
von 12 Stunden
Konzentration
α-Terpineol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,5 % Tween80
800
600
0,8
0,0008
n
m
UGK
OGK
1
6,93
-
-
42
3
3
3
3
3
7,85
8,03
7,82
7,92
7,88
7,82
7,82
7,70
7,75
7,63
7,74
7,73
7,88
8,35
7,89
8,20
8,02
7,91
bakteriostatisch bakterizid
-
-
-
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
93
4 Ergebnisse
4.3
Antimikrobielle Wirksamkeit der Stoffkombinationen
Die Darstellung der antimikrobiellen Wirksamkeit erfolgt durch die Abbildungen 25 bis
61. In den Abbildungen wird die Differenz zwischen der nach 7 bzw. 12 Stunden
erreichten optischen Dichte der geprüften Stoffkombinationen zur optischen Dichte
der Kontrollprobe dargestellt, wobei die Differenz als DiffOD bezeichnet wird. Die
Kontrollprobe wird in den Abbildungen nicht aufgeführt. Die zur Darstellung der
optischen Dichte verwendeten Trübungsmesswerte und zur Berechnung der
statistischen Parameter herangezogenen Keimzahlen finden sich im Anhang, Kapitel
10.1.3 und 10.1.4.
4.3.1 Thymol und Carvacrol
Aeromonas hydrophila mit Thymol und Carvacrol
Die Kontrollprobe ohne Zusätze von Inhaltsstoffen erreichte nach 7 Stunden eine
optische Dichte von 489. A. hydrophila erreichte bei Kombinationen von 40 ppm
Thymol mit 20 ppm bzw. mit 2 ppm Carvacrol einen Wert von 8 bzw. 15. Bei
Kombination von 4 ppm Thymol und 20 ppm Carvacrol und bei 4 ppm Thymol in
Kombination mit 2 ppm Carvacrol war keine Hemmung mehr feststellbar. Abbildung
25 zeigt die Differenzen der jeweiligen Stoffkombinationen zur Kontrollprobe.
-500
-450
-400
-350
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
DiffOD
4 ppm T + 2 ppm C
4 ppm T + 20 ppm C
40 ppm T + 2 ppm C
40 ppm T + 20 ppm C
100 ppm T + 50 ppm C
1 % Isopropylalk.
Abbildung 25:
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden Inkubation bei
30 °C bei A. hydrophila. (OD = optische Dichte, C = Carvacrol,
T = Thymol, Gehalt in ppm)
94
4 Ergebnisse
Im Vergleich zu den Wirkungen der Einzelstoffe (Kapitel 4.2.1 und 4.2.2) besteht bei
den Kombinationen von 100 ppm Thymol mit 50 ppm Carvacrol, 40 ppm Thymol mit
20 ppm Carvacrol und 40 ppm Thymol mit 2 ppm Carvacrol ein synergistischer Effekt
zwischen den beteiligten Einzelkomponenten. Wie bei den Ergebnissen der
Trübungsmessung war auch bei der mikrobiologischen Untersuchung in der
Kombinationen 4 ppm Thymol mit 20 ppm oder 2 ppm Carvacrol keine Hemmung
mehr feststellbar (Tabelle 47).
Tabelle 47:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von A. hydrophila
aus den Proben mit 1 % Isopropylalkohol und den Thymol – Carvacrol –
Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach der
Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum von 7 Stund en
Konzentration
Thymol und
Carvacrol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
1 % Isopropylalk.
100 T + 50 C
40 T + 20 C
40 T + 2 C
4 T + 20 C
4T+2C
C: Carvacrol
m: Mittelwert
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
1
6,23
-
-
51
3
3
3
3
3
3
8,79
8,76
2,00
6,99
6,92
8,63
8,72
8,76
8,63
2,00
6,26
6,80
8,49
8,18
8,82
8,89
2,00
7,72
7,05
8,77
9,25
synergistisch antagonistisch
-
-
+
+
+
-
-
n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des
T: Thymol
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Escherichia coli mit Thymol und Carvacrol
E. coli ohne Zusätze in der Nährlösung wies nach 7-stündiger Inkubation eine
optische Dichte von 265 auf. Proben mit 100 ppm Thymol in Kombination mit
200 ppm, 100 ppm oder 50 ppm Carvacrol erreichten eine optische Dichte von
maximal 4. Bei Kombination von 40 ppm Thymol mit 20 ppm Carvacrol lag die
optische Dichte nach 7 Stunden mit einem Wert von 142 noch deutlich unter dem
Wert der Kontrollprobe. Somit wurden die genannten Konzentrationen als hemmend
eingestuft. Die Kombination von 40 ppm Thymol mit 2 ppm Carvacrol zeigte keinen
hemmenden Einfluß auf das Bakterienwachstum. Abbildung 26 zeigt die Differenzen
95
4 Ergebnisse
der optischen Dichte zwischen Stoffkombinationen einerseits und Kontrolle
andererseits.
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
DiffOD
40 ppm T + 2 ppm C
40 ppm T + 20 ppm C
100 ppm T + 50 ppm C
100 ppm T + 100 ppm C
100 ppm T + 200 ppm C
1 % Isopropylalk.
Abbildung 26:
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden Inkubation bei
30 °C bei E. coli. (OD = optische Dichte, C = Carvacrol, T = Thymol,
Gehalt in ppm)
Wie die mikrobiologische Untersuchung zeigte, wiesen Thymol und Carvacrol bzgl.
ihrer antibakteriellen Wirksamkeit gegenüber E. coli einen synergistischen Effekt auf.
Wie in Tabelle 48 dargestellt, waren bei den Kombinationen von 100 ppm Thymol mit
200 ppm,
100 ppm
oder
50 ppm
nach
7 Stunden
keine
lebenden
Keime
nachweisbar. Die Kombination von 40 ppm Thymol mit 20 ppm Carvacrol wies
ebenfalls noch eine signifikant geringere Keimzahl auf als die Kontrollprobe.
96
4 Ergebnisse
Tabelle 48:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von E. coli aus den
Proben mit 1 % Isopropylalkohol und den Thymol – Carvacrol –
Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach der
Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum von 7 Stund en
Konzentration
Thymol und
Carvacrol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
1 % Isopropylalk.
100 T + 200 C
100 T + 100 C
100 T + 50 C
40 T + 20 C
40 T + 2 C
C: Carvacrol
m: Mittelwert
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
1
6,23
-
-
42
3
3
3
3
3
8,74
8,79
2,00
2,00
2,00
8,16
8,37
8,71
8,64
2,00
2,00
2,00
8,01
7,90
8,82
8,95
2,00
2,00
2,00
8,31
8,85
synergistisch antagonistisch
-
-
+
+
+
+
-
-
n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des
T: Thymol
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Brochothrix thermosphacta mit Thymol und Carvacrol
B. thermosphacta erreichte in der Kontrollprobe ohne Zusätze eine optische Dichte
von 158. Bei der Kombination 100 ppm Thymol mit 100 ppm Carvacrol betrug die
optische Dichte nach 12 Stunden lediglich 8, bei Kombination von 100 ppm Thymol
mit 50 ppm Carvacrol wurde nur ein Wert von 6 erreicht. Daher wurden diese
Kombinationen als keimhemmend eingestuft. Wie Abbildung 27 zeigt, wies die
optische Dichte bei Kombination von 40 ppm Thymol mit 20 ppm bzw. 2 ppm
Carvacrol eine hohe Differenz zur optischen Dichte der Kontrolle und damit eine
antibakterielle Wirkung auf. Die Kombination von 4 ppm Thymol und 20 ppm bzw.
2 ppm Carvacrol ließ mit optischen Dichten von 134 bzw. 164 keine Beeinträchtigung
des Keimwachstums erkennen.
97
4 Ergebnisse
-200
-150
-100
DiffOD
-50
0
50
4 ppm T+ 2 ppm C
4 ppm T + 20 ppm C
40 ppm T + 2 ppm C
40 ppm T + 20 ppm C
100 ppm T + 50 ppm C
100 ppm T + 100 ppm C
1% Isopropylalk.
Abbildung 27:
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12 Stunden Inkubation
bei 25 °C bei B. thermosphacta. (OD = optische Dichte, C = Carvacrol,
T = Thymol, Gehalt in ppm)
Die abschließende Bestimmung der Keimzahl zeigte einen synergistischen Effekt
zwischen Thymol und Carvacrol bzgl. ihrer antimikrobiellen Aktivität gegenüber
B. thermosphacta. Bei Kombination von 100 ppm Thymol mit 100 ppm Carvacrol
waren
nach
12-stündiger
Inkubation
keine
Keime
mehr
nachweisbar.
In
Übereinstimmung mit der Trübungsmessung war bei Kombination von 4 ppm Thymol
mit 20 ppm und 2 ppm Carvacrol keine antimikrobielle Wirksamkeit nachweisbar
(Tabelle 49).
98
4 Ergebnisse
Tabelle 49:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des
95 % Konfidenzintervalls
der
Keimzahlen
[lg KbE/ml]
von
B. thermosphacta aus den Proben mit 1 % Isopropylalkohol und den Thymol –
Carvacrol – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach
der Bebrütung bei 25 °C über einen Zeitraum von 12 Stunden
Konzentration
Thymol und
Carvacrol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
1 % Isopropylalk.
100 T + 100 C
100 T + 50 C
40 T + 20 C
40 T + 2 C
4 T + 20 C
4T + 2 C
n
C: Carvacrol
m: Mittelwert
95 % Konfidenzintervall
m
UGK
OGK
1
7,00
-
-
48
3
3
3
3
3
3
3
7,81
7,70
2,00
2,68
7,12
7,20
7,74
7,78
7,75
7,60
2,00
2,07
6,87
6,94
7,55
7,60
synergistisch antagonistisch
7,87
7,81
2,00
3,28
7,37
7,47
7,93
7,97
-
-
+
+
+
+
-
-
n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des
T: Thymol
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Pseudomonas fragi mit Thymol und Carvacrol
Bei Ps. fragi verursachten lediglich die Kombinationen 100 ppm Thymol mit 100 ppm
Carvacrol mit einer optischen Dichte von 2 sowie 100 ppm Thymol mit 50 ppm
Carvacrol mit einer optischen Dichte von 26 eine deutliche Differenz zur optischen
Dichte der Kontrolle ohne Zusätze und damit eine Keimhemmung (Abbildung 28). Bei
40 ppm
Thymol
kombiniert
mit
20 ppm
bzw.
2 ppm
wachstumshemmender Einfluss auf Ps. fragi erkennbar.
99
Carvacrol
war
kein
4 Ergebnisse
-200
-150
-100
-50
0
DiffOD
40 ppm T + 2 ppm C
40 ppm T + 20 ppm C
100 ppm T + 100 ppm C
1% Isopropylalk.
Abbildung 28:
100 ppm T + 50 ppm C
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12 Stunden Inkubation
bei 25 °C bei Ps. fragi (OD = optische Dichte, C = Carvacrol,
T = Thymol, Gehalt in ppm)
Die Keimzahlen von 100 ppm Thymol mit 100 ppm Carvacrol und 100 Thymol mit
50 ppm Carvacrol waren, wie Tabelle 50 zeigt, signifikant niedriger als die der
Kontrollprobe. Ein synergistischer Effekt bzgl. der antimikrobiellen Wirksamkeit
konnte nur in der Kombination 100 ppm Thymol mit 100 ppm Carvacrol
nachgewiesen werden. Die bei 100 ppm Thymol in Kombination mit 50 ppm
Carvacrol erreichte Keimzahl unterschied sich nicht signifikant von der bei 100 ppm
Thymol erreichten Keimzahl (siehe Kapitel 4.2.1). Konzentrationen von 20 ppm und
2 ppm Carvacrol zeigten weder allein noch in Kombination mit 40 ppm Thymol eine
antibakterielle Wirksamkeit gegenüber Ps. fragi (siehe Kapitel 4.2.2).
100
4 Ergebnisse
Tabelle 50:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von Ps. fragi aus
den Proben mit 1 % Isopropylalkohol und den Thymol – Carvacrol –
Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach der
Bebrütung bei 25 °C über einen Zeitraum von 12 Stun den
Konzentration
Thymol und
Carvacrol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
1 % Isopropylalk.
100 T + 100 C
100 T + 50 C
40 T + 20 C
40 T + 2 C
C: Carvacrol
m: Mittelwert
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
1
6,83
-
-
48
3
3
3
3
3
7,85
7,87
6,69
7,05
7,90
7,85
7,82
7,74
6,47
6,86
7,69
7,75
7,88
8,01
6,91
7,25
8,12
7,95
synergistisch antagonistisch
-
-
+
-
-
n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des
T: Thymol
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
4.3.2 Thymol und Linalool
Aeromonas hydrophila mit Thymol und Linalool
A. hydrophila erreichte in der Kontrollprobe ohne Zusatz von Inhaltsstoffen nach 7
Stunden eine optische Dichte von 454. Alle geprüften Kombination von Thymol und
Linalool führten zu einer Hemmung des Bakterienwachstum. Bei Kombination von
40 ppm Thymol und 720 ppm Linalool wurde eine optische Dichte von 12 erreicht,
bei Kombination von 40 ppm Thymol mit 360 ppm Linalool lag die optische Dichte bei
44. Unter dem Einfluss von Linalool in den Konzentration 720 ppm und 360 ppm,
kombiniert mit jeweils 4 ppm Thymol, erreichte A. hydrophila nach der 7. Stunde eine
optische Dichte von 9 bzw. 175 (Abbildung 29)
101
4 Ergebnisse
-500
-450
-400
-350
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
DiffOD
4 ppm T + 360 ppm L
40 ppm T + 360 ppm L
0, 5 %Tween80 + 0,4 % Isopropylalk.
Abbildung 29:
4 ppm T + 720 ppm L
40 ppm T + 720 ppm L
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden Inkubation bei
30 °C
bei
A. hydrophila.
(OD = optische Dichte,
L = Linalool,
T = Thymol, Gehalt in ppm)
Während die Wirkung aller geprüften Thymol-Linalool-Kombinationen auch aufgrund
der
bestimmten
Keimzahlen
als
hemmend
einzustufen
war,
konnte
eine
synergistische Wirkung nur in den Kombinationen 40 ppm Thymol mit 720 ppm
Linalool und 4 ppm Thymol mit 720 ppm Linalool nachgewiesen werden. Die
Kombination von 40 ppm Thymol und 360 ppm Linalool führte zwar zu einer
Wachstumshemmung von A. hydrophila, jedoch war die Stoffkombination der
Wirksamkeit von 40 ppm Thymol bzw. 360 ppm Linalool alleine nicht überlegen. Wie
aus Tabelle 51 ersichtlich, wirkte die Kombination von 4 ppm Thymol mit 360 ppm
Linalool bzgl. der antibakteriellen Aktivität antagonistisch.
102
4 Ergebnisse
Tabelle 51:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von A. hydrophila
aus den Proben mit 0,4 % Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den
Thymol – Linalool – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen vor
und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitrau m von 7 Stunden
Konzentration
Thymol und Linalool
in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,4% Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
40 T + 720 L
40 T + 360 L
4 T + 720 L
4 T + 360 L
L: Linalool
m: Mittelwert
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
1
6,04
-
-
51
8,79
8,76
3
8,70
3
3
3
3
2,00
7,80
2,03
8,25
synergistisch antagonistisch
-
-
8,82
-
-
8,59
8,81
-
-
2,00
7,48
1,92
8,15
2,00
8,12
2,14
8,36
+
+
-
+
n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des
T: Thymol
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Escherichia coli mit Thymol und Linalool
E. coli wies in der Kontrolle, ohne Zusatz von Linalool und Thymol, nach 7 Stunden
Inkubation eine optische Dichte von 260 auf. Alle getesteten Kombinationen von
Thymol und Carvacrol führten zu einer deutlichen Hemmung des Wachstums von
E. coli, wie Abbildung 30 zeigt.
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
DiffOD
4 ppm T + 720 ppm L
40 ppm T + 720 ppm L
100 ppm T+ 720 ppm L
0,5 % Tween80 + 0,4 % Isopropylalk.
Abbildung 30:
4 ppm T + 1200 ppm L
40 ppm T + 1200 ppm L
100 ppm T + 1200 ppm L
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden Inkubation bei
30 °C bei E. coli. (OD = optische Dichte, L = Linalool, T = Thymol,
Gehalt in ppm)
103
4 Ergebnisse
Wie die in Tabelle 52 dargestellten Ergebnisse der mikrobiologischen Untersuchung
zeigten, wirkten Thymol und Linalool in jeder der geprüften Konzentrationen
gegenüber E.coli synergistisch. Bei Kombination von 100 ppm Thymol und 1200 ppm
Linalool, 100 ppm Thymol und 720 ppm Linalool, 40 ppm Thymol und 1200 ppm
Linalool sowie4 ppm Thymol und 1200 ppm Linalool lagen die Keimzahlen unter der
Nachweisgrenze
Tabelle 52:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von E. coli aus den
Proben mit 1 % Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den Thymol –
Linalool – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach
der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum von 7 S tunden
Konzentration
Thymol und Linalool
in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,4% Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
100 T + 1200 L
100 T + 720 L
40 T + 1200L
40 T + 720 L
4 T + 1200 L
4 T +720 L
L: Linalool
m: Mittelwert
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
1
6,15
-
-
42
8,74
8,71
3
8,76
3
3
3
3
3
3
2,00
2,00
2,00
5,93
2,00
7,72
synergistisch antagonistisch
-
-
8,82
-
-
8,70
8,83
-
-
2,00
2,00
2,00
5,78
2,00
7,50
2,00
2,00
2,00
6,08
2,00
7,94
+
+
+
+
+
+
-
n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des
T: Thymol
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Brochothrix thermosphacta mit Thymol und Linalool
Die Kontrollprobe von B. thermosphacta wies nach zwölfstündiger Inkubation eine
optische Dichte von 167 auf. Wie Abbildung 31 zeigt, wirkten sich bis auf die
Kombination von 4 ppm Thymol mit 720 ppm Linalool alle geprüften Kombinationen
von Linalool und Thymol hemmend auf das Keimwachstum aus. Während bei 4 ppm
Thymol mit 720 ppm Linalool eine optische Dichte von 104 erreicht wurde, wiesen
die übrigen geprüften Stoffkombinationen nach 12 Stunden eine optische Dichte
zwischen -12 und 39 und damit eine hohe Differenz zur optischen Dichte der
Kontrolle auf.
104
4 Ergebnisse
-200
-150
-100
-50
DiffOD
4 ppm T + 720 ppm L
40 ppm T + 720 ppm L
100 ppm T + 720 ppm L
0,5 % Tween80 + 0,4 % Isopropylalk.
Abbildung 31:
0
4 ppm T + 1200 ppm L
40 ppm T + 1200 ppm L
100 ppm T + 1200 ppm L
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12 Stunden Inkubation
bei 25 °C bei B. thermosphacta. (OD = optische Dichte, L = Linalool,
T = Thymol, Gehalt in ppm)
Tabelle 53 zeigt die Ergebnisse der mikrobiologischen Untersuchung. Mit Ausnahme
der Kombinationen 40 ppm Thymol mit 720 ppm Linalool und 4 ppm mit 720 ppm
Linalool
hemmten
alle
geprüften
Stoffkombinationen
das
Wachstum
von
B. thermosphacta, wobei ein synergistischer Effekt feststellbar war.
Tabelle 53:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des
95 % Konfidenzintervalls
der
Keimzahlen
[lg KbE/ml]
von
B. thermosphacta aus den Proben mit 0,4 % Isopropylalkohol und 0,5 %
Tween80 sowie den Thymol – Linalool – Kombinationen in unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zeitraum
von 12 Stunden
Konzentration
Thymol und Linalool
in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,4% Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
100T + 1200 L
100 T + 720 L
40 T + 1200 L
40 T + 720 L
4 T + 1200 L
4 T + 720 L
L: Linalool
m: Mittelwert
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
synergistisch antagonistisch
1
6,86
-
-
48
7,81
7,75
7,87
3
8,30
8,19
8,41
-
-
3
3
3
3
3
3
2,10
3,67
2,84
7,07
5,07
7,72
1,68
3,29
1,28
6,31
4,69
7,59
2,53
4,05
4,40
7,84
5,45
7,86
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des
T: Thymol
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
105
4 Ergebnisse
Pseudomonas fragi mit Thymol und Linalool
Nach 12 Stunden wies Ps. fragi ohne Einfluss von Ölkomponenten eine optische
Dichte von 185 auf. 1200 ppm Linalool und 720 ppm Linalool, jeweils kombiniert mit
100 ppm Thymol wirkten sich keimhemmend aus. Ps. fragi erreichte lediglich eine
optische Dichte von 35 bzw. 44. Auch die Kombination von 40 ppm Thymol und
1200 ppm Linalool führte noch zu einer Wachstumshemmung. Die optische Dichte
betrug bei dieser Kombination 67. Bei Kombination von 40 ppm Thymol mit 720 ppm
Linalool war jedoch keine antibakterielle Wirkung nachweisbar, die optische Dichte
wies im Vergleich zur Kontrolle lediglich eine Differenz von -70 auf, wie Abbildung 32
zeigt.
-200
-150
-100
-50
0
DiffOD
40 ppm T + 720 pm L
40 ppm T + 1200 ppm L
100 ppm T + 720 ppm L
100 ppm T + 1200 ppm L
0,5 % Tween80 + 0,4 % Isopropylalk.
Abbildung 32:
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12 Stunden Inkubation
bei 25 °C bei Ps. fragi. (OD = optische Dichte, L = Linalool,
T = Thymol, Gehalt in ppm)
In Übereinstimmung mit der Trübungsmessung war auch bei der abschließenden
Bestimmung der Keimzahl für die Kombinationen 100 ppm Thymol mit 1200 ppm
bzw.
720 ppm Linalool und
40 ppm Thymol mit
1200 ppm
Linalool eine
keimhemmende Wirkung erkennbar. Zudem erwiesen sich Thymol und Linalool in
den genannten Kombinationen als synergistisch wirksam gegenüber Ps. fragi.
40 ppm Thymol und 720 ppm Linalool führten in Übereinstimmung mit den
Ergebnissen der optischen Dichte Messung weder allein noch in Kombination
miteinander zu einer signifikanten Wachstumshemmung (Tabelle 54)
106
4 Ergebnisse
Tabelle 54:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von Ps. fragi aus
den Proben mit 0,4 % Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den
Thymol – Linalool – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen vor
und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zeitrau m von 12 Stunden
Konzentration
Thymol und Linalool
in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,4% Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
100 T + 1200 L
100 T + 720 L
40 T + 1200 L
40 T + 720 L
L: Linalool
m: Mittelwert
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
1
6,87
-
-
48
7,85
7,82
3
7,89
3
3
3
3
6,90
6,97
6,79
7,76
synergistisch antagonistisch
-
-
7,88
-
-
7,80
7,98
-
-
6,81
6,51
6,50
7,49
7,00
7,44
7,09
8,03
+
+
+
-
-
n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des
T: Thymol
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
4.3.3 Thymol und 1,8-Cineol
Aeromonas hydrophila mit Thymol und 1,8-Cineol
Im Gegensatz zur Kontrollprobe mit einer optischen Dichte von 446 erreichte
A. hydrophila bei Kombination von 40 ppm Thymol und 1400 ppm 1,8-Cineol nur
einen Wert von 5 und wurde folglich durch diese Stoffkombination im Wachstum
beeinträchtigt. Eine ähnlich hohe Differenz zur optischen Dichte der Kontrolle ergab
sich bei kombinierter Anwendung von 4 ppm Thymol und 1400 ppm 1,8 Cineol, bei
der lediglich ein Wert von 7 erreicht wurde (Abbildung 33). A. hydrophila wies unter
Einfluss von 40 ppm Thymol zusammen mit 600 ppm 1,8-Cineol nach 7 Stunden mit
einer optischen Dichte von 221 eine deutliche Differenz zur Dichte der Kontrolle auf.
Daher wurde diese Stoffkombination als hemmend eingestuft. Bei Kombination von
4 ppm Thymol und 600 ppm 1,8-Cineol mit einem Wert von 318 war keine deutliche
Hemmung mehr feststellbar.
107
4 Ergebnisse
-500
-450
-400
-350
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
DiffOD
4 ppm T + 600 ppm Ci
4 ppm T + 1400 ppm Ci
40 ppm T + 600 ppm Ci
40 ppm T + 1400 ppm Ci
0,5 % Tween80 + 0,4 % Isopropylalk.
Abbildung 33:
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden Inkubation bei
30 °C bei A. hydrophila. (OD = optische Dichte, Ci = 1,8-Cineol,
T = Thymol, Gehalt in ppm)
Wie aus Tabelle 55 ersichtlich, entfalteten 40 ppm Thymol mit 1400 ppm 1,8-Cineol
sowie 4 ppm Thymol mit 1400 ppm 1,8-Cineol eine synergistische antibakterielle
Wirkung gegenüber A. hydrophila. Die Kombination von 40 ppm oder 4 ppm Thymol
mit 600 ppm 1,8-Cineol führte nicht zu einer gegenseitigen Beeinflussung der
antibakteriellen Wirksamkeit.
Tabelle 55:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von A. hydrophila
aus den Proben mit 0,4 % Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den
Thymol - 1,8-Cineol – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zei traum von 7 Stunden
Konzentration
Thymol und
1,8-Cineol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,4 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
40 T + 1400 Ci
40 T + 600 Ci
4 T + 1400 Ci
4 T + 600 Ci
Ci: 1,8-Cineol m: Mittelwert
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
synergistisch antagonistisch
1
6,04
-
-
51
8,79
8,76
8,82
3
8,81
8,75
8,88
-
-
3
3
3
3
5,02
8,39
6,22
8,66
4,60
8,24
6,12
8,49
5,44
8,55
6,32
8,83
+
+
-
-
-
-
-
-
n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des
T: Thymol
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
108
4 Ergebnisse
Escherichia coli mit Thymol und 1,8-Cineol
Nach 7 Stunden erreichte E. coli in der Kontrollprobe mit Nährlösung ohne Zusätze
eine optische Dichte von 252. Die Kombination von 100 ppm Thymol und 2800 ppm
1,8-Cineol sowie 100 ppm Thymol und 2000 ppm 1,8-Cineol wiesen mit optischen
Dichten von 13 bzw. 17 eine deutliche Differenz zur Kontrolle auf, wie aus Abbildung
34 ersichtlich ist. Daher wurden diese Kombinationen als antibakteriell wirksam
eingestuft. 40 ppm Thymol führten zusammen mit 2800 ppm 1,8-Cineol ebenfalls zu
einer feststellbaren Hemmung des Keimwachstums. E. coli erreichte bei dieser
Kombination nur eine optische Dichte von 37. Bei Kombination von 40 ppm Thymol
mit 2000 ppm 1,8-Cineol wurde ein optische Dichte von 116 erreicht.
-250
-200
-150
-100
-50
0
50
DiffOD
40 ppm T + 2000 ppm Ci
100 ppm T + 2000 ppm Ci
0,5 % Tween80 + 0,4 % Isopropylalk.
Abbildung 34:
40 ppm T + 2800 ppm Ci
100 ppm T + 2800 ppm Ci
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden Inkubation bei
30 °C bei E. coli. (OD = optische Dichte, Ci = 1,8-Cineol, T = Thymol,
Gehalt in ppm)
100 ppm Thymol in Kombination mit 2800 ppm bzw. 2000 ppm 1,8-Cineol wurde
auch bei der mikrobiologischen Untersuchung eine keimhemmende Wirksamkeit und
zudem ein synergistischer antibakterieller Effekt gegenüber E. coli nachgewiesen.
Die Kombination von 40 ppm Thymol und 2000 ppm 1,8-Cineol verursachte ebenso
wie beteiligten Stoffkonzentrationen allein keine Keimhemmung (Tabelle 56).
109
4 Ergebnisse
Tabelle 56:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von E. coli aus den
Proben mit 0,4 % Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den
Thymol - 1,8-Cineol – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zei traum von 7 Stunden
Konzentration
Thymol und
1,8-Cineol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,4 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
100 T + 2800 Ci
100 T + 2000 Ci
40 T + 2800 Ci
40 T + 2000 Ci
Ci: 1,8-Cineol m: Mittelwert
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
1
6,08
-
-
42
8,74
8,71
3
8,66
3
3
3
3
4,89
6,69
7,25
8,60
synergistisch antagonistisch
-
-
8,82
-
-
8,58
8,75
-
-
4,78
6,60
6,18
8,39
5,00
6,78
8,31
8,80
+
+
-
-
n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des
T: Thymol
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Brochothrix thermosphacta mit Thymol und 1,8-Cineol
In der Kontrollprobe erreichte B. thermosphacta nach 12 Stunden eine optische
Dichte von 172. Die Stoffkombinationen 100 ppm Thymol mit 2000 ppm 1,8-Cineol
und 100 ppm Thymol mit 1800 ppm 1,8-Cineol wiesen optische Dichten von 7 bzw. 1
auf und verursachten somit eine deutliche Hemmung des Bakterienwachstums. Wie
aus Abbildung 35 ersichtlich ist, lag zwischen der bei Kombination von 40 ppm
Thymol mit 2000 ppm 1,8-Cineol erreichten optischen Dichte von 62 und der
optischen Dichte der Kontrolle eine deutliche Differenz und damit eine antibakterielle
Wirksamkeit vor. Die gemeinsame Anwendung von 40 ppm Thymol und 1800 ppm
1,8-Cineol beeinflusste hingegen das Bakterienwachstum nicht.
110
4 Ergebnisse
-200
-150
-100
40 ppm T+ 1800 ppm Ci
100 ppm T + 1800 ppm Ci
0,5 % Tween80 + 0,4 % Isopropylalk.
Abbildung 35:
DiffOD
-50
0
50
40 ppm T + 2000 ppm Ci
100 ppm T + 2000 ppm Ci
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12 Stunden Inkubation
bei
25 °C
bei
B. thermosphacta.
(OD = optische Dichte,
Ci = 1,8-Cineol, T = Thymol, Gehalt in ppm)
Wie die mikrobiologische Untersuchung zeigte, wirkten 100 ppm Thymol und
2000 ppm 1,8-Cineol synergistisch antimikrobiell gegenüber B. thermosphacta. Die
Kombination 100 ppm Thymol mit 1800 ppm 1,8-Cineol wirkte ebenfalls antibakteriell
gegenüber B. thermosphacta, jedoch entsprach die Hemmwirkung der von 100 ppm
Thymol allein. 40 ppm Thymol und 1800 ppm 1,8-Cineol zeigten weder allein noch in
Kombination antibakterielle Eigenschaften gegenüber B. thermosphacta, wie Tabelle
57 zeigt.
111
4 Ergebnisse
Tabelle 57:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des
95 % Konfidenzintervalls
der
Keimzahlen
[lg KbE/ml]
von
B. thermosphacta aus den Proben mit 0,4 % Isopropylalkohol und 0,5 %
Tween80 sowie den Thymol - 1,8-Cineol – Kombinationen in unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zeitraum
von 12 Stunden
Konzentration
Thymol und
1,8-Cineol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,4 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
100 T + 2000 Ci
100 T + 1800 Ci
40 T + 2000 Ci
40 T + 1800 Ci
Ci: 1,8-Cineol m: Mittelwert
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
1
6,86
-
-
48
7,81
7,75
3
7,86
7,74
3
3
3
3
4,87
5,74
7,76
7,69
4,60
5,51
7,66
7,60
synergistisch antagonistisch
-
-
7,87
-
-
7,99
-
-
5,14
5,98
7,86
7,78
+
-
-
n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des
T: Thymol
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Pseudomonas fragi mit Thymol und 1,8-Cineol
Im Vergleich zur Kontrolle mit einer optischen Dichte von 201 erreichte Ps. fragi nach
12 Stunden bei Kombination von 100 ppm Thymol mit 2800 ppm 1,8-Cineol nur eine
optische Dichte von 53 und bei Kombination von 100 ppm Thymol mit 2000 ppm
1,8-Cineol eine optische Dichte von 58. Diese Kombinationen führten demnach zu
einer Wachstumshemmung. Auch die gemeinsame Anwendung von 40 ppm Thymol
und 2800 ppm 1,8-Cineol wies mit einem Wert von 97 eine deutliche Differenz zur
optischen Dichte der Kontrolle und damit eine antibakterielle Wirkung gegenüber
Ps. fragi auf (Abbildung 36). 40 ppm Thymol zusammen mit 2000 ppm 1,8-Cineol
zeigten keine hemmende Wirkung auf das Wachstum von Ps. fragi.
112
4 Ergebnisse
-200
-150
-100
-50
DiffOD
40 ppm T + 2000 ppm Ci
100 ppm T + 2000 ppm Ci
0,5 % Tween80 + 0,4 % Isopropylalk.
Abbildung 36:
0
40 ppm T + 2800 ppm Ci
100 ppm T + 2800 ppm Ci
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12 Stunden Inkubation
bei 25 °C bei Ps. fragi. (OD = optische Dichte, Ci = 1,8-Cineol,
T = Thymol, Gehalt in ppm)
Thymol und 1,8-Cineol hemmten in den Kombinationen 100 ppm Thymol mit
2800 ppm 1,8-Cineol sowie 40 ppm Thymol mit 2800 ppm 1,8-Cineol das Wachstum
von Ps. fragi, jedoch zeigten sie in keiner der geprüften Kombinationen einen
synergistischen antimikrobiellen Effekt. Wie Tabelle 58 zeigt, entfalteten 40 ppm
Thymol und 2000 ppm 1,8-Cineol weder allein noch in Kombination miteinander eine
antibakterielle Wirkung gegenüber Ps. fragi.
Tabelle 58:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von Ps. fragi aus
den Proben mit 0,4 % Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den
Thymol -1,8-Cineol – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen vor
und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zeitrau m von 12 Stunden
Konzentration
Thymol und
1,8-Cineol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,4 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
100 T + 2800 Ci
100 T + 2000 Ci
40 T + 2800 Ci
40 T + 2000 Ci
Ci: 1,8-Cineol m: Mittelwert
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
1
6,83
-
-
48
7,85
7,82
3
7,84
3
3
3
3
7,20
7,78
7,75
7,72
synergistisch antagonistisch
-
-
7,88
-
-
7,80
7,88
-
-
6,96
7,73
7,65
7,60
7,43
7,82
7,81
7,84
-
-
n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des
T: Thymol
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
113
4 Ergebnisse
4.3.4 Thymol und α-Pinen
Aeromonas hydrophila mit Thymol und α-Pinen
A. hydrophila erreichte in der Kontrollprobe nach 7 Stunden eine optische Dichte von
486. Die Kombinationen von 100 ppm Thymol mit 800 ppm α-Pinen und 40 ppm
Thymol mit 1200 ppm α-Pinen wiesen einen Wert von 8 bzw. 217 und damit eine
wachstumshemmende Wirkung auf. Die optische Dichte bei der Kombination 40 ppm
Thymol und 800 ppm α-Pinen erreichte einen Wert 295, bei Kombination von 4 ppm
Thymol und 1200 ppm α-Pinen lag die optische Dichte bei 344. Aufgrund der in
Abbildung 37 dargestellten geringen Differenz zur optischen Dichte der Kontrolle
wurden die beiden Stoffkombinationen als nicht keimhemmend eingestuft.
-500
-450
-400
-350
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
DiffOD
4 ppm T + 1200 ppm Pi
40 ppm T + 1200 ppm Pi
0,4 % Isopropylalk. + 0,5 % Tween80
Abbildung 37:
40 ppm T + 800 ppm Pi
100 ppm T + 800 ppm Pi
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden Inkubation bei
30 °C bei A. hydrophila. (OD = optische Dichte, Pi = α-Pinen,
T = Thymol, Gehalt in ppm)
Bei Kombination von 100 ppm Thymol und 800 ppm α-Pinen war eine synergistische
antibakterielle Wirksamkeit feststellbar (Tabelle 59). Bei den übrigen geprüften
Stoffkombinationen wurde keine gegenseitige Beeinflussung beobachtet. Die
antibakterielle Wirksamkeit der Thymol - α-Pinen – Kombinationen entsprach jener
der Einzelstoffkonzentrationen.
114
4 Ergebnisse
Tabelle 59:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von A. hydrophila
aus den Proben mit 0,4 % Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den
Thymol – α-Pinen – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen vor
und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitrau m von 7 Stunden
Konzentration
Thymol und α-Pinen
in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,4 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
100 T + 800 Pi
40 T + 1200 Pi
40 T + 800 Pi
4 T + 1200 Pi
m: Mittelwert
Pi: α-Pinen
n
m
UGK
OGK
1
6,11
-
-
51
8,79
8,76
3
8,81
3
3
3
3
2,00
8,50
8,79
8,65
synergistisch antagonistisch
-
-
8,82
-
-
8,71
8,90
-
-
2,00
8,25
8,38
8,08
2,00
8,76
9,19
9,22
+
-
-
n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
T: Thymol
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Escherichia coli mit Thymol und α-Pinen
Die Stoffkombinationen 100 ppm Thymol mit 1200 ppm α-Pinen und 100 ppm
Thymol mit 800 ppm α-Pinen wiesen mit optischen Dichten von 89 und 48 eine
deutliche Differenz zur Kontrolle auf, deren optischen Dichte 272 betrug (Abbildung
38). 40 ppm Thymol zusammen mit 1200 ppm α-Pinen sowie 40 ppm Thymol mit
800 ppm α-Pinen erreichten nach 7 Stunden optische Dichten von 331 bzw. 234 und
beeinflussten somit das Bakterienwachstum nicht negativ.
115
4 Ergebnisse
-250
-200
-150
-100
-50
DiffOD
40 ppm T + 800 ppm Pi
100 ppm T + 800 ppm Pi
0,4 % Isopropylalk. + 0,5 % Tween80
Abbildung 38:
0
50
40 ppm T + 1200 ppm Pi
100 ppm T + 1200 ppm Pi
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden Inkubation bei
30 °C bei E. coli. (OD = optische Dichte, Pi = α-Pinen, T = Thymol,
Gehalt in ppm)
Wie in Tabelle 60 dargestellt, war in der Kombination 100 ppm Thymol mit 1200 ppm
α-Pinen eine antibakterielle Wirksamkeit und ein synergistischer Effekt erkennbar.
Die übrigen geprüften Stoffkombinationen bewirkten ebenso wie die jeweiligen
Stoffkonzentrationen bei alleiniger Anwendung keine Keimhemmung.
Tabelle 60:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von E. coli aus den
Proben mit 0,4 % Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den
Thymol - α-Pinen – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen vor
und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitrau m von 7 Stunden
Konzentration
Thymol und α-Pinen
in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,4 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
100 T + 1200 Pi
100 T + 800 Pi
40 T + 1200 Pi
40 T + 800 Pi
m: Mittelwert
Pi: α-Pinen
n
m
UGK
OGK
1
6,58
-
-
42
8,74
8,71
3
8,82
8,73
3
3
3
3
7,93
7,71
8,78
8,75
7,65
7,57
8,71
8,54
synergistisch antagonistisch
-
-
8,82
-
-
8,91
-
-
8,20
7,85
8,84
8,97
+
-
-
n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
T: Thymol
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
116
4 Ergebnisse
Brochothrix thermosphacta mit Thymol und α-Pinen
B. thermosphacta erzielte nach 12 Stunden in der Nährlösung ohne Zusatz eine
optische Dichte von 180. Im Gegensatz dazu erreichte B. thermosphacta unter
Einfluss der Kombination 100 ppm Thymol mit 400 ppm α-Pinen nur eine optische
Dichte von 1, unter Einfluss von 100 ppm Thymol mit 340 ppm α-Pinen eine optische
Dichte von 46. Folglich wurden die beiden Stoffkombinationen als hemmend
eingestuft. Wie Abbildung 39 zeigt, wiesen auch die Kombinationen 40 ppm Thymol
mit 400 ppm α-Pinen mit einer optischen Dichte von 8 und 4 ppm Thymol mit
400 ppm α-Pinen mit einer optischen Dichte von 12 eine deutliche Differenz zur
Kontrolle auf und wirkten daher antibakteriell gegenüber B. thermosphacta. 40 ppm
Thymol, kombiniert mit 340 ppm α-Pinen konnten das Bakterienwachstum nicht
beeinflussen.
-200
-150
-100
-50
0
DiffOD
4 ppm T + 400 ppm Pi
40 ppm T + 340 ppm Pi
40 ppm T + 400 ppm Pi
100 ppm T + 400 ppm Pi
0,4 % Isopropylalk. + 0,5 % Tween80
Abbildung 39:
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12 Stunden Inkubation
bei 25 °C bei B. thermosphacta. (OD = optische Dichte, Pi = α-Pinen,
T = Thymol, Gehalt in ppm)
100 ppm Thymol zusammen mit 400 ppm α-Pinen hemmten synergistisch das
Wachstum von B. thermosphacta, während bei Kombination von 100 ppm Thymol
mit 340 ppm α-Pinen ein antagonistischer Effekt feststellbar war. Bei gemeinsamer
Anwendung von 40 ppm Thymol und 400 ppm α-Pinen bzw. 4 ppm Thymol und
400 ppm α-Pinen kam es zu einer Hemmung des Keimwachstums, die allerdings
jener von 400 ppm α-Pinen bei alleiniger Anwendung nicht überlegen war. 40 ppm
Thymol und 340 ppm α-Pinen hemmten weder allein noch in Kombination
miteinander das Wachstum von B. thermosphacta (siehe Tabelle 61).
117
4 Ergebnisse
Tabelle 61:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und untere Grenze
des
95 % Konfidenzintervalls
der
Keimzahlen
[lg KbE/ml]
von
B. thermosphacta aus den Proben mit 0,4 % Isopropylalkohol und 0,5 %
Tween80 sowie den Thymol - α-Pinen – Kombinationen in unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zeitraum
von 12 Stunden
Konzentration
Thymol und α-Pinen
in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,4 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
100 T + 400 Pi
100 T + 340 Pi
40 T + 400 Pi
40 T + 340 Pi
4 T + 400 Pi
m: Mittelwert
Pi: α-Pinen
n
m
UGK
OGK
1
6,86
-
-
48
7,81
7,75
3
7,77
7,64
3
3
3
3
3
4,81
6,85
6,49
7,72
6,35
4,65
6,76
6,17
7,52
5,70
synergistisch antagonistisch
-
-
7,87
-
-
7,90
-
-
4,96
6,94
6,81
7,91
7,00
+
-
+
-
n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
T: Thymol
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Pseudomonas fragi mit Thymol und α-Pinen
Während Ps. fragi in der Kontrolle eine optische Dichte von 167 erreichte, lag der
Wert bei kombinierter Anwendung von 100 ppm Thymol und 1200 ppm α-Pinen
lediglich bei 66. Auch die Stoffkombination 100 ppm Thymol und 800 ppm α-Pinen
wies mit einer optischen Dichte von 57 eine deutliche Differenz zu dem Kontrollwert
auf und wurde ebenso wie die Kombination 100 ppm Thymol mit 1200 ppm α-Pinen
als hemmend eingestuft (Abbildung 40). Die übrigen geprüften Stoffkombinationen
entfalteten keine antibakterielle Wirkung gegenüber Ps. fragi. So erzielte die
Kombination von 40 ppm Thymol mit 1200 ppm α-Pinen eine optische Dichte von
151, bei Kombination von 40 ppm Thymol und 800 ppm α-Pinen betrug der Wert 154.
118
4 Ergebnisse
-150
-100
-50
0
DiffOD
40 ppm T + 800 ppm Pi
40 ppm T + 1200 ppm Pi
100 ppm T + 800 ppm Pi
100 ppm T + 1200 ppm Pi
0,4 % Isopropylalk. + 0,5 % Tween80
Abbildung 40:
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12 Stunden Inkubation
bei 25 °C bei Ps. fragi. (OD = optische Dichte, Pi = α-Pinen,
T = Thymol, Gehalt in ppm)
Ps. fragi wurde durch die Kombinationen 100 ppm Thymol mit 1200 ppm α-Pinen
sowie 100 ppm Thymol mit 800 ppm α-Pinen gehemmt, jedoch war weder in diesen
Kombinationen noch in den Kombinationen 40 ppm Thymol mit 1200 bzw. 800 ppm
α-Pinen eine wechselseitige Beeinflussung der antimikrobiellen Eigenschaften
festzustellen (Tabelle 62).
Tabelle 62:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von Ps. fragi aus
den Proben mit 0,4 % Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den
Thymol - α-Pinen – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen vor
und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zeitrau m von 12 Stunden
Konzentration
Thymol und α-Pinen
in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,4 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
100 T + 1200 Pi
100 T + 800 Pi
40 T + 1200 Pi
40 T + 800 Pi
m: Mittelwert
Pi: α-Pinen
n
m
UGK
OGK
1
6,80
-
-
48
7,85
7,82
3
7,86
3
3
3
3
7,74
7,73
7,88
7,71
synergistisch antagonistisch
-
-
7,88
-
-
7,80
7,91
-
-
7,64
7,69
7,74
7,57
7,80
7,77
8,03
7,85
-
-
n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
T: Thymol
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
119
4 Ergebnisse
4.3.5 Thymol und α-Terpineol
Aeromonas hydrophila mit Thymol und α-Terpineol
Alle geprüften Thymol - α-Terpineol – Kombinationen hemmten das Wachstum von
A. hydrophila. Während A. hydrophila nach der Inkubation in der Kontrollprobe eine
optische Dichte von 462 aufwies, lag der Wert bei Kombination von 40 ppm Thymol
und 600 ppm α-Terpineol lediglich bei 13. Auch bei den Kombinationen 40 ppm
Thymol und 400 ppm α-Terpineol sowie 4 ppm Thymol und 600 ppm α-Terpineol lag
mit optischen Dichten von 24 bzw. 64 eine deutliche Differenz zur optischen Dichte
der Kontrolle vor (Abbildung 41). Auch durch Kombination von 4 ppm Thymol und
400 ppm α-Terpineol wurde eine negative Beeinflussung des Wachstums von
A. hydrophila festgestellt, in dieser Stoffkombination wurde eine optische Dichte von
190 erreicht.
-500
-450
-400
-350
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
DiffOD
4 ppm T + 400 ppm Te
40 ppm T + 400 ppm Te
0,5 % Tween80 + 0,4 % Isopropylalk.
Abbildung 41:
4 ppm T + 600 ppm Te
40 ppm T + 600 ppm Te
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden Inkubation bei
30 °C bei A. hydrophila. (OD = optische Dichte, Te = α-Terpineol,
T = Thymol, Gehalt in ppm)
Die anschließende Keimzahlbestimmung zeigte, dass sich Thymol und α-Terpineol in
ihrer antibakteriellen Wirksamkeit gegenüber A. hydrophila in den Kombinationen
40 ppm Thymol und 600 ppm α-Terpineol sowie 40 ppm Thymol und 400 ppm αTerpineol unterstützen. In den übrigen geprüften Kombinationen war keine
wechselseitige Beeinflussung bzgl. der antimikrobiellen Wirksamkeit zu beobachten,
wie Tabelle 63 zeigt.
120
4 Ergebnisse
Tabelle 63:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von A. hydrophila
aus den Proben mit 0,4 % Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den
Thymol – α-Terpineol – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zei traum von 7 Stunden
Konzentration
Thymol und
α-Terpineol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,4 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
40 T + 600 Te
40 T + 400 Te
4 T + 600 Te
4 T + 400 Te
m: Mittelwert
T: Thymol
n
m
UGK
OGK
1
7,43
-
-
51
8,79
8,76
3
8,79
3
3
3
3
6,05
6,87
7,98
8,62
n: Probenanzahl
Te: α-Terpineol
synergistisch antagonistisch
-
-
8,82
-
-
8,78
8,80
-
-
5,79
6,63
7,78
8,37
6,32
7,11
8,18
8,88
+
+
-
-
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Escherichia coli mit Thymol und α-Terpineol
Die Stoffkombination 100 ppm Thymol mit 800 ppm α-Terpineol erreichte nach
7 Stunden eine optische Dichte von 32, bei Kombination von 100 ppm Thymol und
600 ppm α-Terpineol lag die optische Dichte bei 20. Damit wiesen die optischen
Dichten dieser Stoffkombinationen eine signifikante Differenz zur Kontrolle und
folglich eine antibakterielle Wirksamkeit auf (Abbildung 42). 40 ppm Thymol
zusammen mit 800 ppm α-Terpineol erreichten eine optische Dichte von 195, 40 ppm
Thymol mit 600 ppm α-Terpineol eine optische Dichte von 210. Daher lag in diesen
beiden Stoffkombinationen keine hemmende Wirkung gegenüber E. coli vor.
121
4 Ergebnisse
-300
-250
-200
-150
-100
DiffOD
40 ppm T + 600 ppm Te
-50
0
50
40 ppm T + 800 ppm Te
100 ppm T + 600 ppm Te
100 ppm T + 800 ppm Te
0,5 % Tween80 + 0,4 % Isopropylalk.
Abbildung 42:
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden Inkubation bei
30 °C bei E. coli. (OD = optische Dichte, Te = α-Terpineol, T = Thymol,
Gehalt in ppm)
Aus Tabelle 64 ist ersichtlich, dass 100 ppm Thymol mit 800 ppm α-Terpineol sowie
100 ppm Thymol mit 600 ppm α-Terpineol einen synergistischen Effekt bzgl. ihrer
antimikrobiellen Wirksamkeit entfalteten. Die übrigen Kombinationen ließen weder
eine synergistische noch eine antagonistische Wirkung erkennen.
Tabelle 64:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von E. coli aus den
Proben mit 0,4 % Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den
Thymol - α-Terpineol – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zei traum von 7 Stunden
Konzentration
Thymol und
α-Terpineol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,4 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
100 T + 800 Te
100 T + 600 Te
40T + 800 Te
40 T + 600 Te
m: Mittelwert
T: Thymol
n
m
UGK
OGK
1
6,86
-
-
42
8,74
8,71
3
8,76
8,71
3
3
3
3
6,66
6,34
8,60
8,63
6,60
5,14
8,40
8,43
n: Probenanzahl
Te: α-Terpineol
synergistisch antagonistisch
-
-
8,82
-
-
8,82
-
-
6,72
7,54
8,80
8,82
+
+
-
-
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
122
4 Ergebnisse
Brochothrix thermosphacta mit Thymol und α-Terpineol
B. thermosphacta erreichte in der Nährlösung ohne weitere Zusätze abschließend
eine optische Dichte von 165. Davon wichen die Kombinationen 100 ppm Thymol
und 800 ppm α-Terpineol bzw. 100 ppm Thymol und 600 ppm α-Terpineol mit
optischen Dichten von 30 und 41 deutlich ab. Im Gegensatz zu dazu zeigten die
optischen Dichten bei Kombination von 40 ppm Thymol und 800 ppm α-Terpineol
sowie 40 ppm Thymol und 600 ppm α-Terpineol nur eine geringe Differenz zur
optischen Dichte der Kontrolle (Abbildung 43). Somit konnte nur in den
Kombinationen mit 100 ppm Thymol eine antibakterielle Wirkung beobachtet werden.
-150
-100
-50
DiffOD
40 ppm T + 600 ppm Te
100 ppm T + 600 ppm Te
0,5 % Tween80 + 0,4 % Isopropylalk.
Abbildung 43:
0
50
40 ppm T + 800 ppm Te
100 ppm T + 800 ppm Te
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12 Stunden Inkubation
bei
25 °C
bei
B. thermosphacta.
(OD = optische Dichte,
Te = α-Terpineol, T = Thymol, Gehalt in ppm)
Bei Kombination von 100 ppm Thymol und 800 ppm sowie 600 ppm α-Terpineol
wurde ein antagonistischer Effekt bzgl. der antibakteriellen Wirksamkeit beobachtet.
In
den
übrigen
geprüften
Thymol – α-Terpineol – Kombinationen
Wechselwirkung zwischen den beiden Stoffen festzustellen (Tabelle 65).
123
war
keine
4 Ergebnisse
Tabelle 65:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des
95 % Konfidenzintervalls
der
Keimzahlen
[lg KbE/ml]
von
B. thermosphacta aus den Proben mit 0,4 % Isopropylalkohol und 0,5 %
Tween80
sowie
den
Thymol - α-Terpineol – Kombinationen
in
unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über
einen Zeitraum von 12 Stunden
Konzentration
Thymol und
α-Terpineol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,4 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
100 T + 800 Te
100 T + 600 Te
40 T + 800 Te
40 T + 600 Te
m: Mittelwert
T: Thymol
n
m
UGK
OGK
1
6,89
-
-
48
7,81
7,75
3
7,87
7,59
3
3
3
3
6,76
6,99
7,90
7,88
6,16
6,64
7,58
7,81
n: Probenanzahl
Te: α-Terpineol
synergistisch antagonistisch
-
-
7,87
-
-
8,15
-
-
7,36
7,34
8,22
7,95
-
+
+
-
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Pseudomonas fragi mit Thymol und α-Terpineol
100 ppm Thymol, kombiniert mit 800 ppm α-Terpineol erreichte nach 12 Stunden
lediglich eine optische Dichte von 35, so dass eine deutliche Differenz zur optischen
Dichte der Kontrolle mit einem Wert von 180 und damit eine Wachstumshemmung
vorlag (Abbildung 44). Auch die kombinierte Anwendung von 100 ppm Thymol und
600 ppm α-Terpineol beeinflusste das Wachstum von Ps. fragi negativ; nach
12 Stunden lag die optische Dichte bei 24. Bei den Kombinationen 40 ppm Thymol
und 800 ppm α-Terpineol sowie 40 ppm Thymol und 600 ppm α-Terpineol war mit
Werten von 155 und 159 im Gegensatz zu den Ergebnissen der mikrobiologischen
Untersuchungen keine antibakterielle Wirkung nachweisbar.
124
4 Ergebnisse
-200
-150
-100
-50
0
DiffOD
40 ppm T + 600 ppm Te
100 ppm T + 600 ppm Te
0,5 % Tween80 + 0,4 % Isopropylalk.
Abbildung 44:
40 ppm T + 800 ppm Te
100 ppm T + 800 ppm Te
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12 Stunden Inkubation
bei 25 °C bei Ps. fragi. (OD = optische Dichte, Pi = α-Pinen,
T = Thymol, Gehalt in ppm)
Wie Tabelle 66 zeigt, entfalteten Thymol und α-Terpineol in allen geprüften
Kombinationen einen synergistischen antibakteriellen Effekt gegenüber Ps. fragi.
Tabelle 66:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von Ps. fragi aus
den Proben mit 0,4 % Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den
Thymol - α-Terpineol – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zei traum von 12 Stunden
Konzentration
Thymol und
α-Terpineol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
0,4 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
100 T + 800 Te
100 T + 600 Te
40 T + 800 Te
40 T + 600 Te
m: Mittelwert
T: Thymol
n
m
UGK
OGK
1
6,08
-
-
48
7,85
7,82
3
7,80
3
3
3
3
6,86
6,82
7,76
7,75
n: Probenanzahl
Te: α-Terpineol
synergistisch antagonistisch
-
-
7,88
-
-
7,75
7,85
-
-
6,70
6,66
7,71
7,71
7,01
6,97
7,81
7,79
+
+
+
+
-
OGK: obere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
125
4 Ergebnisse
4.3.6 Carvacrol und Linalool
Aeromonas hydrophila mit Carvacrol und Linalool
A. hydrophila wurde durch alle getesteten Carvacrol – Linalool – Kombinationen in
seinem Wachstum gehemmt, wie Abbildung 45 zeigt. Nach 7 Stunden Inkubation
wies A. hydrophila in der Kontrolle eine optische Dichte von 426 auf. Bei Kombination
von 50 ppm Carvacrol und 720 ppm Linalool wurde nur eine optische Dichte von 4,
bei Kombination von 50 ppm Carvacrol mit 360 ppm Linalool eine optische Dichte
von 29 erreicht. Unter Einfluss von 20 ppm Carvacrol, kombiniert mit 720 ppm bzw.
360 ppm Linalool erreichte A. hydrophila lediglich eine optische Dichte von 7 bzw.
131. Ebenso war bei 2 ppm Carvacrol mit 720 ppm Linalool und 2 ppm Carvacrol mit
360 ppm Linalool eine hemmende Wirkung zu beobachten, da die optische Dichte
Werte von 5 bzw. 167 aufwies.
-450
-400
-350
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
DiffOD
2 ppm C + 360 ppm L
20 ppm C+ 360 ppm L
50 ppm C + 360 ppm L
0, 5 % Tween80 + 1 % Isopropylalk.
Abbildung 45:
2 ppm C + 720 ppm L
20 ppm C + 720 ppm L
50 ppm C + 720 ppm L
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden Inkubation bei
30 °C bei A. hydrophila. (OD = optische Dichte, L = Linalool,
C = Carvacrol, Gehalt in ppm)
Bei Kombination von 50 ppm Carvacrol mit 720 ppm Linalool, 50 ppm Carvacrol mit
360 ppm Linalool, 20 ppm Carvacrol mit 720 ppm Linalool und 2 ppm Carvacrol mit
720 ppm Linalool waren wie in Tabelle 67 dargestellt nach 7 Stunden keine lebenden
Keime mehr nachweisbar. Damit lag in diesen Kombinationen eine synergistische
antibakterielle Wirkung vor. 2 ppm Carvacrol und 360 ppm Linalool wirkten hingegen
antagonistisch im Hinblick auf ihre Wirksamkeit gegenüber A. hydrophila.
126
4 Ergebnisse
Tabelle 67:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von A. hydrophila
aus den Proben mit 1 % Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den
Carvacrol – Linalool – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zei traum von 7 Stunden
Konzentration
Carvacrol und
Linalool in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
1 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
50 C + 720 L
50 C + 360 L
20 C + 720 L
20 C + 360 L
2 C + 720 L
2 C + 360 L
C: Carvacrol
L: Linalool
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
1
6,64
-
-
51
8,79
8,76
3
8,70
3
3
3
3
3
3
2,00
2,00
2,00
7,80
2,03
8,25
synergistisch antagonistisch
-
-
8,82
-
-
8,59
8,81
-
-
2,00
2,00
2,00
7,48
1,92
8,15
2,00
2,00
2,00
8,12
2,14
8,36
+
+
+
+
-
+
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Escherichia coli mit Carvacrol und Linalool
Ohne hemmende Zusätze erreichte E. coli nach 7 Stunden eine optische Dichte von
260. Wie Abbildung 46 zeigt, entfalteten alle geprüften Stoffkombinationen eine
wachstumshemmende Wirkung auf E.coli. Mit einem Wert von 11 wies die
Kombination 2 ppm Carvacrol mit 1200 ppm Linalool die geringste optische Dichte
auf. Bei den übrigen geprüften Stoffkombinationen wurden Werte zwischen 18 und
22 erreicht.
127
4 Ergebnisse
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
DiffOD
2 ppm C + 720 ppm L
20 ppm C + 720 ppm L
50 ppm C + 720 ppm L
0,5 % Tween80 + 1 % Isopropylalk.
Abbildung 46:
2 ppm C + 1200 ppm L
20 ppm C + 1200 ppm L
50 ppm C + 1200 ppm L
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden Inkubation bei
30 °C bei E. coli. (OD = optische Dichte, L = Linalool, C = Carvacrol,
Gehalt in ppm)
Linalool und Carvacrol zeigten außer in der Kombination 2 ppm Carvacrol mit
720 ppm
Linalool
in
allen
geprüften
Kombinationen
einen
synergistischen
keimhemmenden Effekt gegenüber E. coli (Tabelle 68).
Tabelle 68:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von E. coli aus den
Proben mit 1 % Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den Carvacrol –
Linalool – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach
der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum von 7 S tunden
Konzentration
Carvacrol und
Linalool in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollprobe
1 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
50 C + 1200 L
50 C+ 720 L
20 C + 1200L
20 C+ 720 L
2 C + 1200 L
2 C+720 L
C: Carvacrol
L: Linalool
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
1
6,15
-
-
42
8,74
8,71
3
8,76
3
3
3
3
3
3
2,00
4,78
2,00
6,66
2,00
6,70
synergistisch antagonistisch
-
-
8,82
-
-
8,70
8,83
-
-
2,00
4,66
2,00
6,48
2,00
6,61
2,00
4,89
2,00
6,85
2,00
6,80
+
+
+
+
+
-
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
128
4 Ergebnisse
Brochothrix thermosphacta mit Carvacrol und Linalool
In der Kontrollprobe erzielte B. thermosphacta nach 12 Stunden eine optische Dichte
von 167, während bei Kombination von 50 ppm Carvacrol mit 1200 ppm bzw.
720 ppm Linalool mit einem Wert von 25 bzw. 38 eine deutliche antibakterielle
Wirkung vorlag. Auch bei 20 ppm Carvacrol kombiniert mit 1200 ppm bzw. 720 ppm
Linalool war mit Werten von 5 bzw. 62 eine Wachstumshemmung feststellbar.
Abweichend von dem Ergebnis der mikrobiologischen Untersuchung der Probe
zeigte auch die Kombination von 2 ppm Carvacrol mit 1200 ppm Linalool bei
Messung
der
optischen
Dichte
eine
antibakterielle
Wirkung
gegenüber
B. thermosphacta. Wie Abbildung 47 zeigt, betrug die Differenz zur optischen Dichte
der Kontrolle -165.
-200
-150
2 ppm C + 1200 ppm L
-100
DiffOD
-50
20 ppm C + 720 ppm L
20 ppm C+ 1200 ppm L
50 ppm C+ 720 ppm L
50 ppm C+ 1200 ppm L
4 % Tween80 + 0,4 % Isopropylalk.
Abbildung 47:
0
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12 Stunden Inkubation
bei 25 °C bei B. thermosphacta. (OD = optische Dichte, L = Linalool,
C = Carvacrol, Gehalt in ppm)
50 ppm bzw. 20 ppm Carvacrol mit 1200 ppm Linalool hemmten synergistisch das
Wachstum von B. thermosphacta, wie Tabelle 69 zeigt. In den übrigen
Kombinationen lag weder eine synergistische noch eine antagonistische Wirkung
vor.
129
4 Ergebnisse
Tabelle 69:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des
95 % Konfidenzintervalls
der
Keimzahlen
[lg KbE/ml]
von
B. thermosphacta aus den Proben mit 1 % Isopropylalkohol und 0,5 %
Tween80
sowie
den
Carvacrol – Linalool – Kombinationen
in
unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über
einen Zeitraum von 12 Stunden
Konzentration
Carvacrol und
Linalool in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
1 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
50 C + 1200 L
50C + 720 L
20 C + 1200 L
20 C + 720 L
2 C + 1200 L
C: Carvacrol
L: Linalool
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
1
7,04
-
-
48
7,81
7,75
3
8,30
8,19
3
3
3
3
3
4,09
7,06
3,17
7,52
6,40
3,89
6,53
2,85
7,39
3,18
m: Mittelwert
synergistisch antagonistisch
-
-
7,87
-
-
8,41
-
-
4,28
7,58
3,50
7,65
9,62
+
+
-
-
n: Probenanzahl OGK: obere Grenze des
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Pseudomonas fragi mit Carvacrol und Linalool
Im Gegensatz zur Kontrollprobe mit einer optischen Dichte von 185 erreichte
Ps. fragi sowohl unter Einfluss der Kombinationen 50 ppm Carvacrol mit 1200 ppm
Linalool als auch unter Einfluss von 20 ppm Carvacrol mit 1200 ppm Linalool nur
eine optische Dichte von 58. Somit war bei diesen Stoffkombinationen eine
wachstumshemmende Wirkung feststellbar. Die Kombinationen 50 ppm Carvacrol
mit 720 ppm Linalool und 20 ppm Carvacrol mit 720 ppm Linalool wiesen mit einer
optischen Dichte von 106 und 137 keine antimikrobielle Wirkung auf (Abbildung 48).
130
4 Ergebnisse
-150
-100
-50
0
DiffOD
20 ppm C + 720 ppm L
20 ppm C + 1200 ppm L
50 ppm C + 720 ppm L
50 ppm C + 1200 ppm L
0,5 % Tween80 + 1 % Isopropylalk.
Abbildung 48:
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12 Stunden Inkubation
bei 25 °C bei Ps. fragi. (OD = optische Dichte, L = Linalool,
C = Carvacrol, Gehalt in ppm)
50 ppm Carvacrol mit 1200 ppm Linalool sowie 20 ppm Carvacrol mit 1200 ppm
Linalool wirkten gegenüber Ps. fragi antimikrobiell synergistisch. Bei Kombination
von 50 ppm und 20 ppm Carvacrol mit jeweils 720 ppm Linalool konnte weder eine
Keimhemmung noch eine wechselseitige Beeinflussung der antimikrobiellen
Wirksamkeit beobachtet werden (Tabelle 70).
Tabelle 70:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von Ps. fragi aus
den Proben mit 1 % Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den
Carvacrol – Linalool – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zei traum von 12 Stunden
Konzentration
Carvacrol und
Linalool in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
1 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
50 C + 1200 L
50 C+ 720 L
20 C + 1200 L
20 C + 720 L
C: Carvacrol
L: Linalool
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
1
6,86
-
-
48
7,85
7,82
3
7,89
3
3
3
3
6,83
7,85
7,12
7,89
synergistisch antagonistisch
-
-
7,88
-
-
7,80
7,98
-
-
6,13
7,85
6,87
7,83
7,52
7,85
7,37
7,94
+
+
-
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
131
4 Ergebnisse
4.3.7 Carvacrol und 1,8-Cineol
Aeromonas hydrophila mit Carvacrol und 1,8-Cineol
A. hydrophila erreichte nach 7 Stunden Inkubation in der Kontrollprobe ohne Zusatz
von Ölkomponenten eine optische Dichte von 446. Bei den Kombinationen 50 ppm
Carvacrol mit 1400 ppm 1,8-Cineol sowie 20 ppm Carvacrol mit 1400 ppm 1,8-Cineol
wurden
lediglich
Werte
von
1
bzw.
2
erreicht.
Damit
wurden
diese
Stoffkombinationen als antibakteriell wirksam eingestuft. Die Kombination von
50 ppm Carvacrol und 600 ppm 1,8-Cineol zeigte mit einer optischen Dichte von 161
ebenfalls eine Hemmwirkung. Bei Kombination von 20 ppm Carvacrol und 600 ppm
1,8-Cineol wies A. hydrophila mit einer optischen Dichte von 316 keine deutliche
Differenz zur optischen Dichte der Kontrolle und somit keine Hemmwirkung auf
(Abbildung 49).
-500
-450
-400
-350
-300
-250
DiffOD
20 ppm C + 600 ppm Ci
50 ppm C + 600 ppm Ci
0,5 % Tween80 + 1 % Isopropylalk.
Abbildung 49:
-200
-150
-100
-50
0
20 ppm C + 1400 ppm Ci
50 ppm C+ 1400 ppm Ci
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden Inkubation bei
30 °C bei A. hydrophila. (OD = optische Dichte, Ci = 1,8-Cineol,
C =Carvacrol, Gehalt in ppm)
Während die Stoffkombination 50 ppm Carvacrol mit 1400 ppm 1,8-Cineol sowie die
Kombination 20 ppm Carvacrol mit 1400 ppm 1,8-Cineol einen synergistischen
antimikrobiellen Effekt gegenüber A. hydrophila aufwiesen, waren bei Kombination
von 600 ppm 1,8-Cineol und 50 ppm oder 20 ppm Carvacrol keine synergistischen
oder antagonistischen Effekte zu erkennen (Tabelle 70).
132
4 Ergebnisse
Tabelle 71:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von A. hydrophila
aus den Proben mit 1 % Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den
Carvacrol – 1,8-Cineol – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zei traum von 7 Stunden
Konzentration
Carvacrol und
1,8-Cineol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
1 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
50 C + 1400 Ci
50 C + 600 Ci
20 C + 1400 Ci
20 C + 600 Ci
C: Carvacrol
Ci: 1,8-Cineol
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
1
5,95
-
-
51
8,79
8,76
3
8,81
3
3
3
3
4,16
8,20
5,33
8,83
synergistisch antagonistisch
-
-
8,82
-
-
8,75
8,88
-
-
3,94
7,56
4,67
8,80
4,38
8,83
5,99
8,85
+
+
-
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Escherichia coli mit Carvacrol und 1,8-Cineol
Wie aus Abbildung 50 ersichtlich, wiesen die Stoffkombinationen 50 ppm Carvacrol
und 2800 ppm 1,8-Cineol sowie 20 ppm Carvacrol und 2000 ppm 1,8-Cineol mit
einer optischen Dichte von 38 bzw. 48 eine deutliche Differenz zu der optischen
Dichte der Kontrolle auf. Damit lag bei diesen Stoffkombinationen eine Hemmwirkung
gegenüber E. coli vor. Auch die gleichzeitige Anwendung von 50 ppm Carvacrol und
2000 ppm 1,8-Cineol führte zu einer Hemmung des Bakterienwachstums. E. coli
erreichte bei dieser Kombination nach 7 Stunden einen Wert von 110. Unter Einfluss
der Kombination von 20 ppm Carvacrol und 600 ppm 1,8-Cineol erreichte E. coli eine
optische Dichte von 136, so dass abweichend von der in der mikrobiologischen
Untersuchung
ermittelten
Keimzahl
bei
der
Trübungsmessung
Stoffkombination eine keimhemmende Wirkung vorlag.
133
in
dieser
4 Ergebnisse
-250
-200
-150
-100
-50
0
50
DiffOD
20 ppm C + 2000 ppm Ci
20 ppm C + 2800 ppm Ci
50 ppm C + 2000 ppm Ci
50 ppm C + 2800 ppm Ci
0,5 % Tween80 + 1 % Isopropylalk.
Abbildung 50:
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden Inkubation bei
30 °C
bei
E.
coli.
(OD = optische Dichte,
Ci = 1,8-Cineol,
C = Carvacrol, Gehalt in ppm)
Die Kombinationen 50 ppm Carvacrol und 2800 ppm 1,8-Cineol, 50 ppm Carvacrol
und 2000 ppm 1,8-Cineol sowie 20 ppm Carvacrol mit 2800 ppm 1,8-Cineol zeigten
in der mikrobiologischen Untersuchung eine synergistische antibakterielle Wirkung
gegenüber E. coli. Lediglich bei Kombination von 20 ppm Carvacrol mit 2000 ppm
1,8-Cineol kam es zu keiner gegenseitigen Beeinflussung der antibakteriellen
Wirksamkeit, wie Tabelle 72 zeigt.
Tabelle 72:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von E. coli aus den
Proben mit 1 % Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den Carvacrol –
1,8-Cineol – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen vor und
nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum vo n 7 Stunden
Konzentration
Carvacrol und
1,8-Cineol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
1 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
50 C + 2800 Ci
50C + 2000 Ci
20 C + 2800 Ci
20 C + 2000 Ci
C: Carvacrol
Ci: 1,8-Cineol
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
1
6,04
-
-
42
8,74
8,71
3
8,66
3
3
3
3
7,14
7,99
7,10
8,61
synergistisch antagonistisch
-
-
8,82
-
-
8,58
8,75
-
-
6,58
7,96
6,97
8,48
7,70
8,02
7,23
8,74
+
+
+
-
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
134
4 Ergebnisse
Brochothrix thermosphacta mit Carvacrol und 1,8-Cineol
B. thermosphacta erreichte nach 12 Stunden in der Kontrollprobe ohne weitere
Zusätze eine optische Dichte von 172. Die Kombinationen 100 ppm Carvacrol und
2000 ppm 1,8-Cineol sowie 100 ppm Carvacrol und 1800 ppm Carvacrol erzielten
einen Wert von 3 bzw. 6 und wiesen damit eine deutliche Differenz zur optischen
Dichte der Kontrolle auf (Abbildung 51). Während in den Kombinationen mit 100 ppm
Carvacrol eine negative Beeinflussung des Wachstums von B. thermosphacta
feststellbar war, wirkten sich die Kombinationen von 50 ppm Carvacrol und
1,8-Cineol nicht mehr hemmend auf das Keimwachstum aus. So lag die optische
Dichte von 50 ppm Carvacrol, kombiniert mit 2000 ppm 1,8-Cineol bei 137, in
Kombination mit 1800 ppm 1,8-Cineol bei 81.
-200
-150
-100
-50
0
50
DiffOD
50 ppm C + 1800 ppm Ci
100 ppm C + 1800 ppm Ci
0,5 % Tween80 + 0,1 % Isopropylalk.
Abbildung 51:
In
50 ppm C + 2000 ppm Ci
100 ppm C + 2000 ppm Ci
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12 Stunden Inkubation
bei
25 °C
bei
B. thermosphacta.
(OD = optische Dichte,
Ci = 1,8-Cineol, C = Carvacrol, Gehalt in ppm)
Übereinstimmung
mit
den
Ergebnissen
der
Trübungsmessung
wurde
B. thermosphacta durch die Stoffkombinationen 100 ppm Carvacrol mit 2000 ppm
1,8-Cineol und 100 ppm Thymol mit 1800 ppm 1,8-Cineol in seinem Wachstum
gehemmt, wobei keine antagonistische oder synergistische Wirkung zwischen den
beiden Stoffen beobachtet werden konnte. Wie in Tabelle 73 dargestellt, wirkte die
Kombination 50 ppm Carvacrol mit 2000 ppm 1,8-Cineol nicht antibakteriell und
wurde als antagonistisch wirksam eingestuft.
135
4 Ergebnisse
Tabelle 73:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des
95 % Konfidenzintervalls
der
Keimzahlen
[lg KbE/ml]
von
B. thermosphacta aus den Proben mit 1 % Isopropylalkohol und 0,5 %
Tween80
sowie
den
Carvacrol – 1,8-Cineol – Kombinationen
in
unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über
einen Zeitraum von 12 Stunden
Konzentration
Carvacrol und
1,8-Cineol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
1 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
100 C + 2000 Ci
100 C + 1800 Ci
50 C + 2000 Ci
50 C + 1800 Ci
C: Carvacrol
Ci: 1,8-Cineol
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
1
6,86
-
-
48
7,81
7,75
3
7,86
7,74
3
3
3
3
6,23
5,99
7,71
7,70
5,54
5,59
7,51
7,58
synergistisch antagonistisch
-
-
7,87
-
-
7,99
-
-
6,92
6,39
7,92
7,82
-
+
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Grenze
des
Pseudomonas fragi mit Carvacrol und 1,8-Cineol
200 ppm Carvacrol führten sowohl in Kombination mit 2800 ppm als auch in
Kombination mit 2000 ppm 1,8-Cineol zu einer deutlichen Hemmung des Wachstums
von Ps. fragi. Die Kontrollprobe erreichte nach 12 Stunden eine optische Dichte von
201, wovon die optischen Dichten der Kombinationen mit 200 ppm Carvacrol mit
Werten von 1 und 2 deutlich abwichen (Abbildung 52). Ebenso blieb die optische
Dichte mit einem Wert von 67 bei kombinierter Anwendung von 100 ppm Carvacrol
und 2800 ppm 1,8-Cineol bzw. einem Wert von 58 bei Kombination von 100 ppm
Carvacrol und 2000 ppm 1,8-Cineol signifikant hinter der optischen Dichte der
Kontrolle zurück. Folglich wurde auch die Stoffkombinationen mit 100 ppm Carvacrol
als keimhemmend eingestuft.
136
4 Ergebnisse
-250
-200
-150
-100
-50
0
DiffOD
100 ppm C + 2000 ppm Ci
200 ppm C + 2000 ppm Ci
0,5 % Tween80 + 1 % Isopropylalk.
Abbildung 52:
100 ppm C + 2800 ppm Ci
200 ppm C + 2800 ppm Ci
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12 Stunden Inkubation
bei 25 °C bei Ps. fragi. (OD = optische Dichte, Ci = 1,8-Cineol,
C = Carvacrol, Gehalt in ppm)
Bei Kombination von 200 ppm Carvacrol und 2800 ppm 1,8-Cineol waren nach
12 Stunden keine lebenden Keime mehr nachweisbar, bei Kombination von 200 ppm
Carvacrol mit 2000 ppm 1,8-Cineol lagen die Keimzahlen im Mittel bei 3,0 lg KbE/ml.
Damit wiesen diese Stoffkombinationen ebenso wie die Kombinationen 100 ppm
Carvacrol
mit
2800 ppm
bzw.
2000 ppm
1,8-Cineol
eine
synergistische
antimikrobielle Wirksamkeit gegenüber Ps. fragi auf, wie auch Tabelle 74 zu
entnehmen ist.
Tabelle 74:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von Ps. fragi aus
den Proben mit 1 % Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den
Carvacrol – 1,8-Cineol – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zei traum von 12 Stunden
Konzentration
Carvacrol und
1,8-Cineol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
1 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
200 C + 2800 Ci
200 C + 2000 Ci
100 C + 2800 Ci
100 C + 2000 Ci
C: Carvacrol
Ci: 1,8-Cineol
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
synergistisch antagonistisch
1
6,77
-
-
48
7,85
7,82
7,88
3
7,84
7,80
7,88
-
-
3
3
3
3
2,00
3,00
7,17
7,70
2,00
2,97
7,12
7,56
2,00
3,09
7,21
7,84
+
+
+
+
-
-
-
-
-
m: Mittelwert n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
137
4 Ergebnisse
4.3.8 Carvacrol und α-Pinen
Aeromonas hydrophila mit Carvacrol und α-Pinen
Nach der 7-stündigen Inkubationszeit lag die optische Dichte der Kontrollprobe bei
468. Aus Abbildung 53 wird ersichtlich, dass lediglich die Kombination 100 ppm
Carvacrol mit 800 ppm α-Pinen mit einer optischen Dichte von 12 und die
Kombination 50 ppm Carvacrol und 1200 ppm α-Pinen mit einer Trübung von 205
deutlich von der Kontrollprobe abwichen. Diese Kombinationen wurden als
wachstumshemmend eingestuft. Die übrigen getesteten Kombinationen wirkten sich
nicht hemmend auf A. hydrophila aus. Bei kombinierter Anwendung von 50 ppm
Carvacrol und 800 ppm α-Pinen lag die optische Dichte bei 330. 20 ppm Carvacrol
zusammen mit 1200 ppm bzw. 800 ppm α-Pinen erreichte ein Trübung von 332 bzw.
338.
-500
-450
-400
-350
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
DiffOD
20 ppm C + 800 ppm Pi
20 ppm C + 1200 ppm Pi
50 ppm C + 800 ppm Pi
50 ppm C + 1200 ppm Pi
100 ppm C + 800 ppm Pi
1 % Isopropylalk. + 0,5 % Tween80
Abbildung 53:
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden Inkubation bei
30 °C bei
A. hydrophila. (OD = optische Dichte, Pi = α-Pinen,
C = Carvacrol, Gehalt in ppm)
Wie durch die Bestimmung der Keimzahl nachgewiesen werden konnte, entfalteten
Carvacrol und α-Pinen in allen geprüften Kombinationen einen antagonistischen
Effekt bezüglich ihrer antimikrobiellen Wirksamkeit gegenüber A. hydrophila (Tabelle
75).
138
4 Ergebnisse
Tabelle 75:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von A. hydrophila
aus den Proben mit 1 % Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den
Carvacrol – α-Pinen – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zei traum von 7 Stunden
Konzentration
Carvacrol und
α-Pinen in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
1 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
100 C + 800 Pi
50 C + 1200 Pi
50 C + 800 Pi
20 C + 1200 Pi
20 C + 800 Pi
C: Carvacrol
m: Mittelwert
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
1
6,70
-
-
51
8,79
8,76
3
8,81
3
3
3
3
3
4,82
8,54
8,75
8,71
8,84
synergistisch antagonistisch
-
-
8,82
-
-
8,74
8,87
-
-
4,74
8,42
8,69
8,71
8,73
4,90
8,67
8,81
8,77
8,95
-
+
+
+
+
+
n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des
Pi: α-Pinen
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Escherichia coli mit Carvacrol und α-Pinen
E. coli wurde durch die Kombination 200 ppm Carvacrol mit 1200 ppm α-Pinen mit
einer optischen Dichte von -1 und durch die Kombination 200 ppm Carvacrol mit
800 ppm α-Pinen mit einer optischen Dichte von 12 in seinem Wachstum gehemmt.
Bei 100 ppm Carvacrol, kombiniert mit 1200 ppm α-Pinen, wurde ein Trübungswert
von 224 erreicht, bei 100 ppm Carvacrol mit 800 ppm α-Pinen ein Wert von 205. Wie
aus Abbildung 54 ersichtlich, wiesen diese beiden Kombinationen keine deutliche
Differenz zur Kontrolle auf, die eine optische Dichte von 272 erzielte.
139
4 Ergebnisse
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
50
DiffOD
100 ppm C + 800 ppm Pi
100 ppm C + 1200 ppm Pi
200 ppm C + 800 ppm Pi
200 ppm C + 1200 ppm Pi
1 % Isopropylalk. + 0,5 % Tween80
Abbildung 54:
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden Inkubation bei
30 °C bei E. coli. (OD = optische Dichte, Pi = α-Pinen, C = Carvacrol,
Gehalt in ppm)
Die Kombinationen von 200 ppm Carvacrol mit 1200 ppm bzw. 800 ppm α-Pinen
unterstützen sich in ihrer antimikrobiellen Wirksamkeit gegenüber E. coli, während
die Kombinationen von 100 ppm Carvacrol mit 1200 ppm bzw. 800 ppm α-Pinen
weder eine antibakterielle Wirksamkeit noch eine wechselseitige Beeinflussung der
antimikrobiellen Aktivität erkennen ließen (Tabelle 76).
Tabelle 76:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von E. coli aus den
Proben mit 1 % Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den
Carvacrol - α-Pinen – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen vor
und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitrau m von 7 Stunden
Konzentration
Carvacrol und
α-Pinen in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
1 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
200 C + 1200 Pi
200 C + 800 Pi
100 C + 1200 Pi
100 C + 800 Pi
C: Carvacrol
m: Mittelwert
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
1
6,70
-
-
42
8,74
8,71
3
8,87
3
3
3
3
2,00
2,00
8,87
8,82
synergistisch antagonistisch
-
-
8,82
-
-
8,66
9,08
-
-
2,00
2,00
8,74
8,49
2,00
2,00
9,00
9,15
+
+
-
-
n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des
Pi: α-Pinen
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
140
4 Ergebnisse
Brochothrix thermosphacta mit Carvacrol und α-Pinen
In der Nährlösung ohne weitere Zusätze erreichte B. thermosphacta zur Stunde 12
eine optische Dichte von 180. Im Gegensatz dazu wiesen 400 ppm α-Pinen und
340 ppm α-Pinen, jeweils kombiniert mit 100 ppm Carvacrol eine optische Dichte von
nur -1 bzw. 41 auf. Auch die Kombination von 50 ppm Carvacrol mit 400 ppm
α-Pinen mit einer optischen Dichte von 8 sowie die Kombination 20 ppm Carvacrol
mit 400 ppm α-Pinen mit einer optischen Dichte von 7 zeigten eine deutliche
Differenz zur Kontrolle (Abbildung 55). Somit konnten die 4 Stoffkombinationen als
antimikrobiell wirksam eingestuft werden. 20 ppm Carvacrol kombiniert mit 340 ppm
α-Pinen erwies sich mit einer Trübung von 128 als wirkungslos gegenüber
B. thermosphacta.
-200
-150
-100
-50
0
DiffOD
20 ppm C + 400 ppm Pi
50 ppm C + 340 ppm Pi
50 ppm C + 400 ppm Pi
100 ppm C + 340 ppm Pi
100 ppm C + 400 ppm Pi
1 % Isopropylalk. + 0,5 % Tween80
Abbildung 55:
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12 Stunden Inkubation
bei 25 °C bei B. thermosphacta. (OD = optische Dichte, Pi = α-Pinen,
C = Carvacrol, Gehalt in ppm)
Carvacrol und α-Pinen beeinflussten sich in ihrer antibakteriellen Wirksamkeit nur in
der Kombination 100 ppm Carvacrol mit 340 ppm α-Pinen, wie Tabelle 77 zeigt. In
dieser Kombination war ein antagonistischer Effekt feststellbar. Die Kombinationen
100 ppm Carvacrol mit 400 ppm α-Pinen, 50 ppm Carvacrol mit 400 ppm α-Pinen
und 20 ppm Carvacrol mit 400 ppm α-Pinen wirkten antibakteriell, jedoch war kein
antagonistischer oder synergistischer Effekt nachweisbar.
141
4 Ergebnisse
Tabelle 77:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des
95 % Konfidenzintervalls
der
Keimzahlen
[lg KbE/ml]
von
B. thermosphacta aus den Proben mit 1 % Isopropylalkohol und
0,5 % Tween80
sowie
den
Carvacrol - α-Pinen – Kombinationen
in
unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über
einen Zeitraum von 12 Stunden
Konzentration
Carvacrol und
α-Pinen in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
1 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
100 C + 400 Pi
100 C + 340 Pi
50 C + 400 Pi
50 C + 340 Pi
20 C + 400 Pi
C: Carvacrol
m: Mittelwert
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
1
6,94
-
-
48
7,81
7,75
3
7,77
7,64
3
3
3
3
3
4,97
7,02
6,26
7,67
6,51
4,62
6,74
5,70
7,42
5,98
synergistisch antagonistisch
-
-
7,87
-
-
7,90
-
-
5,37
7,30
6,82
7,93
7,04
-
+
-
n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des
Pi: α-Pinen
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
Pseudomonas fragi mit Carvacrol und α-Pinen
Die Kombinationen von 200 ppm Carvacrol mit 1200 ppm bzw. 800 ppm α-Pinen
entfalteten ein antibakterielle Wirksamkeit gegenüber Ps. fragi. Während die
Kontrollprobe nach der Inkubationszeit eine optische Dichte von 167 aufwies,
erreichte Ps. fragi unter Einfluss von 200 ppm Carvacrol und 1200 ppm α-Pinen nur
eine optische Dichte von 7, unter Einfluss von 200 ppm Carvacrol und 800 ppm
α-Pinen eine optische Dichte von 2. Bei kombinierter Anwendung von 100 ppm
Carvacrol und 1200 ppm α-Pinen wurde ein Trübungswert von 87 erreicht, bei
Kombination von 100 ppm Carvacrol und 800 ppm α-Pinen ein Wert von 90.
Aufgrund der geringen Differenz zur optischen Dichte der Kontrolle wurden diese
beiden Kombinationen als nicht hemmend eingestuft (Abbildung 56).
142
4 Ergebnisse
-200
-150
-100
-50
0
DiffOD
100 ppm C + 800 ppm Pi
200 ppm C + 800 ppm Pi
1 % Isopropylalk. + 0,5 % Tween80
Abbildung 56:
100 ppm C + 1200 ppm Pi
200 ppm C + 1200 ppm Pi
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12 Stunden Inkubation
bei 25 °C bei Ps. fragi. (OD = optische Dichte, Pi = α-Pinen,
C = Carvacrol, Gehalt in ppm)
Die Kombination von 200 ppm Carvacrol und 1200 ppm bzw. 800 ppm α-Pinen
wirkten, wie in Tabelle 78 dargestellt, antimikrobiell gegenüber Ps. fragi. Zudem
wurde die antibakterielle Wirksamkeit dieser Konzentrationen von Carvacrol und
α-Pinen durch Kombination gesteigert. 100 ppm Carvacrol in Kombination mit 1200
bzw. 800 ppm α-Pinen ließen weder eine keimhemmende Wirkung noch eine
gegenseitige Beeinflussung erkennen.
Tabelle 78:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von Ps. fragi aus
den Proben mit 1 % Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den
Carvacrol - α-Pinen – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen vor
und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zeitrau m von 12 Stunden
Konzentration
Carvacrol und
α-Pinen in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
1 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
200 C + 1200 Pi
200 C + 800 Pi
100 C + 1200 Pi
100 C + 800 Pi
C: Carvacrol
m: Mittelwert
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
1
6,87
-
-
48
7,85
7,82
3
7,86
3
3
3
3
4,58
4,08
7,70
7,75
synergistisch antagonistisch
-
-
7,88
-
-
7,80
7,91
-
-
3,81
3,99
7,57
7,51
5,35
4,17
7,83
7,99
+
+
-
-
n: Probenanzahl
OGK: obere Grenze des
Pi: α-Pinen
UGK: untere Grenze des 95 % Konfidenzintervall
143
4 Ergebnisse
4.3.9 Carvacrol und α-Terpineol
Aeromonas hydrophila mit Carvacrol und α-Terpineol
In der Kontrolle mit Nährlösung ohne weitere Zusätze erreichte A. hydrophila nach
7 Stunden Inkubation eine optische Dichte von 462. Die optische Dichte der
Kombination 50 ppm Carvacrol mit 600 ppm α-Terpineol lag nach dieser Zeit bei 12,
die optische Dichte der Kombination 50 ppm Carvacrol mit 400 ppm α Terpineol bei
34. Wie Abbildung 57 zeigt, wiesen auch die Kombination von 20 ppm Carvacrol und
600 ppm α-Terpineol mit einer optischen Dichte von 27, die Kombination von 20 ppm
Carvacrol und 400 ppm α-Terpineol mit einer optischen Dichte von 115 sowie die
Kombination von 2 ppm Carvacrol und 600 ppm α-Terpineol mit einer optischen
Dichte von 41 eine deutliche Differenz zur Kontrolle auf und wurden als
keimhemmend eingestuft. Bei 2 ppm Carvacrol kombiniert mit 400 ppm α-Terpineol
wurde ein Trübungswert von 281 erreicht. Folglich beeinflusste diese Kombination
als einzige der geprüften Stoffkombinationen das Wachstum von A. hydrophila nicht
negativ.
-500
-450
-400
-350
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
DiffOD
2 ppm C + 400 ppm Te
20 ppm C + 400 ppm Te
50 ppm C + 400 ppm Te
0,5 % Tween80 + 1 % Isopropylalk.
Abbildung 57:
2 ppm C + 600 ppm Te
20 ppm C + 600 ppm Te
50 ppm C + 600 ppm Te
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden Inkubation bei
30 ° bei A. hydrophila. (OD = optische Dichte, Te = α-Terpineol,
C = Carvacrol, Gehalt in ppm)
A. hydrophila wurde durch die Stoffkombinationen 50 ppm Carvacrol mit 600 ppm
bzw. 400 ppm α-Terpineol, 20 ppm Carvacrol mit 600 ppm α-Terpineol sowie 2 ppm
Carvacrol mit
600 ppm
α-Terpineol in
seinem Wachstum gehemmt.
Eine
gegenseitige Beeinflussung konnte in Form eines synergistischen antibakteriellen
144
4 Ergebnisse
Effekts bei Kombination von 50 ppm Carvacrol und 600 ppm bzw. 400 ppm
α-Terpineol festgestellt werden (Tabelle 79).
Tabelle 79:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von A. hydrophila
aus den Proben mit 1 % Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den
Carvacrol – α-Terpineol – Kombinationen
in
unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum
von 7 Stunden
Konzentration
Carvacrol und
α-Terpineol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
1 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
50 C + 600 Te
50 C + 400 Te
20 C + 600 Te
20 C + 400 Te
2 C + 600 Te
2 C + 400 Te
n
C: Carvacrol
m: Mittelwert
95 % Konfidenzintervall
95 % Konfidenzintervall
m
UGK
OGK
1
6,75
-
-
51
8,79
8,76
8,82
3
8,79
8,78
8,80
-
-
3
3
3
3
3
3
6,65
7,30
7,86
8,56
7,81
8,73
6,39
6,89
7,71
8,34
7,63
8,57
6,91
7,70
8,01
8,78
7,99
8,89
+
+
-
-
n: Probenanzahl
Te: α-Terpineol
synergistisch antagonistisch
-
-
-
-
OGK: obere Grenze des
UGK: untere Grenze des
Escherichia coli mit Carvacrol und α-Terpineol
Während E. coli in der Kontrolle nach 7 Stunden einen Trübungsmesswert von 278
aufwies, lag die optische Dichte bei den Kombinationen 200 ppm Carvacrol mit
800 ppm α-Terpineol und 200 ppm Carvacrol mit 600 ppm α-Terpineol bei 10 bzw. 8.
Auch die Kombinationen 100 ppm Carvacrol mit 800 ppm α-Terpineol und 100 ppm
Carvacrol mit 600 ppm α-Terpineol wiesen mit optischen Dichten von 120 und 90
eine deutliche Differenz zur Kontrolle auf (Abbildung 58). Somit wurden diese vier
Stoffkombinationen
als
wachstumshemmend
eingestuft.
Bei
gemeinsamer
Anwendung von 50 ppm Carvacrol und 800 ppm α-Terpineol konnte mit einer
optischen Dichte von 199 keine keimhemmende Wirkung beobachtet werden.
145
4 Ergebnisse
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
50
DiffOD
50 ppm C + 600 ppm Te
100 ppm C + 600 ppm Te
200 ppm C + 600 ppm Te
0,5 % Tween80 + 1 % Isopropylalk.
Abbildung 58:
50 ppm C + 800 ppm Te
100 ppm C + 800 ppm Te
200 ppm C + 800 ppm Te
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden Inkubation bei
30 °C bei
E. coli. (OD = optische Dichte, Te = α-Terpineol,
C = Carvacrol, Gehalt in ppm)
Wie Tabelle 80 zeigt, wirkten Carvacrol und α-Terpineol mit Ausnahme der
Kombination 50 ppm Carvacrol mit 800 ppm α-Terpineol in jeder der geprüften
Kombinationen synergistisch antibakteriell gegenüber E. coli.
Tabelle 80:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von E. coli aus den
Proben mit 1 % Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den
Carvacrol - α-Terpineol – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zei traum von 7 Stunden
Konzentration
Carvacrol und
α-Terpineol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
1 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
200 C + 800 Te
200 C + 600 Te
100 C + 800 Te
100 C + 600 Te
50 C + 800 Te
C: Carvacrol
m: Mittelwert
95 % Konfidenzintervall
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
1
6,70
-
-
42
8,74
8,71
8,82
3
8,76
8,71
8,82
-
-
3
3
3
3
3
2,00
2,00
8,44
8,11
8,75
2,00
2,00
8,33
7,81
8,72
2,00
2,00
8,56
8,42
8,78
+
+
+
+
-
-
n: Probenanzahl
Te: α-Terpineol
synergistisch antagonistisch
-
-
-
-
OGK: obere Grenze des
UGK: untere Grenze des
146
4 Ergebnisse
Brochothrix thermosphacta mit Carvacrol und α-Terpineol
B. thermosphacta erreichte unter Einfluss von 100 ppm Carvacrol und 800 ppm
α-Terpineol eine optische Dichte von 112, unter Einfluss von 100 ppm und 600 ppm
α-Terpineol eine optische Dichte von 124. Bei Kombination von 50 ppm Carvacrol mit
800 ppm bzw. 600 ppm α-Terpineol lag die optische Dichte nach 12 Stunden bei 132
bzw. 182. Damit wies keine der geprüften Stoffkombinationen eine signifikante
Differenz zur Kontrolle mit einer optischen Dichte von 165 auf (Abbildung 59), so
dass
die
geprüften
Stoffkombinationen
als
nicht
hemmend
gegenüber
B. thermosphacta eingestuft wurden.
-100
-50
DiffOD
50 ppm C + 600 ppm Te
100 ppm C + 600 ppm Te
0,5 % Tween80 + 1 % Isopropylalk.
Abbildung 59:
0
50
50 ppm C + 800 ppm Te
100 ppm C + 800 ppm Te
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12 Stunden Inkubation
bei
25 °C
bei
B.
thermosphacta.
(OD = optische Dichte,
Te = α-Terpineol, C = Carvacrol, Gehalt in ppm)
In Übereinstimmung mit der Trübungsmessung war auch bei der mikrobiologischen
Untersuchung bei keiner der geprüften Stoffkombinationen eine antibakterielle
Wirkung gegenüber B. thermosphacta nachweisbar. Die Kombination von 100 ppm
Carvacrol und 800 ppm bzw. 600 ppm α-Terpineol führte zu einem Verlust der
Wirksamkeit von 100 ppm Carvacrol. Daher wurde diese Kombination, wie aus
Tabelle 81 ersichtlich, als antagonistisch eingestuft.
147
4 Ergebnisse
Tabelle 81:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des
95 % Konfidenzintervalls
der
Keimzahlen
[lg KbE/ml]
von
B. thermosphacta aus den Proben mit 1 % Isopropylalkohol und
0,5 % Tween80 sowie den Carvacrol - α-Terpineol – Kombinationen in
unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über
einen Zeitraum von 12 Stunden
Konzentration
Carvacrol und
α-Terpineol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
1 % Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
100 C + 800 Te
100 C + 600 Te
50 C + 800 Te
50 C + 600 Te
C: Carvacrol
m: Mittelwert
95 % Konfidenzintervall
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
1
6,79
-
-
48
7,81
7,75
3
7,87
7,59
3
3
3
3
7,76
7,85
7,84
7,90
7,64
7,58
7,55
7,78
n: Probenanzahl
Te: α-Terpineol
synergistisch antagonistisch
-
-
7,87
-
-
8,15
-
-
7,88
8,11
8,12
8,02
-
+
+
-
OGK:
UGK:
obere
untere
Grenze
Grenze
des
des
Pseudomonas fragi mit Carvacrol und α-Terpineol
Die Kombination von 100 ppm Carvacrol und 800 ppm bzw. 600 ppm α-Terpineol
wirkte sich hemmend auf das Wachstum von Ps. fragi auf. So wurde bei Kombination
von 100 ppm Carvacrol mit 800 ppm α-Terpineol lediglich eine Trübung von 46
erreicht, bei Kombination von 100 ppm Carvacrol und 600 ppm α-Terpineol eine
Trübung von 29. Wie Abbildung 60 zeigt, wiesen 50 ppm Carvacrol kombiniert mit
800 ppm α-Terpineol und 50 ppm Carvacrol kombiniert mit 600 ppm α-Terpineol mit
optischen Dichten von 155 und 165 keine signifikante Differenz zur optischen Dichte
der Kontrolle auf, so dass diese Kombinationen als nicht keimhemmend eingestuft
wurden.
148
4 Ergebnisse
-200
-150
-100
-50
DiffOD
50 ppm C + 600 ppm Te
100 ppm C + 600 ppm Te
0,5 % Tween80 + 1 % Isopropylalk.
Abbildung 60:
0
50 ppm C + 800 ppm Te
100 ppm C + 800 ppm Te
Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen und OD
der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12 Stunden Inkubation
bei 25 °C bei Ps. fragi. (OD = optische Dichte, Te = α-Terpineol,
C = Carvacrol, Gehalt in ppm)
Carvacrol und α-Terpineol entfalteten einen synergistischen antimikrobiellen Effekt
gegenüber Ps. fragi, wie die in Tabelle 82 dargestellten Ergebnisse der
Keimzahlbestimmung zeigten. Die übrigen geprüften Stoffkombinationen wirkten
weder antimikrobiell, noch konnte eine gegenseitige Beeinflussung der beteiligten
Stoffe beobachtet werden.
Tabelle 82:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und untere Grenze
des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen [lg KbE/ml] von Ps. fragi aus
den Proben mit 1 % Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den
Carvacrol - α-Terpineol – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zei traum von 12 Stunden
Konzentration
Carvacrol und
α-Terpineol in ppm
Inokulierte
Keimmenge
Kontrollproben
1% Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
100 C + 800 Te
100 C + 600 Te
50 C + 800 Te
50 C + 600 Te
C: Carvacrol
m: Mittelwert
95 % Konfidenzintervall
95 % Konfidenzintervall
n
m
UGK
OGK
synergistisch antagonistisch
1
6,85
-
-
48
7,85
7,82
7,88
-
-
3
7,80
7,75
7,85
-
-
3
3
3
3
7,06
6,97
7,72
7,74
6,84
6,74
7,19
7,64
7,29
7,20
8,25
7,84
+
+
-
-
-
n: Probenanzahl
Te: α-Terpineol
-
OGK:
UGK:
149
obere
untere
Grenze
Grenze
des
des
5 Diskussion
5 Diskussion
5.1
Eignung von Material und Methode
5.1.1 Auswahl der Bakterien
Da die Ergebnisse dieser Arbeit Rückschlüsse auf eine mögliche Eignung von
Gewürzen zur Verlängerung der Haltbarkeit von Lebensmitteln ermöglichen sollten,
wurde die antibakterielle Wirksamkeit verschiedener Einzelkomponenten ätherischer
Öle gegenüber Lebensmittelverderbniserregern geprüft.
Enterobacteriaceae sind Bestandteil der Mikroflora des menschlichen und tierischen
Darms und kommen bei fäkaler Kontamination, mangelnder Hygiene bei der
Herstellung von Lebensmitteln oder unzureichender Kühlung auf Lebensmitteln vor
(HUIS IN`T FELD 1996). Stellvertretend für die Familie der Enterobacteriaceae
wurde E. coli ausgewählt, der neben seiner Eigenschaft als Verderbniskeim auch
fakultativ pathogene Eigenschaften besitzt.
Aeromonaden, insbesondere A. hydrophila, sind häufig auf Fleisch, Shrimps, Fisch
und Gemüse zu finden (NEYTS et al. 2000). Durch ihren Stoffwechsel unter aeroben
Bedingungen verursachen Aeromonaden einen unangenehm „fischigen“ Geruch bei
Fischprodukten (GRAM u. DAALGARD 2002). Zudem gelten A. hydrophila und
A. veronii sobria als enteropathogene Stämme. Folglich wurde A. hydrophila
aufgrund seiner Bedeutung als Verderbniserreger von Fischprodukten sowie wegen
seines pathogenen Potentials ausgewählt.
Das Gram-positive Bakterium B. thermosphacta ist Bestandteil der Mikroflora von
gekühlt gelagertem Fleisch (BORCH et al. 1996) und ist vorherrschender Keim bei
Vakuum- oder unter Schutzatmosphäre verpackten Fleischprodukten (GARDNER
1981,
HUIS
IN`T
B. thermosphacta
VELD
unter
1996).
aeroben
Durch
seinen
Bedingungen
Stoffwechsel
einen
käsigen
verursacht
Geruch
bei
Lebensmitteln. Aus diesem Grunde und aufgrund seiner Zugehörigkeit zu den Grampositiven Bakterien, erschien es interessant, die Hemmwirkung der sechs
Ölkomponenten gegenüber B. thermosphacta zu prüfen.
150
5 Diskussion
Pseudomonas fragi wurde stellvertretend für die Familie der Pseudomonaden
ausgewählt. Pseudomonaden dominieren unter aeroben Bedingungen zusammen
mit den Enterobacteriaceae und B. thermosphacta die Mikroflora von gekühlt
gelagerten Fleisch (DAINTY u. MACKEY 1992, BORCH et al. 1996). Insgesamt sind
Pseudomonas spp. häufig in gekühlten, proteinreichen Lebensmitteln zu finden
(BORCH et al. 1996). Pseudomonaden im Allgemeinen, insbesondere Ps. fragi,
rufen durch Metabolisierung von Fett- und Aminosäuren den fruchtig-süßlichen oder
fauligen Geruch von verdorbenem Fleisch hervor (BORCH et al. 1996, HUIS IN`T
VELD 1996).
5.1.2 Auswahl der Inhaltsstoffe ätherischer Öle
Thymian bzw. Oregano werden häufig in Fleischzubereitungen bzw. mediterranen
Pastasaucen
eingesetzt.
Thymian-
und
Oreganoöl
sowie
den
beiden
Hauptkomponenten ihres ätherischen Öls, Thymol und Carvacrol, wurde bereits in
einigen Studien eine sehr gute antimikrobielle Wirksamkeit nachgewiesen (KIM et al.
1995, SIVROPOULOU et al 1996, DORMAN u. DEANS 2000). Linalool kann in
größeren Mengen im ätherischen Öl von Thymian oder Basilikum vorkommen,
α-Terpineol ist wichtiger Bestandteil des Öl von Majoran, welcher häufig zur Würzung
von Wurstwaren verwendet wird (siehe Tabelle 5). Sowohl Linalool als auch
α-Terpineol besitzen antimikrobielle Eigenschaften (KIM et al. 1995, WAN et al.
1998, CARSON et al. 2002). Ebenso zeigte Rosmarin, verwendet zur Würzung von
Fleischzubereitungen, keimhemmende Eigenschaften (QUATTARA et al. 1997,
HAMMER et al. 1999a, ANGIONI et al. 2004). 1,8-Cineol, Bestandteil des
ätherischen Öls von Lorbeer, wies in Studien von COX et al (2002) und
CARSON et al. (2002) ebenfalls eine antibakterielle Aktivität auf.
Der Schwerpunkt der Untersuchungen bezüglich der antimikrobiellen Wirksamkeit
ätherischer Öle bzw. der Ölkomponenten lag allerdings auf der Untersuchung der
Hemmwirkung
gegenüber
verschiedenen
Lebensmittelinfektions-
und
Intoxikationserregern, so dass nur wenige bzw. keine quantitativen Aussagen über
die
antimikrobielle
Wirksamkeit
gegenüber
Lebensmittelverderbnisserregern vorlagen.
151
den
ausgewählten
5 Diskussion
Aufgrund der Verwendung von Thymian, Oregano, Rosmarin, Lorbeer und Majoran
zur Aromatisierung verschiedener Lebensmittel und im Hinblick auf ihren möglichen
Nutzen für die Haltbarkeitsverlängerung von Lebensmitteln erschien es interessant,
die antimikrobielle Wirksamkeit der Hauptkomponenten ihrer ätherischen Öle
gegenüber den ausgewählten Verderbniskeimen allein und in Kombination zu
untersuchen.
5.1.3 Stammlösungen
Aufgrund der schlechten Löslichkeit der Einzelkomponenten ätherischer Öle in
wässrigen Medien wurden zur Herstellung der Stammlösungen Stoffe zur Erhöhung
der Wasserlöslichkeit der lipophilen Ölkomponenten verwendet. Zur Lösung von
Carvacrol
wurden
1%
Isopropylalkohol,
zur
Lösung
von
Thymol
0,4 %
Isopropylalkohol verwendet. Linalool, 1,8-Cineol, α-Terpineol und α-Pinen wurden mit
Hilfe
von
0,5 %
Tween80
gelöst.
Während
eine
Beeinflussung
des
Bakterienwachstums durch die verwendeten Mengen Isopropylalkohol bzw. Tween80
durch Anlegen von entsprechenden Kontrollproben ausgeschlossen wurde, konnte
eine Beeinflussung der antibakteriellen Wirksamkeit der Ölkomponenten durch
Isopropylalkohol bzw. Tween80 nicht ausgeschlossen werden.
BURT et al. (2005) prüften die Beeinflussung der Wirksamkeit von Carvacrol
gegenüber E. coli O157:H7 bei Zusatz von Ethanol sowie den Stabilisatoren
Agar-Agar und Carragen zum Medium. Alle drei Stoffe führten zu einer Erhöhung der
antimikrobiellen Aktivität von Carvacrol, wobei Ethanol die größte Steigerung der
antibakteriellen Aktivität bewirkte.
Die Verwendung der Emulgatoren Tween80 und Tween20 verursachte regelmäßig
eine Abnahme der antimikrobiellen Wirksamkeit ätherischer Öle und ihrer
Einzelkomponenten. So bewirkte eine steigende Zunahme von Tween80 zum
Nähragar eine fortschreitende Abnahme der antimikrobiellen Wirksamkeit von
Thymol, Carvacrol, 1,8-Cineol, α-Terpineol und Linalool bei Anwendung der
Agardiffussionsmethode (JUVEN et al. 1994, CARSON u. RILEY 1995). Der Verlust
der antimikrobiellen Wirksamkeit der Öle bzw. Ölkomponenten bei Zugabe des
Tensids Tween80 wird möglicherweise durch die Aufnahme des antimikrobiellen
152
5 Diskussion
Agens in Mizellen verursacht,
wodurch das Agens nicht mehr mit den
Mikroorganismen reagieren kann (HAMMER et al. 1999b). Ebenso ist eine
Förderung des Bakterienwachstums durch Tween80 als Ölsäurequelle denkbar
(CARSON u. RILEY 1995). Gemäß Desinfektionsmittelrichtlinie der Deutschen
Veterinärmedizinischen Gesellschaft (2007) führt Tween80 in einer Konzentration
von 1 % im Medium zu einer Neutralisation von Alkoholen und Phenolen.
Da Linalool und α-Terpineol der Gruppe der Terpen-Alkohole zuzuordnen sind, ist
eine durch die Verwendung von 0,5 % Tween80 bedingte Abschwächung der
antibakteriellen Wirksamkeit nicht auszuschließen.
5.1.4 Messung der optischen Dichte
Die Messung der optischen Dichte eignet sich vornehmlich zur qualitativen
Einschätzung der antibakteriellen Wirksamkeit der Inhaltsstoffe ätherischer Öle.
Rückschlüsse auf die Keimzahl sind möglich, allerdings liegt die Messungenauigkeit
bei mindestens 0,5 lg KbE/ml, so dass eine abschließende Bestimmung der
Keimzahl mit mikrobiologischen Methoden, z. B. Ausstreichen der Proben auf
Nähragar, nötig ist (HOLLEY u. PATEL 2005). Zudem ist durch Messung der
optischen Dichte eine Unterscheidung zwischen lebenden und toten Bakterien nicht
möglich (MARINO et al. 1999, HOLLEY u. PATEL 2005).
Die optische Dichte wurde bei einer Wellenlänge von 490 nm gemessen. Diese
Wellenlänge verwendeten bereits UPMANN et al. (2001), die ebenfalls die
Trübungsmessung nutzten, um das Wachstum von Pseudomonas spp., E. coli und
B. thermosphacta in einer Flüssigkultur unter Einfluss von ätherischen Ölen zu
verfolgen.
5.1.5 Definition der antimikrobiellen Wirksamkeit
Gemäß KROKER et al. (2002) kann bei der Einwirkung von antibakteriell wirksamen
Substanzen auf Bakterien zwischen zwei Grundeffekten unterschieden werden.
Werden durch Einwirkung des Chemotherapeutikums Bakterien abgetötet, spricht
man von einem bakteriziden Effekt. Überleben die Bakterien, unterliegen jedoch
einer Wachstumshemmung, spricht man von einem bakteriostatischen Effekt.
153
5 Diskussion
In der vorliegenden Arbeit erfolgte die Einstufung einer Einzelstoffkonzentration bzw.
Stoffkombination als bakteriostatisch wirksam (keimhemmend) durch Vergleich von
Konfidenzintervallen in Kombination mit dem Ergebnis der Trübungsmessung. War
die nach Ende der Inkubationszeit unter Einfluss einer Einzelstoffkonzentration
erreichte
Keimzahl
geringer
als
die
inokulierte
Keimzahl,
so
wurde
die
Stoffkonzentration als bakterizid wirksam eingestuft (siehe Kapitel 3.3). Die
inokulierte Keimzahl wurde durch Bestimmung der Keimzahl in nur einer Stichprobe
der Keimsuspension bestimmt. Es besteht daher die Möglichkeit, dass die ermittelte
Keimzahl nicht repräsentativ für die gesamte Ausgangs-Keimsuspension war und
damit eine Einzelstoffkonzentration fälschlicher Weise als bakterizid eingestuft oder
ein bakterizider Effekt übersehen wurde.
In Abhängigkeit der verwendeten Methode kann eine Einstufung in bakteriostatisch
oder
bakterizid
auch
nach
anderen
Kriterien
erfolgen.
So
definierten
SMITH-PALMER et al. (1998) eine Stoffkonzentration als bakteriostatisch wirksam,
die das Wachstum des geprüften Bakteriums in Bouillon verhinderte, das Bakterium
bei Ausstreichen der Nährbouillon auf Nähragar jedoch noch vermehrungsfähig war.
Konnte auch auf dem Nähragar kein lebendes Bakterium mehr nachgewiesen
werden, wurde die Stoffkonzentration als bakterizid eingestuft. Im Vergleich zu der in
dieser Arbeit verwendeten Methode zur Unterscheidung zwischen bakterizider und
bakteriostatischer Wirkung hat die Methode von SMITH-PALMER et al. (1998) den
Nachteil, dass die ursprünglich inokulierte Keimmenge nicht berücksichtigt wurde.
Somit besteht die Möglichkeit, dass bakterizide Effekte unentdeckt blieben.
5.1.6 Statistische Auswertung
Die statistische Auswertung der Ergebnisse, anhand derer die antibakterielle
Wirksamkeit der Einzelstoffe bzw. Stoffkombinationen beurteilt wurde, erfolgte durch
Berechnung der 95 % Konfidenzintervalle. Während für die Berechnung der Grenzen
der Konfidenzintervalle der Kontrollproben eine Stichprobenanzahl von 42 (E. coli,
Ps. fragi), 48 (B. thermosphacta) und 51 (A. hydrophila) zur Verfügung stand,
entfielen auf jede geprüfte Einzelstoffkonzentration bzw. Stoffkombination lediglich
3 Stichproben.
Die
Stichprobenanzahl
154
wirkt
sich
auf
die
Größe
des
5 Diskussion
Konfidenzintervalls
aus,
wobei
eine
abnehmende
Stichprobenanzahl
eine
Vergrößerung des Konfidenzintervalls zur Folge hat. Erstrebenswert ist jedoch eine
möglichst hohe Stichprobenanzahl, die ein kleines Konfidenzintervall ergibt und eine
genaue und aussagekräftige Schätzung erlaubt (SACHS 2003).
Aufgrund der geringen Stichprobenanzahl bei der Prüfung der Einzelstoffe bzw.
Stoffkombinationen ergaben sich im Gegensatz zu den Kontrollproben mit hoher
Stichprobenanzahl große Konfidenzintervalle. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass
einige
Einzelstoffkonzentrationen
bzw.
Stoffkombinationen
hinsichtlich
ihrer
antimikrobiellen Wirksamkeit falsch eingeschätzt wurden.
Zudem liegt bei einem Vertrauensbereich von 95 % eine Irrtumswahrscheinlichkeit
von 5 % vor. Dies bedeutet, dass in 5 % aller Fälle der wahre Mittelwert der
Stichproben nicht vom Konfidenzintervall umschlossen wird, das Konfidenzintervall
also nicht repräsentativ für die Grundgesamtheit ist (SACHS 2003). Damit liegt die
Wahrscheinlichkeit, die antimikrobielle Wirksamkeit einer Einzelstoffkonzentration
oder Stoffkombination falsch einzuschätzen bei 5 %.
Zusätzlich zur Keimzahl, die als Grundlage der statistischen Auswertung diente,
wurde auch das Ergebnis der Messung der optischen Dichte zur qualitativen
Einschätzung der antimikrobiellen Wirksamkeit herangezogen.
Stimmen
die
Ergebnisse der mikrobiologischen Untersuchung und die Ergebnisse der Messung
der optischen Dichte in ihrer Aussage bzgl. der antibakteriellen Wirksamkeit eines
Einzelstoffes
bzw.
einer
Stoffkonzentration
überein,
ist
die
Gefahr
einer
Fehleinschätzung gering. Weisen Trübungsmessung und statistische Auswertung
der bestimmten Keimzahlen widersprüchliche Ergebnisse auf, ist eine korrekte
Einschätzung der antimikrobiellen Wirksamkeit nicht sicher möglich.
5.1.7 Vergleichbarkeit der Ergebnisse
Die Ergebnisse bzgl. der antimikrobiellen Aktivität von Gewürzen, ätherischen Ölen
oder
deren
Einzelkomponenten
sind
aufgrund
der
unterschiedlichen
Versuchsbedingungen oft schwer zu vergleichen (BAGAMBOULA et al. 2004). Je
nach Zielsetzung der Studie werden bei den in Kapitel 2.3. beschrieben Methoden
unterschiedliche Inkubationstemperaturen (4 – 37 °C ), unterschiedliche pH-Werte
155
5 Diskussion
(4 – 8) und Expositionsdauern (Stunden bis Wochen) verwendet (HOLLEY u. PATEL
2005). Bei der Einschätzung der antimikrobiellen Wirksamkeit von Gewürzen und
ätherischen Ölen führt die z.T. erheblich schwankende Zusammensetzung zu
unterschiedlichen Ergebnissen (ZAIKA et al. 1988). Neben diesen Einflüssen gibt es
zahlreiche weitere Faktoren, die sich auf die Ergebnisse einer Prüfung der
antimikrobiellen Wirksamkeit eines ätherischen Öls oder einer Ölkomponente
auswirken können. Zu diesen Faktoren gehören chemische und physikalische
Eigenschaften des getesteten Agens, z.B. Flüchtigkeit, Hydrophobizität und
Kompatibilität des Stoffs zu der angewendeten Methode sowie Gehalt an Stärke,
Protein und Lipiden im verwendeten Medium (HAO et al. 1998, BURT 2004).
Weiterhin wirkt sich die Empfindlichkeit der geprüften Bakteriengattung auf die
antimikrobielle Wirksamkeit des Agens aus, wobei neben der Gattung auch Speziesund
sogar
Stammzugehörigkeit
des
Bakteriums,
sowie
Umgang
mit
der
Bakterienkultur und Größe des Inokulums das Ergebnis entscheidend beeinflussen
können (GILL et al. 2002, BAGAMBOULA et al. 2004). Daher ist nur ein
eingeschränkt aussagekräftiger Vergleich der Ergebnisse dieser Arbeit mit den
Ergebnissen anderer Autoren möglich.
5.2
Einzelstoffe
In Übereinstimmung mit den Ergebnissen von Studien anderer Autoren zeigten
Thymol und Carvacrol die stärkste antimikrobielle Wirksamkeit (COSENTINO et al.
1999, DORMAN u. DEANS 2000, BAGAMBOULA et al. 2004). Ebenso wie in einer
Studie von DORMAN und DEANS (2000) war Thymol in seiner Wirksamkeit
Carvacrol geringfügig überlegen.
KIM et al. (1995) wiesen Carvacrol eine antibakterielle Wirkung gegenüber
E. coli O157:H7 in einer Konzentration von 500 µg/ml nach. Im Gegensatz dazu
hemmte Carvacrol in einer Studie von COSENTINO et al. (1999) E. coli O157:H7
bereits ab einer Konzentration von 225 ppm, Thymol hemmte E. coli O157:H7 ab
einer Konzentration von 450 ppm. In der vorliegenden Arbeit wirkten Carvacrol und
Thymol bereits ab 200 ppm antibakteriell gegenüber E. coli. Damit zeigte Carvacrol
eine im Gegensatz zu den Ergebnissen der Studie von COSENTINO et al. (1999)
156
5 Diskussion
bessere antimikkrobielle Wirksamkeit gegenüber E. coli und eine diesbezüglich
gleichwertige Wirksamkeit von Thymol. Da verschiedene Stämme einer Bakterienart
sich in ihrer Empfindlichkeit gegenüber ätherischen Ölen unterscheiden können
(BAGAMBOULA et al. 2004), ist der beobachtete Unterschied vermutlich auf die
Verwendung unterschiedlicher Stämme von E. coli zurückzuführen.
Pseudomonas spp. erwiesen sich häufig als resistent gegenüber der antimikrobiellen
Wirksamkeit ätherischer Öle (HOLLEY u. PATEL 2005). SIVROPOULOU et al.
(1996) und COSENTINO et al. (1999) konnten Thymol und Carvacrol auch in
Konzentrationen
von
900 ppm
keine
antimikrobielle
Wirkung
gegenüber
Ps. aeruginosa nachweisen. Im Gegensatz dazu wies Ps. fragi in der vorliegenden
Arbeit eine größere Empfindlichkeit gegenüber Thymol und Carvacrol auf. Ps. fragi
wurde bereits durch 100 ppm Thymol bzw. 200 ppm Carvacrol in seinem Wachstum
gehemmt.
Linalool entfaltete nach Thymol und Carvacrol die beste antibakterielle Wirksamkeit.
Dieses Ergebnis steht im Gegensatz zu den Ergebnissen der Studien von
DORMAN und DEANS (2000) und COSENTINO et al. (1999), die α-Terpineol im
Vergleich zu Linalool als antimikrobiell wirksamer gegenüber den ausgewählten
Bakterien einstuften. KIM et al. (1995) hingegen wiesen Linalool im Vergleich zu
α-Terpineol eine bessere antimikrobielle Wirksamkeit gegenüber L. monocytogenes
nach.
Den größten antimikrobiellen Effekt erzielte Linalool in der vorliegenden Arbeit
gegenüber A. hydrophila, gefolgt von B. thermosphacta. Ps. fragi und E. coli zeigten
sich gegenüber Linalool weniger empfindlich.
Insgesamt ist die antibakterielle Aktivität von Linalool als wesentlich schwächer im
Vergleich zu derjenigen von Thymol oder Carvacrol einzustufen. So konnte Linalool
auch von COSENTINO et al. (1999) nur eine moderate antibakterielle Wirksamkeit
gegenüber E. coli und den Gram-positiven Keimen L. monocytogenes und St. aureus
nachgewiesen werden. In einer Studie unter Verwendung der Agardiffusionsmethode
hemmte Linalool das Wachstum von A. hydrophila und B. thermosphacta, erwies
sich gegenüber Ps. fragi im Widerspruch zu den Ergebnissen dieser Arbeit als
wirkungslos (WAN et al. 1998).
157
5 Diskussion
α-Pinen wies im Vergleich zu 1,8-Cineol eine geringfügig bessere antimikrobielle
Aktivität auf. 1,8-Cineol zeigte ein breiteres Wirkungsspektrum als α-Pinen, jedoch
war die antibakterielle Wirksamkeit von α-Pinen gegenüber A. hydrophila und
B. thermosphacta sehr viel stärker ausgeprägt, als die von 1,8-Cineol. Zudem war es
aufgrund mangelnder Löslichkeit nicht möglich, die antimikrobielle Wirksamkeit von
α-Pinen in ähnlich hohen Dosen wie 1,8-Cineol gegenüber Ps. fragi und E. coli zu
testen. DORMAN und DEANS (2000) prüften die antibakterielle Aktivität von α-Pinen
und 1,8-Cineol gegenüber 25 Bakterienarten. Dabei wies α-Pinen im Vergleich zu
1,8-Cineol ebenfalls eine bessere antimikrobielle Wirksamkeit auf.
COX et al. (2002) prüften die antimikrobielle Wirksamkeit von 1,8-Cineol gegenüber
Ps. aeruginosa, St. aureus und E. coli. Das Gram-positive Bakterium St. aureus
zeigte
sich
dabei
wesentlich
empfindlicher
gegenüber
der
antimikrobiellen
Wirksamkeit von 1,8-Cineol als E. coli. Auch in der vorliegenden Arbeit wies das
Gram-positive Bakterium B. thermosphacta eine größere Empfindlichkeit gegenüber
der antimikrobiellen Wirksamkeit von 1,8-Cineol als E.coli auf.
Im Gegensatz zu den Ergebnissen dieser Arbeit konnten DORMAN und DEANS
(2000) α-Pinen keine antibakterielle Wirkung gegenüber B. thermosphacta und
A. hydrophila
nachweisen,
jedoch
zeigte
α-Pinen
in
dieser
Studie
eine
keimhemmende Wirkung gegenüber E. coli. CARSON et al. (2002) hingegen
konnten ebenfalls keinen Einfluss von α-Pinen auf das Wachstum von E. coli
feststellen.
Im Widerspruch zu Ergebnissen von Studien anderer Autoren zeigte α-Terpineol in
der vorliegenden Arbeit die geringste antimikrobielle Wirksamkeit. So konnten
DORMAN und DEANS (2000) α-Terpineol eine antimikrobielle Wirksamkeit
gegenüber E. coli, A. hydrophila, B. thermosphacta, Ps. aeruginosa sowie weiteren
21 der insgesamt 27 geprüften Bakterien, darunter Lb. plantarum, Y. enterocolitica,
St. aureus und Proteus vulgaris nachweisen und stuften α-Terpineol nach Thymol
und Carvacrol als die wirksamste Ölkomponente ein. Auch COSENTINO et al. (1999)
konnten α-Terpineol eine antibakterielle Aktivität gegenüber E. coli und auch
S. Typhimurium nachweisen, gegenüber Ps. fragi, Y. enterocolitica, St. epidermidis
158
5 Diskussion
und L. monocytogenes blieb α-Terpineol jedoch wirkungslos. COSENTINO et al.
(1999) schätzten α-Terpineol ebenfalls als wirksamsten Inhaltsstoff ätherischer Öle
nach Thymol und Carvacrol ein. KIM et al. (1995) beobachteten hingegen eine
vergleichsweise geringe antimikrobielle Wirksamkeit von α-Terpineol gegenüber den
geprüften Bakterien (u.a. E. coli, L. monocytogenes) und stuften die Ölkomponenten
Citral, Carvacrol, Geraniol und Eugenol als antimikrobiell wirksamer ein.
Die sehr gering ausgeprägte bzw. fehlende antimikrobielle Aktivität von α-Terpineol
in dieser Arbeit könnte auf die Verwendung von 0,5 % Tween80 zurückzuführen sein.
Tween80 wurde bei Herstellung der Stammlösung zur Emulsion von α-Terpineol in
der Nährlösung verwendet. Da α-Terpineol der Gruppe der Monoterpen-Alkohole
zuzuordnen ist (ANGELINI et al. 2003), ist eine negative Beeinflussung der
antibakteriellen Wirksamkeit durch die verwendete Menge Tween80 denkbar. So
konnten DORMAN und DEANS (2000), die in ihrer Studie Tween80 nicht
verwendeten, α-Terpineol ein wesentlich größeres Wirkungsspektrum nachweisen
als KIM et al. (1995) und COSENTINO et al. (1999), die in ihrer Studie 0,5 %
Tween80 bzw. 1 % Tween20 zur Emulsion von α-Terpineol verwendeten.
Ebenso wie ihre beiden Hauptkomponenten Thymol und Carvacrol entfalten auch die
Öle von Thymian und Oregano regelmäßig die beste antimikrobielle Wirksamkeit im
Vergleich zu den ätherischen Ölen anderer Gewürzpflanzen (SMITH-PALMER et al.
1998, COSENTINO et al. 1999, HAMMER et al. 1999a, DORMAN u. DEANS 2000).
Dabei ist die antibakterielle Aktivität der Öle stark von ihrem Gehalt an Thymol bzw.
Carvacrol abhängig (ALIGIANNIS et al. 2001, PENALVER et al. 2005, BOZIN et al.
2006).
Linalool kommt in größeren Mengen in Thymian vom Linalool-Typ vor und ist ein
Hauptbestandteil des ätherischen Öls von Basilikum und Ylang-Ylang (BARATTA et
al. 1998, THOMPSON et al. 2003, BOZIN et al. 2006). BOZIN et al. (2006) stellten
eine im Vergleich zu Oregano-und Thymianöl etwas geringere antimikrobielle
Wirksamkeit von Basilikumöl fest, wobei das Wirkungsspektrum dem von Thymianöl
entsprach. BARATTA et al. (1998) verglichen die Wirksamkeit von Ylang-Ylang-Öl
mit 14 % Linalool mit der Wirkung zweier Rosmarinöle, wobei eines der Rosmarinöle
41 % α-Pinen enthielt, das andere 47 % 1,8-Cineol. Ebenso wie die beiden
159
5 Diskussion
Einzelkomponenten α-Pinen und 1,8-Cineol in der vorliegenden Arbeit waren die
beiden Rosmarinöle in ihrer antibakteriellen Wirksamkeit insgesamt gleichwertig.
Zudem waren die Rosmarinöle bzgl. ihrer antimikrobiellen Aktivität dem Öl von
Ylang-Ylang überlegen, was vermutlich auf den verhältnismäßig geringen Gehalt an
Linalool zurückzuführen ist.
Lorbeeröl enthält bis zu 61 % 1,8-Cineol, α-Pinen ist bis zu einem Anteil von 34 % in
Rosmarinöl zu finden und α-Terpineol ist bis zu einem Anteil von 7 % in Majoranöl
enthalten (KOMAITIS et al. 1992, DADALIOĞLU et al. 2004, ANGIONI et al. 2004).
Entsprechend den Ergebnissen der Prüfung der antibakteriellen Eigenschaften von
1,8-Cineol, α-Pinen und α-Terpineol zeigte Lorbeeröl eine bessere antimikrobielle
Wirksamkeit als Rosmarin- und Majoranöl (SMITH-PALMER et al. 1998, HAMMER et
al. 1999a).
Alle geprüften Einzelkomponenten ätherischer Öle zeigten in der niedrigsten
geprüften Konzentration keinen antibakteriellen Effekt gegenüber den ausgewählten
Lebensmittelverderbniserregern.
Die
für
eine
Hemmwirkung
erforderlichen
Konzentrationen lagen deutlich über denjenigen, die bei Zusatz einer zu
Würzzwecken üblichen Menge von 1 g/kg Thymian, 0,5 g/kg Oregano, 2 g/kg
Lorbeer, 2 g/kg Rosmarin oder 3 g/kg Majoran erreicht werden können.
Gegenüber der antimikrobiellen Wirkung der Einzelkomponenten ätherischer Öle war
A. hydrophila am empfänglichsten, gefolgt von B. thermosphacta, E. coli und
Ps. fragi. Die im Vergleich zu der Empfindlichkeit der Gram-positiven Spezies
B. thermosphacta größere Empfindlichkeit der Gram-negativen Spezies A. hydrophila
gegenüber den Einzelkomponenten ätherischer Öle steht im Widerspruch zu
Ergebnissen einiger Studien, in denen Gram-negative Keime deutlich resistenter
waren (WAN et al. 1998, DORMAN u. DEANS 2000, LAMBERT et al. 2001).
Andererseits wiesen in Studien anderer Autoren Gram-positive Keime eine geringere
Empfindlichkeit gegenüber ätherischen Ölen auf (KIM et al. 1995, QUATTARA et al.
1997).
160
5 Diskussion
5.3
Stoffkombinationen
Um mögliche synergistische oder antagonistische Effekte zwischen den eingangs
geprüften Einzelkomponenten ätherischer Öle entdecken zu können, wurden
unterschiedliche Konzentrationen der Ölkomponenten miteinander kombiniert und
ihre antibakterielle Wirksamkeit gegenüber den ausgewählten Mikroorganismen
untersucht. Während die antimikrobielle Wirksamkeit für Einzelkomponenten bereits
in einigen Studien untersucht wurde, finden sich in der Literatur nur sehr wenige
Informationen über Wechselwirkungen zwischen den Inhaltsstoffen ätherischer Öle
und deren Auswirkungen auf die antimikrobielle Wirksamkeit (HOLLEY u. PATEL
2005).
Thymol und Carvacrol wiesen bzgl. ihrer antimikrobiellen Wirksamkeit gegenüber
allen geprüften Bakterien einen synergistischen Effekt auf. In Übereinstimmung mit
diesem Ergebnis stellten auch BURT et al. (2005) und LAMBERT et al. (2001) einen
synergistischen antimikrobiellen Effekt zwischen Thymol und Carvacrol fest, als sie
die antibakterielle Wirksamkeit dieser Kombination gegenüber E. coli, St. aureus und
Ps. aeruginosa prüften. Auch in weiteren Studien wurde eine Abhängigkeit der
antimikrobiellen Wirksamkeit von Oregano - und Thymianöl von ihrem Gehalt an
Thymol und Carvacrol festgestellt. Öle mit einem hohen Phenolgehalt, d.h. mit einem
hohen Gehalt an Thymol und Carvacrol waren dabei antimikrobiell wirksamer, als
Öle mit einem geringerem Phenolgehalt (ADAM et al. 1998, BOZIN et al. 2006).
Im Vergleich zu den anderen geprüften Bakterien erwies sich Ps. fragi gegenüber der
der antibakteriellen Wirkung der Kombination von Thymol und Carvacrol als relativ
unempfindlich. Lediglich die Kombination 100 ppm Thymol und 100 ppm Carvacrol
zeigte eine synergistische antibakterielle Aktivität gegenüber Ps. fragi. In
Übereinstimmung mit diesem Ergebnis ist für die Hemmung von Ps. aeruginosa eine
höher konzentrierte Kombination von Thymol und Carvacrol nötig, als für die
Hemmung von St. aureus (LAMBERT et al. 2001).
Insgesamt war die Kombination von Thymol und Carvacrol die bezüglich ihrer
Hemmwirkung erfolgreichste Stoffkombination. Gegenüber A. hydrophila und
B. thermosphacta trat eine signifikante Hemmwirkung auch in der Kombination
161
5 Diskussion
40 ppm Thymol mit einer sensorisch akzeptablen Menge Carvacol und einer die
sensorisch noch akzeptable Menge nur um das 10-fache übertreffenden Menge
Thymol auf.
Thymol und Linalool sowie Carvacrol mit Linalool wirkten dosisabhängig gegenüber
jeder der geprüften Bakterienarten synergistisch bezüglich ihrer antibakteriellen
Aktivität. Ein antagonistischer Effekt war nur bei Kombination von 4 ppm Thymol mit
360 ppm Linalool gegenüber A. hydrophila feststellbar. Die größte Steigerung der
antimikrobiellen Wirksamkeit durch Kombination von Thymol bzw. Carvacrol mit
Linalool konnte gegenüber E. coli verzeichnet werden. SIVROPOULOU et al. (1999)
vermuteten ebenfalls einen synergistischen Effekt zwischen dem Phenolanteil von
Oreganoöl und Linalool. So wies eines der drei geprüften Oreganoöle trotz eines
Phenolgehalts von nur 32 % eine ebenso gute Hemmwirkung gegenüber St. aureus,
S. Typhimurium, Ps. aeruginosa und B. subtilis auf, wie die beiden übrigen
Oreganöle mit einem Phenolgehalt von 80 % bzw. 60 %. Ursache für die gute
Wirksamkeit des Oreganoöls mit dem geringen Gehalt an Phenolen könnte der im
Vergleich zu den beiden anderen Ölen hohe Anteil an Linalool und α-Terpineol und
damit verbundene synergistische Effekte sein.
Thymol und 1,8-Cineol entfalteten gegenüber A. hydrophila, E. coli und
B. thermosphacta dosisabhängig einen synergistischen Effekt, gegenüber Ps. fragi
konnte keine wechselseitige Beeinflussung festgestellt werden. Im Gegensatz dazu
führte
1,8-Cineol
in
Kombination
mit
Carvacrol
zu
einer
Steigerung
der
antimikrobiellen Aktivität gegenüber Ps. fragi. Antagonistische Effekte wurden nicht
beobachtet. Thymol und 1,8-Cineol weisen neben dem synergistisch antibakteriellen
Effekt auch einen synergistisch antimykotischen Effekt auf (PINA-VAZ et al. 2004).
Thymol und α-Pinen wirkten in Abhängigkeit ihrer Konzentration synergistisch
antibakteriell gegenüber A. hydrophila, E. coli und B. thermosphacta, gegenüber
Ps. fragi wurde keine wechselseitige Beeinflussung der keimhemmenden Wirkung
festgestellt. Die Kombination von Carvacrol und α-Pinen verursachte bezüglich der
antibakteriellen Wirksamkeit einen synergistischen Effekt gegenüber E. coli und
Ps. fragi, gegenüber A. hydrophila jedoch einen antagonistischen Effekt.
162
5 Diskussion
In Übereinstimmung mit dem beobachteten Antagonismus zwischen Carvacrol und
α-Pinen wiesen ein ätherisches Öl von Thymus capitatus und ein ätherisches Öl von
Thymus herba barona trotz ähnlichem Gehalt Phenolen eine unterschiedliche
Wirksamkeit gegenüber dem Gram-positiven Bakterium L. monocytogenes auf
(COSENTINO et al. 1999). Das Öl von Thymus herba barona mit einem Anteil von
nur 2 % α-Pinen wirkte in deutlich geringeren Mengen antimikrobiell gegenüber
L. monocytogenes, als das Öl von Thymus capitatus mit einem Gehalt von 25 %
α-Pinen.
Thymol bzw. Carvacrol und α-Terpineol hemmten in Abhängigkeit von ihrer
Konzentration synergistisch das Wachstum von A. hydrophila, E. coli und Ps. fragi.
In Übereinstimmung mit diesem Ergebnis zogen BIONDI et al. (1993) in ihrer Studie
ebenfalls einen synergistischen Effekt zwischen α-Terpineol und Carvacrol als
mögliche Ursache für die gute antimikrobielle Wirksamkeit eines Oreganoöls mit
geringem Gehalt an Carvacrol in Betracht.
Die gemeinsame Anwendung von Thymol bzw. Carvacrol und α-Terpineol
verursachte in der vorliegenden Arbeit eine Abnahme der antimikrobiellen Aktivität
gegenüber B. thermosphacta. UPMANN et al. (2001) untersuchten die antimikrobielle
Wirksamkeit von Majoran in Hackfleisch und stellten dabei bei der Trübungsmessung
einen wachstumsfördernden Einfluss gegenüber B. thermosphacta fest. Da Thymol
und α-Terpineol Bestandteil des ätherischen Öl von Majoranöl sind (DAFERERA et
al. 2000), spielt bei Entstehung dieses Effekts möglicherweise die Aufhebung der
antimikrobiellen Wirksamkeit von Thymol durch α-Terpineol eine Rolle.
Insgesamt führte die Kombination der Einzelkomponenten insbesondere bei E. coli,
aber auch bei Ps. fragi zur größten Steigerung der antimikrobiellen Eigenschaften.
Antagonistische Effekte hinsichtlich der antibakteriellen Wirksamkeit wurden vor
allem bei B. thermosphacta beobachtet, seltener auch bei A. hydrophila. So führte
die Kombination von Thymol und α-Pinen, Carvacrol und 1,8-Cineol, Carvacrol und
α-Pinen sowie Carvacrol und α-Terpineol dosisabhängig zu einer Abschwächung der
Hemmwirkung gegenüber B. thermosphacta im Vergleich zur Wirksamkeit der
Einzelstoffe. Gegenüber A. hydrophila entfalteten die Kombination von 10 ppm
163
5 Diskussion
Thymol mit 360 ppm Linalool, 2 ppm Carvacrol und 360 ppm Linalool sowie alle
getesteten Kombinationen von Carvacrol und α-Pinen einen antagonistischen Effekt
bezüglich ihrer antimikrobiellen Wirksamkeit
5.4
Bedeutung der Ergebnisse für die Einschätzung der antimikrobiellen
Wirksamkeit von Gewürzen
Ätherische Öle enthalten neben ihren Hauptkomponenten, die bis zu 85 % des
ätherischen Öls ausmachen können, ca. 60 weitere Komponenten. Da Gewürze eine
bessere antimikrobielle Aktivität besitzen als Gewürzextrakte und ätherische Öle
bessere keimhemmende Wirkung aufweisen, als ihre isolierten Hauptkomponenten,
scheinen die Nebenkomponenten für die antimikrobielle Wirksamkeit eines
Gewürzes bzw. dessen ätherischen Öls ebenfalls bedeutsam zu sein (SHELEF
1983; LACHOWICZ et al. 1998, BURT et al. 2004). In der eigenen Studie wurden
jedoch jeweils nur zwei Inhaltstoffe ätherischer Öle miteinander kombiniert, um
mögliche synergistische oder antagonistische Einflüsse ohne Beeinflussung durch
weitere Ölkomponentenzu erkennen. Die Ergebnisse erlauben daher Rückschlüsse
auf die antimikrobielle Wirksamkeit von Gewürzen nur bei Kenntnis ihrer Menge und
Zusammensetzung.
Ätherische Öle oder Kombinationen ätherischer Öle mit einem niedrigen Gehalt an
Thymol oder Carvacrol und gleichzeitig hohem Gehalt an α-Terpineol oder α-Pinen
führen möglicherweise zu einer Abschwächung der antimikrobiellen Wirksamkeit
gegenüber B. thermosphacta. Dies gilt auch hinsichtlich der antimikrobiellen
Wirksamkeit gegenüber A. hydrophila für Gewürzöle, die einen geringen Anteil
Thymol und eine hohen Gehalt an α-Pinen aufweisen.
Gewürze bzw. Gewürzmischungen, die über einen hohen Anteil Thymol bzw.
Carvacrol und 1,8-Cineol, Linalool, α-Pinen oder α-Terpineol verfügen, wirken
vermutlich besser keimhemmend gegenüber E. coli und Ps. fragi, als solche mit
einem geringen Anteil an diesen Stoffen. Öle mit einer hohen Konzentration Thymol
bzw. Carvacrol bei gleichzeitig hohem Anteil an Linalool, 1,8-Cineol oder α-Terpineol
sind gegenüber A. hydrophila wahrscheinlich besser wirksam, als Gewürze bzw.
deren Öle mit geringem Gehalt an diesen Stoffen. Gewürze, die eine große Menge
164
5 Diskussion
Thymol bei gleichzeitig hohem Gehalt an Linalool oder 1,8-Cineol oder eine große
Menge Carvacrol und Linalool aufweisen, entfalten möglicherweise eine gute
Hemmwirkung gegenüber B. thermosphacta.
Thymol und Carvacrol wiesen bereits in verhältnismäßig geringen Mengen in
Kombination miteinander die besten antibakteriellen Eigenschaften auf. Daher ist
anzunehmen, dass Gewürze bzw. Kombinationen von Gewürzen mit einem hohen
Anteil der beiden Phenole im ätherischen Öl eine bessere antibakterielle Wirksamkeit
gegenüber A. hydrophila, E. coli, B. thermosphacta und Ps. fragi entfalten, als
Gewürze bzw. Gewürzkombinationen mit einem geringen Anteil an Thymol und
Carvacrol.
5.5
Einschätzung der zu erwartenden antimikrobiellen Wirksamkeit von
Gewürzen in Lebensmitteln
Die Ergebnisse zeigten, dass weder bei alleiniger Anwendung der geprüften
Ölkomponenten, noch bei den geprüften Kombinationen der Ölkomponenten eine
Hemmwirkung in einer Stoffkonzentration erzielt wurde, wie sie durch Zugabe einer
zu Würzwecken üblichen Menge von 1 g Thymian, 0,5 g Oregano, 2 g Rosmarin, 2 g
Lorbeer oder 3 g Majoran je kg Lebensmittel erreicht werden kann. Auch die bei den
Kombinationen von Linalool, 1,8-Cineol, α-Pinen und α-Terpineol mit Thymol bzw.
Carvacrol beobachteten synergistischen Effekte waren nicht ausreichend, um eine
Hemmwirkung in einer sensorisch akzeptablen Konzentration beider Stoffe zu
erzielen. Dabei war die Kombination von Thymol und Carvacrol am besten wirksam.
Die zur Hemmung von A. hydrophila und B. thermosphacta nötige Menge an Thymol
überschritt das sensorisch vertretbare Maß um das 10-fache, die Menge Carvacrol
hingegen überschritt das vertretbare Maß nicht. Gegenüber E.coli war die
Kombination von 40 ppm Thymol und 20 ppm Carvacrol wirksam, beide Stoffe
überschritten die geschmacklich vertretbare Menge folglich um das 10-fache.
Gegenüber verschiedenen Lebensmittelinfektions- und –intoxikationserregern lagen
die für eine Keimhemmung benötigten Konzentrationen von Thymol, Carvacrol,
Linalool, 1,8-Cineol, α-Pinen und α-Terpineol ebenfalls deutlich über einer in
Lebensmitteln sensorisch vertretbaren Konzentration. So waren zur Hemmung von
165
5 Diskussion
Y. enterocolitica 225 ppm Thymol bzw. Carvacrol nötig, L. monocytogenes wurde
durch 450 ppm Thymol oder 500 ppm Carvacrol in seinem Wachstum gehemmt (KIM
et al. 1995, COSENTINO et al. 1999). Damit scheint die Gram-positive Spezies
L. monocytogenes weitaus resistenter zu sein, als die in dieser Arbeit geprüfte,
ebenfalls Gram-positive Spezies B. thermosphacta. Bacillus cereus erwies sich als
relativ unempfindlich gegenüber der antimikrobiellen Wirkung von Carvacrol. Für eine
Hemmung dieses Bakteriums waren 900 ppm Carvacrol nötig (COSENTINO et al.
1999).
Linalool
konnte
erst
in
Mengen
von
900 – 1000 ppm
gegenüber
Y. enterocolitica, B. cereus, S. Typhimurium und St. aureus eine Hemmwirkung
entfalten (KIM et al. 1995). α-Terpineol zeigte ab einer Konzentration von 225 ppm
eine
keimhemmende
Wirkung
gegenüber
S. Typhimurium
und
ab
einer
Konzentration von 250 ppm gegenüber St. aureus (COSENTINO et al. 1999,
CARSON et al. 2002).
Folglich scheint auch eine Hemmung von anderen als den in dieser Studie
verwendeten Bakterien durch eine zu Würzzwecken üblichen Menge Thymian,
Oregano, Rosmarin, Lorbeer oder Majoran in Lebensmitteln nicht möglich zu sein.
Zur Einschätzung derjenigen Konzentration der Ölkomponente, die auch durch
Zugabe einer üblichen Menge des entsprechenden Gewürzes zu Lebensmitteln
erreicht werden kann, wurden die in Tabelle 4 und 5 genannten Parameter
herangezogen. Dabei wurden jeweils der höchste Gehalt an ätherischem Öl im
Gewürz, der höchste Gehalt der jeweiligen Einzelkomponente und die größte Menge
des Gewürzes im Lebensmittel angenommen. Die Angaben über die Menge an
ätherischem Öl im Gewürz beziehen sich bis auf die Angabe der Menge von
Carvacrol in Oregano auf die frische, intakte Pflanze. Zur Aromatisierung von
Lebensmitteln werden Gewürze jedoch häufig in getrockneter sowie gemahlener
oder gerebelter Form verwendet. Die mechanische Verarbeitung der Gewürzpflanze,
z.B. durch Mahlen, führt zu einem Verlust an ätherischem Öl (UPMANN u. NOVAK
2001). Daher ist der tatsächliche Gehalt von Thymol, Linalool, 1,8-Cineol, α-Pinen
und α-Terpineol nach Zugabe Oregano, Thymian, Rosmarin, Lorbeer oder Majoran
zwecks Aromatisierung des Lebensmittels wahrscheinlich deutlich geringer, als der in
dieser Arbeit angenommene Gehalt.
166
5 Diskussion
Eine Übertragung der vorliegenden in vitro gewonnenen Ergebnisse bezüglich der
antimikrobiellen Wirksamkeit der Einzelkomponenten bzw. ihrer Kombinationen auf
Lebensmittel
ist
nur
eingeschränkt
möglich.
Die
Anwesenheit
von
Fett,
Kohlehydraten, Proteinen, Salz, ein geringer aw-Wert und ein hoher pH-Wert führen
zu einer Abnahme der antimikrobiellen Wirksamkeit von Gewürzen und deren
ätherischen Ölen (HOLLEY u. PATEL 2005). Daher ist je nach Lebensmittel die 10fache bis 100-fache Menge an ätherischem Öl nötig, um im Lebensmittel die gleiche
antimikrobielle
Wirksamkeit
wie
unter
in
vitro
Bedingungen
zu
erreichen
(SHELEF 1983, PANDIT u. SHELEF 1994, MENDOZA-YEPES et al. 1997).
Eine Haltbarkeitsverlängerung von Lebensmitteln durch alleinige oder kombinierte
Anwendung von Thymian, Oregano, Rosmarin, Lorbeer oder Majoran in sensorisch
akzeptablen Mengen scheint daher nicht möglich zu sein. Denkbar wäre allerdings
ein Einsatz von Gewürzen im Rahmen des Hürdenprinzips (BAGAMBOULA et al.
2004).
5.6
Kombination von Gewürzen und anderen Verfahren zur Haltbarmachung
von Lebensmitteln
5.6.1 Gewürze und Schutzkulturen
Der Nutzen bestimmter Bakterien hinsichtlich einer positiven geschmacklichen
Beeinflussung bei gleichzeitiger Verlängerung der Haltbarkeit von Lebensmitteln ist
seit langer Zeit bekannt. In Europa beträgt der Anteil an fermentierten Lebensmitteln
am
Speiseplan
ca.
25 %.
Insbesondere
Laktobazillen
führen
durch
ihren
Stoffwechsel zu einer positiven Beeinflussung des Geschmacks sowie zu einer
Verlängerung der Haltbarkeit von Lebensmitteln und werden daher häufig als Starterund Schutzkulturen verwendet (HOLZAPFEL et al. 1995). Schutzkulturen können
zugleich als Starterkulturen für den Fermentationsprozess dienen, wie es etwa bei
der Herstellung von Rohwürsten der Fall ist (TYÖPPÖNEN et al. 2003). Andererseits
können sie zur Haltbarkeitsverlängerung von Lebensmitteln eingesetzt werden, ohne
nachteilige organoleptische Veränderungen im Lebensmittel zu verursachen
(TYÖPPÖNEN et al. 2003). Die konservierenden Eigenschaften der Laktobazillen
167
5 Diskussion
beruhen vor allem auf der Produktion von Säuren, Wasserstoffperoxid, Enzymen,
Metaboliten mit geringem Molekulargewicht (z.B. Fettsäuren, Diacetyl) und
Bacteriocinen (HOLZAPFEL et al. 1995, HUGAS 1998).
Durch die Produktion von Milchsäure oder Essigsäure wird eine Absenkung des
pH-Werts hervorgerufen. Ebenso wie herkömmliche Konservierungsstoffe erfahren
ätherische Öle bzw. deren Inhaltsstoffe bei niedrigen pH-Werten eine Steigerung
ihrer antimikrobiellen Aktivität (BRUL u. COOTE 1999, BURT et al. 2004). Daher
könnte eine Kombination von bioprotektiven Milchsäurebakterien und Gewürzen bzw.
ätherischen Ölen zu einem synergistischen antimikrobiellen Effekt und damit zu einer
Verringerung der für eine Keimhemmung nötigen Menge des Gewürzes führen.
DIMITRIJEVIĆ et al. (2007) kombinierten subletale Mengen Milchsäure mit
unterschiedlichen Konzentrationen an Thymian- Rosmarin- oder Oreganoöl und
untersuchten die antibakterielle Wirksamkeit dieser Kombinationen gegenüber
L. monocytogenes. Die geprüften Öle, insbesondere das Öl von Rosmarin gefolgt
vom Thymianöl, hemmten nach Zugabe der Milchsäure das Wachstum von
L. monocytogenes deutlich besser, als bei alleiniger Anwendung. Die verwendeten
Öle von Rosmarin, Thymol und Oregano enthielten größere Mengen Thymol,
Carvacrol,
1,8-Cineol
und
α-Pinen,
so
dass
auch
bei
Kombination
der
Einzelkomponenten mit Milchsäure eine synergistische Wirksamkeit zu erwarten ist.
Weiterhin sind synergistische antimikrobielle Effekte zwischen ätherischen Ölen bzw.
deren Inhaltsstoffen und den von einigen Lactobazillen produzierten Bacteriocinen
möglich. Der Mechanismus der antibakteriellen Wirksamkeit von Phenolen wie
Carvacrol und Thymol beruht auf Störung der Permeabilität der Zellmembran sowie
auf einer Ausschaltung der Protonenpumpe (BURT 2004). Auch die Bacteriocine
Nisin und Pediocin JD wirken durch Störung der Zellmembran sowie Ausschalten der
Protonenpumpe bakterizid gegenüber Bakterien, wobei sich das Wirkungsspektrum
auf
Gram-positive
Keime
beschränkt
(TAGG
et
al.
1976,
BRUNO
u.
MONTVILLE 1993). Die Kombination von 450 ppm Carvacrol bzw. 450 ppm Thymol
mit 0,15 ppm Nisin führte gegenüber B. cereus zu einer stärkeren Reduktion der
Keimzahl, als bei alleiniger Anwendung der beteiligten Stoffe (PERAGIO et al. 2001).
Die in Kombination mit Nisin verwendete Menge Carvacrol bzw. Thymol lag auch in
168
5 Diskussion
dieser Studie um das 50 bis 100-fache über der in der vorliegenden Arbeit
berechneten sensorisch akzeptablen Menge. B. cereus gehört jedoch zu den
gegenüber der Hemmwirkung von Thymol und Carvacrol verhältnismäßig resistenten
Keimen (COSENTINO et al. 1999). Daher ist der synergistische Effekt gegenüber
dem Gram-positiven Keim B. thermosphacta, der sich in dieser Arbeit als
verhältnismäßig empfindlich gegenüber der Hemmwirkung von Thymol und
Carvacrol erwies, möglicherweise wesentlich stärker ausgeprägt.
Insgesamt wird die kombinierte Anwendung von Schutzkulturen und Gewürzen,
ätherischen Ölen sowie deren Einzelkomponenten durch deren antibakterielle
Wirksamkeit
gegenüber
den
Schutzkulturen
limitiert.
Allerdings
gehören
Laktobazillen zu den gegenüber der antibakteriellen Aktivität von ätherischen Ölen
weniger empfindlichen Keimen (HOLLEY u. PATEL 2005), so dass die gemeinsame
Anwendung
von
Gewürzen
und
Schutzkulturen
mit
dem
Ziel
einer
Haltbarkeitsverlängerung von Lebensmitteln einen interessanten Ansatz für weitere
Untersuchungen darstellt.
5.6.2 Gewürze und konservierende Zusatzstoffe
Zu den am häufigsten genutzten Konservierungsstoffen gehören schwache
organische Säuren wie Benzoesäure, Benzoat-Ester (Parabene) Sorbinsäure und
anorganische Säuren wie Nitrite und Sulphite (GOULD, 1996).
FYFE
et
al.
(1998)
untersuchten
die
antibakterielle
Wirksamkeit
der
Konservierungsstoffe Benzoesäure und Methylparaben gegenüber S. Enteritidis und
L. monocytogenes alleine sowie in Kombination mit dem ätherischen Öl von Fenchel,
Anis und Basilikum. Während Methylparaben und Benzoesäure nach 48 Stunden
keine Hemmwirkung gegenüber L. moncytogenes und S. Enteritidis entfalteten,
führten die Kombinationen von Fenchelöl und Benzoesäure bzw. Methylparaben
sowie die Kombination von Anis mit Methylparaben zu einer Reduktion der Keimzahl
um ca. 6,0 lg KbE/ml im Vergleich zur Kontrolle. Als mögliche Ursache für die
bessere Hemmwirkung der Kombinationen mit Fenchelöl sahen FYFE et al. (1998)
den im Vergleich zum Anisöl und Basilikumöl hohen Gehalt an α-Pinen im Fenchelöl
an. Eine ähnliche Beobachtung machten HODGSON et al. (1998), die einen
169
5 Diskussion
Steigerung
der
schwach
ausgeprägten
antibakteriellen
Wirksamkeit
von
Methylparaben gegenüber E. coli und St. aureus durch Kombination mit Fenchelöl
feststellten.
Da auch Rosmarin über nennenswerte Mengen an α-Pinen verfügt, wäre eine
Steigerung der antimikrobiellen Aktivität bei Kombination von Rosmarin und
Methylparaben gegenüber L. monocytogenes, S. Enteritidis, E. coli und St. aureus
ebenfalls möglich. In der vorliegenden Arbeit zeigte α-Pinen bei alleiniger
Anwendung auch in der höchsten geprüften Konzentration von 1200 ppm keine
Wirksamkeit gegenüber E. coli und Ps. fragi, hemmte jedoch das Wachstum von
B. thermosphacta in einer Menge von 400 ppm. Möglicherweise könnte durch
Kombination von α-Pinen mit Methylparaben oder Benzoesäure eine hemmende
Wirkung gegenüber E. coli oder Ps. fragi erzielt werden, sowie eine Hemmwirkung
gegenüber B. thermosphacta in einer deutlichen geringeren α-Pinen-Konzentration.
Durch gemeinsame Anwendung von Natriumnitrit und Oreganoöl konnte eine
Hemmwirkung gegenüber Cl. botulinum erzielt werden, während Oreganoöl auch in
einer
Menge
von
400 ppm
keine
antimikrobielle
Wirksamkeit
gegenüber
Cl. botulinum aufwies (ISMAIEL u. PIERSON, 1990). Der synergistische Effekt
beruht wahrscheinlich auf einer Reduktion der Sporen durch das Oreganoöl sowie
auf einer Unterdrückung des Auskeimens der verbliebenen Sporen durch Nitrit
(ISMAIEL u. PIERSON 1990). Ein ähnlicher Effekt könnte auch bei der
gemeinsamen Anwendung von Carvacrol, der Hauptkomponente des ätherischen
Öls von Oregano, auftreten. Ebenso wie Carvacrol ist auch Thymol den Phenolen
zuzuordnen, weshalb ein ähnlicher Wirkungsmechanismus zu erwarten ist. Folglich
könnte auch Thymianöl bzw. Thymol in Kombination mit Nitrit zu einer Hemmung von
Cl. botulinum führen.
ULTEE et al. (2000b) stellten zwischen Kochsalz, Sojasauce, Carvacrol und
p-Cymen einen antagonistischen Effekt hinsichtlich der antibakteriellen Aktivität
gegenüber B. cereus in Reis fest. Carvacrol und p-Cymen hemmten synergistisch
das Wachstum von B. cereus, jedoch wurde dieser Effekt durch Zugabe von 1,25 g
170
5 Diskussion
Kochsalz je kg Reis aufgehoben. Derselbe Effekt wurde auch bei Zugabe von
Sojasauce, welche sehr salzhaltig ist, beobachtet.
In Bezug auf die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit bedeutet dies, dass die bei
Kombination von Carvacrol und Linalool, 1,8-Cineol, Thymol, α-Pinen und
α-Terpineol festgestellten synergistischen Effekte in Anwesenheit von Kochsalz
vermindert oder aufgehoben werden könnten. Da Carvacrol in Kombination mit
Thymol und in Kombination mit Linalool häufig in Thymian vorkommt, könnte auch
die antimikrobielle Wirksamkeit von Thymian bzw. Thymianöl durch Zugabe von
Kochsalz verschlechtert werden.
5.6.3 Gewürze und physikalische Verfahren zur Haltbarmachung
Von
den
physikalischen
Verfahren
zur
Verlängerung
der
Haltbarkeit
von
Lebensmitteln wirken unter anderem eine Reduktion von Sauerstoff in der
Atmosphäre und Hochdruckbehandlung in Kombination mit ätherischen Ölen bzw.
deren Einzelkomponenten synergistisch antimikrobiell (GOULD 1996).
Die antimikrobielle Aktivität von ätherischen Ölen ist unter anderem von der Menge
an verfügbarem Sauerstoff in der Atmosphäre abhängig. So stellten PASTER et al.
(1990) eine stark verbesserte keimhemmende Wirksamkeit von Oregano-und
Thymianöl gegenüber S. Typhimurium bei geringem Gehalt an Sauerstoff in der
Atmosphäre fest. In Vakuum verpacktem Fleisch wirkte Oreganoöl deutlich stärker
antimikrobiell gegenüber L. monocytogenes als unter Einfluss von Sauerstoff
(TSIGARIDA et al. 2000). Zur Hemmung von L. monocytogenes müssen gewöhnlich
größere Mengen Carvacrol eingesetzt werden, als für eine Hemmung von
B. thermosphacta in der vorliegenden Arbeit nötig waren. Daher ist zu erwarten, dass
der die Verderbnisflora von vakuumverpacktem Fleisch dominierende Keim
B. thermosphacta im Vakuum bereits durch geringere als die in dieser Arbeit
ermittelten Mengen an Carvacrol in seinem Vermehrung gehemmt wird.
Ähnliches gilt auch für Thymol, Carvacrol und Hochdruckbehandlung. So führte eine
gemeinsame
Anwendung
von
Thymol
bzw.
Carvacrol
und
einer
Hochdruckbehandlung bei 300 MPa zu einer stärkeren Hemmung des Wachstums
171
5 Diskussion
von
L.
monocytogenes
als
bei
alleiniger
Anwendung.
Ursache
für
den
synergistischen Effekt ist anscheinend ein Vorschädigung der Zellmembran der
Bakterien infolge der Druckeinwirkung (KARATZAS et al. 2001).
172
6 Schlussfolgerungen
6 Schlussfolgerungen
1. Thymol und Carvacrol sind die antimikrobiell wirksamsten Einzelkomponenten
ätherischer Öle, gefolgt von Linalool, α-Pinen, 1,8-Cineol und α-Terpineol in
dieser Reihenfolge.
2. Die für eine Hemmwirkung erforderlichen Konzentration einer Einzelkomponente
ätherischer Öle liegen in jedem Fall deutlich über denjenigen, die bei Zusatz
einer üblichen Menge des entsprechenden Gewürzes zu Lebensmitteln erreicht
werden können.
3. Viele der geprüften Stoffkombinationen weisen einen synergistischen Effekt
hinsichtlich
ihrer antimikrobiellen
Aktivität
gegenüber den ausgewählten
Bakterien auf, so dass die zur Keimhemmung erforderliche Konzentration eines
oder beider Stoffe deutlicher niedriger liegt als bei alleiniger Anwendung der
beteiligten Komponenten. Trotzdem überschreitet die zur Keimhemmung nötige
Menge eines oder beider Stoffe in jedem Fall die Menge, die bei Zusatz des
entsprechenden Gewürzes oder durch Kombination zweier Gewürze im
Lebensmittel erreicht wird.
4. Es kann angenommen werden, dass ein hoher Gehalt von 1,8-Cineol, α-Pinen
oder α-Terpineol bei gleichzeitig geringem Anteil an Thymol oder Carvacrol die
Wirksamkeit des Gewürzes gegenüber B. thermosphacta vermindert. Gewürze,
deren Öl einen hohen Anteil an α-Pinen und einen geringen Gehalt an Carvacol
aufweist, sind möglicherweise weniger gut wirksam gegen A. hydrophila als
Gewürze, deren Öl nur wenig α-Pinen enthält.
5. Gewürze, deren ätherisches Öl einen hohen Gehalt an Thymol und Carvacrol
verfügt über bessere antimikrobielle Eigenschaften, als solche mit einem
geringen Phenolgehalt.
6. Gewürze bzw. Gewürzmischungen, die einen hohen Anteil Thymol bzw.
Carvacrol und 1,8-Cineol, Linalool, α-Pinen oder α-Terpineol besitzen vermutlich
eine bessere antibakterielle Wirksamkeit gegenüber E. coli und Ps. fragi, als
173
6 Schlussfolgerungen
solche mit einem geringen Anteil an diesen Stoffen. Gegenüber A. hydrophila
sind Öle mit einer hohen Konzentration Thymol bzw. Carvacrol bei gleichzeitig
hohem Anteil an Linalool, 1,8-Cineol oder α-Pinen gut wirksam im Vergleich zu
Ölen mit geringem Gehalt an diesen Stoffen. B. thermosphacta wird
möglicherweise besser gehemmt durch Gewürze, die eine große Menge Thymol
bei gleichzeitig hohem Gehalt an Linalool oder 1,8-Cineol oder eine große
Menge Carvacrol und Linalool aufweisen.
7. Insgesamt führt die Kombination der Einzelkomponenten gegenüber E. coli und
Ps. fragi zur größten Steigerung der antimikrobiellen Wirksamkeit. Bei
B. thermosphacta führten fünf der neun getesteten Stoffkombinationen zu einer
Abnahme der antimikrobiellen Wirksamkeit.
8. Eine
Haltbarkeitsverlängerung
durch
alleinigen
Einsatz
von
Gewürzen,
insbesondere Thymian, Oregano, Rosmarin, Lorbeer und Majoran in sensorisch
akzeptablen Mengen erscheint wenig aussichtsreich. Auch durch Kombination
von Thymian bzw. Oregano mit Rosmarin, Lorbeer und Majoran sowie durch die
Kombination von Thymian und Oregano in zu Würzzwecken üblichen Mengen
kann keine Haltbarkeitsverlängerung erwartet werden. Der Einsatz von
Gewürzen im Rahmen des Hürdenprinzips ist jedoch denkbar
174
7 Zusammenfassung
7 Zusammenfassung
Christiane Rüben:
Antimikrobielle Wirksamkeit von chemischen Einzelkomponenten ätherischer
Öle gegenüber ausgewählten Lebensmittelverderbniserregern
Durch natürliche Zusätze konservierte Lebensmittel erfreuen sich aufgrund der
kritischen
Haltung
des
Verbrauchers
gegenüber
chemisch-synthetischen
Lebensmittelzusätzen bei gleichzeitig wachsender Bedeutung einer möglichst langen
Haltbarkeit zunehmender Beliebtheit. Da viele Gewürze und Kräuter neben ihren
aromatisierenden Eigenschaften auch über eine antimikrobielle Wirksamkeit
verfügen, wurden sie als Alternative zu herkömmlichen Konservierungsstoffen
interessant. Das Ausmaß der antibakteriellen Aktivität der Gewürze hängt jedoch
stark von der Menge und Zusammensetzung ihres ätherischen Öls ab, die zum Teil
erheblichen Schwankungen unterworfen ist. Ihre keimhemmende Wirkung lässt sich
daher nicht zuverlässig vorhersagen. Um die antimikrobielle Aktivität eines Gewürz
nach Kenntnis der Menge und Zusammensetzung seines ätherischen Öls besser
einschätzen zu können, wurden in dieser Arbeit sechs Einzelkomponenten
ätherischer Öle in verschiedenen Konzentrationen hinsichtlich ihrer antibakteriellen
Wirksamkeit gegenüber den Verderbniserregern B. thermosphacta, E. coli, Ps. fragi
und
A.
hydrophila
unterschiedlichen
geprüft.
Anschließend
Konzentrationen
wurden
miteinander
die
Ölkomponenten
kombiniert,
um
in
mögliche
synergistische und antagonistische Effekte entdecken zu können.
Zunächst wurden Stammlösungen der einzelnen Inhaltsstoffe angefertigt, indem die
Inhaltsstoffe durch Zugabe von Isopropylalkohol (Thymol, Carvacrol) oder 0,5 %
Tween80 (Linalool, 1,8-Cineol, α-Pinen, α-Terpineol) in Nährbouillon gelöst wurden.
Zur Überprüfung der antibakteriellen Wirksamkeit der Einzelkomponenten wurden die
Wells einer Mikrotiterplatte mit Keimsuspension und der Stammlösung der jeweiligen
Ölkomponente beimpft bzw. mit Keimsuspension und mit den Stammlösungen der
beteiligten Inhaltsstoffe bei Prüfung der antimikrobiellen Eigenschaften einer
Stoffkombination. Die Keimsuspension enthielt ca. 106 KbE/ml des ausgewählten
Bakteriums. Die Stammlösungen wurden während Beimpfung der Mikrotiterplatte
175
7 Zusammenfassung
durch steigende Zugabe von Nährboullion ohne Zusätze auf die gewünschte
Konzentration verdünnt. Die höchste Verdünnungsstufe der Stammlösung enthielt
eine solche Menge des jeweiligen Inhaltsstoffs ätherischer Öle, wie sie auch durch
Zusatz einer üblichen Menge des entsprechenden Gewürzes zu Lebensmitteln
erreicht werden kann. Nach erfolgter Belegung wurde die Mikrotiterplatte über einen
Zeitraum von 12 Stunden (B. thermosphacta, Ps. fragi) bzw. 7 Stunden (E. coli,
A. hydrophila) inkubiert. Während der Bebrütungsdauer wurde stündlich das
Bakterienwachstum
anhand
Messung
der
optischen
Dichte
verfolgt.
Nach
Beendigung der Inkubation wurde von jeder geprüften Konzentration einzelner
Inhaltsstoffe ätherischer Öle bzw. jeder geprüften Kombination zweier Inhaltsstoffe
ätherischer
Öle
100
µl
des
Inhalts
eines
Wells
entnommen,
dezimale
Verdünnungsreihen angefertigt und die aerobe Keimzahl bei 37 °C ( E. coli), 30 °C
(A. hydrophila) oder 25 °C ( B. thermosphacta, Ps. fragi) bestimmt.
Die Untersuchung der keimhemmenden Eigenschaften der Einzelkomponenten
gegenüber den ausgewählten Bakterien ergab in absteigender Reihenfolge ihrer
Wirksamkeit
diese
Reihung,
begonnen
mit
der
antimikrobiell
wirksamsten
Ölkomponente: Thymol, Carvacrol, Linalool, α-Pinen, 1,8-Cineol und α-Terpineol.
Dabei war A. hydrophila das empfindlichste Bakterium, gefolgt von B. thermosphacta
und E. coli. Ps. fragi war gegenüber der antimikrobiellen Aktivität der Ölkomponenten
am wenigsten empfindlich. Alle sechs Stoffe entfalteten ihre antimikrobielle
Wirksamkeit erst in Konzentrationen, die mindestens um das zehnfache über
denjenigen
lagen,
die
durch
Zugabe
des
entsprechenden
Gewürzes
zu
Lebensmitteln erreicht werden können.
Bei Kombination von Thymol und Carvacrol traten konzentrationsabhängig
synergistische antimikrobielle Effekte gegenüber allen geprüften Bakterien auf.
Linalool führte in Kombination mit Thymol oder Carvacrol dosisabhängig zu einem
synergistischen antimikrobiellen Effekt gegenüber A. hydrophila, B. thermosphacta
und E. coli. Carvacrol und Linalool hemmten das Wachstum von Ps. fragi
synergistisch, die Kombination von Thymol und Linalool ließ jedoch keine
wechselseitige Beeinflussung der beteiligten Komponenten erkennen. Thymol und
1,8-Cineol wirkten gegenüber A. hydrophila, E. coli und B. thermosphacta
176
7 Zusammenfassung
synergistisch antimikrobiell, in ihrer Wirksamkeit gegenüber Ps. fragi beeinflussten
sich die beiden Stoffe nicht. Die Kombination von Carvacrol und 1,8-Cineol wirkte
synergistisch keimhemmend gegenüber A. hydrophila, E. coli und Ps. fragi.
Gegenüber B. thermosphacta war ein antagonistischer Effekt feststellbar. Thymol
und α-Pinen hemmten synergistisch das Wachstum von A. hydrophila und E. coli,
entfalteten gegenüber B. thermosphacta in der Kombination 100 ppm Thymol mit
340 ppm α-Pinen einen antagonistischen Effekt. Hinsichtlich der keimhemmenden
Eigenschaften gegenüber Ps. fragi wurde keine wechselseitige Beeinflussung
beobachtet. Die Kombination von Carvacrol und α-Pinen wirkte gegenüber E. coli
und
Ps.
fragi
synergistisch
antimikrobiell.
Gegenüber
A.
hydrophila
und
B. thermosphacta wurde hinsichtlich der Hemmwirkung in dieser Kombination ein
antagonistischer Effekt beobachtet. Die Stoffkombination Thymol und α-Terpineol
sowie die Kombination Carvacrol und α-Terpineol entfaltete einen synergistischen
antibakteriellen Effekt bezüglich der Wirksamkeit gegenüber A. hydrophila, E. coli
und Ps. fragi. Die keimhemmende Wirkung gegenüber B. thermosphacta wurde
durch Kombination von Thymol bzw. Carvacrol mit α-Terpineol jedoch reduziert.
Die Ergebnisse zeigten, dass bei Kombination der Ölkomponenten die für eine
Hemmwirkung erforderlichen Konzentrationen eines oder beider beteiligten Stoffe
auch bei Vorliegen eines synergistischen antibakteriellen Effekts deutlich über
denjenigen liegen, die in gewürzten Lebensmitteln erreicht werden können und
sensorisch akzeptabel sind. Damit erscheint eine Haltbarkeitsverlängerung von
Lebensmitteln durch den Einsatz von Gewürzen mit einem hohen Gehalt an Thymol,
Carvacrol, Linalool, 1,8-Cineol, α-Pinen oder α-Terpineol alleine oder in Kombination
miteinander wenig aussichtsreich. Ein erfolgreicher Einsatz von Gewürzen im
Rahmen des Hürdenprinzips wäre allerdings denkbar.
Neben ihren Hauptkomponenten enthalten Gewürzöle ca. 60 weitere Stoffe, die ihre
antimikrobielle Wirksamkeit beeinflussen können. Da in vorliegender Arbeit jeweils
nur zwei Komponenten ätherischer Öle miteinander kombiniert wurden, bedarf eine
Einschätzung der antimikrobiellen Wirksamkeit von Gewürzen nach Kenntnis der
Menge und Zusammensetzung ihres ätherischen Öls die Einbeziehung weiterer
Komponenten in die Untersuchungen.
177
8 Summary
8 Summary
Christiane Rüben
Antimicrobial properties of several essential oil components against food
spoilage bacteria.
Because of the critical attitude of the consumer towards synthetic preservatives food
preserved by natural additives becomes increasingly popular. At the same time a
shelf-life as long as possible is asked for. Because many spices and herbs have
antimicrobial properties, they became interesting as alternative for conventional
preservatives. However, the antimicrobial properties of spices depend on the quantity
and composition of their essential oil, which is subjected to considerable variation.
In this work, six essential oil components in different concentrations were examined
with regard to their antibacterial activity against A. hydrophila, B. thermosphacta,
E. coli and Ps. fragi. Afterwards, the oil components were combined with each other
in different concentrations with the aim of discovering possible synergistic and
antagonistic effects. The results shall enable to predict the antimicrobial activity of a
spice, after knowledge of the amount and composition of its essential oil.
First stock broths of the single components were made by dissolving the components
in nutrient broth using Isopropylalcohol (thymol, carvacrol) or 0,5 % Tween80
(linalool, 1,8-cineol, α-Pinen and α-terpineol) to increase the water solubility of the
essential components.
To test the antimicrobial properties of a single chemical compound the wells of a
microwell plate were inoculated with bacterial suspension and stock broth of the
examined oil component. To examine the antibacterial activity of a combination of
essential oil components, the wells were inoculated with bacterial suspension and the
stock broths of the participating essential oil compounds. The bacterial suspension
inoculated contained about 106 cfu/ml. The desired concentrations of the stock broths
were achieved by an increasing addition of nutrient broth without additives. The
highest degree of dilution of the stock broth of the essential oil component contained
178
8 Summary
the same amount of the component, which can be achieved by adding the usual
amount of the corresponding spice to food.
The microwell plates were covered and incubated for 12 hours (B. thermosphacta,
Ps. fragi) or 7 hours (E. coli, A. hydrophila) respectively. During the time of incubation
the growth of the bacteria was observed by measuring the optical density each hour.
Immediately after incubation from each tested concentration of a single essential oil
component or combination of essential oil components respectively, 100 µl of the
content of a well was taken, decimal dilution series were made and the viable cell
count at 37 °C ( E. coli), 30 °C ( A. hydrophila) or 25 °C ( B. thermosphacta, Ps. fragi)
determined.
The investigation of the antimicrobial properties of the single components against the
chosen bacteria resulted in the following order, started with the antimicrobial most
effective oil component: thymol, carvacrol, linalool, α-pinen, 1,8-cineol and
α-terpineol. A. hydrophila was the most sensitive bacterium, followed by
B. thermosphacta and E. coli. Ps. fragi showed the greatest resistance towards the
antimicrobial activity of the oil components. All six substances exhibited antimicrobial
activity only in high concentrations. These concentrations were at least the 10-fold of
the concentration which can be obtained by addition of the corresponding spices to
food.
Synergistic antimicrobial effects against all tested bacteria arose when combining
thymol and carvacrol. Depending on their concentration linalool combined with
thymol or carvacrol led to a synergistic antimicrobial effect against A. hydrophila,
E. coli and B. thermosphacta. Carvacrol and linalool synergistically inhibited the
growth of Ps. fragi. The combination of thymol and linalool, however, did not show
any mutual influence on the involved components. Thymol and 1,8-cineol had a
synergistically antimicrobial effect against A. hydrophila, E. coli an B. thermosphacta.
In their activity towards Ps. fragi the two substances did not influence each other.
The combination of carvacrol and 1,8-cineol showed a synergistic inhibitory effect
against A. hydrophila, E. coli and Ps. fragi, against B. thermosphacta an antagonistic
effect was noticed. Thymol and α-pinen inhibited synergistically the growth of
A. hydrophila
and
E.
coli,
but
unfolded
179
an
antagonistic
effect
against
8 Summary
B. thermosphacta in the combination 100 ppm thymol with 340 ppm, α-pinen. As to
the inhibitory activity against Ps. fragi no mutual influence between thymol and
α-pinen was observed. The combination of carvacrol and α-pinen had a synergistic
antibacterial effect against E. coli and Ps. fragi. With regard to the inhibitory effect in
this combination an antagonistic effect was observed towards A. hydrophila and
B. thermosphacta. The combination of thymol and α-terpineol as well as the
combination of carvacrol and α-terpineol showed a synergistic antimicrobial effect
against A. hydrophila, E. coli and Ps. fragi. The inhibitory effect against
B. thermosphacta was reduced by the combination thymol or carvacrol respectively
and with α-terpineol.
The results showed that even when combined, the concentration of at least one of
the participating oil component necessary for an inhibitory effect is clearly above the
concentration which can be achieved in spiced food and is acceptable in taste. This
proves true even if there exists an synergistic antibacterial effect.
Therefore, extension of shelf-life of food by using spices with a high content of
thymol, carvacrol, linalool, 1,8-cineol, α-pinen or α-terpineol alone or in combination
with each other is not much promising. However, a successful use of spices within
the scope of the hurdle principle might be possible.
Besides the major components, essential oil contains about 60 further compounds,
which can influence the antimicrobial activity of the oil. In this work only two
components of essential oils were combined. Therefore the assessment of the
antimicrobial activity of spices - according to the knowledge of the amount and the
composition of their essential oil - needs the inclusion of further components into the
investigations.
180
9 Schriftumsverzeichnis
9 Schriftumsverzeichnis
ABEE, T., L. KROCKEL u. C. HILL (1996):
Bacteriocins: modes of actions and potentials in food preservation and control of
food poisoning.
Int. J. Food Microbiol. 28, 169-185
ADAM, K., A. SIVROPOULOU, S. KOKKINI, T. LANARAS u. M. ARSENAKIS
(1998):
Antifungal activities of Origanum vulgare subsp. Hirtum, Mentha spicata, Lavendula
angustifolia and Salvia fructicosa essential oils against human pathogenic fungi.
J. Agric. Food Chem. 46, 1739-1745
ALIGIANNIS N., E. KALPOUTZAKIS, S. MITAKU u. I.B. CHINOU (2001):
Composition and antimicrobial activity of the essential oils of two Origanum species.
J. Agric. Food Chem. 49, 4168-4170
ANGELINI, L.G., G. CARPANESE. P.L. CIONI, I. MORELLI, M. MACCHIA u. G.
FLAMINI (2003):
Essential oils from Mediterranean Lamiaceae as weed germination inhibitors.
J. Agric. Food Chem. 51, 6158-6164
ANGIONI A., A. BARRA, E. CERETI, D. BARILE, J.D. COISSON, M. ARLORIO, S.
DESSI, V. CORONEO u. P. CABRAS (2004):
Chemical composition, plant genetic differences, antimicrobial and antifungal activity
investigation of the essential oil of Rosmarinus officinalis L.
J. Agric. Food Chem. 52, 3530-3535
AZAZ, A.D., H.A. IRTEM, M. KURKUOĞLU u. K.H.C. BASER (2004):
Composition and the in vitro antimicrobial activities of the essential oils of some
Thymus species.
Z. Naturforsch. 59c, 75-80
BAGAMBOULA, C.F., M. UYTTENDAELE u. J. DEBEVERE (2004):
Inhibitory effect of thyme and basil essential oils, carvacrol, thymol, estragol, linalool
and p-cymene towards Shigella sonnei and Shigella flexneri.
Food Microbiol. 21, 33-42
BARATTA, M.T., H.J.D. DORMAN, S.G. DEANS, A.C. FIGUEIREDO, J.G.
BARROSO u. G. RUBERTO (1998):
Antimicrobial and antioxidant properties of some commercial essential oils.
Flavour Fragr. J. 13, 235-244
181
9 Schriftumsverzeichnis
BIONDI, D., P. CIANCI, C. GERACI u. G. RUBERTO (1993):
Antimicrobial activity and chemical composition od essential oils from Sicilian
aromatic plants.
Flavour Fragr. J. 8, 331-337
BORCH, E., M.-L. KANT – MUERMANS u. Y. BLIXT (1996):
Bacterial spoilage of meat and cured meat products.
Int. J. Food Microbiol. 33, 103-120
BOZIN, B., N. MIMICA-DURKIC, N. SIMIN u. G. ANACKOV (2006):
Characterization of the volatile composition of essential oils of some Lamiaceae
spices and the antimicrobial and antioxidant activities of the entire oils.
J. Agric. Food Chem. 54, 1822-1828
BRUL, S. u. P. COOTE (1999):
Review-preservative agents in foods: mode of action and microbial resistance
mechanisms.
Int. J. Food Microbiol. 50, 1-17
BRUNO, M.E. u. T.J. MONTVILLE (1993):
Common mechanistic action of bacteriocins from lactic acid bacteria.
Appl. Environ. Microbiol. 59, 3003-3010
BURT, S. (2004):
Essential oils: their antibacterial properties and potential application in foods a review.
Int. J. Food Microbiol. 94, 223-253
BURT, S., R. VLIELANDER, H.P. HAAGSMAN u. E. J.A. VELDHUIZEN (2005):
Increased activity of essential oil components carvacrol and thymol against
Escherichia coli O157:H7 by addition of food stabilizers.
J. Food Protect. 68, 919-926
CARSON, C.F. u. T.V. RILEY (1995):
Antimicrobiel activity of the major components of the essential oil of Melaleuca
alternifolia.
J. Appl. Microbiol. 78, 264-269
CARSON, C.F., B.J. MEE u. T.V. RILEY (2002):
Mechanisms of action Melaleuca alternifolia (tea tree) oil on Staphylococcus aureus
determined by time-kill, lysis, leakage and salt tolerance assays and electron
microscopy.
Antimicrob. Agents Chemotherap. 46, 1914-1920
182
9 Schriftumsverzeichnis
CHAI, T., C. CHEN, A. ROSEN u R.E. LEVIN (1968):
Detection and incidence of specific spoilage bacteria of fish. Relative incident of
Pseudomonas putrefaciens and fluorescent pseudomonads on haddock filets.
Appl. Microbiol. 16, 1738-1741
CHORIANOPOULOS, N., E. KALPOUTZAKIS, N. ALIGIANNIS, S. MITAKU, G.H.
NYCHAS u. S.A. HAROUTOUNIAN (2002):
Essential oils of Satureja, Origanum and Thymus species: chemical composition and
antibacterial activities against foodborne pathogens.
J. Agric. Food Chem. 52, 8261-8267
CORMIER, F., Y. RAYMOND, C.P. CHAMPAGNE u. A. MORIN (1991):
Analysis of odor-active volatiles from Pseudomonas fragi grown in milk.
J. Food Protec. 40, 475-479
COSENTINO, S., C.I.G. TUBEROSO, B. PISANO, M. SATTA, V. MASCIA,
E. ARZEDI u. F. PALMAS (1999):
In-vitro antimicrobial activity and chemical composition of sardinia Thymus essential
oils.
Let. Appl. Microbiol. 29, 130-135
COWAN, M.M (1999):
Plant products as antimicrobial agents.
Clin. Microbiol. Rev. 12, 564-582
COX, S.D., C.M. MANN u. J.L. MARKHAM (2001):
Interactions between components of the essential oil of Melaleuca alternifolia.
J. Appl. Microbiol. 91, 492-497
CRAVEN, H.M. u. B.J. MACAULY (1992):
Microorganisms in pasteurised milk after refrigareted storage. 1. Identification of
types.
Aust. J. Dairy Technol. 47, 28-45
DADALIOĞLU, I. u. G.A. EVRENDILEK (2004):
Chemical composition and antibacterial effects of essential oils of Turkish oregano
(Origanum minutiflorum), bay laurel (Laurus nobilis), Spanish lavender (Lavendula
stoechas L.) and Fennel (Foeniculum vulgare) on common foodborne pathogens.
J. Agric. Food Chem. 52, 8255-8260
DAFERERA, D.J., B.N. ZIOGAS u. M.G. POLISSIOU (2000):
GC-MS analysis of essential oils from some greek aromatic plants and their
fungotoxicity on Penicillium digitatum.
J. Agric. Food Chem. 48, 2576-2581
183
9 Schriftumsverzeichnis
DAINTY, R.H. u. B.M. MACKEY (1992):
The relationship between the phenotypic properties of bacteria from chill-stored
meat and spoilage process.
J. Appl. Bacteriol. Symp. Suppl. 73, 103-144
DEANS, S.G. u. G. RITCHIE (1987):
Antibacterial properties of plant essential oils.
Int. J. Food Microbiol. 5, 165-180
DEANS, S.G. u. P.G. WATERMAN (1993): Biological activity of volatile oils.
In: HAY, R.K.M. u. P.G. WATERMAN: Volatile oil crops: Their biology, biochemistry
and production.
Harlow, Longman Scientific & Technical, Essex (GB), p. 97-111
DELAQUIS, P.J. u. G. MAZZA (1995):
Antimicrobial properties of isothiocyanates in food preservation.
Food Technol. 49, 73-84
DELAQUIS, P.J., K. STANICH, B. GIRARD u. G. MAZZA (2002):
Antimicrobial activity of individual and mixed fractions of dill, cilantro, coriander and
eucalyptus essential oils.
Int. J. Food Microbiol. 74, 101-109
DEUTSCHE VETERINÄRMEDIZINISCHE GESELLSCHAFT (DVG) (2007):
Desinfektionsmittelrichtlinien
4. Aufl. Verlag DVG e.v., Gießen
DIDRY, N., L. DUBREIL u. M. PINKAS (1993):
Antimicrobial activity of thymol, carvacrol and cinnamaldehyd alone or in
combination.
Pharmazie 48, 301-304
DIMITRIJEVIĆ, S.I., K.R. MIHAJLOVSKI, D.G. ANTONOVIĆ, M.R. MILANOVIĆ u.
D.Z. MIJIN (2007):
A study of the synergistic antilisterial effects of a sub-lethal dose of lactid acid and
essential oils from Thymus vulgaris L., Rosmarinus officinalis L. and
Origanum vulgare L.
Food Chem. 104, 774-782
DORMAN H.J.D., A.C. FIGUEIREDO, J.G. BARROSO u. S.G. DEANS (2000):
In vitro evaluation of antioxidant activity of essential oils and their components.
Flavour Fragr. J. 15, 12-16
DORMAN, H.J.D. u. S.G. DEANS (2000):
Antimicrobial agents from plants: antibacterial activity of plant volatile oils.
J. Appl. Microbiol. 88, 308-316
184
9 Schriftumsverzeichnis
DORMAN,S.G. u. P.G. WATERMAN (1993):
Biological activity of volatile oils.
In: HAY, R.K.M. u. P.G. WATERMAN: Volatile oil crops: Their biology, biochemistry
and production.
Harlow, Longman Scientific & Technical, Essex (GB) , 97-111
FALEIRO, L. G. MIGUEL, S. GOMES, L. COSTA, F. VENANCIO, A. TEIXEIRA,
A.C. FIGUEIREDO, J.G. BAROSO u. L.G. PEDRO (2005):
Antibacterial and antioxidant activities of essential oils isolated from
Thymbra capitata L. (Cav.) and Origanum vulgare L.
J. Agric. Food Chem. 53, 8162-8168
FARAG, R.S., Z.Y. DAW, F.M. HEWEDI u. G.S.A. ELBAROLY (1989):
Antimicrobial activity of some Egyptian spice essential oils.
J. Food Protect. 52, 665-667
FEHLHABER, K., J. KLEER u. F. KLEY (2005):
Handbuch Lebensmittelhygiene – Praxisleitfaden
Grundlagen.
Behr`s Verlag, Hamburg
mit
wissenschaftlichen
FYFE, L., F. ARMSTRONG u. J. STEWART (1998):
Inhibition of Listeria monocytogenes and Salmonella enteritidis by combinations of
plant oils and derivatives of benzoic acid: the development of synergistic
antimicrobial combinations.
Int. J. Antimicrob. Agents 9, 195-199
GALINDO-CUSPINERA, V., D.C. WESTHOFF u. S.A. RANKIN (2003):
Antimicrobial properties of commercial annatto extracts against selected pathogenic,
lactic acid, and spoilage organisms.
J. Food Protec. 66, 1074-1078
GARDNER, G.A. (1981):
Brochothrix thermosphacta (Microbacterium thermosphactum) in the spoilage of
meat: a review.
In: Psychrotrophic microorganisms in spoilage and pathogenicity
Academic Press, London, 139-173
GERHARDT, U. (1994):
Gewürze in der Lebensmittelindustrie:
Verwendung.
Behr`s Verlag, Hamburg
Eigenschaften,
Technologien
GILL, A.O., P.J. DELAQUIS, P. RUSSO u. R.A. HOLLEY (2002):
Evaluation of antilisterial action of cilantro oil on vacuum packed ham.
Int. J. Food Microbiol. 73, 83-92
185
und
9 Schriftumsverzeichnis
GILL, A.O., R.A. HOLLEY (2003):
Nature of E.coli O157:H7, L. monoytogenes and Lactobacillus sakei inhibition by
eugenol, cinnamaldehyde and sodium lactate.
Int. Assoc. Food Protect. Annual Meet., New Orleans PO156 Abstract Book, 113
GOULD, G.W. (1996):
Methods for preservation and extension of shelf life.
Int. J. Food Microbiol. 33, 51-64
GRAM, L, C. WEDELL-NEERGAARD u. H.H. HUSS (1990):
The bacteriology of spoiling Lake Victorian Nile perch (Lates niloticus)
Int. J. Food Microbiol. 10, 303-316
GRAM, L. u. P. DAALGAARD (2002):
Fish spoilage bacteria-problems and solutions.
Curr. Opinion Biotechnol. 13, 262-266
GRAM, L., L. RAVN, M. RASCH, J.B. BRUHN, A.B. CHRISTENSEN u.
M. GIVSKOV (2002):
Food spoilage - interactions between food spoilage spoilage bacteria
Int. J. Food Microbiol. 78, 79-97
GRAU, F.H. (1981):
Role of pH, lactate and anaerobiosis in controlling the growth of some fermentative
gram-negative bacteris on beef.
Appl. Envirom. Microbiol. 42, 1043-1050
HAMMER, K.A., C.F. CARSON u. T.V. RILEY (1999a):
Antimicrobial activity of essential oils and other plant extracts.
J. Appl. Microbiol. 86, 985-990
HAMMER, K.A., C.F. CARSON u. T.V. RILEY (1999b):
Influence of organic matter, cations and surfactants on the antimicrobial activity of
Melaleuca alternifolia (tea tree) oil in vitro.
J. Appl. Microbiol. 86, 446-452
HAO, Y.Y., R.E. BRACKETT u. M.P. DOYLE (1998):
Inhibition of Listeria monocytogenes and Aeromonas hydrophila by plant extracts in
refrigerated beef.
J. Food Protect. 61, 307-312
HELANDER, I.M., H.-L. ALAKOMI, K. LATVA-KALA, T. MATTILA-SANDHOLM, I.
POL, E.J. SMID, L.G.M. GORRIS u. A. VON WRIGHT (1998):
Characterization of the action of selected essential oil components on Gramnegative bacteria.
J. Agric. Food Chem. 46, 3590-3595
186
9 Schriftumsverzeichnis
HODGSON I., J. STEWART u. L. FYFE(1998):
Inhibition of bacteria and yeast by oil of fennel and paraben: development of
synergistic antimicrobial combinations.
J. Ess. Oil Research 5, 195-199
HOLLEY, R.A. u. D. PATEL (2005):
Improvement of shelf-life and savety of perishable foods by plant essential oils and
smoke antimicrobials.
Food Microbiol. 22, 273-292
HOLZAPFEL, W., J. BAUMGART u. W. HEESCHEN (2004):
Lexikon der Lebensmittelmikrobiologie
Behr`s Verlag, Hamburg
HOLZAPFEL, W.H., R. GEISEN u. U. SCHILLINGER (1995):
Biological preservation of foods with reference to protective cultures, bacteriocins
and food-grade enzymes.
Int. J. Food Microbiol. 24, 343-362
HUGAS, M. (1998):
Bacteriocinogenic lactic acid bacteria for the biopreservation of meat and meat
products.
Meat Science 49, 139-150
HUIS IN`T VELD, J.H.J. (1996):
Microbial and biochemical spoilage in foods: an overview.
Int. J. Food Microbiol. 33, 1-18
ISMAIEL, A.A. u. M.D. PIERSON (1990):
Effect of sodium nitrite and origanum oil on growth and toxin production of
Clostridium botulinum in TYG broth and ground pork.
J. Food Protect. 53, 958-960
JEREMIAH, L.E., L.L. GIBSON u. G. ARGONOSA (1995):
The influences of inherent muscle quality upon the storage life of chilled pork stored
in Co2 at – 1,5 °C.
Food Res. Int. 28, 51-59
JUVEN, B.J., J. KANNER, F. SCHWED u. H. WEISSIOWICZ (1994):
Factors that interact with the antibacterial action of thyme essential oil and ist active
constituents.
J. Appl. Bacteriol. 78, 626-631
KARATZAS, A.K., E.P.W. KETS, E.J. SMIDS u. M.H.J. BENNIK (2001):
The combined action of carvacrol and high hydrostatic pressure
Listeria monocytogenes.
J. Appl. Microbiol. 90, 463-469
187
on
9 Schriftumsverzeichnis
KIM, J., M.R. MARSHALL u. C. WEI (1995):
Antibacterial activity of some essential oil components against five foodborne
pathogens.
J. Agric. Food Chem. 43, 2839-2845
KIVANÇ, M., A. AKGÜL u. A. DOĞAN (1991):
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. 13, 81-86
KNOBLOCH, K., A. PAULI u. B. IBERL (1989):
Antibacterial and antifungal properties of essential oils components.
J. Essent. Oil Res. 1, 119-128
KOMAITIS, M.E., N. IFANTI-PAPATRAGIANNI u. E. MELISSARI-PANAGIOTOU
(1992):
Composition of the essential oil of majoram (Origanum majorana L.).
Food Chem. 45, 117-118
KÖPKE, U. (2002):
Zusammensetzung der psychrotrophen Hackfleischmikroflora “industrieller“
Herstellung
mit
mikroökologischer
und
hygienischer
Bewertung
der
Hauptkomponenten.
Berlin, Freie Univ., Fachber. Veterinärmed., Diss.
KOVACEVIC, N.N., M.D. SIMIC u. M.S. RISTIC (2007):
Essential oil of Laurus nobilis of Montenegro.
Chem. Natural Comp. 43, 408-412
KRAFT, K. (2000):
Checkliste Phytotherapie.
Georg Thieme Verlag, Stuttgart
KRÄMER, J. (2007):
Lebensmittelmikrobiologie.
Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart
KROKER, R., R. SCHERKL, F.R. UNGEMACH (2002):
Chemotherapie bakterieller Infektionen
in: H.-H. FREY und W. LÖSCHER (Hrsg.): Lehrbuch der Pharmakologie und
Toxikologie für die Veterinärmedizin.
2. Aufl. Verlag Enke, Stuttgart
S.354
188
9 Schriftumsverzeichnis
KUNZ,K., M. WEIDENBÖRNER u. B. KUNZ (1995):
Die Nutzung von Gewürzen in Weizenbrot zur Kontrolle der lebensmittelrelevanten
Schimmelpilze Cladosporum herbarum, Euroticum repens, Penicillium expansum
und Rhizops stolifer.
Chem. Microbiol. Technol. Lebensm. 17, 1-5
LACHOWICZ, K.J., G.P. JONES, D.R. BRIGGS, F.E. BIENVENU, J. WAN, A.
WILCOCK u. M.J. COVENTRY (1998):
The synergistic preservative effects of sweet basil (Ocimum basilicum L.) against
acid tolerant food microflora.
Lett. Appl. Microbial. 26, 209-214
LAMBERT, A.D., J.P. SMITH u. K.L. DODDS (1991):
Shelf life extension and microbiological safety of fresh meat - a review
Food Microbiol. 8, 267-297
LAMBERT, R.J.W., P.N. SKANDAMIS, P.J. COOTE u. G.-J.E. NYCHAS (2001):
A study of the minimum inhibitory concentration and mode of action of oregano
essential oil, thymol and carvacrol.
J. Appl. Microbiol. 91, 453-462
LEISTNER, L. (1986):
Hürden-Technologie für die Herstellung stabiler Fleischerzeugnisse.
Fleischwirtschaft 66, 10-15
LIAO, C.-H., J. SULLIVAN, J. GRADY u. L.-J.C. WONG (1997):
Biochemical characterization of pectate lyases produced by
pseudomonads associated with spoilage of fresh fruits and vegetables.
J. Appl. Microbiol. 83, 10-16
fluorescent
LOPEZ-MALO, A., S.M. ALZAMORA u. E. PALOU (2002):
Aspergillus flavus dose-response curves to selected natural and synthetic
antimicrobials.
Int. J. Food Microbiol. 73, 213-218
LYCZAK, J.B., C.L. CANNON u. G.B. PIER (2000):
Establishment of Pseudomonas aeruginosa infection: lessons from a versatile
opportunist.
Microbes and Infection 9, 1051-1060
MANN, C.M. u. J.L. MARKHAM (1998):
A new method for determining the minimum inhibitory concentration of essential oils.
J. Appl. Microbiol. 84, 538-544
189
9 Schriftumsverzeichnis
MARINO, M., C. BERSANI u. G. COMI (1999):
Antimicrobial activity of the essential oil of Thymus vulgaris L. measured using a
bioimpedometric method.
J. Food Protect. 62, 1017-1023
MARINO, M., C. BERSANI u. G. COMI (2001):
Impedance measurement to study antimicrobial activity of essential oils from
Lamiaceae and compositae.
Int. J. Food Microbiol. 67, 187-195
MAURELLI, A.T. u. K.A. LAMPEL (1997):
Shigella species.
In: DOYLE, M.P., L.R. BEUCHAT u. T.J. MONTVILLE (Hrsg.): Food microbiology:
Fundamentals and frontiers.
ASM Press, Washington DC
MEAD, P.S, L. SLUTSKER, V. DIETZ, L.F. McCAIG, J.S. BRESEE, C. SHAPIRO,
P.M. GRIFFIN u. R.V. TAUXE (1999):
Food related illness and death in the United States.
Emerg. Infect. Diseas. 5, 607-625
MEJLHOLM, O. u P. DAALGAARD (2002):
Antimicrobial effect of essential oils on seafood spoilage
Photobacterium phosphoreum in liquid media and fish products.
Lett. Appl. Microbiol. 34, 27-31
microorganism
MENDOZA-YEPES M.J., L.E. SANCHEZ-HIDALGO, G.MAERTENS u. F. MARININIESTA (1997):
Inhibition of Listeria monocytogenes and other bacteria by plant essential oil (DMC)
in Spanish soft cheese.
J. Food Safety 17, 47-77
MERINO S., X. RUBIRES, S. KNOCHEL u. J.M. TOMÁS (1995):
Emerging pathogens: Aeromonas spp.
Int. J. Food Microbiol. 28, 157-168
MILLER, A., R.A. SCALAN, J.S. LEE u. L.M. LIBBEY (1973):
Identification of the volatile components produced in sterile fish muscle
(Sebastes melanops) by Pseudomonas fragi.
J. Appl. Microbiol. 25, 952-955
190
9 Schriftumsverzeichnis
MOSSEL, D.A.A., J.E.L. CORRY, C.B. STRUIJK u. R.M. BAIRD (1995):
Essentials of the microbiology of foods: a textbook for advanced studies.
Wiley, England, 175-214
NEYTS, K., G. HUYS, M. UYTTENDAELE, J. SWINGS u. J. DEBEVERE (2000):
Incidence and identification of mesophilic Aeromonas spp. from retail foods.
Lett. Appl. Microbiol. 31, 359-363
PANDIT, V.A. u. L.A. SHELEF (1994):
Sensitivity of Listeria monocytogenes to rosemary (Rosmarinus officinalis L.)
Food Microbiol. 11, 57-63
PARRY, J.W. (1953):
The story of spices.
Chem. Publ. Co., New York
PASTER, N., B.J. JUVEN, E. SHAAYA, M. MENASHEROV, R. NITZAN, H.
WEISSLOWISZ u. RAVID (1990):
Inhibitory effect of oregano and thyme essential oils on moulds and foodborne
bacteria.
Lett. Appl. Microbiol. 11, 33-37
PENALVER, P., B. HUERTA, C. BORGE, R. ASTORGA, R. ROMERO u. A.
PEREA (2005):
Antimicrobial activity of five essential oils against origin strains of the
Enterobacteriaceae family.
APMIS 113, 1-6
PERAGIO, P.M., A. PALOP u. P.S. FERNANDEZ (2001):
Combined effect of nisin, Carvacrol and Thymol on the viability of Bacillus cereus
heat treated vegetative cells.
Food Science Technol. Int. 7, 487-492
PINA-VAZ, C., A.G. RODRIGUES, E. PINTO, S. COSTA-DE-OLIVIERA, C.
TAVARES, L. SALGUEIRO, C. CAVALEIRO, M.J. GONCALES u. J. MARTINEZDEOLIVIERA (2004):
Antifungal activity of Thymus oils and their major compounds.
JEADV 18, 73-78
PITT, J.I. u. A.D. HOCKING (1997):
Fungi and food spoilage.
2nd ed. Blackie Academic and Professional, 596 pp.
QUATTARA, B., R.E. SIMARD, R.A. HOLLEY, G. J.-P. PIETTE u. A. BEGIN (1997):
Antibacterial activity of selected fatty acids and essential oils against six meat
spoilage organisms.
Int. J. Food Microbiol. 37, 155-162
191
9 Schriftumsverzeichnis
RATTANASOMBOOM, N., S.R. BELLARA, C.L. HARDING, P.J. FRYER, C.R.
THOMAS, M. AL-RUBEAI u. C.M. MCFARLANE (1999):
Growth and enumeration of the meat spoilage bacterium Brochothrix thermosphacta.
Int. J. Food Microbiol. 51, 145-158
RUSSO, M.T., G.C. GALETTI, P. BOCCHINI u. A. CARNACINI (1998):
Essential oil composition of wild populations of Italian oregano spice (Origanum
vulgare ssp. hirtum (Link) Ietswaart): aprelinary evaluation of their use in
chemotaxonomy by cluster analysis.
J. Agric. Food Chem. 46, 3741-3746
SACHS, M. (2003):
Wahrscheinlichkeitsrechnung
und
Fachhochschulen.
Verlag Carl Hanser, München, Wien
Statistik
für
Ingenieurstudenten
an
SCHWARZ, S., A. BÖTTNER, H.M. HAFEZ, C. KEHRENBERG, M. KIETZMANN, D.
KLARMANN, G. KLEIN, P. KRABISCH, T. KÜHN, G. LUHOFER, A. RICHTER, W.
TREADER, K.H. WALDMANN, J. WALLMANN u. C. WERKENTHIN (2003):
Antimicrobial susceptibility testing of bacteria isolated from animals: Methods for in
vitro suseptibility with regard to the generation of most useful data for therapeutic
application.
Berl. Münch. tierärztl. Wochenschr. 116, 353-361
SHAW, B.G. u. J.M. SHEWAN (1968):
Psychrophilic spoilage bacteria of fish.
J. Appl. Microbiol. 31, 89-96
SHELEF, L.A. (1983):
Antimicrobial effects of spices.
J. Food Safety 6, 29-44
SIVROPOULOU A., E. PAPANIKOLAOU, C. NIKOLAOU, S. KOKKINI, T. LANARAS
u. M. ARSENAKIS (1996):
Antimicrobial and cytotoxic activities of Origanum essential oils.
J. Agric. Food Chem. 44, 1202-1205
SKOVGAARD, N. (1985):
Brochothrix thermosphacta: comments on its taxonomy, ecology and isolation.
Int. Food Microbiol. 2, 71-79
SMITH-PALMER, A., J. STEWART, L. FYFE (1998):
Antimicrobial properties of plant essential oils and essences against five important
foodborne pathogens.
Lett. Appl. Microbiol. 26, 118-122
192
9 Schriftumsverzeichnis
SMITH-PALMER, A., J. STEWART, L. FYFE (2001):
The potential application of plant essential oils as natural food preservatives in soft
cheese.
Food Microbiol. 18, 463-470
SOKOVIĆ, M. u. L.J.L.D. VAN GRIENSVEN (2006):
Antimicrobial activity of essential oils and their components against three major
pathogens of the cultivated button mushroom, Agaricus bisporus.
EJPP 116, 211-224
SOLIMAN, K.M. u. R.I. BADEAA (2002):
Effect of oil extracted from some medicinal plants on different mycotoxigenic fungi.
Food Chem. Toxicol. 40, 1669-1675
STECCHINI, M.L., I. SARAIS u. P. GIAVEDONI (1993):
Effect of essential oils on Aeromonas hydrophila in a culture medium and in cooked
pork.
J. Food Protect. 5, 406-409
STILES, M.E (1989):
Less recognized or presumptive foodborne pathogenic bacteria.
In: DOYLE, M.P. (Hrsg.): Foodborne bacterial pathogens.
M. Dekker, New York, Basel
S. 673-677
TAGG, J.R., A.S. DAJANI u. A.L. WANNAMAKER (1976):
Bacteriocins of Gram-positive bacteria.
Bacteriol. Rev. 40, 722-756
TASSOU, C., E.H. DROSINOS u. G.-J.E. NYCHAS (1995):
Effects of essential oil from mint (Mentha piperita) on Salmonella enteritidis and
Listeria monocytogenes in model food systems at 4 °C and 10 °C.
J. Appl. Microbiol. 78, 593-600
THOMPSON, J.D., J.-C. CHALCHAT, A. MICHET, Y. B. LINHART u. B EHLERS
(2003):
Qualitative and quantitavive variation in monoterpene co-occurance and composition
in the essential oil of Thymus vulgaris chemotypes.
J. Chem. Ecology 29, 859-879
THOROSKI, J., G. BLANK u. C. BILIADERIS (1989):
Eugenol induced inhibition of extracellular enzyme production by Bacillus cereus.
J. Food Protect. 52, 399-403
193
9 Schriftumsverzeichnis
TRUELSTROP-HANSEN, L. u. H.H. HUSS (1998):
Comparism of the microflora isolated from spoiled cold-smoked salmon from three
smokehouses.
Food Res. Int. 31, 703-711
TSCHÄPE, H. u. J. BOCKEMÜHL (2002):
Lebensmittelübertragene Salmonellose in Deutschland.
Bundesgesundheitsbl. Gesundheitsforsch. Gesundheitsschutz 45, 491-496
TSIGARIDA, E., P. SKANDAMIS u. G.-J.E. NYCHAS (2000):
Behaviour of Listeria monocytogenes and autochthonous flora on meat stored under
aerobic conditions with or without the presence of oregano essential oil at 5 C.
J. Appl. Microbiol. 89, 901-909
TYÖPPÖNNEN, S., E. PETÄJÄ u. T. MATILLA-SANDHOLM (2003):
Bioprotectives and probiotics for dry sausages.
Int. J. Food Microbiol. 83, 233-244
ULTEE, A., E.P.W. KETS u. E.J. SMID (1999):
Mechanisms of action of carvacrol on the food borne pathogen Bacillus cereus.
Appl. Environ. Microbiol. 65, 4606-4610
ULTEE, A., E.P.W. KETS, M. ALBERDA, F.A. HOEKSTRA u. E.J. SMID (2000a):
Adaption of the foodborne pathogen Bacillus cereus to carvacrol
Archives Microbiol. 174, 233-238
ULTEE, A., M.H.J. BENNIK u. R. MOEZELAAR (2002):
The phenolic hydroxyl group of carvacrol is essential for action against the
foodborne pathogen Bacillus cereus.
Appl. Environ. Microbiol. 68, 1561-1568
ULTEE, A., R.A. SLUMP, G. STEGING u. E.J. SMID (2000b):
Antimicrobial activity of carvacrol toward Bacillus cereus on rice.
J. Food Protect. 63, 620-624
UPMANN M., P. PAULSEN, C. JAMES u. F.J.M. SMULDERS (2000a):
Die Mikrobiologie von kältebehandeltem Fleisch.
Fleischwirtschaft 80, 90-97
194
9 Schriftumsverzeichnis
UPMANN, M., S. STIEGLER, J. NOVAK u. G. KRÜGER (2000b):
Einfluß von gerebeltem Oregano, Thymian, Rosmarin und Majoran auf die
Entwicklung der Verderbnisflora in Zubereitungen aus Hackfleisch.
Proc. 41. Arbeitstagung des Arbeitsgebietes „Lebensmittelhygiene“,
Garmisch-Partenkirchen 25. – 28.9. 2000, S. 324-329
UPMANN, M. u. J. NOVAK (2001):
Antimikrobielle Wirksamkeit von gerebeltem und gemahlenen Oregano sowie
Oregano-Öl in Zubereitungen aus Hackfleisch.
Proc.
42.
Arbeitstagung
des
Arbeitsgebietes
„Lebensmittelhygiene“,
Garmisch-Partenkirchen 25.-28.9.2001, 471-476
VAARA, M. (1992):
Agents that increase the permeability of the outer membrane.
Microbiol. Reviews 56, 395-411
WALSH, S.E., J.-Y. MAILLARD, A.D. RUSSELL, C.E. CATRENICH, D.L.
CHARBONNEAU u. R.G. BARTOLO (2003):
Activity and mechanism of action of selctive biocidal agents on Gram-positive and
negative bacteria.
J. Appl. Microbiol. 94, 240-247
WAN, J. A. WILCOCK u. M.J. COVENTRY (1998):
The effect of essential oils of basil on the growth of Aeromonas hydrophila and
Pseudomonas fluorescens.
J. Appl. Microbiol. 84, 152-158
WARD, S.M., P.J. DELAQUIS, R.A. HOLLEY u. G. MAZZA (1998):
Inhibition of spoilage and pathogenic bacteria on agar and pre-cooked roasted beef
by volatile horseradish distillates.
Food Res. Int. 31, 19-26
WENDAKOON, C.N. u M. SAKAGUCHI (1993):
Combined effect of sodium chloride and clove on growth and biogenic amine
formation of Enterobacter aerogenes in mackerel muscle extract.
J. Food Protect. 56, 410-413
ZAIKA, L.L. (1988):
Spices and herbs: their antimicrobial activity and its determination.
J. Food Safety 9, 97-118
195
10 Anhang
10 Anhang
10.1 Tabellenanhang
10.1.1 Keimzahlen Einzelstoffe
Anhangstabelle 83: Keimzahlen der 3 Stichproben je geprüfter Einzelstoffkonzentration,
A. hydrophila
Fortsetzung Anhangstabelle 83
Konzentration Thymol
in ppm
Kontrolle
0,4 % Isopropylalk.
400
200
100
40
4
Konzentration Carvacrol
in ppm
Kontrolle
1 % Isopropylalk.
200
100
50
20
2
Konzentration Linalool
in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80
1200
720
360
180
3,6
Keimzahlen in lg KbE/ml
9,00
9,90
2,00
2,00
3,00
7,95
8,90
8,85
8,95
2,00
2,00
2,85
8,30
8,00
8,95
8,78
2,00
2,00
2,90
8,30
9,28
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,88
8,73
2,00
3,04
8,08
8,36
8,81
8,85
8,81
2,00
2,87
8,15
8,81
8,51
8,88
8,23
2,00
2,88
8,15
8,97
8,78
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,72
8,67
3,40
5,79
7,41
8,00
8,88
196
8,72
8,67
3,26
5,81
7,41
7,97
8,72
8,81
8,69
3,20
5,77
7,43
7,94
8,76
10 Anhang
Fortsetzung Anhangstabelle 83
Konzentration 1,8-Cineol
in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80
2000
1600
1400
600
360
3,6
Konzentration α-Pinen
in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80
1200
800
600
340
3,4
Konzentration α-Terpineol
in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80
800
600
400
0,8
0,008
C: Carvacrol
Ci: 1,8-Cineol
Te: α-Terpineol
L: Linalool
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,93
8,86
6,36
7,04
7,88
8,84
8,81
8,75
8,81
8,81
6,23
7,04
7,98
8,74
8,83
8,69
8,93
8,86
6,36
6,80
8,00
8,78
8,81
8,75
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,87
8,89
8,52
8,89
8,26
8,85
8,87
8,82
8,95
8,41
8,89
8,45
8,91
8,67
8,86
8,84
8,38
8,93
8,26
8,84
8,80
Keimzahlen in lg KbE/ml
9,00
8,99
7,85
8,59
8,76
9,04
8,95
Pi: α-Pinen
197
8,93
8,97
8,11
8,11
8,71
8,89
8,85
T: Thymol
8,85
8,89
7,48
7,93
8,65
8,90
8,65
10 Anhang
Anhangstabelle 84: Keimzahlen der 3 Stichproben je geprüfter Einzelstoffkonzentration,
E.coli
Fortsetzung Anhangstabelle 84
Konzentration Thymol
in ppm
Kontrolle
0,4 % Isopropylalk.
400
200
100
40
4
Konzentration Carvacrol
in ppm
Kontrolle
1 % Isopropylalk.
200
100
50
20
2
Konzentration Linalool
in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80
1200
900
360
180
3,6
Konzentration 1,8-Cineol
in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80
2800
2000
600
360
3,6
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,95
8,85
2,00
2,00
8,60
8,90
8,85
8,78
8,70
2,00
2,00
8,30
8,70
8,78
8,78
8,60
2,00
2,00
8,30
8,70
8,78
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,88
8,93
4,04
8,68
8,81
8,94
8,85
8,43
8,82
4,26
8,52
8,75
8,90
8,93
8,96
8,94
4,15
8,73
8,84
8,79
8,83
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,83
8,66
7,23
8,63
8,76
8,83
8,79
8,72
8,72
7,28
8,61
8,62
8,77
8,76
8,65
8,76
8,99
8,65
8,71
8,81
8,74
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,79
8,68
8,08
8,40
8,76
8,78
8,83
198
8,66
8,74
8,11
8,65
8,65
8,68
8,67
8,74
8,79
8,08
8,28
8,61
8,62
8,81
10 Anhang
Fortsetzung Anhangstabelle 84
Konzentration α-Pinen
in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80
1200
800
340
3,4
Konzentration α-Terpineol
in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80
800
600
0,8
0,008
C: Carvacrol
Ci: 1,8-Cineol
Te: α-Terpineol
L: Linalool
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,74
8,74
8,70
8,93
8,79
8,80
8,74
8,73
8,48
8,74
8,74
8,72
8,66
8,76
8,76
8,76
8,72
8,88
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,79
8,77
8,85
8,73
8,80
8,83
Pi: α-Pinen
8,72
8,76
8,76
8,72
8,84
8,83
8,81
8,74
8,81
8,68
8,59
8,76
T: Thymol
Anhangstabelle 85: Keimzahlen der 3 Stichproben je geprüfter Einzelkonzentration,
B. thermosphacta
Fortsetzung Anhangstabelle 85
Konzentration Thymol
in ppm
Kontrolle
0,4 % Isopropylalk.
400
200
100
40
4
Konzentration Carvacrol
in ppm
Kontrolle
1 % Isopropylalk.
200
100
50
20
2
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,00
7,95
2,00
2,00
5,48
7,78
8,00
8,00
8,00
2,00
2,00
5,60
7,85
8,00
8,00
7,95
2,00
2,00
5,48
7,70
8,00
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,15
8,11
5,59
6,18
7,81
7,86
8,08
199
8,04
8,00
5,18
6,32
7,81
7,90
8,08
8,15
7,79
5,11
6,11
8,00
8,00
8,15
10 Anhang
Fortsetzung Anhangstabelle 85
Konzentration Linalool
in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80
1200
720
360
3,6
Konzentration 1,8-Cineol
in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80
2800
2000
1800
1600
360
3,6
Konzentration α-Pinen
in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80
1200
800
600
400
340
3,4
Konzentration α-Terpineol
in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80
800
600
400
0,8
0,008
C: Carvacrol
Ci: 1,8-Cineol
Te: α-Terpineol
L: Linalool
Keimzahlen in lg KbE/ml
7,88
7,94
6,11
7,61
7,66
7,79
7,83
7,87
6,11
7,54
7,30
7,75
7,81
7,90
6,11
7,30
7,30
7,78
Keimzahlen in lg KbE/ml
7,93
8,04
6,26
7,32
7,82
7,90
8,11
8,08
8,00
7,99
6,18
7,28
7,76
7,88
7,95
7,95
8,04
8,00
6,28
7,36
7,73
7,82
7,98
8,15
Keimzahlen in lg KbE/ml
7,76
8,00
4,87
5,04
5,04
5,90
7,88
7,92
7,76
7,88
4,80
5,28
5,08
5,62
7,71
7,93
7,74
7,81
4,80
5,61
5,00
5,83
7,69
7,82
Keimzahlen in lg KbE/ml
7,88
7,96
7,94
7,83
8,08
7,92
8,08
Pi: α-Pinen
200
7,86
7,77
7,92
7,81
7,83
7,86
7,86
T: Thymol
7,92
7,84
7,85
7,83
7,97
7,93
7,73
10 Anhang
Anhangstabelle 86: Keimzahlen der 3 Stichproben je geprüfter Einzelkonzentration,
Ps. fragi
Fortsetzung Anhangstabelle 86
Konzentration Thymol
in ppm
Kontrolle
0,4 % Isopropylalk.
400
200
100
40
4
Konzentration Carvacrol
in ppm
Kontrolle
1 % Isopropylalk.
200
100
50
20
2
Konzentration Linalool
in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80
1600
1200
720
360
3,6
Konzentration 1,8-Cineol
in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80
2800
2000
600
360
3,6
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,00
7,90
7,95
7,90
7,90
7,95
2,00
2,00
2,00
6,00
6,30
6,00
7,30
7,30
7,48
8,00
7,95
8,00
8,30
8,00
8,00
Keimzahlen in lg KbE/ml
7,94
7,92
6,56
7,79
7,85
8,82
8,15
7,96
7,95
6,96
7,67
7,91
7,90
7,95
7,92
7,77
6,98
7,86
7,96
8,08
7,98
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,04
7,86
7,57
7,73
7,68
7,79
8,04
7,95
7,90
7,40
7,74
7,84
7,72
7,95
7,93
7,81
6,96
7,67
7,81
7,74
7,98
Keimzahlen in lg KbE/ml
7,95
7,86
7,74
7,82
7,93
7,99
7,81
201
7,91
7,87
7,65
7,80
7,89
7,98
7,86
8,00
8,90
7,75
7,82
7,88
7,92
7,83
10 Anhang
Fortsetzung Anhangstabelle 86
Konzentration α-Pinen
in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80
1200
800
340
3,4
Keimzahlen in lg KbE/ml
7,90
7,68
7,89
7,88
8,88
7,81
Konzentration α-Terpineol
in ppm
7,89
7,81
7,82
7,82
7,74
7,74
Keimzahlen in lg KbE/ml
Kontrolle
0,5 % Tween80
800
600
0,8
0,008
C: Carvacrol
Ci: 1,8-Cineol
Te: α-Terpineol
7,81
7,72
7,85
7,62
7,81
7,73
8,00
8,18
7,84
8,04
7,93
7,86
L: Linalool
Pi: α-Pinen
7,87
7,96
7,83
7,90
7,89
7,81
7,96
7,94
7,79
7,81
7,82
7,79
T: Thymol
10.1.2 Trübungsmesswerte der Einzelstoffe
Anhangstabelle 87: Messwerte der optischen Dichte von A. hydrophila unter Einfluss von
Thymol
Stunde
Kontrolle
0
1
2
3
4
5
6
7
-3
11
12
14
51
140
314
430
0,4 %
Isopropylalk.
1
11
13
21
58
134
274
421
400
200
100
40 ppm 4 ppm
ppm
ppm
ppm
Thymol Thymol
Thymol Thymol Thymol
-2
0
3
4
-1
4
8
14
15
9
8
8
13
17
13
5
8
10
18
21
8
8
10
25
41
2
5
5
47
142
7
4
1
98
315
6
8
8
172
412
202
10 Anhang
Anhangstabelle 88: Messwerte der optischen Dichte von E. coli unter Einfluss von Thymol
Stunde
Kontrolle
0
1
2
3
4
5
6
7
1
12
14
28
74
157
226
255
0,4 %
Isopropylalk.
2
16
16
26
67
152
230
259
400
200
100
40 ppm 4 ppm
ppm
ppm
ppm
Thymol Thymol
Thymol Thymol Thymol
2
3
4
5
-3
15
15
18
13
6
12
12
16
15
9
11
12
19
27
21
7
9
27
64
69
12
10
61
135
151
6
6
118
210
219
10
9
188
239
239
Anhangstabelle 89: Messwerte der optischen Dichte von B. thermosphacta unter Einfluss
von Thymol
Stunde
Kontrolle
0
6
7
8
9
10
11
12
0
43
59
92
126
154
168
186
0,4 %
Isopropylalk.
1
33
48
76
107
133
147
162
400
200
100
40 ppm 4 ppm
ppm
ppm
ppm
Thymol Thymol
Thymol Thymol Thymol
-1
1
2
-7
-21
12
6
5
-2
-18
6
1
4
23
27
5
0
3
43
59
6
-1
2
63
93
5
-3
3
85
120
6
-1
2
106
136
7
-1
2
122
149
Anhangstabelle 90: Messwerte der optischen Dichte von Ps. fragi unter Einfluss vonThymol
Stunde
Kontrolle
0
6
7
8
9
10
11
12
4
70
90
106
138
173
197
226
0,4 %
Isopropylalk.
0
52
64
78
103
137
167
198
400
200
100
40 ppm 4 ppm
ppm
ppm
ppm
Thymol Thymol
Thymol Thymol Thymol
-3
5
8
1
-2
1
1
2
49
61
2
2
13
64
84
-2
0
20
83
107
-2
0
33
113
138
-1
2
50
143
173
0
5
68
169
198
1
8
91
204
236
203
10 Anhang
Anhangstabelle 91: Messwerte der optischen Dichte von A. hydrophila unter Einfluss von
Carvacrol
Stunde Kontrolle
0
1
2
3
4
5
6
7
1
12
17
31
75
178
360
426
1 % 200 ppm 100 ppm
50 ppm
20 ppm
2 ppm
Isopropylalk. Carvacrol Carvacrol Carvacrol Carvacrol Carvacrol
1
8
16
29
83
181
354
435
2
9
10
13
8
7
9
13
1
10
10
10
5
6
5
11
6
16
18
20
24
56
106
167
1
11
19
30
62
136
266
318
0
4
11
22
66
167
340
405
Anhangstabelle 92: Messwerte der optischen Dichte von E. coli unter Einfluss von
Carvacrol
Stunde Kontrolle
0
1
2
3
4
5
6
7
-2
5
19
31
81
179
233
262
1 % 200 ppm 100 ppm
50 ppm
20 ppm
2 ppm
Isopropylalk. Carvacrol Carvcrol Carvacrol Carvacrol Carvacrol
4
7
19
27
60
148
213
242
6
6
14
10
3
11
2
8
2
8
18
19
22
72
118
181
1
11
27
40
80
165
215
235
-5
-2
17
30
81
179
224
239
-10
-5
6
23
75
175
221
231
Anhangstabelle 93: Messwerte der optischen Dichte von B. thermosphacta unter Einfluss
von Carvacrol
Stunde Kontrolle
0
6
7
8
9
10
11
12
2
49
69
98
125
145
158
167
1%
200 ppm 100 ppm 50 ppm
20 ppm
2 ppm
Isopropylalk. Carvacrol Carvcrol Carvacrol Carvacrol Carvacrol
5
36
55
80
103
119
129
139
5
7
3
3
2
2
2
1
204
7
8
8
8
9
8
11
15
3
31
48
67
87
105
117
129
2
37
59
85
110
129
141
151
-2
37
63
91
117
136
148
159
10 Anhang
Anhangstabelle 94: Messwerte der optischen Dichte von Ps. fragi unter Einfluss von
Carvacrol
Stunde Kontrolle
0
6
7
8
9
10
11
12
1%
200 ppm 100 ppm 50 ppm
20 ppm
2 ppm
Isopropylalk. Carvacrol Carvcrol Carvacrol Carvacrol Carvacrol
-2
42
56
84
106
129
173
199
-1
36
48
62
79
98
125
139
4
6
4
6
8
17
21
25
7
14
28
36
48
64
85
99
0
45
58
79
99
119
154
170
-1
45
60
85
105
130
172
191
-7
34
49
77
98
124
169
194
Anhangstabelle 95: Messwerte der optischen Dichte von A. hydrophila unter Einfluss von
Linalool
Stunde
Kontrolle
0,5 %
Tween80
0
1
2
3
4
5
6
7
3
9
14
35
112
264
427
519
-2
4
5
26
104
234
394
471
1200
720 ppm 360 ppm 180 ppm 3,6 ppm
ppm
Linalool Linalool Linalool Linalool
Linalool
1
-1
2
7
-3
7
4
2
-2
-8
8
6
2
-1
-1
13
10
8
14
27
7
7
9
56
104
9
8
15
103
243
5
7
35
205
401
1
1
60
285
499
Anhangstabelle 96: Messwerte der optischen Dichte von E. coli unter Einfluss von Linalool
Stunde
Kontrolle
0
1
2
3
4
5
6
7
4
10
16
21
59
137
224
252
0,5 %
1200
720
360
180
3,6
Tween80 Linalool Linalool Linalool Linalool Linalool
1
4
-1
14
10
2
7
10
6
-2
4
4
10
10
9
2
5
5
16
8
11
6
11
14
45
9
37
42
49
51
118
14
88
100
117
126
223
32
141
176
204
216
267
58
196
209
226
233
205
10 Anhang
Anhangstabelle 97: Messwerte der optischen Dichte von B. thermosphacta unter Einfluss
von Linalool
Stunde
0
6
7
8
9
10
11
12
0,5 %
Tween80
Kontrolle
-2
0
15
37
67
97
122
140
1
20
32
46
63
87
111
142
1200 ppm 720 ppm 360 ppm
Linalool
Linalool
Linalool
3
2
5
9
12
5
9
15
9
7
20
16
7
30
32
10
46
50
11
64
71
16
85
91
3,6 ppm
Linalool
2
20
35
59
89
119
142
158
Anhangstabelle 98: Messwerte der optischen Dichte von Ps. fragi unter Einfluss von
Linalool
Stunde
Kontrolle
0,5 %
Tween80
0
6
7
8
9
10
11
12
8
35
65
92
115
147
165
193
2
50
89
105
124
147
169
195
1600
1200
720 ppm 360 ppm 3,6 ppm
ppm
ppm
Linalool Linalool Linalool
Linalool Linalool
2
-4
-5
5
-3
15
45
50
24
48
37
57
64
51
72
45
70
81
82
86
52
85
101
108
103
55
103
122
138
139
60
119
144
159
154
67
136
165
187
185
Anhangstabelle 99: Messwerte der optischen Dichte von A. hydrophila unter Einfluss von
1,8-Cineol
Stunde
Kontrolle
0,5 %
Tween80
0
1
2
3
4
5
6
7
-7
4
-4
-5
65
213
382
488
-1
4
13
39
135
294
368
396
2000
1600
1400
600
360
3,6
ppm
ppm
ppm
ppm
ppm
ppm
Cineol Cineol Cineol Cineol Cineol Cineol
2
-1
-3
2
1
-3
8
6
4
5
5
2
9
6
4
8
6
4
5
6
2
21
24
7
12
7
4
86
116
101
13
6
3
189
264
271
12
11
11
326
377
337
17
17
25
379
439
391
206
10 Anhang
Anhangstabelle 100:
Stunde
0
1
2
3
4
5
6
7
Messwerte der optischen Dichte von E. coli unter Einfluss von
1,8-Cineol
0,5 %
Tween80
-8
-9
-6
16
80
173
227
249
-1
4
9
25
89
175
241
267
Anhangstabelle 101:
Stunde Kontrolle
0
6
7
8
9
10
11
12
0
6
7
8
9
10
11
12
3
11
5
7
17
35
79
124
2000
600 ppm 360 ppm 3,6 ppm
ppm
Cineol
Cineol
Cineol
Cineol
-4
-7
-5
-14
5
-6
-2
8
0
-11
-6
9
15
3
11
13
52
64
74
77
104
148
155
166
161
206
214
228
206
222
234
240
Messwerte der optischen Dichte von B. thermosphacta unter
Einfluss von 1,8-Cineol
0,5 %
Tween80
8
24
55
82
113
137
152
177
Anhangstabelle 102:
Stunde
2800
ppm
Cineol
Kontrolle
Kontrolle
1
54
66
72
113
149
183
215
11
27
40
62
91
123
147
166
2800
2000
1800
1600
360
3,6
ppm
ppm
ppm
ppm
ppm
ppm
Cineol Cineol Cineol Cineol Cineol Cineol
1
-2
1
2
-14
-6
7
7
14
15
21
0
3
7
18
20
38
24
2
11
27
31
69
55
3
23
42
45
103
89
6
42
64
67
133
113
10
63
92
92
151
127
19
76
119
118
169
140
Messwerte der optischen Dichte von Ps. fragi unter Einfluss von
1,8-Cineol
0,5 %
Tween80
-2
57
83
96
121
139
165
189
2800
2000
600
360
3,6 ppm
ppm
ppm
ppm
ppm
Cineol
Cineol Cineol Cineol Cineol
-4
-3
-1
-3
15
10
36
52
54
53
15
58
74
77
61
30
73
87
89
73
44
95
111
118
95
64
111
136
137
119
79
133
157
162
144
94
151
182
191
174
207
10 Anhang
Anhangstabelle 103:
Stunde Kontrolle
0
1
2
3
4
5
6
7
Messwerte der optischen Dichte von A. hydrophila unter
Einfluss von α-Pinen
0,5 %
Tween80
-3
2
2
15
61
177
352
471
10
-1
13
21
68
196
344
415
Anhangstabelle 104:
Stunde
0
6
7
8
9
10
11
12
0,5 %
Tween80
3
6
13
27
66
146
243
267
Anhangstabelle 105:
Stunde
Messwerte der optischen Dichte von E. coli unter Einfluss von
α-Pinen
Kontrolle
0
1
2
3
4
5
6
7
1200
800
600
400
340
3,4
ppm
ppm
ppm
ppm
ppm
ppm
Pinen Pinen Pinen Pinen Pinen Pinen
33
31
0
0
5
2
-6
-2
6
1
-7
-10
-24
-18
7
4
-8
7
-11
-22
9
15
1
-1
-15
2
37
61
52
55
20
75
107
147
158
176
91
179
213
323
321
336
206
317
333
399
380
403
Kontrolle
6
1
17
41
68
97
114
130
1200
ppm
Pinen
4
11
15
25
59
141
253
281
3
11
15
25
59
132
229
263
800 ppm 340 ppm
Pinen
Pinen
2
4
12
22
57
129
230
259
-1
3
8
22
55
133
246
272
3,4 ppm
Pinen
0
2
5
20
61
140
242
263
Messwerte der optischen Dichte von B. thermosphacta unter
Einfluss von α-Pinen
0,5 %
Tween80
-12
5
18
34
56
85
108
132
1200
800
600
400
340
3,4
ppm
ppm
ppm
ppm
ppm
ppm
Pinen Pinen Pinen Pinen Pinen Pinen
-3
-21
0
6
-26
-37
-2
-23
1
0
-3
-12
-3
-18
0
2
9
8
-3
-3
-1
0
31
33
-3
2
-1
0
56
64
-3
2
-2
0
84
95
-3
-2
-2
1
101
111
19
16
-2
-1
117
127
208
10 Anhang
Anhangstabelle 106:
Stunde
Kontrolle
0
6
7
8
9
10
11
12
-11
43
69
87
95
131
149
166
Anhangstabelle 107:
Stunde Kontrolle
0
1
2
3
4
5
6
7
Anhangstabelle 108:
0
1
2
3
4
5
6
7
0,5 %
1200 ppm
Tween80
Pinen
-7
3
81
54
89
61
101
76
117
99
139
119
160
136
179
149
800 ppm 340 ppm
Pinen
Pinen
-2
-4
41
53
54
65
72
81
96
104
112
127
130
144
149
160
Kontrolle
1
7
12
30
81
177
246
265
3,4 ppm
Pinen
-1
60
72
88
106
124
145
158
Messwerte der optischen Dichte von A. hydrophila unter
Einfluss von α-Terpineol
0,5 % 800 ppm 600 ppm 400 ppm 0,8 ppm
Tween80 Terpineol Terpineol Terpineol Terpineol
7
-2
6
16
58
161
327
450
Stunde
Messwerte der optischen Dichte von Ps. fragi unter Einfluss von
α-Pinen
20
7
-2
18
71
197
320
386
14
14
4
10
3
6
9
11
7
14
7
7
10
15
26
43
-3
15
9
13
30
72
125
190
-5
11
6
21
83
193
299
367
0,008
ppm
Terpineol
-9
5
0
13
71
174
314
369
Messwerte der optischen Dichte von E. coli unter Einfluss von
α-Terpineol
0,5 %
800 ppm
600 ppm
0,8 ppm 0,008 ppm
Tween80 Terpineol Terpineol Terpineol Terpineol
0
3
1
-4
4
7
6
8
-3
1
13
9
13
5
5
24
23
24
19
21
74
59
64
67
72
168
108
122
161
168
241
158
180
237
243
259
189
205
255
258
209
10 Anhang
Anhangstabelle 109:
Stunde Kontrolle
0
6
7
8
9
10
11
12
0,5 % 800 ppm 600 ppm 400 ppm 0,8 ppm
Tween80 Terpineol Terpineol Terpineol Terpineol
3
36
55
81
110
134
149
163
-9
36
45
62
80
105
130
150
Anhangstabelle 110:
Stunde
0
6
7
8
9
10
11
12
Messwerte der optischen Dichte von B. thermosphacta unter
Einfluss von α-Terpineol
Kontrolle
3
51
66
84
101
139
170
209
4
29
33
49
67
93
113
129
2
28
38
50
67
94
120
137
-1
31
39
62
87
114
136
146
3
39
53
75
98
121
145
156
0,008
ppm
Terpineol
0
31
51
80
111
136
150
162
Messwerte der optischen Dichte von Ps. fragi unter Einfluss von
α-Terpineol
0,5 %
800 ppm 600 ppm
0,8 ppm 0,008 ppm
Tween80 Terpineol Terpineol Terpineol Terpineol
-1
1
-1
1
4
69
64
65
67
48
78
71
75
79
61
89
82
88
91
74
109
98
106
111
97
132
119
126
136
122
165
144
152
162
146
192
177
185
193
169
210
10 Anhang
10.1.3 Keimzahlen Stoffkombinationen
Anhangstabelle 111:
Keimzahlen der 3 Stichproben je geprüfter Stoffkombinationen,
A. hydrophila in lg KbE/ml
Fortsetzung Anhangstabelle 111
Konzentration Thymol und
Carvacrol in ppm
Kontrolle
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,79
8,81
8,76
1 % Isopropylalk.
8,74
8,82
8,72
100 T + 50 C
40 T + 20 C
40 T + 2 C
4 T + 20 C
4T+2C
Konzentration Thymol und
Linalool in ppm
Kontrolle
2,00
7,04
6,90
8,67
8,77
2,00
6,67
6,98
8,57
8,90
2,00
7,26
6,89
8,65
8,48
0,4% Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
40 T + 720 L
40 T + 360 L
4 T + 720 L
4 T + 360 L
Konzentration Thymol und
1,8-Cineol in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80 + 1 %
Isopropylalk.
40 T + 1400 Ci
40 T + 600 Ci
4 T + 1400 Ci
4 T + 600 Ci
Konzentration Thymol und
α-Pinen in ppm
Kontrolle
0,4% Isopropylalk.+ 0,5 %
Tween80
100 T + 800 Pi
40 T + 1200 Pi
40 T + 800 Pi
4 T + 1200 Pi
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,86
8,41
8,79
8,74
8,65
8,72
2,00
7,88
2,00
8,28
2,00
7,88
2,08
8,28
2,00
7,65
2,00
8,20
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,89
8,74
8,81
8,82
8,79
8,84
5,04
8,43
6,26
8,74
5,18
8,32
6,23
8,61
4,84
8,43
6,18
8,63
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,81
8,93
8,81
8,78
8,98
8,74
2,00
8,60
8,97
8,88
2,00
8,40
8,73
8,41
2,00
8,51
8,66
8,66
211
10 Anhang
Fortsetzung Anhangstabelle 111
Konzentration Thymol und
α-Terpineol in ppm
Keimzahlen in lg KbE/ml
Kontrolle
0,4% Isopropylalk.+ 0,5 %
Tween80
40 T + 600 Te
40 T + 400 Te
4 T + 600 Te
4 T + 400 Te
Konzentration Carvacrol und
1,8-Cineol in ppm
Kontrolle
8,89
8,74
8,81
0,5 % Tween80 + 1 %
Isopropylalk.
8,82
8,79
8,84
4,08
8,45
5,20
8,82
4,15
7,93
5,63
8,82
4,26
8,20
5,15
8,84
50 C + 1400 Ci
50 C + 600 Ci
20 C + 1400 Ci
20 C + 600 Ci
Konzentration Carvacrol und
α-Pinen in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80 + 1 %
Isopropylalk.
100 C + 800 Pi
50 C + 1200 Pi
50 C + 800 Pi
20 C + 1200 Pi
20 C + 800 Pi
Konzentration Carvacrol und
α-Terpineol in ppm
Kontrolle
8,76
8,77
8,76
8,80
8,79
8,79
6,00
6,76
8,04
8,73
6,18
6,93
7,89
8,60
5,99
6,91
8,00
8,53
Keimzahlen in lg KbE/ml
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,81
8,93
8,81
8,78
8,98
8,74
4,81
8,65
8,73
8,74
8,95
4,81
8,54
8,81
8,68
8,78
4,90
8,43
8,71
8,71
8,79
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,76
8,77
8,76
0,5 % Tween80 + 1 %
Isopropylalk.
8,80
8,79
8,79
50 C + 600 Te
50 C + 400 Te
20 C + 600 Te
20 C + 400 Te
2 C + 600 Te
2 C + 400 Te
6,70
7,43
7,92
8,48
7,89
8,79
6,53
7,11
7,81
8,58
7,78
8,74
6,72
7,34
7,85
8,61
7,76
8,66
C: Carvacrol
Ci: 1,8-Cineol
Te: α-Terpineol
L: Linalool
Pi: α-Pinen
212
T: Thymol
10 Anhang
Anhangstabelle 112:
Keimzahlen der 3 Stichproben je geprüfter Stoffkombinationen,
E. coli in lg KbE/ml
Fortsetzung Anhangstabelle 112
Konzentration Thymol und
Carvacrol in ppm
Kontrolle
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,88
8,81
8,78
1 % Isopropylalk.
8,86
8,75
8,77
100 T + 200 C
100 T + 100 C
100 T + 50 C
40 T + 20 C
40 T + 2 C
Konzentration Thymol und
Linalool in ppm
Kontrolle
2,00
2,00
2,00
8,23
8,59
2,00
2,00
2,00
8,15
8,23
2,00
2,00
2,00
8,11
8,30
0,4% Isopropylalk.+ 0,5 %
Tween80
100 T + 1200 L
100 T + 720 L
40 T + 1200 L
40 T + 720 L
4 T + 1200 L
4 T + 720 L
Konzentration Thymol und
1,8-Cineol in ppm
Kontrolle
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,77
8,72
8,68
8,76
8,79
8,74
2,00
2,00
2,00
5,90
2,00
7,82
2,00
2,00
2,00
5,89
2,00
7,67
2,00
2,00
2,00
6,00
2,00
7,66
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,69
8,54
8,62
0,5 % Tween80 +
1 % Isopropylalk.
8,70
8,63
8,65
100 T + 2800 Ci
100 T + 2000 Ci
40 T + 2800 Ci
40 T + 2000 Ci
4,91
6,72
7,74
8,66
4,84
6,65
7,00
8,51
4,91
6,68
7,00
8,62
213
10 Anhang
Fortsetzung Anhangstabelle 112
Konzentration Thymol und
Pinen in ppm
Kontrolle
0,4% Isopropylalk.+ 0,5 %
Tween80
100 T + 1200 Pi
100 T + 800 Pi
40 T + 1200 Pi
40 T + 800 Pi
Konzentration Thymol und
Terpineol in ppm
Kontrolle
0,4% Isopropylalk. + 0,5 %
Tween80
100 T + 800 Te
100 T + 600 Te
40 T + 800 Te
40 T + 600 Te
Keimzahlen in lg KbE/ml
9,08
8,92
8,76
8,95
8,88
8,78
8,04
7,72
8,81
8,79
7,82
7,65
8,76
8,65
7,93
7,76
8,76
8,81
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,73
8,72
8,74
8,79
8,76
8,74
6,69
6,90
8,65
8,70
6,65
6,08
8,51
8,54
6,64
6,04
8,63
8,63
Konzentration Carvacrol und
Linalool in ppm
Keimzahlen in lg KbE/ml
Kontrolle
8,77
8,72
8,68
0,5 % Tween80 +
1 % Isopropylalk.
8,76
8,79
8,74
2,00
4,83
2,00
6,74
2,00
6,71
2,00
4,76
2,00
6,59
2,00
6,74
2,00
4,75
2,00
6,66
2,00
6,66
50 C + 1200 L
50 C + 720 L
20 C + 1200 L
20 C + 720 L
2 C + 1200 L
2 C + 720 L
Konzentration Carvacrol und
1,8-Cineol in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80 + 1 %
Isopropylalk.
50 C + 2800 Ci
50 C + 2000 Ci
20 C + 2800 Ci
20 C + 2000 Ci
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,69
8,54
8,62
8,70
7,36
8,00
7,15
8,61
8,63
6,91
7,98
7,11
8,66
8,65
7,15
8,00
7,04
8,56
214
10 Anhang
Fortsetzung Anhangstabelle 112
Konzentration Carvacrol und
α-Pinen in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80 +
1 % Isopropylalk.
200 C + 1200 Pi
200 C + 800 Pi
100 C + 1200 Pi
100 C + 800 Pi
Konzentration Carvacrol und
α-Terpineol in ppm
Kontrolle
Keimzahlen in lg KbE/ml
9,08
8,92
8,76
8,95
8,88
8,78
2,00
2,00
8,87
8,97
2,00
2,00
8,92
8,74
2,00
2,00
8,82
8,75
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,73
8,72
8,74
0,5 % Tween80 +
1 % Isopropylalk.
8,79
8,76
8,74
200 C + 800 Te
200 C + 600 Te
100 C + 800 Te
100 C + 600 Te
50 C + 800 Te
2,00
2,00
8,26
8,26
8,74
2,00
2,00
8,51
8,04
8,76
2,00
2,00
8,57
8,04
8,75
Pi: α-Pinen
C: Carvacrol
Ci: 1,8-Cineol
Te: α-Terpineol
L: Linalool
T: Thymol
Anhangstabelle 113:
Keimzahlen der 3 Stichproben je geprüfter Stoffkombinationen,
B. thermosphacta in lg KbE/ml
Fortsetzung
Anhangstabelle 113
Konzentration Thymol und
Carvacrol in ppm
Kontrolle
Keimzahlen in lg KbE/ml
7,79
7,65
7,62
1 % Isopropylalk.
7,75
7,70
7,66
100 T + 100 C
100 T + 50 C
40 T + 20 C
40 T + 2 C
4 T + 20 C
4T+2C
2,00
2,77
7,23
7,32
7,81
7,84
2,00
2,40
7,04
7,11
7,74
7,70
2,00
2,86
7,08
7,18
7,66
7,81
215
10 Anhang
Fortsetzung
Anhangstabelle 113
Konzentration Thymol und
Linalool in ppm
Kontrolle
0,4% Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
100 T + 1200 L
100 T + 720 L
40 T + 1200 L
40 T + 720 L
4 T + 1200 L
4 T + 720 L
Konzentration Thymol und
1,8-Cineol in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80 +
0,4 % Isopropylalk.
100 T + 2000 Ci
100 T + 1800 Ci
40 T + 2000 Ci
40 T + 1800 Ci
Konzentration Thymol und
α-Pinen in ppm
Kontrolle
0,4% Isopropylalk.+ 0,5 %
Tween80
100 T + 400 Pi
100 T + 340 Pi
40 T + 400 Pi
40 T + 340 Pi
4T + 400 Pi
Konzentration Thymol und
α-Terpineol in ppm
Kontrolle
0,4% Isopropylalk.+ 0,5 %
Tween80
100 T + 800 Te
100 T + 600 Te
40 T + 800 Te
40 T + 600 Te
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,41
8,36
8,40
8,26
8,30
8,34
2,00
3,85
2,11
6,79
4,90
7,79
2,00
3,56
3,15
7,40
5,15
7,70
2,30
3,61
3,26
7,04
5,18
7,69
Keimzahlen in lg KbE/ml
7,89
7,81
7,90
7,91
7,81
7,86
4,76
5,64
7,81
7,70
4,87
5,83
7,66
7,72
4,98
5,76
7,80
7,65
Keimzahlen in lg KbE/ml
7,89
7,73
7,72
7,83
7,76
7,73
4,80
6,86
6,34
7,70
6,11
4,87
6,88
6,54
7,81
6,63
4,75
6,81
6,58
7,65
6,30
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,04
7,78
7,79
8,00
7,80
7,81
7,04
6,95
8,04
7,85
6,60
7,15
7,89
7,90
6,64
6,88
7,79
7,90
216
10 Anhang
Fortsetzung
Anhangstabelle 113
Konzentration Carvacrol und
Linalool in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80 +
1 % Isopropylalk.
50 C + 1200 L
50 C + 720 L
20 C + 1200 L
20 C + 720 L
2 C + 1200 L
Konzentration Carvacrol und
1,8-Cineol in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80 +
1 % Isopropylalk.
100 C + 2000 Ci
100 C + 1800 Ci
50 C + 2000 Ci
50 C + 1800 Ci
Konzentration Carvacrol und
α-Pinen in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80 +
1 % Isopropylalk.
100 C + 400 Pi
100 C + 340 Pi
50 C + 400 Pi
50 C + 340 Pi
20 C + 400 Pi
Konzentration Carvacrol und
α-Terpineol in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80 +
1 % Isopropylalk.
100 C + 800 Te
100 C + 600 Te
50 C + 800 Te
50 C + 600 Te
C: Carvacrol
Ci: 1,8-Cineol
Te: α-Terpineol
L: Linalool
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,41
8,36
8,40
8,26
8,30
8,34
4,04
7,26
3,08
7,46
7,15
4,18
6,83
3,32
7,57
4,90
4,04
7,08
3,11
7,53
7,15
Keimzahlen in lg KbE/ml
7,89
7,81
7,90
7,91
7,81
7,86
6,49
5,92
7,80
7,76
6,26
6,18
7,71
7,66
5,94
5,88
7,63
7,69
Keimzahlen in lg KbE/ml
7,89
7,73
7,72
7,83
7,76
7,73
5,08
7,15
6,26
7,77
6,70
4,80
6,94
6,49
7,68
6,28
5,04
6,96
6,04
7,57
6,54
Keimzahlen in lg KbE/ml
8,04
7,78
7,79
8,00
7,80
7,81
7,80
7,71
7,78
7,94
7,86
7,73
7,93
7,86
7,71
7,94
7,85
7,91
Pi: α-Pinen
217
T: Thymol
10 Anhang
Anhangstabelle 114:
Keimzahlen der 3 Stichproben je geprüfter Stoffkombinationen,
Ps. fragi in lg KbE/ml
Fortsetzung Anhangstabelle 114
Konzentration Thymol und
Carvacrol in ppm
Kontrolle
Keimzahlen in lg KbE/ml
7,92
8,00
8,00
1 % Isopropylalk.
7,86
7,83
7,93
250 T + 250 C
250 T + 125 C
100 T + 50 C
100 T + 5 C
Konzentration Thymol und
Linalool in ppm
Kontrolle
6,64
6,96
7,88
7,90
6,63
7,08
8,00
7,84
6,79
7,11
7,83
7,82
0,4% Isopropylalk.+
0,5 % Tween80
250 T + 3000 L
250 T + 1800 L
100 T + 3000 L
100 T + 1800 L
Konzentration Thymol und
1,8-Cineol in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80 +
0,4 % Isopropylalk.
250 T + 7000 Ci
250 T + 5000 Ci
100 T + 7000 Ci
100 T + 5000 Ci
Konzentration Thymol und
α-Pinen in ppm
Kontrolle
0,4% Isopropylalk.+ 0,5 %
Tween80
100 T + 1200 Pi
100 T + 800 Pi
40 T + 1200 Pi
40 T + 800 Pi
Keimzahlen in lg KbE/ml
7,91
7,84
7,88
7,92
7,85
7,90
6,92
7,08
6,73
7,87
6,93
7,08
6,72
7,76
6,86
6,76
6,93
7,65
Keimzahlen in lg KbE/ml
7,91
7,91
7,85
7,85
7,84
7,82
7,30
7,77
7,86
7,74
7,18
7,80
7,70
7,70
7,11
7,76
7,68
7,71
Keimzahlen in lg KbE/ml
7,93
7,84
7,84
7,86
7,83
7,88
7,79
7,72
7,87
7,78
7,68
7,72
7,95
7,69
7,74
7,75
7,83
7,67
218
10 Anhang
Fortsetzung Anhangstabelle 114
Konzentration Thymol und
α-Terpineol in ppm
Kontrolle
0,4% Isopropylalk.+ 0,5 %
Tween80
100 T + 800 Te
100 T + 600 Te
40 T + 800 Te
40 T + 600 Te
Konzentration Carvacrol und
Linalool in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80 +
1 % Isopropylalk.
50 C + 1200 L
50 C + 720 L
20 C + 1200 L
20 C + 720 L
Konzentration Carvacrol und
1,8-Cineol in ppm
Kontrolle
0,5 % Tween80 +
1 % Isopropylalk.
200 C + 2800 Ci
200 C + 2000 Ci
100 C + 2800 Ci
100 C + 2000 Ci
Konzentration Carvacrol und
α-Pinen in ppm
Kontrolle
Keimzahlen in lg KbE/ml
7,77
7,80
7,80
7,78
7,81
7,82
6,85
6,87
7,79
7,76
6,80
6,75
7,79
7,73
6,92
6,83
7,71
7,74
Keimzahlen in lg KbE/ml
7,91
7,84
7,88
7,92
7,85
7,90
6,98
7,85
7,23
7,91
6,51
7,85
7,08
7,89
7,00
7,85
7,04
7,86
Keimzahlen in lg KbE/ml
7,91
7,91
7,85
7,85
7,84
7,82
7,18
7,76
7,89
7,78
7,15
7,65
7,83
7,62
7,18
7,69
7,69
7,76
Keimzahlen in lg KbE/ml
7,93
7,84
7,84
0,5 % Tween80 +
1 % Isopropylalk.
7,86
7,83
7,88
200 C + 1200 Pi
200 C + 800 Pi
100 C + 1200 Pi
100 C + 800 Pi
4,81
4,11
7,72
7,86
4,23
4,04
7,74
7,72
4,70
4,08
7,64
7,68
219
10 Anhang
Fortsetzung Anhangstabelle 114
Konzentration Carvacrol und
α-Terpineol in ppm
Kontrolle
Keimzahlen in lg KbE/ml
7,77
7,80
7,80
0,5 % Tween80 +
1 % Isopropylalk.
7,78
7,81
7,82
100 C + 800 Te
100 C + 600 Te
50 C + 800 Te
50 C + 600 Te
7,15
7,08
7,81
7,75
6,97
6,90
7,88
7,72
7,08
6,94
7,48
7,75
C: Carvacrol
Ci: 1,8-Cineol
Te: α-Terpineol
L: Linalool
Pi: α-Pinen
T: Thymol
10.1.4 Trübungsmesswerte der geprüften Stoffkombinationen
Anhangstabelle 115:
Messwerte
der
optischen
Dichte
der
geprüften
Stoffkombinationen zur Stunde 7 und Differenz der optischen
Dichte der Stoffkombinationen zu der optischen Dichte der
Kontrollprobe zur Stunde 7, A. hydrophila
Fortsetzung Anhangstabelle 115
Kontrolle
Differen
z
OD
Stunde 7
Differen
z
OD
Stunde 7
100 ppm
1%
T+50 ppm
Isopropylalk.
C
40 ppm 4 ppm 4 ppm
T+2
T+20
T+2
ppm C ppm C ppm C
-489,5571 -480,819
473,386 168,233 76,1857
0
-20,2952
489
468
-1
8
15
Kontrolle
0, 5 %Tween
80 + 0,4 %
Isopropylalk.
40 ppm
T+720
ppm L
40 ppm
T+360
ppm L
4 ppm
T+720
ppm L
4 ppm T+ 360
ppm L
0
-6
-442
-410
-445
-279
454
448
12
44
9
175
40 ppm
T+1400
ppm Ci
40 ppm
T+600
ppm Ci
4 ppm
T+1400
ppm Ci
4 ppm T+600
ppm Ci
0,5 %
Tween80 +
Kontrolle
0,4 %
Isopropylalk.
Differen
z
OD
Stunde 7
40 ppm
T+20
ppm C
320
412
0
-16
-441
-225
-438
-128
446
430
5
221
7
318
220
10 Anhang
Fortsetzung Anhangstabelle 115
0,4 %
Isopropylalk.
Kontrolle
+ 0,5 %
Tween80
Differen
0
-2
z
OD
486
484
Stunde 7
0,5 %
Tween80 +
Kontrolle
0,4 %
Isopropylalk.
Differen
0
-15
z
OD
462
447
Stunde 7
0, 5 %
Tween80 +
Kontrolle
1%
Isopropylalk.
Differen
0
-11
z7
OD
426
415
Stunde 7
0,5 %
Tween80 +
Kontrolle
1%
Isopropylalk.
Differen
0
-16
z
OD
446
430
Stunde 7
1%
Isopropylalk.
Kontrolle
+ 0,5 %
Tween80
Differen
0
-2
z
OD
486
484
Stunde 7
100 ppm
T+800
ppm Pi
40 ppm
T+1200
ppm Pi
40 ppm
T+800
ppm Pi
4 ppm T+1200
ppm Pi
-479
-269
-191
-142
8
217
295
344
40 ppm
T+600
ppm T
40 ppm
T+400
ppm Te
4 ppm
T+600
ppm Te
4 ppm T+400
ppm Te
-448
-438
-398
-271
13
24
64
190
50 ppm
C +720
ppm L
50 ppm
C +360
ppm L
-422
-397
-419
-294
-421
4
29
7
131
5
50 ppm
C+1400
ppm Ci
20 ppm 20 ppm
C+720 C+360
ppm L ppm L
50 ppm 20 ppm
C+600 C+1400
ppm Ci ppm Ci
2 ppm
C+720
ppm L
20 ppm C+600
ppm Ci
-444
-284
-445
-132
2
161
1
314
100 ppm
C+800
ppm Pi
50 ppm 50 ppm 20 ppm 20 ppm
C+1200 C+800 C+1200 C+800
ppm Pi ppm Pi ppm Pi ppm Pi
-475
-281
-156
-154
-98
12
205
330
332
388
221
10 Anhang
Fortsetzung Anhangstabelle 115
0,5 %
Tween80 +
Kontrolle
1%
Isopropylalk.
Differen
0
-15
z
OD
462
447
Stunde 7
C: Carvacrol Ci: 1,8-Cineol L: Linalool
OD: optische Dichte
Anhangstabelle 116:
50 ppm
C+600
ppm Te
50 ppm
C+400
ppm Te
-449
-428
-435
-346
-421
12
34
27
115
41
Pi: α-Pinen
20 ppm 20 ppm 2 ppm
C+600 C+400 C+600
ppm Te ppm Te ppm Te
Te: α-Terpineol
T: Thymol
Messwerte
der
optischen
Dichte
der
geprüften
Stoffkombinationen zur Stunde 7 und Differenz der optischen
Dichte der Stoffkombinationen zu der optischen Dichte der
Kontrollprobe zur Stunde 7, E. coli
Fortsetzung Anhangstabelle 116
100
100
100
1%
ppm
ppm
ppm
Kontrolle
Isopropylalk. T+200 T+100 T+50
ppm C [ ppm C ppm C
Differenz
-21
-261
-261
-264
OD
265,3
245
4
4
2
Stunde 7
0,5 %
100
100
40 ppm
Tween80 +
ppm
ppm
Kontrolle
T+1200
0,4 %
T+1200 T+720
ppm L
Isopropylalk. ppm L ppm L
Differenz
0
-30
-218
-105
-141
OD
260
230
42
155
118
Stunde 7
0,5 %
100
Tween80 +
ppm
Kontrolle
0,4 %
T+2800
Isopropylalk. ppm Ci
Differenz
OD
Stunde 7
100 ppm T
+2000 ppm Ci
0
12
-238
-234
252
264
13
17
222
400
ppm
T+20
ppm C
-123
40 ppm T+2
ppm C
-65
142
200
40
4 ppm
4 ppm
ppm
T
T+720
T+720 +1200
ppm L
ppm L ppm L
-256 -244 -228
4
16
32
40
ppm T
40 ppm T
+2800
+2000 ppm Ci
ppm
Ci
-215
-135
37
116
10 Anhang
Fortsetzung Anhangstabelle 116
0,4 %
100
Isopropylalk. ppm T
Kontrolle
+ 0,5 %
+1200
Tween80
ppm Pi
Differenz
OD
Stunde 7
0
2
-183
-223
272
274
89
48
0,5 %
100
Tween80 + ppm T
Kontrolle
0,4 %
+800
Isopropylalk. ppm Te
Differenz
OD
Stunde 7
100 ppm T
+800 ppm Pi
100 ppm T
+600 ppm Te
0
21
-245
-258
278
299
32
20
40
ppm T
40 ppm T
+1200
+800 ppm Pi
ppm
Pi
-50
-38
221
234
40
ppm T
40 ppm T
+800
+600 ppm Te
ppm
Te
-83
-68
195
210
0,5 %
50
20
50 ppm
20 ppm
2 ppm
Tween80 +
ppm
ppm
Kontrolle
C+1200
C+1200
C+1200 ppm
1%
C+720
C+720
ppm L
ppm L
L
Isopropylalk.
ppm L
ppm L
Differenz
0
-30
-242
-239
-240
-238
-248
OD
260
230
18
20
20
22
11
Stunde 7
20
0,5 %
50 ppm
ppm
Tween80 +
C+
50 ppm C
C+
20 ppm C
Kontrolle
1%
2800
+2000 ppm Ci 2800 +2000 ppm Ci
Isopropylalk. ppm Ci
ppm
Ci
Differenz
0
12
-213
-142
-210
-115
OD
252
264
38
110
41
136
Stunde 7
100
1%
200
ppm C
Isopropylalk. ppm
200 ppm C
100 ppm C
Kontrolle
+1200
+ 0,5 %
C+1200 +800 ppm Pi
+800 ppm Pi
ppm
Tween80
ppm Pi
Pi
Differenz
0
2
-272
-259
-47
-66
OD
272
274
-1
12
224
205
Stunde 7
223
10 Anhang
Fortsetzung Anhangstabelle 116
200
0,5 %
200
100 C
ppm C 100 C
Tween80 + ppm C
+600
50 ppm C
Kontrolle
+600
+800
1%
+800
ppm +800 ppm Te
ppm ppm Te
Isopropylalk. ppm Te
Te
Te
Differenz
0
21
-268
-270
-158
-188
-95
OD
278
299
10
8
120
90
182
Stunde 7
Pi: α-Pinen
C: Carvacrol Ci: 1,8-Cineol L: Linalool
OD: optische Dichte
Anhangstabelle 117:
T: Thymol
Te: α-Terpineol
Messwerte
der
optischen
Dichte
der
geprüften
Stoffkombinationen zur Stunde 7 und Differenz der optischen
Dichte der Stoffkombinationen zu der optischen Dichte der
Kontrollprobe zur Stunde 7, B. thermosphacta
Fortsetzung Anhangstabelle 117
100
100 ppm 40 ppm 40 ppm
4 ppm
ppm T
T +50
T+20 T+2 ppm T+20
+100
ppm C
ppm C
C
ppm C
ppm C
10,89636 150,10 -151,775 -92,4989 -73,5036 -23,7132
8
1%
Kontrolle Isopropyl
alk.
Differenz
OD
Stunde
12
0
158,208
169,1048
4
8,1
6,43333 65,7095 84,7047 134,495
3
2
6
2
0,5 %
100
Tween80
100 ppm 40 ppm
ppm
Kontrolle + 0,4 %
T+720 T+1200
T+1200
Isopropyl
ppm L
ppm L
ppm L
alk.
Differenz
0
-14
-171
-166
-180
OD
Stunde
167
154
-4
1
-12
12
224
40 ppm
T+720
ppm L
4 ppm
T+1200
ppm L
-128
-175
39
-8
10 Anhang
Fortsetzung Anhangstabelle 117
0,5 %
Tween80
Kontrolle + 0,4 %
Isopropyl
alk.
Differenz
0
9
OD
Stunde
172
181
12
0,4 %
Isopropyl
Kontrolle
alk. +
0,5 %
Tween80
Differenz
0
-7
OD
180
172
Stunde12
0,5 %
Tween80
Kontrolle + 0,4 %
Isopropyl
alk.
Differenz
0
23
OD
Stunde
165
189
12
0,5 %
Tween80
Kontrolle + 0,4 %
Isopropyl
alk.
Differenz
0
-14
OD
Stunde
167
154
12
0,5 %
Tween80
Kontrolle + 0,1 %
Isopropyl
alk.
Differenz
0
9
OD
Stunde
172
181
12
100
100 ppm 40 ppm
ppm T
T +1800 T +2000
+2000
ppm Ci ppm Ci
ppm Ci
40 ppm T+1800
ppm Ci
-166
-171
-110
-82
7
1
62
90
100
100 ppm
ppm T+
T+ 40
400
ppm Pi
ppm Pi
40 ppm
T +400
ppm Pi
40 ppm
T +340
ppm Pi
4 ppm T
+400
ppm Pi
-180
-134
-172
-38
-168
1
46
8
142
12
100
100 ppm 40 ppm
ppm T
T +600 T +800
+800
ppm Te ppm Te
ppm Te
40 ppm T + 600
ppm Te
-135
-124
-26
-19
30
41
140
146
50 ppm 50 ppm
C+1200 C+720
ppm L
ppm L
20 ppm
C +1200
ppm L
20 ppm
C +720
ppm L
2 ppm C
+ 1200
ppm L
-143
-129
-163
-105
-165
25
38
5
62
3
100
100 ppm 50 ppm
ppm C
C +1800 C +2000
+2000
ppm Ci ppm Ci
ppm Ci
50 ppm C+1800
ppm Ci
-169
-166
-35
-92
3
6
137
81
225
10 Anhang
Fortsetzung Anhangstabelle 117
1%
Isopropyl
Kontrolle
alk. +
0,5 %
Tween80
Differenz
0
-7
OD
180
172
Stunde12
0,5 %
Tween80
Kontrolle
+1%
Isopropyl
alk.
Differenz
0
23
OD
165
189
Stunde12
100
100 ppm
ppm C
C +340
+400
ppm Pi
ppm Pi
50 ppm
C +340
ppm Pi
20 ppm
C+400
ppm Pi
-181
-139
-172
-52
-173
-1
41
8
128
7
100
100 ppm
ppm C
C+ 600
+800
ppm Te
ppm Te
C: Carvacrol Ci: 1,8-Cineol L: Linalool
OD: optische Dichte
Anhangstabelle 118:
50 ppm
C +400
ppm Pi
50 ppm C+800
ppm Te
50 ppm
C+ 600
ppm Te
-54
-41
-33
18
112
124
132
183
Pi: α-Pinen
T: Thymol
Te: α-Terpineol
Messwerte
der
optischen
Dichte
der
geprüften
Stoffkombinationen zur Stunde 7 und Differenz der optischen
Dichte der Stoffkombinationen zu der optischen Dichte der
Kontrollprobe zur Stunde 7, Ps. fragi
Fortsetzung Anhangstabelle 118
Kontrolle
Differenz
OD
Stunde
12
0
168
100
1%
ppm T
Isopropylalk. +100 C
ppm
-4
-167
165
2
0,5 %
100
Tween80 + ppm T
Kontrolle
0,4 %
+1200
Isopropylalk. ppm L
Differenz
0
-27
-150
OD
Stunde
185
158
35
12
226
100
40 ppm
ppm T
T+20
+50
ppm C
ppm C
-142
-30
26
139
100
ppm T
+720
ppm L
-141
40 ppm
T
+1200
ppm L
-118
44
67
40 ppm T +
2 ppm C
-23
145
40 ppm T+720
ppm L
-70
115
10 Anhang
Fortsetzung Anhangstabelle 118
0,5 %
Tween80 +
Kontrolle
0,4 %
Isopropylalk.
Differenz
0
-26
OD
Stunde
201
175
12
0,4 %
Isopropylalk.
Kontrolle
+ 0,5 %
Tween80
Differenz
0
-2
OD
167
165
Stunde12
0,5 %
Tween80 +
Kontrolle
0,4 %
Isopropylalk.
Differenz
0
-20
OD
Stunde
180
160
12
0,5 %
Tween80 +
Kontrolle
1%
Isopropylalk.
Differenz
0
-27
OD
Stunde
185
158
12
0,5 %
Tween80 +
Kontrolle
1%
Isopropylalk.
Differenz
0
-26
OD
Stunde
201
175
12
100
100
40 ppm
ppm T ppm T
T
+2800 +2000 +2800
ppm Ci ppm Ci ppm Ci
-148
-143
-105
53
100
ppm T
+1200
ppm Pi
-101
66
58
24
121
40 ppm T +800
ppm Pi
-13
151
100
100
40 ppm
ppm T ppm T
T +800
+800
+600
ppm Te
ppm Te ppm Te
-145
-156
-25
35
-80
97
100
40 ppm
ppm T
T
+800
+1200
ppm Pi ppm Pi
-110
-16
57
40 ppm T+2000
ppm Ci
154
40 ppm T +600
ppm Te
-21
155
50 ppm 50 ppm 20 ppm
C+1200 C +720 C+1200
ppm L ppm L ppm L
159
20 ppm C+
720 ppm L
-127
-78
-126
-48
58
106
58
137
200
200
100
100
50 ppm
ppm C ppm C ppm C ppm C
C
+2800 +2000 +2800 +2000 +2800
ppm Ci ppm Ci ppm Ci ppm Ci ppm Ci
-199
-201
-134
-143
-84
2
227
1
67
58
117
10 Anhang
Fortsetzung Anhangstabelle 118
1%
Isopropylalk.
Kontrolle
+ 0,5 %
Tween80
Differenz
0
-2
OD
167
165
Stunde12
0,5 %
Tween80 +
Kontrolle
1%
Isopropylalk.
Differenz
0
-20
OD
180
160
Stunde12
C: Carvacrol Ci: 1,8-Cineol L: Linalool
OD: optische Dichte
200
ppm C
+1200
ppm Pi
-160
200
ppm C
+800
ppm Pi
-165
100
ppm C
+1200
ppm Pi
-81
7
2
87
100 ppm C+
800 ppm Pi
-74
93
100
100
50 ppm
ppm C ppm C
50 ppm C + 600
C +800
+800
+600
ppm Te
ppm Te
ppm Te ppm Te
-134
-151
-25
-15
46
29
Pi: α-Pinen
228
155
T: Thymol
165
Te: α-Terpineo
10 Anhang
10.2 Technische Geräte und Verbrauchsmaterialien
Abwägeschiffchen
Carl Roth GmbH + Co. KG, Karlsruhe,
Deutschland
Autoklav
Webeco, Bad Schwartau, Deutschland
Brutschrank, 30 °C
Memmert, Schwabach, Deutschl and
Brutschrank, 37 °C
Memmert, Schwabach, Deutschl and
Brutschrank, 42 °C
Memmert, Schwabach, Deutschl and
Dampftopf Nr. 920909
Fritz Gössner GmbH & Co., Hamburg,
Deutschland
Dispensor, Fortuna®, Optimat® 2,
OMNILAB, Bremen, Deutschland
Nr. 4000974600501
Erlenmeyerkolben, 100 ml
Schott Duran GmbH, Wertheim/Main
Deutschland
Faltenfilter
Schleicher&Schütt GmbH, Dassel,
Nr. 311656
Deutschland
Gefriertruhe -80 °C, Typ 6385
GFL – Gesellschaft für Labortechnik
mbH, Burgwedel, Deutschland
Glaskolben, 500 ml
Schott Duran GmbH, Wertheim/Main,
Deutschland
229
10 Anhang
Infinite 200®
Tecan, Crailsheim, Deutschland
Isopropylalkohol
CG Chemikalien, Laatzen,
Deutschland
Kapsenberg-Kappen
Schott Duran GmbH, Wertheim/Main,
Deutschland
Kühlschrank
Liebherr, Ochsenhausen, Deutschland
Magnetrührer
C. Gerhardt GmbH & Co. KG,
Königswinter, Deutschland
Microbank®, 22 V 160 MO
Viva Diagnostika, Diagnostische
Produkte GmbH, Köln, Deutschland
Mikroliter-Pipette, Reference®
Eppendorf GmbH, Hamburg
1 – 10 µl
Deutschland
Mikroliter-Pipette, Reference®
Eppendorf GmbH, Hamburg
1 – 200 µl
Deutschland
Mikroliter-Pipette, Reference®,
Eppendorf GmbH, Hamburg,
100 - 1000 µl
Deutschland
Oberschalenwaage, Typ MC1
Sartorius AG, Göttingen, Deutschland
Petrischalen, 90Ø ohne Nocken
Ronnenberger Laborbedarf,
10-00218
Ronnenberg, Deutschland
pH-Meter, Nr. 38900138
WTW GmbH, Weilheim, Deutschland
230
10 Anhang
Pipettenspitzen 10 µl
Sarstedt, Nümbrecht, Deutschland
Pipettenspitzen 200 µl
Carl Roth GmbH & Co. KG, Karlsruhe,
Deutschland
Pipettenspitzen 1000 µl
Carl Roth GmbH & Co. KG, Karlsruhe,
Deutschland
QPCR-Seals, Nr. AB1170
ABgene, Hamburg, Deutschland
Reagenzgläser
Schott Duran GmbH, Wertheim/Main,
Deutschland
Rotabilo® Zentrifugenröhrchen
Carl Roth GmbH & Co. KG, Karlsruhe,
15 ml, farblos, steril
Deutschland
Nr. 461.1
Rondoflame Fireboy eco
TecNoMara
Schüttler
Janke & Kunkel IKA®-Werke GmbH &
Co. KG, Staufen, Deutschland
Sterilisator
Memmert, Schwabach, Deutschland
TC – Platten, 96 Well,
Sarstedt, Nümbrecht, Deutschland
für Suspensionszellen
Nr. 83.1835.500
Tween80, Nr. A4743,1000
AppliChem, Darmstadt, Deutschland
Umkehr Osmose Anlage
SG Kloos Laborbedarf, Langenhagen,
Deutschland
231
10 Anhang
Waage 0,1 - 120 g
Mettler-Toledo GmbH, Giessen,
Deutschland
Waage 1 - 2000 g
Mettler-Toledo GmbH, Giessen,
Deutschland
Wasserbad
Memmert, Schwabach, Deutschland
232
10 Anhang
10.3 Tabellenverzeichnis
Tabelle 1:
Minimale Hemmstoffkonzentrationen (MHK) von ätherischen
Ölen in vitro ....................................................................................... 22
Tabelle 2:
Übersicht über die verwendeten Inhaltsstoffe ätherischer Öle .......... 35
Tabelle 3:
Verwendete Bakterienstämme .......................................................... 36
Tabelle 4:
Gehalt an ätherischem Öl bei ausgewählten Gewürzpflanzen
und Anteil des ausgewählten Inhaltsstoffs im Öl ............................... 39
Tabelle 5:
Einsatzbereiche der ausgewählten Gewürzpflanzen und
eingesetzte Maximalmenge je kg Lebensmittel für übliche
Würzzwecke...................................................................................... 39
Tabelle 6:
Untersuchte Konzentrationen von Thymol in ppm ............................ 40
Tabelle 7:
Untersuchte Konzentrationen von Carvacrol in ppm ......................... 40
Tabelle 8:
Untersuchte Konzentrationen von Linalool in ppm ............................ 41
Tabelle 9:
Untersuchte Konzentrationen von 1,8-Cineol in ppm ........................ 41
Tabelle 10:
Untersuchte Konzentrationen von α-Pinen in ppm............................ 41
Tabelle 11:
Untersuchte Konzentrationen von α-Terpineol in ppm ...................... 41
Tabelle 12:
Beimpfung
der
Mikrotiterplatte
zum
Erreichen
der
Einzelstoffkonzentrationen ................................................................ 46
Tabelle 13:
Beimpfung
der
Mikrotiterplatte
zum
Erreichen
der
Stoffkombinationen ........................................................................... 47
Tabelle 14:
An A. hydrophila getestete Kombinationen von Thymol mit
Carvacrol, Linalool, 1,8-Cineol, α-Pinen und α-Terpineol in ppm ...... 53
Tabelle 15:
An E. coli getestete Kombinationen von Thymol mit Carvacrol,
Linalool, 1,8-Cineol, α-Pinen und α-Terpineol in ppm ....................... 53
Tabelle 16:
An B. thermosphacta getestete Kombinationen von Thymol mit
Carvacrol, Linalool, 1,8-Cineol, α-Pinen und α-Terpineol in ppm ...... 54
Tabelle 17:
An Ps fragi getestete Kombinationen von Thymol mit Carvacrol,
Linalool, 1,8-Cineol, α-Pinen und α-Terpineol in ppm ....................... 54
Tabelle 18:
An A. hydrophila getestete Kombinationen von Carvacrol mit
Thymol, Linalool, 1-Cineol, α-Pinen und α-Terpineol in ppm ............ 54
Tabelle 19:
An E. coli getestete Kombinationen von Carvacrol mit Thymol,
Linalool, 1,8-Cineol, α-Pinen und α-Terpineol in ppm ....................... 55
Tabelle 20:
An B. thermosphacta getestete Kombinationen von Carvacrol mit
Thymol, Linalool, 1,8-Cineol, α-Pinen und α-Terpineol in ppm ......... 55
Tabelle 21:
An Ps. fragi getestete Kombinationen von Carvacrol mit Thymol ,
Linalool, 1,8-Cineol, α-Pinen und α-Terpineol in ppm ....................... 55
233
10 Anhang
Tabelle 22:
Probenanzahl, Mittelwert, Standardabweichung, untere und
obere Grenze des Konfidenzintervalls der Proben ohne Zusatz
von Inhaltsstoffen ätherischer Öle in lg KbE/ml................................ 59
Tabelle 23:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von A. hydrophila aus den Proben mit 0,4 %
Isopropylalkohol
und
Thymol
in
unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über
einen Zeitraum von 7 Stunden .......................................................... 61
Tabelle 24:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95 %Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von E. coli aus den Proben mit 0,4 %
Isopropylalkohol
und
Thymol
in
unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über
einen Zeitraum von 7 Stunden .......................................................... 62
Tabelle 25:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von B. thermosphacta aus den Proben mit 0,4 %
Isopropylalkohol
und
Thymol
in
unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über
einen Zeitraum von 12 Stunden ........................................................ 64
Tabelle 26:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von Ps. fragi aus den Proben mit 0,4 %
Isopropylalkohol
und
Thymol
in
unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über
einen Zeitraum von 12 Stunden ........................................................ 65
Tabelle 27:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von A. hydrophila aus den Proben mit 1 %
Isopropylalkohol
und
Carvacrol
in
unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über
einen Zeitraum von 7 Stunden .......................................................... 67
Tabelle 28:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von E. coli aus den Proben mit 1 % Isopropylalkohol
und Carvacrol in unterschiedlichen Konzentrationen vor und
nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum vo n 7
Stunden ............................................................................................ 68
Tabelle 29:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von B. thermosphacta aus den Proben mit 1 %
Isopropylalkohol
und
Carvacrol
in
unterschiedlichen
234
10 Anhang
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über
einen Zeitraum von 12 Stunden ........................................................ 69
Tabelle 30:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von Ps. fragi aus den Proben mit 1 %
Isopropylalkohol
und
Carvacrol
in
unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über
einen Zeitraum von 12 Stunden ........................................................ 71
Tabelle 31:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von A. hydrophila aus den Proben mit 0,5 %
Tween80 und Linalool in unterschiedlichen Konzentrationen vor
und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitrau m von 7
Stunden ............................................................................................ 72
Tabelle 32:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von E. coli aus den Proben mit 0,5 % Tween80 und
Linalool in unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach der
Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum von 7 Stund en................. 74
Tabelle 33:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von B. thermosphacta aus den Proben mit 0,5 %
Tween80 und Linalool in unterschiedlichen Konzentrationen vor
und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zeitrau m von 12
Stunden ............................................................................................ 75
Tabelle 34:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von Ps. fragi aus den Proben mit 0,5 % Tween80 und
Linalool in unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach der
Bebrütung bei 25 °C über einen Zeitraum von 12 Stun den............... 76
Tabelle 35:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von A. hydrophila aus den Proben mit 0,5 %
Tween80 und 1,8-Cineol in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zei traum von 7
Stunden ............................................................................................ 78
Tabelle 36:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von E. coli aus den Proben mit 0,5 % Tween80 und
1,8-Cineol in unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach
der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum von 7 S tunden .......... 79
Tabelle 37:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
235
10 Anhang
[lg KbE/ml] von B. thermosphacta aus den Proben mit 0,5 %
Tween80 und 1,8-Cineol in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zei traum von
12 Stunden ....................................................................................... 81
Tabelle 38:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von Ps. fragi aus den Proben mit 0,5 % Tween80 und
1,8-Cineol in unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach
der Bebrütung bei 25 °C über einen Zeitraum von 12 Stunden ........ 82
Tabelle 39:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von A. hydrophila aus den Proben mit 0,5 %
Tween80 und α-Pinen in unterschiedlichen Konzentrationen vor
und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitrau m von 7
Stunden ............................................................................................ 84
Tabelle 40:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95% Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von E. coli aus den Proben mit 0,5 % Tween80 und
α-Pinen in unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach der
Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum von 7 Stund en................. 85
Tabelle 41:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95% Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von B. thermosphacta aus den Proben mit 0,5 %
Tween80 und α-Pinen in unterschiedlichen Konzentrationen vor
und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zeitrau m von 12
Stunden ............................................................................................ 87
Tabelle 42:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von Ps. fragi aus den Proben mit 0,5 % Tween80 und
α-Pinen in unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach der
Bebrütung bei 25 °C über einen Zeitraum von 12 Stun den............... 88
Tabelle 43:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von A. hydrophila aus den Proben mit 0,5 %
Tween80 und α-Terpineol in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zei traum von 7
Stunden ............................................................................................ 89
Tabelle 44:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von E. coli aus den Proben mit 0,5 % Tween80 und
α-Terpineol in unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach
der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum von 7 S tunden .......... 91
236
10 Anhang
Tabelle 45:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von B. thermosphacta aus den Proben mit 0,5 %
Tween80 und α-Terpineol in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zei traum von
12 Stunden ....................................................................................... 92
Tabelle 46:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von Ps. fragi aus den Proben mit 0,5 % Tween80 und
α-Terpineol in unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach
der Bebrütung bei 25 °C über einen Zeitraum von 12 Stunden ........ 93
Tabelle 47:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von A. hydrophila aus den Proben mit 1 %
Isopropylalkohol und den Thymol – Carvacrol –Kombinationen in
unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach der Bebrütung
bei 30 °C über einen Zeitraum von 7 Stunden ....... ........................... 95
Tabelle 48:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von E. coli aus den Proben mit 1 % Isopropylalkohol
und
den
Thymol – Carvacrol –
Kombinationen
in
unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach der Bebrütung
bei 30 °C über einen Zeitraum von 7 Stunden ....... ........................... 97
Tabelle 49:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von B. thermosphacta aus den Proben mit 1 %
Isopropylalkohol und den Thymol –Carvacrol – Kombinationen in
unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach der Bebrütung
bei 25 °C über einen Zeitraum von 12 Stunden ...... .......................... 99
Tabelle 50:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von Ps. fragi aus den Proben mit 1 %
Isopropylalkohol und den Thymol – Carvacrol –Kombinationen in
unterschiedlichen Konzentrationen vor und nach der Bebrütung
bei 25 °C über einen Zeitraum von 12 Stunden ...... ........................ 101
Tabelle 51:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von A. hydrophila aus den Proben mit 0,4 %
Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den Thymol –
Linalool – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zei traum von 7
Stunden .......................................................................................... 103
Tabelle 52:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
237
10 Anhang
[lg KbE/ml] von E. coli aus den Proben mit 1 % Isopropylalkohol
und
0,5 %
Tween80
sowie
den
Thymol –Linalool –
Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen vor und
nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum vo n 7
Stunden .......................................................................................... 104
Tabelle 53:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von B. thermosphacta aus den Proben mit 0,4 %
Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den Thymol –
Linalool – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zei traum von
12 Stunden ..................................................................................... 105
Tabelle 54:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von Ps. fragi aus den Proben mit 0,4 %
Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den Thymol –
Linalool – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zei traum von
12 Stunden ..................................................................................... 107
Tabelle 55:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von A. hydrophila aus den Proben mit 0,4 %
Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den Thymol - 1,8Cineol – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zei traum von 7
Stunden .......................................................................................... 108
Tabelle 56:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von E. coli aus den Proben mit 0,4 %
Isopropylalkohol
und
0,5 %
Tween80
sowie
den
Thymol - 1,8-Cineol – Kombinationen
in
unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über
einen Zeitraum von 7 Stunden ........................................................ 110
Tabelle 57:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von B. thermosphacta aus den Proben mit 0,4 %
Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den Thymol - 1,8Cineol – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zei traum von
12 Stunden ..................................................................................... 112
Tabelle 58:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von Ps. fragi aus den Proben mit 0,4 %
Isopropylalkohol
und
0,5 %
Tween80
sowie
den
238
10 Anhang
Thymol -1,8-Cineol – Kombinationen in unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über
einen Zeitraum von 12 Stunden ...................................................... 113
Tabelle 59:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von A. hydrophila aus den Proben mit 0,4 %
Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den Thymol – αPinen – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen vor
und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitrau m von 7
Stunden .......................................................................................... 115
Tabelle 60:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von E. coli aus den Proben mit 0,4 %
Isopropylalkohol
und
0,5 %
Tween80
sowie
den
Thymol - α-Pinen – Kombinationen
in
unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über
einen Zeitraum von 7 Stunden ........................................................ 116
Tabelle 61:
Probenanzahl, Mittelwert, inokulierte Keimmenge, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von B. thermosphacta aus den Proben mit 0,4 %
Isopropylalkohol
und
0,5 %
Tween80
sowie
den
in
unterschiedlichen
Thymol - α-Pinen – Kombinationen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über
einen Zeitraum von 12 Stunden ...................................................... 118
Tabelle 62:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von Ps. fragi aus den Proben mit 0,4 %
Isopropylalkohol
und
0,5 %
Tween80
sowie
den
Thymol - α-Pinen – Kombinationen
in
unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über
einen Zeitraum von 12 Stunden ...................................................... 119
Tabelle 63:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von A. hydrophila aus den Proben mit 0,4 %
Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den Thymol – αTerpineol – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zei traum von 7
Stunden .......................................................................................... 121
Tabelle 64:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von E. coli
aus den Proben mit 0,4 %
Isopropylalkohol
und
0,5 %
Tween80
sowie
den
Thymol - α-Terpineol – Kombinationen
in
unterschiedlichen
239
10 Anhang
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über
einen Zeitraum von 7 Stunden ........................................................ 122
Tabelle 65:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von B. thermosphacta aus den Proben mit 0,4 %
Isopropylalkohol
und
0,5 %
Tween80
sowie
den
in
unterschiedlichen
Thymol - α-Terpineol – Kombinationen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über
einen Zeitraum von 12 Stunden ...................................................... 124
Tabelle 66:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von Ps. fragi aus den Proben mit 0,4 %
Isopropylalkohol
und
0,5 %
Tween80
sowie
den
Thymol - α-Terpineol – Kombinationen
in
unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über
einen Zeitraum von 12 Stunden ...................................................... 125
Tabelle 67:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von A. hydrophila aus den Proben mit 1 %
Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den Carvacrol –
Linalool – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zei traum von 7
Stunden .......................................................................................... 127
Tabelle 68:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von E. coli aus den Proben mit 1 % Isopropylalkohol
und 0,5 % Tween80 sowie den Carvacrol –Linalool –
Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen vor und
nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum vo n 7
Stunden .......................................................................................... 128
Tabelle 69:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von B. thermosphacta aus den Proben mit 1 %
Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den Carvacrol –
Linalool – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zei traum von
12 Stunden ..................................................................................... 130
Tabelle 70:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von Ps. fragi aus den Proben mit 1 %
Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den Carvacrol –
Linalool – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zei traum von
12 Stunden ..................................................................................... 131
240
10 Anhang
Tabelle 71:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von A. hydrophila aus den Proben mit 1 %
Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den Carvacrol – 1,8Cineol – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zei traum von 7
Stunden .......................................................................................... 133
Tabelle 72:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von E. coli aus den Proben mit 1 % Isopropylalkohol
und 0,5 % Tween80 sowie den Carvacrol –1,8-Cineol –
Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen vor und
nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum vo n 7
Stunden .......................................................................................... 134
Tabelle 73:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von B. thermosphacta aus den Proben mit 1 %
Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den Carvacrol – 1,8Cineol – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zei traum von
12 Stunden ..................................................................................... 136
Tabelle 74:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von Ps. fragi aus den Proben mit 1 %
Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den Carvacrol – 1,8Cineol – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über einen Zei traum von
12 Stunden ..................................................................................... 137
Tabelle 75:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von A. hydrophila aus den Proben mit 1 %
Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den Carvacrol – αPinen – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen vor
und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitrau m von 7
Stunden .......................................................................................... 139
Tabelle 76:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von E. coli aus den Proben mit 1 % Isopropylalkohol
und 0,5 % Tween80 sowie den Carvacrol - α-Pinen –
Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen vor und
nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum vo n 7
Stunden .......................................................................................... 140
Tabelle 77:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
241
10 Anhang
[lg KbE/ml] von B. thermosphacta aus den Proben mit 1 %
Isopropylalkohol
und
0,5 % Tween80
sowie
den
Carvacrol - α-Pinen – Kombinationen
in
unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über
einen Zeitraum von 12 Stunden ...................................................... 142
Tabelle 78:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von Ps. fragi aus den Proben mit 1 %
Isopropylalkohol
und
0,5 % Tween80
sowie
den
Carvacrol - α-Pinen – Kombinationen
in
unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über
einen Zeitraum von 12 Stunden ...................................................... 143
Tabelle 79:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von A. hydrophila aus den Proben mit 1 %
Isopropylalkohol und 0,5 % Tween80 sowie den Carvacrol – αTerpineol – Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen
vor und nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zei traum von 7
Stunden .......................................................................................... 145
Tabelle 80:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von E. coli aus den Proben mit 1 % Isopropylalkohol
und 0,5 % Tween80 sowie den Carvacrol - α-Terpineol –
Kombinationen in unterschiedlichen Konzentrationen vor und
nach der Bebrütung bei 30 °C über einen Zeitraum vo n 7
Stunden .......................................................................................... 146
Tabelle 81:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von B. thermosphacta aus den Proben mit 1 %
Isopropylalkohol
und
0,5 % Tween80
sowie
den
Carvacrol - α-Terpineol – Kombinationen in unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über
einen Zeitraum von 12 Stunden ...................................................... 148
Tabelle 82:
Probenanzahl, inokulierte Keimmenge, Mittelwert, obere und
untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls der Keimzahlen
[lg KbE/ml] von Ps. fragi aus den Proben mit 1 %
Isopropylalkohol
und
0,5 % Tween80
sowie
den
Carvacrol - α-Terpineol – Kombinationen in unterschiedlichen
Konzentrationen vor und nach der Bebrütung bei 25 °C über
einen Zeitraum von 12 Stunden ...................................................... 149
Anhangstabelle 83:
Keimzahlen der 3 Stichproben je geprüfter
Einzelstoffkonzentration, A. hydrophila ........................................... 196
Anhangstabelle 84:
Keimzahlen der 3 Stichproben je geprüfter
Einzelstoffkonzentration, E.coli ....................................................... 198
242
10 Anhang
Anhangstabelle 85:
Keimzahlen der 3 Stichproben je geprüfter
Einzelkonzentration, B. thermosphacta........................................... 199
Anhangstabelle 86:
Keimzahlen der 3 Stichproben je geprüfter
Einzelkonzentration, Ps. fragi.......................................................... 201
Anhangstabelle 87: Messwerte der optischen Dichte von A. hydrophila unter
Einfluss von Thymol ........................................................................ 202
Anhangstabelle 88: Messwerte der optischen Dichte von E. coli unter Einfluss
von Thymol ..................................................................................... 203
Anhangstabelle 89: Messwerte der optischen Dichte von B. thermosphacta
unter Einfluss von Thymol ............................................................... 203
Anhangstabelle 90: Messwerte der optischen Dichte von Ps. fragi unter
Einfluss vonThymol ......................................................................... 203
Anhangstabelle 91: Messwerte der optischen Dichte von A. hydrophila unter
Einfluss von Carvacrol .................................................................... 204
Anhangstabelle 92: Messwerte der optischen Dichte von E. coli unter Einfluss
von Carvacrol .................................................................................. 204
Anhangstabelle 93: Messwerte der optischen Dichte von B. thermosphacta
unter Einfluss von Carvacrol ........................................................... 204
Anhangstabelle 94: Messwerte der optischen Dichte von Ps. fragi unter
Einfluss von Carvacrol .................................................................... 205
Anhangstabelle 95: Messwerte der optischen Dichte von A. hydrophila unter
Einfluss von Linalool ....................................................................... 205
Anhangstabelle 96: Messwerte der optischen Dichte von E. coli unter Einfluss
von Linalool ..................................................................................... 205
Anhangstabelle 97: Messwerte der optischen Dichte von B. thermosphacta
unter Einfluss von Linalool .............................................................. 206
Anhangstabelle 98: Messwerte der optischen Dichte von Ps. fragi unter
Einfluss von Linalool ....................................................................... 206
Anhangstabelle 99: Messwerte der optischen Dichte von A. hydrophila unter
Einfluss von 1,8-Cineol ................................................................... 206
Anhangstabelle 100: Messwerte der optischen Dichte von E. coli unter
Einfluss von 1,8-Cineol ................................................................... 207
Anhangstabelle 101: Messwerte der optischen Dichte von B. thermosphacta
unter Einfluss von 1,8-Cineol .......................................................... 207
Anhangstabelle 102: Messwerte der optischen Dichte von Ps. fragi unter
Einfluss von 1,8-Cineol ................................................................... 207
Anhangstabelle 103: Messwerte der optischen Dichte von A. hydrophila unter
Einfluss von α-Pinen ....................................................................... 208
243
10 Anhang
Anhangstabelle 104: Messwerte der optischen Dichte von E. coli unter
Einfluss von α-Pinen ....................................................................... 208
Anhangstabelle 105: Messwerte der optischen Dichte von B. thermosphacta
unter Einfluss von α-Pinen .............................................................. 208
Anhangstabelle 106: Messwerte der optischen Dichte von Ps. fragi unter
Einfluss von α-Pinen ....................................................................... 209
Anhangstabelle 107: Messwerte der optischen Dichte von A. hydrophila unter
Einfluss von α-Terpineol ................................................................. 209
Anhangstabelle 108: Messwerte der optischen Dichte von E. coli unter
Einfluss von α-Terpineol ................................................................. 209
Anhangstabelle 109: Messwerte der optischen Dichte von B. thermosphacta
unter Einfluss von α-Terpineol ........................................................ 210
Anhangstabelle 110: Messwerte der optischen Dichte von Ps. fragi unter
Einfluss von α-Terpineol ................................................................. 210
Anhangstabelle 111:
Keimzahlen der 3 Stichproben je geprüfter
Stoffkombinationen, A. hydrophila in lg KbE/ml ............................. 211
Anhangstabelle 112:
Keimzahlen der 3 Stichproben je geprüfter
Stoffkombinationen, E. coli in lg KbE/ml ........................................ 213
Anhangstabelle 113:
Keimzahlen der 3 Stichproben je geprüfter
Stoffkombinationen, B. thermosphacta in lg KbE/ml ...................... 215
Anhangstabelle 114:
Keimzahlen der 3 Stichproben je geprüfter
Stoffkombinationen, Ps. fragi in lg KbE/ml ..................................... 218
Anhangstabelle 115:
Messwerte der optischen Dichte der geprüften
Stoffkombinationen zur Stunde 7 und Differenz der optischen
Dichte der Stoffkombinationen zu der optischen Dichte der
Kontrollprobe zur Stunde 7, A. hydrophila ...................................... 220
Anhangstabelle 116:
Messwerte der optischen Dichte der geprüften
Stoffkombinationen zur Stunde 7 und Differenz der optischen
Dichte der Stoffkombinationen zu der optischen Dichte der
Kontrollprobe zur Stunde 7, E. coli.................................................. 222
Anhangstabelle 117:
Messwerte der optischen Dichte der geprüften
Stoffkombinationen zur Stunde 7 und Differenz der optischen
Dichte der Stoffkombinationen zu der optischen Dichte der
Kontrollprobe zur Stunde 7, B. thermosphacta ............................... 224
Anhangstabelle 118:
Messwerte der optischen Dichte der geprüften
Stoffkombinationen zur Stunde 7 und Differenz der optischen
Dichte der Stoffkombinationen zu der optischen Dichte der
Kontrollprobe zur Stunde 7, Ps. fragi .............................................. 226
244
10 Anhang
10.4 Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1:
Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von A. hydrophila –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen
Konzentrationen [ppm] an Thymol über eine Inkubationsdauer
von 7 h bei 30 °C (OD = optische Dichte) .......... ............................... 60
Abbildung 2:
Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von E. coli –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen
Konzentrationen [ppm] an Thymol über eine Inkubationsdauer
von 7 h bei 30 °C (OD = optische Dichte) .......... ............................... 62
Abbildung 3:
Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von B.
thermosphacta – Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit
unterschiedlichen Konzentrationen [ppm] an Thymol über eine
Inkubationsdauer von 12 h bei 25 °C (OD = optische Dichte) ........... 63
Abbildung 4:
Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von Ps. fragi –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen
Konzentrationen [ppm] an Thymol über eine Inkubationsdauer
von 12 h bei 25 °C (OD = optische Dichte) ......... .............................. 64
Abbildung 5:
Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von A. hydrophila –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen
Konzentrationen [ppm] an Carvacrol über eine Inkubationsdauer
von 7 h bei 30 °C (OD = optische Dichte) .......... ............................... 66
Abbildung 6:
Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von E. coli –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen
Konzentrationen [ppm] an Carvacrol über eine Inkubationsdauer
von 7 h bei 30 °C (OD = optische Dichte) .......... ............................... 67
Abbildung 7:
Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von B.
thermosphacta – Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit
unterschiedlichen Konzentrationen [ppm] an Carvacrol über eine
Inkubationsdauer von 12 h bei 25 °C (OD = optische Dichte) ........... 69
Abbildung 8:
Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von
B. thermosphacta – Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit
unterschiedlichen Konzentrationen [ppm] an Carvacrol über eine
Inkubationsdauer von 12 h bei 25 °C (OD = optische Dichte) ........... 70
Abbildung 9:
Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von A. hydrophila –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen
Konzentrationen [ppm] an Linalool über eine Inkubationsdauer
von 7 h bei 30 °C (OD = optische Dichte) .......... ............................... 72
Abbildung 10: Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von A. hydrophila –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen
245
10 Anhang
Konzentrationen [ppm] an Linalool über eine Inkubationsdauer
von 7 h bei 30 °C (OD = optische Dichte) .......... ............................... 73
Abbildung 11: Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von B.
thermosphacta – Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit
unterschiedlichen Konzentrationen [ppm] an Linalool über eine
Inkubationsdauer von 12 h bei 25 °C (OD = optische Dichte) ........... 74
Abbildung 12: Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von B.
thermosphacta – Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit
unterschiedlichen Konzentrationen [ppm] an Linalool über eine
Inkubationsdauer von 12 h bei 25 °C (OD = optische Dichte) ........... 76
Abbildung 13: Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von A. hydrophila –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen
Konzentrationen [ppm] an 1,8-Cineol über eine Inkubationsdauer
von 7 h bei 30 °C (OD = optische Dichte) .......... ............................... 77
Abbildung 14: Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von E. coli –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen
Konzentrationen [ppm] an 1,8-Cineol über eine Inkubationsdauer
von 7 h bei 30 °C (OD = optische Dichte) .......... ............................... 79
Abbildung 15: Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von B.
thermosphacta – Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit
unterschiedlichen Konzentrationen [ppm] an 1,8-Cineol über eine
Inkubationsdauer von 12 h bei 25 °C (OD = optische Dichte) ........... 80
Abbildung 16: Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von Ps. fragi –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen
Konzentrationen [ppm] an 1,8-Cineol über eine Inkubationsdauer
von 12 h bei 25 °C (OD = optische Dichte) ......... .............................. 82
Abbildung 17: Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von A. hydrophila –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen
Konzentrationen [ppm] an α-Pinen über eine Inkubationsdauer
von 7 h bei 30 °C (OD = optische Dichte) .......... ............................... 83
Abbildung 18: Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von E. Coli –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen
Konzentrationen [ppm] an α-Pinen über eine Inkubationsdauer
von 7 h bei 30 °C (OD = optische Dichte) .......... ............................... 85
Abbildung 19: Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von B.
thermosphacta – Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit
unterschiedlichen Konzentrationen [ppm] an α-Pinen über eine
Inkubationsdauer von 12 h bei 25 °C (OD = optische Dichte) ........... 86
Abbildung 20: Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von Ps. fragi –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen
Konzentrationen [ppm] an α-Pinen über eine Inkubationsdauer
von 12 h bei 25 °C (OD = optische Dichte) ......... .............................. 87
246
10 Anhang
Abbildung 21: Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von A. hydrophila –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen
Konzentrationen
[ppm]
an
α-Terpineol
über
eine
Inkubationsdauer von 7 h bei 30 °C (OD = optische D ichte) ............. 89
Abbildung 22: Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von A. hydrophila –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen
α-Terpineol
über
eine
Konzentrationen
[ppm]
an
Inkubationsdauer von 7 h bei 30 °C (OD = optische D ichte) ............. 90
Abbildung 23: Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von B.
thermosphacta – Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit
unterschiedlichen Konzentrationen [ppm] an α-Terpineol über
eine Inkubationsdauer von 12 h bei 25 °C (OD = opti sche Dichte) ... 91
Abbildung 24: Entwicklung der optischen Dichte bei 490 nm von Ps. fragi –
Kulturen in Nutrient broth Nr. 2 mit unterschiedlichen
Konzentrationen
[ppm]
an
α-Terpineol
über
eine
Inkubationsdauer von 12 h bei 25 °C (OD = optische Dichte) ........... 93
Abbildung 25: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden
Inkubation bei 30 °C bei A. hydrophila. (OD = optische Dichte,
C = Carvacrol, T = Thymol, Gehalt in ppm) ...................................... 94
Abbildung 26: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden
Inkubation bei 30 °C bei E. coli. (OD = optische Dichte,
C = Carvacrol, T = Thymol, Gehalt in ppm) ...................................... 96
Abbildung 27: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12
Stunden Inkubation bei 25 °C bei B. thermosphacta.
(OD = optische Dichte, C = Carvacrol, T = Thymol, Gehalt in
ppm).................................................................................................. 98
Abbildung 28: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12
Stunden
Inkubation
bei
25 °C
bei
Ps.
fragi
(OD = optische Dichte, C = Carvacrol, T = Thymol, Gehalt in
ppm)................................................................................................ 100
Abbildung 29: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden
Inkubation bei 30 °C bei A. hydrophila. (OD = optische Dichte,
L = Linalool, T = Thymol, Gehalt in ppm) ........................................ 102
Abbildung 30: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden
Inkubation bei 30 °C bei E. coli. (OD = optische Dichte,
L = Linalool, T = Thymol, Gehalt in ppm) ........................................ 103
247
10 Anhang
Abbildung 31: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12
Stunden Inkubation bei 25 °C bei B. thermosphacta.
(OD = optische Dichte, L = Linalool, T = Thymol, Gehalt in ppm) ... 105
Abbildung 32: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12
Stunden
Inkubation
bei
25 °C
bei
Ps.
fragi.
(OD = optische Dichte, L = Linalool, T = Thymol, Gehalt in ppm) ... 106
Abbildung 33: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden
Inkubation bei 30 °C bei A. hydrophila. (OD = optische Dichte,
Ci = 1,8-Cineol, T = Thymol, Gehalt in ppm) ................................... 108
Abbildung 34: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden
Inkubation bei 30 °C bei E. coli. (OD = optische Dichte, Ci = 1,8Cineol, T = Thymol, Gehalt in ppm) ................................................ 109
Abbildung 35: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12
Stunden Inkubation bei 25 °C bei
B. thermosphacta.
(OD = optische Dichte, Ci = 1,8-Cineol, T = Thymol, Gehalt in
ppm)................................................................................................ 111
Abbildung 36: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12
Stunden
Inkubation
bei
25 °C
bei
Ps.
fragi.
(OD = optische Dichte, Ci = 1,8-Cineol, T = Thymol, Gehalt in
ppm)................................................................................................ 113
Abbildung 37: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden
Inkubation bei 30 °C bei A. hydrophila. (OD = optische Dichte,
Pi = α-Pinen, T = Thymol, Gehalt in ppm) ....................................... 114
Abbildung 38: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden
Inkubation bei 30 °C bei E. coli. (OD = optische Dichte, Pi = αPinen, T = Thymol, Gehalt in ppm) ................................................. 116
Abbildung 39: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12
Stunden Inkubation bei 25 °C bei B. thermosphacta.
(OD = optische Dichte, Pi = α-Pinen, T = Thymol, Gehalt in ppm) .. 117
Abbildung 40: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12
Stunden
Inkubation
bei
25 °C
bei
Ps.
fragi.
(OD = optische Dichte, Pi = α-Pinen, T = Thymol, Gehalt in ppm) .. 119
248
10 Anhang
Abbildung 41: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden
Inkubation bei 30 °C bei A. hydrophila. (OD = optische Dichte,
Te = α-Terpineol, T = Thymol, Gehalt in ppm) ................................ 120
Abbildung 42: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden
Inkubation bei 30 °C bei E. coli. (OD = optische Dichte, Te = αTerpineol, T = Thymol, Gehalt in ppm)............................................ 122
Abbildung 43: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12
Stunden Inkubation bei 25 °C bei
B. thermosphacta.
(OD = optische Dichte, Te = α-Terpineol, T = Thymol, Gehalt in
ppm)................................................................................................ 123
Abbildung 44: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12
Stunden
Inkubation
bei
25 °C
bei
Ps.
fragi.
(OD = optische Dichte, Pi = α-Pinen, T = Thymol, Gehalt in ppm) .. 125
Abbildung 45: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden
Inkubation bei 30 °C bei A. hydrophila. (OD = optische Dichte,
L = Linalool, C = Carvacrol, Gehalt in ppm) .................................... 126
Abbildung 46: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden
Inkubation bei 30 °C bei E. coli. (OD = optische Dichte,
L = Linalool, C = Carvacrol, Gehalt in ppm) .................................... 128
Abbildung 47: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12
Stunden Inkubation bei 25 °C bei B. thermosphacta.
(OD = optische Dichte, L = Linalool, C = Carvacrol, Gehalt in
ppm)................................................................................................ 129
Abbildung 48: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12
Stunden
Inkubation
bei
25 °C
bei
Ps.
fragi.
(OD = optische Dichte, L = Linalool, C = Carvacrol, Gehalt in
ppm)................................................................................................ 131
Abbildung 49: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden
Inkubation bei 30 °C bei A. hydrophila. (OD = optische Dichte,
Ci = 1,8-Cineol, C =Carvacrol, Gehalt in ppm) ................................ 132
Abbildung 50: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden
Inkubation bei 30 °C bei E. coli. (OD = optische Dichte, Ci = 1,8Cineol, C = Carvacrol, Gehalt in ppm) ............................................ 134
249
10 Anhang
Abbildung 51: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12
Stunden Inkubation bei 25 °C bei
B. thermosphacta.
(OD = optische Dichte, Ci = 1,8-Cineol, C = Carvacrol, Gehalt in
ppm)................................................................................................ 135
Abbildung 52: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12
Stunden
Inkubation
bei
25 °C
bei
Ps.
fragi.
(OD = optische Dichte, Ci = 1,8-Cineol, C = Carvacrol, Gehalt in
ppm)................................................................................................ 137
Abbildung 53: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden
Inkubation bei 30 °C bei A. hydrophila. (OD = optische Dichte,
Pi = α-Pinen, C = Carvacrol, Gehalt in ppm) ................................... 138
Abbildung 54: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden
Inkubation bei 30 °C bei E. coli. (OD = optische Dichte, Pi = αPinen, C = Carvacrol, Gehalt in ppm) ............................................. 140
Abbildung 55: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12
Stunden Inkubation bei 25 °C bei B. thermosphacta.
(OD = optische Dichte, Pi = α-Pinen, C = Carvacrol, Gehalt in
ppm)................................................................................................ 141
Abbildung 56: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12
Stunden
Inkubation
bei
25 °C
bei
Ps.
fragi.
(OD = optische Dichte, Pi = α-Pinen, C = Carvacrol, Gehalt in
ppm)................................................................................................ 143
Abbildung 57: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden
Inkubation bei 30 ° bei A. hydrophila. (OD = optische Dichte,
Te = α-Terpineol, C = Carvacrol, Gehalt in ppm) ............................ 144
Abbildung 58: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 7 Stunden
Inkubation bei 30 °C bei E. coli. (OD = optische Dichte, Te = αTerpineol, C = Carvacrol, Gehalt in ppm)........................................ 146
Abbildung 59: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12
Stunden Inkubation bei 25 °C bei B. thermosphacta.
(OD = optische Dichte, Te = α-Terpineol, C = Carvacrol, Gehalt
in ppm) ............................................................................................ 147
Abbildung 60: Differenz zwischen OD der Nährlösung mit Stoffkombinationen
und OD der Nährlösung ohne Zusatz (Kontrolle) nach 12
250
10 Anhang
Stunden
Inkubation
bei
25 °C
bei
Ps.
fragi.
(OD = optische Dichte, Te = α-Terpineol, C = Carvacrol, Gehalt
in ppm) ............................................................................................ 149
251
10 Anhang
10.5 Abkürzungsverzeichnis
°C
Aqua dest.
BHI-Bouillon
C
C1000
C250
C500
Ci
Ci1500
Ci3500
Ci4000
Ci4500
Ci5000
Ci7000
Ci900
DMSO
DSMZ
h
KbE
KS
KZ
L
L1800
L3000
L4000
L900
lg
m
MHK
Min.
ml
n
NaCl
Nb2
nm
OD
OGK
Pi
Pi2000
Pi3000
Pi850
ppm
s
Ssp
Grad Celsius
Aqua destillata
Brain-Heart-Infusion-Bouillon
Carvacrol
Stammlösung mit 1000 ppm Carvacrol
Stammlösung mit 500 ppm Carvacrol
Stammlösung mit 500 ppm Carvacrol
1,8-Cineol
Stammlösung mit 1500 ppm 1,8-Cineol
Stammlösung mit 3500 ppm 1,8-Cineol
Stammlösung mit 4000 ppm 1,8-Cineol
Stammlösung mit 4500 ppm 1,8-Cineol
Stammlösung mit 5000 ppm 1,8-Cineol
Stammlösung mit 7000 ppm 1,8-Cineol
Stammlösung mit 900 ppm 1,8-Cineol
Dimethylsulfoxid
Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen
Stunde
Koloniebildende Einheiten
Keimsuspension
Keimzahl
Linalool
Stammlösung mit 1800 ppm Linalool
Stammlösung mit 3000 ppm Linalool
Stammlösung mit 4000 ppm Linalool
Stammlösung mit 900 ppm Linalool
Logarithmus zur Basis 10
Mittelwert
Minimale Hemmstoffkonzentration
Minute
Milliliter
Probenanzahl
Natriumchlorid
Nutrient broth Nr.2
Nanometer
optische Dichte
obere Grenze Konfidenzintervall
α-Pinen
Stammlösung mit 2000 ppm α-Pinen
Stammlösung mit 3000 ppm α-Pinen
Stammlösung mit 850 ppm α-Pinen
parts per million
Standardabweichung
Subspezies
252
10 Anhang
T
T1000
T500
Te
Te1500
Te2
Te3000
TSB
UGK
Thymol
Stammlösung mit 1000 ppmThymol
Stammlösung mit 500 ppmThymol
α-Terpineol
Stammlösung mit 1500 ppm α-Terpineol
Stammlösung mit 2 ppm α-Terpineol
Stammlösung mit 2000 ppm α-Terpineol
Tryptic Soy Broth
untere Grenze Konfidenzintervall
253
Danksagung
Danksagung
Zuerst möchte ich Herrn Prof. Dr. Günter Klein für die Überlassung des interessanten
Dissertationsthemas, die wissenschaftliche Betreuung und Unterstützung bei der
Anfertigung dieser Arbeit danken.
Herrn Dr. Matthias Upmann danke ich herzlich für die Hilfe und prompte
Beantwortung aller Fragen bei der Planung und Durchführung des experimentellen
Teils der Dissertation. Trotz Wechsel des Dienstortes und den damit verbundenen
Überstunden fand er auch in der Endphase der Dissertation immer noch Zeit für
wertvolle Anregungen und Ratschläge.
Der Eberhard Lienhop Stiftung danke ich für die finanzielle Unterstützung.
Insbesondere Herrn Prof. Dr. C. Gissel und Herrn Dr. D. Stanislawski möchte ich
meinen persönlichen Dank aussprechen.
Der Belegschaft des mikrobiologischen Labors, insbesondere Frau Birgit Führing,
Frau Sabine Korff und Frau Silke Ortaeri danke ich herzlich für die positive Stimmung
und die damit verbundene angenehme Arbeitsatmosphäre im Labor. Frau
Manuela von Ahlen danke ich für die Einweisung in das mikrobiologische Arbeiten
und die Hilfestellung während der Frühphase der Versuchsplanung.
Weiterhin gilt mein Dank dem Institut für Lebensmitteltoxikologie für die
Bereitstellung des Spekrophotometers. Besonders Dr. Petra Nicken, Michael Hettwer
und Nicola Brauer-Dewor danke ich für die wiederholte und stets freundliche
Hilfestellung in technischen Fragen.
Dr. Birte Ahlfeld, Dr. Annika Boulaaba, Dr. Christian Visscher sowie meinem Vater
Dr. Herbert Rüben danke ich herzlich für das fleißige Durchsuchen dieser Arbeit
nach mehr oder weniger versteckten Fehlern aller Art. Meiner Mutter Beatrix
Rüben-Schlesinger gilt großer Dank für ihre Unterstützung bei der Anfertigung der
Summary.
Der ehemaligen Belegschaft des Doktorandenzimmers im 3. Stock, insbesondere
Dr. Birte Ahlfeld, Dr. Annika Boulaaba sowie Dr. Asmien Brix und allen anderen
254
Danksagung
Doktoranden des LMQS danke ich für unsere zahlreichen erbaulichen Gespräche
fachlicher und privater Natur während der vergangenen 3 Jahre.
Besonderer Dank gilt meinen Eltern für ihre langjährige Unterstützung in allen
prüfungs- und dissertationsbedingten Nöten und dafür, dass sie immer an ein
glückliches Ende geglaubt haben.
255