Die Wirkung von ätherischen Ölen auf Bakterien
Werbung
Die Wirkung von ätherischen Ölen auf Bakterien Geschrieben von Mirza Muharemovic und Mandy Mathias, Schüler der Klassen 3B und 3C im Lycée Hubert Clément Esch Lehrmeister (Tuteur) : Herr Guy Dhur Die Wirkung von ätherischen Ölen auf Bakterien Inhaltsverzeichnis 1. Einführung 2. Material 3. Versuchsbeschreibung 4. Beobachtung und Resultate 5. Interpretation und Diskussion 6. Quellenangabe 7. Nachwort 1. Einführung Seit 1796 existiert die Homöopathie. Sie beruht auf den Vorstellungen des deutschen Arztes Samuel Hahnemann. Die Homöopathie ist eine alternativmedizinische Behandlungsmethode zur Antibiotika und Pflanzenheilmittel, zudem wird Homöopathie oft als Unsinn bezeichnet. Die Behandlung eines Patienten mit homöopathischen Mitteln ist individuell gestaltet. Die Patienten müssen zu Erstanamnese, wo die Krankengeschichte des Patienten aufgelistet wird und nachher entschieden wird welches Mittel zur Therapie verwendet wird. Dies führt zu unserer Fragestellung, ob sie wirklich unsinnig ist und ob verschiedene ätherische Öle die man aus Pflanzen gewinnen kann, eine Wirkung auf Krankheitserreger haben können. Um dies zu testen benutzen wir Bakterienkulturen, die in diesem Fall aus Escherichia Coli sind. Der Unterschied zwischen der Homöopathie und der Phytotherapie (Pflanzenheilkunde) ist der, dass in der Homöopathie werden die Grundsubstanzen mehrmals verrieben mit Wasser, Ethanol oder Milchzucker, in den Verhältnissen 1:10 oder 1:100. In der Pflanzenheilkundebenutzt man jedoch die Blüten, Kräuter oder Früchte ohne zu verdünnen. 2. Material Für unsere Versuche haben wir folgendes Material gebraucht: -­‐ -­‐ -­‐ -­‐ -­‐ -­‐ -­‐ -­‐ -­‐ -­‐ -­‐ -­‐ -­‐ -­‐ -­‐ -­‐ -­‐ Ungefähr 250 Petrischalen Bakterien, Escherichia Coli Bunsenbrenner Antibiotika: Clamoxyl und Doxy-­‐M-­‐ratiopharm Wasserdampfdestillation : 2 Kolben, Kühler, Abscheider Homöopathische Mittel : Echinacin, Uva Ursi, L52 Zwiebeln Grapefruits Zimt ( Ceylon ) Thymian (Thymus vulgaris) Gekaufte ätherische Öle: Huiles & Sens Zwiebel-­‐, Thymian-­‐, Zimt-­‐ und Grapefruitöl Pinzetten, Messer, Mörser, Brettchen, Drigalskispatel Nährboden : Standard I-­‐Näragar Flüssiger Nährboden (Mischung): 5g Fleischextrakt, 15g Peptone, 5 g Salz (NaCl),1000ml Wasser, neutralisiertes Natriumhydroxid (NaOH) Wasser (H2O) Ethanol (C2H6O) Diethylether (C4H10O) 3. Versuchsbeschreibung 3.1 Versuchsreihen mit homöopathischen Mittel, Antibiotika und Saft Zuerst wurden Bakterienkulturen gezüchtet um später die Wirkung der homöopathischen Arzneimittel mit den von Antibiotika zu vergleichen zu können. Um dies zu tun wurden Petrischalen mit Agar gefüllt. Gleichzeitig wurden die Bakterien in einem flüssigen Medium gegeben um sich zu vermehren. Nach einer Woche wurden die Bakterien mithilfe eines Drigalskispatel auf dem Nährboden verteilt. Nach ein paar Wochen, als die Bakterien sich gut entwickelt hatten, wurden die verschiedenen Arzneimittel auf kleine Stücke Papierfilter ( 1cm²) mit Echinacin, Uva Ursi, L52, Clamoxyl und D.M.R aufgetragen und dann in die verschiedenen Petrischalen mit den Bakterienkulturen gelegt. Neben den Arzneimitteln hatten wir auch Zwiebelsaft benutzt, weil wir von verschiedenen Quellen gehört hatten er hätte eine Wirkung. Während mehreren Tagen beobachten wir diese regelmäßig. Nachdem die Resultate beobachtet wurden, entschieden wir ätherische Öle zu testen. 3.2 Die Produktion der ätherischen Öle Um die ätherischen Öle zu gewinnen, wurden die folgenden Methoden benutzt: 3.2.1 Wasserdampfdestillation Um die ätherischen Öle aus den Zwiebeln, dem Zimt und dem Thymian zu kriegen wurden Wasserdampfdestillationen benutzt. Bei der Wasserdampfdestillation wird Wasser in einem Kolben erhitzt, damit der Wasserdampf der entsteht dann weitergeleitet werden kann um dann mit den Zwiebeln, Zimt oder Thymian in einem anderen Kolben in Kontakt kommt. Im zweiten Kolben binden sich die Substanzen die wir aus den Zwiebeln, etc. herauskriegen wollen mit dem Wasserdampf. Der Wasserdampf wird dann weitergeleitet und gleichzeitig abgekühlt, damit man am Ende das Öl-­‐ Wasser Gemisch in einen Becher kriegt. Schema Foto (Thymiandestillation) 3.2.2 Extraktion mit Grapefruitkernen Die Grapefruitkerne mussten zuerst zerkleinert werden, dafür wurde ein Hacker benutzt. Dann wurden die Kerne in Ethanol eingelegt. Die Mischung die entstand wurde erhitzt um nur das gewonnene Öl zu nutzen, da Ethanol einen Einfluss auf die Bakterien hat und dies hätte unsere Ergebnisse verfälscht. 3.2.3 Die Bearbeitung der gewonnen Substanzen mit Ether Die Substanzen die wir mithilfe der Destillationen gewonnen hatten, enthielten noch viel Wasser und waren kein pures Öl. Um das verbliebene Wasser loszuwerden, wurde eine weitere Destillation mithilfe von Ether durchgeführt. Es wurden 30 ml Ether zu den einzelnen Substanzen dabei gegeben um nachher das Wasser vom Öl durch Dekantieren zu trennen. Dies funktioniert weil sich der Ether an das Öl bindet und sich dadurch vom Wasser trennt. Es entstehen zwei Schichten, eine Schicht Wasser und eine Schicht Ether mit Öl gemischt. Um dann den Ether vom Öl zu trennen wurden die Substanzen auf ungefähr 35 Grad Celsius erhitzt weil die Siedetemperatur des Ethers tiefer war als die des Öles (ungefähr 200 Grad Celsius). Nach diesen Destillationen wurden die Substanzen über eine Stunde stehen gelassen, damit der restliche Ether verdampft. Am Ende hatte man das pure Öl, jedoch waren es sehr geringe Mengen (Zimtöl 5 ml; Thymian Öl 5,7 ml; Zwiebel Öl 0,5 ml). Es wurden auch ätherische Öle gekauft um die auch zu vergleichen. (Eine Dekantation von Öl und Ether (oben Öl, unten Ether) 3.3 Wirkung kommerzieller ätherischen Öle Genau wie beim ersten Versuch, wurden wieder Petrischalen mit Bakterienkulturen vorbereitet. Dann wurden dieses Mal nur die Öle und nicht die Antibiotika auf Filterpapier (wieder 1 cm²) und auf Gazekompressen verteilt. Dann wurden mehrere Petrischalen mit den Filterpapieren und Gazekompressen ausgestattet. -­‐ -­‐ -­‐ -­‐ 10 Petrischalen mit Zimtöl (5 mit Gazekompressen und 5 mit Filterpapier) 10 Petrischalen mit Thymian Öl (5 mit Gazekompresse und 5 mit Filterpapier) 9 Petrischalen mit Zwiebel Öl ( 4 mit Gazekompresse und 5 mit Filterpapier) 10 Petrischalen mit Grapefruitextrakt ( 5 mit Gazekompresse und 5 mit Filterpapier) Danach wurden die Petrischalen 10 Tage lang stehen gelassen bevor man die Resultate beobachtet hat. 3.4 Beweis Um zu beweisen, dass die Bakterien nicht immer absterben, wenn man Papierfilter oder Gaskompressen auf sie legt, führten wir die Experimente genau nach. Wir füllten 2 Petrischalen mit Agar und ließen dieses abkühlen. Danach kultivieren wir die zwei Petrischalen wieder mit E.Coli Bakterien. Nach 3 Tagen legten wir ein wassergetränktes Filterpapier auf die Bakterienkultur. Auf die andere Petrischale legten wir eine wassergetränkte Gazekompresse auf die Bakterienkulturen. 4. Beobachtungen und Resultate 4.1 Erste Versuche Während unserer ersten Versuchsreihe, benutzen wir gekaufte pflanzliche Mittel (Echinacin, L.52, uva Ursi), Antibiotika (Clamoxl, D.M.R) und frisch gepressten Zwiebelsaft. Wir konnten nach wenigen (2-­‐3) Tagen schon Veränderungen feststellen. Rund um die Filterpapiere, das mit Antibiotika voll gesaugt war, konnten wir in 9 von 10 Petrischalen einen Vorhof beobachten. Nach einer Woche konnten wir auch Veränderungen bei den anderen Mitteln feststellen. In der Versuchsreihe mit dem Zwiebelsaft, konnten wir in 8 von 10 Petrischalen feststellen, dass sich ein Vorhof gebildet hat. In der Versuchsreihe mit dem Mittel Echinacin, Uva Ursi und L52 konnten wir bei keinen der Petrischalen eine Veränderung feststellen. Die Resultate dieser Versuchsreihe sind die, dass unsere Antibiotika die Bakterien auf eine schnelle und effektive Art „abtöten“. Der frisch gepresste Zwiebelsaft hat antibakteriell gewirkt, wie auch die Antibiotika, jedoch nicht so schnell und nicht so effektiv. Die gekauften Mittel erzielten nicht denselben antibakteriellen Effekt wie die Antibiotika und der Zwiebelsaft, die Bakterien wurden nämlich nicht „abgetötet“. Antibiotika: Doxy-­‐M-­‐ratiopharm Antibiotika: Clamoxyl Antibiotika: Clamoxyl 4.2 Zweite Versuche Während der zweiten Versuchsreihe benutzen wir Öl, dass wir durch Wasserdampfdestillationen gewonnen haben. Wir produzierten Thymianöl, Zwiebelöl und Zimtöl. Wir testeten unsere Öle auf immer 10 Petrischalen mit Filterpapier. Nach 1 Woche konnten wir keine Veränderungen feststellen und auch nach 2 Wochen stellten wir nur kleine Veränderungen fest, auch nur wenn wir das Filterpapier abnahmen. (Links: Petrischale mit Zimt öl, Mitte: Petrischale mit Zwiebel öl, Rechts: Petrischale mit Thymian öl) 4.3 Letze Versuche Während unserer letzten Versuche, benutzen wir wieder dieselben Öle, ein Grapefruitextrakt und gekaufte ätherischen Öle die aus Zimt, Thymian, Zwiebeln und Grapefruit hergestellt wurden. Der Unterschied war, dass wir die selbstgemachten Öle mit Diethylether „ausgewaschen“ haben. Um das Öl von Wasser zu trennen wurde Diethylether hinzugefügt und später wurde das Öl durch Dekantierung vom Wasser getrennt. Wir benutzten pro Produkt 5 Petrischalen mit 2 Gazekompressen und 3 Filterpapier. Beim selbstgemachten Zimtöl bekamen wir nur freie Stellen unter dem Filterpapier und den Gazekompressen. Beim gekauften Zimtöl, bekamen wir freie Stellen unter dem Filterpapier und den Gazekompressen, jedoch ein kleiner Vorhof bei den Petrischalen mit Filterpapier. Eine andere Beobachtung, die wir nur bei dem Zimt Öl sahen war, dass auf den freien Plätzen keine Bakterien mehr waren, jedoch konnten wir eine gelbe Farbe auf diesen Stellen erkennen. Bei dem selbstgemachten Zwiebel Öl bekamen wir freie Stellen unter dem Filterpapier und den Gazekompressen. Beim gekauften Zwiebel Öl bekamen wir freie Stellen unter dem Filterpapier und den Gazekompressen, jedoch ein kleiner Vorhof, bei den Petrischalen mit Filterpapier. Beim selbstgemachten Thymian Öl, bekamen wir nur freie Stellen unter dem Filterpapier und den Gazekompressen. Beim selbstgemachten Grapfefruitextrakt mussten wir wieder die Filterpapiere und Gazekompressen abziehen um eine Veränderung zu sehen, jedoch war diese nicht groß, da man nur ein paar freie Punkte sehen konnten. Beim gekauften Grapefruit Öl waren die Veränderungen wieder sichtbarer, wir hatten kleine Vorhöfe rund um die Filterpapiere und Gazekompressen, unter diesen waren ganze freie Plätze. Beim selbstgemachten Thymian Öl konnten wir wieder nur Veränderungen feststellen, als wir die Filterpapiere und Gazekompressen abzogen. (Links gekauftes Zimt öl, Rechts gekauftes Grapefruit öl) (gekauftes Zwiebel öl) 4.4 Beweis Nach 5 Tagen überprüften wir die Resultate unserer Petrischalen mit Wasser. Auf den ersten Blick konnten wir keine Veränderungen sehen. Nachdem wir das Filterpapier und die Kompresse entfernt haben, konnten wir beobachten, dass sich nichts verändert hat. So konnten wir beweisen, dass die Bakterien nicht durch das Filterpapier und Kompressen absterben. (rechts Petrischale mit destilliertem Wasser auf Filterpapier, links Petrischale mit destilliertem Wasser auf Gazekompresse) 5. Interpretation und Diskussion Homöopathische Mittel: Wir können davon ausgehen, dass unsere homöopathischen Mittel (Uva Ursi, Echinacin, L52) keine antibakterielle Wirkung auf E.Coli Bakterien haben, da wir in keiner Versuchsreihe eine Veränderung feststellen konnten. Filterpapier und Gazekompresse: Durch mehrere Versuchsreihen, in denen wir mit Filterpapier und Gazekompressen gearbeitet haben, können wir sagen, dass es keinen Unterschied macht, ob man die Produkte mit Filterpapier oder Gazekompressen versieht. Die Resultate sind immer, dass die Öle nicht diffundieren oder nur sehr wenig. Zwiebelsaft und Zwiebel öl: Beide Mittel haben eine antibakterielle Wirkung auf die E.Coli Bakterien. Es gab nur ein Unterschied, dass die ätherischen Öle, unter anderem das Zwiebel öl, diffundierte nicht, im Gegenteil zu dem Zwiebelsaft. Der Saft diffundierte. Der Zwiebelsaft setzte sich also nicht so fest wie das Öl. Selbsthergestellte ätherische Öle: Man brauch mehr als 200g Zimt, 100g Thymian und 100g Zwiebeln um eine gewisse Menge an konzentriertem Öl herzustellen. Wenn man nicht ein pures Öl herstellt, wirkt dieses auch nur sehr wenig. Erst nachdem Ausschwenken mit Diethlyether, haben wir ein etwas konzentriertes Öl bekommen. Jedoch genügt dies noch immer nicht um den gewünschten antibakteriellen Effekt zu nachzuweisen, zudem erhält man nach dem ausschwenken nur noch sehr wenig Öl, da wir nicht genug Ingredienzen benutzt haben. Gekaufte ätherische Öle: Auch in sehr geringer Quantität erhielten wir den gewünschten antibakteriellen Effekt. Es dauerte 3 Tage länger, als der antibakterielle Effekt der Antibiotika, aber wir glauben, dass dies eine sehr gute Alternative zur der radikalen Art von Antibiotika ist. Antibiotika, Pflanzenheilkunde, Homöopathie: Durch unsere Teste und Versuchsreihen können wir sagen, dass sich Antibiotika in kürzester Zeit und in geringer Quantität sich bewährt haben, die Öle sich nach vielen Versuchen, bewährt haben, jedoch dauerte dieser Prozess der „Abtötung“ der Bakterien länger. Zu den homöopathischen Mittel können wir sagen, dass sie keine Wirkung in einem Zeitraum von 2 Wochen auf E.Coli Bakterien haben. Daher glauben wir, dass sich Homöopathische Mittel nicht bewähren können und nur als Placebo wirken können. 6. Quellenangabe http://www.seilnacht.com/versuche/destill.html http://de.wikipedia.org/wiki/Hom%C3%B6opathie http://www.nhp-­‐leuthold.ch/behandlungsmethoden/homoeopathie/ http://www.beckdoc.de/homoopathie-­‐und-­‐phytotherapie/ 7. Nachwort Wir möchten an dieser Stelle unserem Lehrmeister M. Dhur danken für die Unterstützung. Zudem wollen wir dem Appariteur aus der Biologie Laurent Hein und dem Appariteur aus der Chemie Jean-­‐ Pierre Backes für ihre Ratschläge danken. Zuletzt wollen wir der „Association Jonk Fuerscher“ danken, dass wir durch sie unsere Ideen realisieren konnten. Vielen dank
