Arzneistoffporträt

E. Langner, H. SchilcherPropolis – Qualität u

Propolis findet in der Erfahrungsheilkunde und Volksmedizin in einer Vielzahl kosmetischer und pharmazeutischer Zubereitungen bei den unterschiedlichsten Indikationsgebieten Verwendung, beispielsweise zur antimikrobiellen Therapie. Die Anwendung erfolgt allerdings ohne ausreichende Kenntnis der Wirkprinzipien. Die unkritische Verwendung von Propolis ist nicht nur wegen der Unkenntnis über die wirksamkeitsmitbestimmenden Bestandteile problematisch, sondern insbesondere wegen der starken Unterschiede in der qualitativen und quantitativen Zusammensetzung der Propolis-Chargen des Marktes. Dies hängt vom Sammelzeitpunkt sowie vom Herkunftsort ab. Somit ist nicht jedes Propolis-Muster für medizinische bzw. pharmazeutische Zwecke gleichermaßen geeignet. Bisher sind in Propolis über 150 Inhaltsstoffe identifiziert worden. Nur wenige Bestandteile sind allerdings isoliert worden. Eigene Untersuchungen zur phytochemischen Zusammensetzung und eigene Studien zur antimikrobiellen und antiviralen Wirkung der unterschiedlichen Provenienzen sollten den derzeitigen Kenntnisstand erweitern und Vorschläge für standardisierte Propolis-Präparate unterbreiten.

Was ist Propolis? Aussehen und Eigenschaften

Die Bezeichnung Propolis leitet sich aus dem Griechischen ab, von pro = vor und polis = Staat/Stadt, und ist zurückzuführen auf den Ablagerungsort im Bienenstock (besonders in Fluglochnähe). Andere Bezeichnungen sind Bienenharz, Bienenleim, Kittharz, Kittwachs, Klebwachs, Stopfwachs oder Vorwachs.

Propolis ist eine in Abhängigkeit von der Herkunft dunkelgelbe bis braune, rötliche, mitunter auch grünliche oder graue harzartige Masse (Abb. 1). Konsistenz und Farbe variieren von transparent, lackartig glänzend bis stumpf, von glasartig hart über klebrig weich bis trocken bröckelig. In Abhängigkeit von der Temperatur ist Propolis hart und brüchig, in gefrorenem oder kaltem Zustand leicht pulverisierbar, ab 30°C wird sie weich und geschmeidig und bei höheren Temperaturen klebrig-pastös. Der Schmelzpunkt liegt durchschnittlich bei 60 bis 70°C, kann aber auch über 100°C sein. Der Geruch ist würzig-balsamisch und erinnert an Honig und Bienenwachs. Der Geschmack ist je nach Provenienz scharf, manchmal bitter, in Begleitung mit einer anästhesierenden Wirkung auf der Zunge. Verunreinigungen mit Holzspänen, Stroh (Abb. 1), Wachs oder kleinen toten Tiere sind auf unsachgemäßes Aufbereiten durch den Imker zurückzuführen.

Herkunft und Gewinnung

Propolis ist ein Sammelerzeugnis der staatenbildenden Honigbienen (Apis mellifera L.). Ältere Sammelbienen nagen klebrige, harzige pflanzliche Exsudate von Knospen, Blättern und Zweigen verschiedener Bäume, vornehmlich Pappeln, mit ihren Mandibeln ab und bringen diese, ebenso wie den Pollen, in den Pollenhöschen an ihren Hinterbeinen in die Beute (Bienenstock) [45].

Stockbienen und Sammelbienen in der Beute nagen dann das Kittharz von den Hinterbeinen ab und fügen dabei Drüsensekrete und Wachs zur leichteren Verarbeitung hinzu. Dabei wird die Propolis an verschiedenen Stellen des Bienenstockes, in erster Linie an den Fluglöchern (s. Abb. 2) zum Schutz vor Kälte, Nässe und Zugluft sowie zur Verhinderung des Eindringens von Schädlingen, abgelagert [16].

Die Propolis-Produktion durch die Bienen hängt in erster Linie von der Jahreszeit, der Temperatur und dem Standort ab. Daneben ist die Sammelmenge auch von der Bienenrasse abhängig [14]. In Abhängigkeit von diesen Faktoren resultieren im Bienenstock unterschiedliche Mengen an Propolis. Ein Bienenvolk, bestehend aus 20000 bis 70000 Arbeiterinnen, kann in Deutschland 50 bis 200 g Propolis pro Jahr einbringen. Stark kittende Bienenrassen in günstigen Regionen, insbesondere wenn sich ein großer Pappelbestand in der Nähe des Bienenstockes befindet, liefern bis zu 500 g je Volk [16, 32]. Die Weltproduktion dürfte zwischenzeitlich auf rund 50 Tonnen pro Jahr gestiegen sein [1, 49].

In Unkenntnis der möglichen Verwendung als Arzneimittel war Propolis in der Regel ein Ärgernis für die Imker, denn die Wabenrähmchen mussten am Ende der Saison von diesen "Verunreinigungen" (Abb. 3) durch Abkratzen gesäubert werden. Heutzutage versucht man, durch Holzleistengitter oder Metallgitter in der Beute die Bienen zum intensiveren Kitten sogar zu provozieren [40].

Durch Beobachtung des Sammelverhaltens der Bienen und durch Vergleich der Inhaltsstoffspektren von Pflanzenexsudaten und Propolis hat man neben Populus spec. (zum Beispiel Kanadische Pappel, Schwarzpappel, Salicaceae) weitere Pflanzen als Quelle für Propolis gefunden, unter anderem Aesculus hippocastanum L. (Rosskastanie) und verschiedene Vertreter der Familien Pinaceae und Betulaceae [13, 43, 45].

Die ähnliche phytochemische Zusammensetzung von Populus-Knospenexsudaten und Propolis europäischer Herkunft erklärt, warum Unguentum populi eine ähnliche beziehungsweise teilweise gleiche arzneiliche Anwendung in Europa erfährt wie Propolis-Zubereitungen. Die Pappel-Salbe ist nach wie vor ein häufig eingesetztes Antiphlogistikum in der Tiermedizin (sog. "Eutersalbe").

Phytochemische Zusammensetzung gemäß bisheriger Veröffentlichungen

Je nach botanischer Herkunft der Baumvegetation sowie territorialen und klimatischen Gegebenheiten schwanken die Inhaltsstoffe von Propolis in weiten Grenzen. Die Farbe ist abhängig von der Baumart, von der die Harze gesammelt werden: Beispielsweise ist Propolis von der Rosskastanie rot, von der Birke dunkelbraun und von der Erle gelb [16, 43]. Polleneinschlüsse verleihen der Propolis eine grünliche Farbe [35].

Die ersten Untersuchungen zur Zusammensetzung von Propolis am Anfang dieses Jahrhunderts ergaben, gemäß ihrer unterschiedlichen Löslichkeit in Alkohol, eine grobe Einteilung in Wachse, Harze und Balsame [8, 13]:

  • Wachse: unlöslich in 96%igem Alkohol, jedoch löslich in Petroläther,
  • Harze: löslich in 96%igem Alkohol,
  • Balsame: löslich in 70%igem Alkohol.

Andere Autoren differenzierten die Bestandteile von Propolis in fettlösliche und schleimartige Stoffe, Öl, Wachse und Exsudate wie Harze und Latex [60].

Die Angaben über die quantitative Zusammensetzung von Propolis differieren erheblich (Tab. 1). Das liegt zum einen an der uneinheitlichen Definition der Begriffe "Harze" und "Balsame", zum anderen aber an der naturgemäß unterschiedlichen Zusammensetzung der jeweils untersuchten Propolis-Muster sowie an den unterschiedlichen eingesetzten Analysenmethoden.

Neben den oben aufgeführten Naturstoffklassen sind noch Aminosäuren, Benzen- und Hydroxybenzencarbonsäuren sowie Mineralstoffe nachgewiesen worden. Der Hauptteil der phenolischen Bestandteile besteht aus Flavonoiden, darunter Flavanone, Dihydroflavonole, Flavone und Flavonole. Chrysin (5,7-Dihydroxyflavon) gibt dem Bienenwachs und Propolis die typische gelbe bis braune Farbe [10]. Daneben sind auch einfache Phenole, Phenolsäuren, Aldehyde und Ketone, Stilbene, Cumarine und phenolische Triglyceride identifiziert worden, die, auch in geringen Konzentrationen, wichtige biologische Aktivitäten und arzneiliche Wirkungen entfalten können [2].

Bis heute sind über 60 3-Phenylpropensäuren und deren Derivate sowie weitere chemisch verwandte Strukturen in verschiedenen Propolis-Provenienzen nachgewiesen und beschrieben worden (Tab. 2). Daneben sind Benzoesäure und deren Derivate [4, 21] sowie die Ester der genannten Säuren als Bestandteile von Propolis beschrieben worden [2, 3, 4, 5, 19, 20, 21, 60].

Propolis enthält sowohl sehr lipophile wie auch sehr hydrophile Inhaltsstoffe. Neben der Dünnschichtchromatographie zum Screening und Vergleich verschiedener Provenienzen [1] wurden hauptsächlich gaschromatographische Analysen, insbesondere GC-MS-Analysen, durchgeführt. Eine sichere endgültige Identifizierung der einzelnen Substanzen war jedoch nicht möglich, da Massenspektren u.a. keine Differenzierung von Struktur-Isomeren erlauben [2].

Vergleichende Untersuchungen von GC/MS und Hochleistungsflüssigchromatographie (HPLC) haben gezeigt, dass nicht alle mittels GC/MS detektierten Substanzen auch mit der HPLC nachweisbar waren (zum Beispiel Chalkone). Vermutlich liegen diese Verbindungen nicht genuin vor, sondern entstehen erst bei der Aufarbeitung und Trennung mittels GC/MS (thermische Belastung) [17].

Volksmedizinische Bedeutung

Propolis wurde schon im Altertum als Heilmittel hoch geschätzt. Bereits der griechische Philosoph und Naturforscher Aristoteles (384-322 v. Chr.) beschrieb Propolis wegen ihrer heilenden Eigenschaften und empfahl sie in seinem Buch "Vom Leben der Tiere" bei Quetschungen, Hautkrankheiten und eitrigen Wunden.

Von den Inkas wurde Propolis zur Bekämpfung fiebriger Infektionen benutzt. Seit dem 12. Jahrhundert erscheint Propolis in den medizinischen Schriften Georgiens als Bestandteil verschiedener therapeutisch genutzter Zubereitungen [14, 35, 44]: In der Medizinbuchsammlung "Karabandini" (12. bis 15. Jh.) wurde es als Mittel gegen Entzündungen der Mundhöhle gelobt.

In den napoleonischen Kriegen und ebenso im Burenkrieg fand Propolis Verwendung durch die Militärärzte zur Wunddesinfektion. Gleiches galt für Russland während des Zweiten Weltkrieges. In den 30er Jahren wurden Propolis-Salben gegen Akne, Hautverletzungen, Verbrennungen und Geschwüre häufig eingesetzt [9]. Die heutige Anwendung von Propolis ist weitgehend identisch mit derjenigen im Altertum und Mittelalter.

Literaturangaben zur Pharmakologie

In Übersichts- sowie Originalarbeiten [14, 18, 23, 29] werden folgende pharmakologische Eigenschaften von Propolis genannt:

  • adstringierend,
  • antimikrobiell,
  • antiphlogistisch,
  • choleretisch,
  • granulationsfördernd,
  • immunstimulierend,
  • lokalanästhetisch,
  • spasmolytisch und
  • zytostatisch.

Einige dieser Wirkungen konnten auf einzelne Inhaltsstoffe zurückgeführt werden (Tab. 3). Die meisten Autoren nennen die Flavonoide, die in manchen Propolis-Provenienzen bis zu 95% der phenolischen Inhaltsstoffe ausmachen können, als die hauptverantwortlichen wirksamenkeitsmitbestimmenden Inhaltsstoffe. Von den Hydroxyzimtsäuren dürften hauptsächlich die Kaffeesäure und die Ferulasäure von therapeutischer Bedeutung sein [32].

Untersuchungen zur antimikrobiellen Aktivität

Im Bienenstock herrschen im Regelfall keimarme Verhältnisse, und auch die Bienen weisen eine sehr geringe bakterielle Flora an ihrer Körperoberfläche auf. Diese Gegebenheit führt man u.a. auf die antimikrobielle Wirkung von Propolis zurück. Denn zahlreiche antimikrobiologische Studien haben die bakteriostatische Wirkung von Propolis bestätigt.

In einer Arbeit zur Ermittlung eines möglichen Wirkmechanismus wurde gefunden, dass Propolis-Inhaltsstoffe, die aus einem wässrigen Extrakt isoliert worden waren, sowohl die DNA-abhängigen RNA-Polymerasen von Escherichia coli und Streptomyces aureofaciens als auch die restriktive Endonuclease Eco RI inhibieren [52].

In der Mehrzahl der antimikrobiellen Studien wurde der weniger geeignete Agar-Diffusionstest als mikrobiologisches Testmodell verwendet, der allerdings keine exakten Aussagen zu "Minimalen Hemmkonzentrationen" zulässt. Es hat sich in den eigenen Arbeiten gezeigt, dass dieses Verfahren für Propolisprüfungen sogar absolut ungeeignet ist, da die Propolis-Inhaltsstoffe nur unzureichend in den Agar diffundieren.

Anwendungsgebiete (Klinik) gemäß Literaturangaben

Propolis-Zubereitungen wurden bzw. werden zur Therapie vieler Erkrankungen eingesetzt. Die folgende Auflistung gibt eine nicht gesichtete bzw. kritisch bewertete Übersicht aller in der Literatur beschriebenen Anwendungsgebiete [14, 18, 23, 62]:

  • Hals-Nasen-Ohrenheilkunde: bei Angina, Laryngitis, Otitis, Pharyngitis, Rhinopharyngitis, Rhinitis, Sinusitis bzw. bei allen katarrhalischen Erkrankungen des Respirationstraktes.
  • Dermatologie: bei Anal- und Perianalläsionen, bei Schnittwunden, Frostbeulen, Schrunden, Brandwunden (auch Sonnenbrand), bei durch Strahlung verursachten Hautentzündungen (vorbeugende und Heilbehandlung), bei langsamen und schwierigen Vernarbungen, bei Narbenkeloid, bei Ekzemen, Psoriasis, atopischem Ekzem, Kontaktdermatitiden, einigen Mykosen, bei Gürtelrose, Akne, Abszessen, Furunkeln, Eiterungen, Ulcus cruris, Hühneraugen, Schwielen, Hornhaut und Warzen.
  • Urologie: bei Entzündungen und bakteriell bedingten Infektionen der ableitenden Harnwege.
  • Verdauungsorgane: - Stomatologie: bei Abszessen, Aphthen, nach Extraktionen, bei Parodontose, Stomatitis, Zahnfleisch- und Zungenentzündungen, Zahnschmerzen und -infektionen, zur Zahnhygiene. - Gastroenterologie: bei Gastritis, bei einigen Geschwüren und Kolitiden.
  • Verschiedene Indikationen: bei Verstauchungen, bei Rheuma, bei Kreislaufbeschwerden, zur Steigerung der Immunreaktion, bei verschiedenen Entzündungen der Augen.

Diese Auflistung zeigt recht deutlich, dass bei einer Reihe von Erkrankungen die Möglichkeiten einer effektiven "Propolis-Therapie" mit Sicherheit weit überschritten sein dürften.

Arzneiformen

Propolis kommt in festen, halbfesten und flüssigen Darreichungsformen zur Anwendung, auch in Kombination mit anderen Wirkstoffen. Die galenischen Zubereitungen des derzeitigen Marktes sind Hart- und Weichgelatine-Kapseln, Kaumassen bzw. einfach pulverisierte Propolis, Salben, Zahnpasten, Spülungen oder Mund- und Gurgelwässer. Neuerdings wurden auch Propolis-Rezepturen mit beta-Cyclodextrin entwickelt, um die Zubereitungen stabiler zu gestalten und die Handhabung zu erleichtern [55].

Allergisches Potential

Die Anwendung von Propolis kann in Einzelfällen bei topischer Anwendung (!) zu allergischen Reaktionen führen. Es handelt sich dabei um eine Typ IV-Allergie (Kontaktdermatitis). Diese ist neben der Disposition des Anwenders in erster Linie abhängig von bestimmten Inhaltsstoffen, sie tritt also nicht bei jeder Propolis-Sorte auf. Die Wahrscheinlichkeit wird mit 1 : 1000 bis 1 : 2000 angegeben [23, 40]. Als Hauptallergene werden 1,1-Dimethylallylkaffeesäureethylester und Zimtaldehyd angegeben [4, 24]. Beide Inhaltsstoffe kommen in sehr unterschiedlichen Mengen in Propolis vor.

Eigene Untersuchungen Inhaltsstoffe

In eigenen systematischen Untersuchungen wurden 84 Propolis-Muster unterschiedlicher Herkünfte und Sammelzeitpunkte mittels DC und HPLC analysiert. Aus Gründen der Wirksamkeit wurden methanolische Extrakte (70% V/V) auf ihren Gehalt und auf ihre qualitative Zusammensetzung an phenylsubstituierten Carbonsäuren und Flavonoiden analysiert. Dabei zeigte sich, dass sowohl die Inhaltsstoffspektren als auch die Konzentrationen stark differieren (Abb. 4). Zusätzlich konnten wir Pinobanksin und Pinobanksin-5-methylether isolieren (Abb. 5).

Der phytochemische Vergleich von sieben Jahrgängen der gleichen Herkunft zeigte, dass von Jahr zu Jahr und auch innerhalb eines Jahres die Zusammensetzung der Propolis-Muster quantitativen Schwankungen unterworfen ist. Beispielsweise weisen Juli-Proben höhere Konzentrationen an phenylsubstituierten Carbonsäuren auf als Oktober-Proben.

Propolis-Proben aus Deutschland und Frankreich hatten den höchsten Gehalt an phenylsubstituierten Carbonsäuren (bis zu 13,1%), Proben aus Südafrika, Südamerika und China die geringsten (bis zu 3,2 bzw. 6,2 und 7,1%). Die Spannweite aller Proben betrug 2,1 bis 13,1%, der Mittelwert lag bei 6,8%. Ferner konnten wir feststellen, dass sich geringe Standortunterschiede einer Sammelregion auf die Zusammensetzung von Propolis kaum auswirken.

Der Gesamtflavonoidgehalt variierte von 1,2% (Kanada) bis 10,7% (Bulgarien), im Mittel betrug er 4,5%. Propolis aus Deutschland enthielt zwischen 2,1 und 4,3% Flavonoide, französische Proben wiesen Gehalte von 5,1 bis 5,5% auf. Unser systematischer Vergleich verschiedener Propolis-Handelspräparate zeigte sowohl deutliche qualitative als auch quantitative Unterschiede.

Unsere Untersuchungen ergaben sowohl bei den phenylsubstituierten Carbonsäuren als auch bei den Flavonoiden, dass es nur bedingt möglich ist, vom Baumbestand der Sammelgegend der Bienen auf ein Inhaltsstoffmuster von Propolis zurückzuschließen. Das Vorhandensein von Pappeln und Nadelbäumen lässt allerdings hohe Flavonoidgehalte in Propolis erwarten.

Die Höhe der verschiedenen Inhaltsstoffgehalte ist auch von der sachgemäßen Gewinnung durch den Imker beziehungsweise Propolis-Lieferanten abhängig. Die verschiedenen Qualitäten des Marktes unterschieden sich schließlich auch im Gehalt an Streckungsmitteln und Verunreinigungen.

Ätherisches Öl

Zu Beginn unsererer Untersuchungen haben wir 28 verschiedene Propolis-Herkünfte auf den Gehalt an ätherischem Öl und dessen Zusammensetzung untersucht [49]. Der Gehalt wurde sowohl gravimetrisch, nach vorangegangener Wasserdampfdestillation und anschließendem Ausschütteln mit Pentan, als auch volumetrisch nach der Arzneibuchvorschrift bestimmt. Nach 4-stündiger Destillation - diese lange Destillationszeit ist für einen 100%igen Übergang des ätherischen Öls bei Propolis notwendig - ergaben sich Gehalte von 0,083% bis 2,8%. Die in der Literatur angegebenen Mengen von 8% und mehr [25] konnten wir nicht bestätigen. Das ätherische Öl aller Proben war gelb gefärbt.

Im Dünnschichtchromatogramm auf Kieselgel 60 F 254 (Merck) zeigten sich nach der Entwicklung in Ethylacetat:Methylenchlorid (3 : 97 V/V) und der Detektion mit Anisaldehyd-Reagenz nach der Erhitzung der Platten bei 90°C je nach Provenienz 12 bis 18 violett, blau oder rosa gefärbte Flecken. Die bereits mittels Dünnschichtchromatographie deutlich erkennbaren qualitativen und quantitativen Unterschiede konnten anschließend mittels GC-Kapillaranalyse bestätigt werden (Abb. 6, 7 und 8).

Für uns war von besonderer Bedeutung der Nachweis des allergen wirkenden Zimtaldehyds [23, 24]. Wir konnten nur in drei Herkünften das Allergen nachweisen, in einer Probe aus Frankreich allerdings in einer Menge von 5,4% (!). Das Untersuchungsergebnis zeigt, dass zur Qualitätsprüfung von Propolis auch das ätherische Öl qualitativ und quantitativ untersucht werden müsste.

Instabilitäten in Propolis-Zubereitungen

Hydroxyzimtsäuren zeigten in unseren Untersuchungen sowohl in festem als auch in gelöstem Zustand Instabilitäten. Dies kann während der Lagerung von Extrakten, die Hydroxyzimtsäuren enthalten, zu Veränderungen in der Zusammensetzung führen. Die Hydroxyzimtsäuren neigen zur cis-trans-Isomerisierung. Zum überwiegenden Teil liegen die Verbindungen in der trans-Form vor, lagern sich aber schon bei geringer Lichteinwirkung ineinander um [61]. Aus einem drei Jahre gelagerten Extrakt einer Propolis-Probe aus Frankreich konnten in eigenen Untersuchungen (E)- und (Z)-Kaffeesäurebenzylester isoliert und strukturell aufgeklärt werden (Abb. 5). Das cis-Isomere wurde damit erstmals von uns als Instabilitätsprodukt aus einem gelagerten Propolis-Extrakt isoliert. Das trans-Isomere war genuin in einem frisch erstellten Extrakt enthalten.

In Stresstests wurden Propolis-Lösungen verschiedenen Pufferlösungen von pH 2 bis pH 10, erhöhten Temperaturen, Tages- und UV-Licht (254 und 365 nm) sowie dem Einfluss von Luftsauerstoff ausgesetzt. Die Veränderungen qualitativer und quantitativer Art wurden anschließend von uns analysiert (Tab. 4). Am deutlichsten waren die Veränderungen durch Temperaturerhöhung und hohe pH-Werte, weniger sichtbar diejenigen durch Sauerstoff und Licht. Diese waren optisch durch eine Farbvertiefung von gelb-orange zu braun-schwarz sichtbar.

In den veränderten Lösungen nahm der Gehalt an Benzoe- und besonders Zimtsäure infolge Zersetzung anderer phenylsubstituierter Carbonsäuren zu. Auch wenn das Dunklerwerden von Extrakten im Laufe der Zeit kaum Einfluss auf die antimikrobielle Wirkung zu haben scheint, ändert sich doch die Zusammensetzung der Lösung. Es ist daher eine Lagerung unter Lichtausschluss vorzuschlagen.

Antimikrobielle Aktivität

Eigene elektronenmikroskopische und mikrokalorimetrische Studien zur Aufklärung des antibakteriellen Wirkmechanismus haben gezeigt, dass Propolis die Zellteilung der Bakterien unterbindet. Darüber hinaus zerstört Propolis die Cytoplasmamembran und die Zellwand der untersuchten Bakterien, verursacht eine partielle Bakteriolyse und hemmt die Proteinbiosynthese [56].

Antimykotische und antibakterielle Wirkungen im Loch-Diffusionstest

Im Rahmen der präklinischen Studien für die vorgesehene Markteinführung einer Propolis-Lotion und einer Propolis-Creme zur Behandlung von Hautunreinheiten und entzündeter Haut, verursacht durch Hautpilze und Bakterien, wurden ausführliche mikrobiologische Untersuchungen durchgeführt [50]. Die antimykotische und antibakterielle Wirkung des standardisierten ethanolischen Propolisextraktes, der einen Flavonoidmindestgehalt von 5% und einen Mindestgehalt phenylsubstituierter Carbonsäuren von 6% aufwies, wurde in einer recht umfangreichen Versuchsserie im Agar-Diffussionstest geprüft. Die MHK-Werte (Minimale Hemmkonzentrationen) wurden mittels Lochtest-Verfahren bestimmt, und zwar im Vergleich zu synthetischen Antimykotika sowie zu Antibiotika. Die Lochtest-Methode hat den Vorteil, dass zeit- und materialsparend mehrere Substanzen und diese in verschiedenen Konzentrationen auf einer Agarplatte getestet werden können. So konnten zwischen 1980 und 1982 rund 1100 MHK-Tests durchgeführt werden [50]. Der Diffussionstest ergibt allerdings keine exakten quantitativen MHK-Werte.

Folgende Dermatophyten-Teststämme wurden in der Versuchsreihe zur Testung herangezogen: Trichophyton mentagrophytes, Tr. quinckeanum, Tr. schoenleinii, Tr. tonsurans, Tr. verrucosum, Tr. rubrum, Microsporum canis, Microsporum gypseum und Epidermophyton floccosum [50]. Die MHK-Werte lagen je nach Propolis-Konzentration und auch in Abhängigkeit vom Nährmedium zwischen 100 und 2000 mg/ml und waren hinsichtlich ihrer antimykotischen Aktivität etwas stärker wirksam als (-)-alpha-Bisabolol.

Gegenüber Fulcin(®) S (Griseofulvin) besaß der Propolisextrakt etwa 40% der antimykotischen Aktivität und gegenüber dem Fertigarzneimittel Dermowas(®) betrug der Hemmeffekt etwa 60%. Am stärksten wirksam war der Propolisextrakt gegenüber dem Hautpilz Trichophyton mentagrophytes, der relativ häufig vorkommt.

Die antibakterielle Wirkung gegenüber Staphylococcus aureus ATCC 25924, E.coli ATCC 25924 und Pseudomonas ATCC-Stamm lag zwischen 28% und 35% im Vergleich zu Chloramphenicol und Actidione(®) (Cycloheximid). Gegenüber Enterobacter spec. war die antibakterielle Wirkung am schwächsten bzw. unbefriedigend.

Zur Fortsetzung der Untersuchungen zur antimikrobiellen Aktivität von Propolis wurden mit verbesserter Arbeitstechnik grampositive und gramnegative Keime ausgewählt (Bacillus subtilis, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis und Staphylococcus aureus), die nicht nur als Standardkeime für mikrobiologische Tests eingesetzt werden, sondern auch von klinischer Relevanz sind. Die grampositiven Keime reagierten in unseren Untersuchungen gegenüber den Propolis-Auszügen empfindlicher.

Im Agar-Diffusionstest und im Agar-Dilutionstest, der sich in mehreren Voruntersuchungen als die genauere Methode erwiesen hatte, wurden auch einzelne Propolis-Inhaltsstoffe auf ihre antimikrobielle Wirkung getestet. Sie wiesen MHK-Werte von 100 bis 2000 mg/ml auf. Am wirksamsten waren Zimtsäure, Kaffeesäure, Benzoesäure und Isoferulasäure, gefolgt von p-Cumarsäure, 3,4-Dimethoxyzimtsäure, Ferulasäure und 4-Hydroxyacetophenon. Eine Mischung dieser Substanzen zeigte einen additiven, aber keinen potenzierenden Effekt.

Im Agar-Dilutionstest wurden phytochemisch charakterisierte methanolische und wässrige Extrakte ausgewählter Propolis-Proben sowie Handelspräparate in ihrer Wirkung gegen fünf Testkeime geprüft. Bei der Auswahl der Propolis-Proben wurden verschiedene Provenienzen sowie verschiedene Jahrgänge gleicher Provenienz berücksichtigt. In Abhängigkeit vom Gehalt an phenylsubstituierten Carbonsäuren waren die Wirkungen sehr unterschiedlich. Es zeigte sich ferner, dass eine zusätzlich hohe Flavonoid-Konzentration die antimikrobielle Wirkung verstärkt.

Da nicht alle Flavonoide gleichermaßen antimikrobiell wirksam sind, wäre die quantitative Erfassung einzelner Flavonoide (zum Beispiel Galangin und Pinocembrin) eine sinnvolle Maßnahme zur Standardisierung von Propolis-Zubereitungen. Eine Gesamtflavonoid-Bestimmung lässt nur orientierende Aussagen zu. Dies gilt auch für die phenylsubstituierten Carbonsäuren: Nicht die Höhe der Gesamtkonzentration ist ausschlaggebend für die antimikrobielle Wirkung, sondern das mengenmäßige Vorhandensein einzelner besonders aktiver Bestandteile (zum Beispiel Benzoesäure und Zimtsäure). Eine Prüfung auf 4-Hydroxyacetophenon erscheint ebenfalls für eine qualitative Bewertung sinnvoll, da diese Substanz nur in rund 30% der getesteten Propolis-Proben vorkommt. Der Einsatz von "außergewöhnlichen" Handelspräparaten sollte für arzneiliche Zwecke vermieden werden.

Die selbst hergestellten 20 wässrigen Extrakte hatten MHK-Werte von 250 bis über 4000 mg/ml. Sie enthielten u. a. 6,34 bis 44,29% phenylsubstituierte Carbonsäuren und 0,19 bis 1,44% Flavonoide. Die Ergebnisse der zwei eigenen Untersuchungsreihen zeigen sehr deutlich, dass für reproduzierbare therapeutische Erfolge phytochemisch definierte bzw. auf wirksamkeitsmitbestimmende Inhaltsstoffe standardisierte Propolis-Zubereitungen zwingend notwendig sind. Gleichzeitig erklären sie die kontroverse Diskussion über die Wirksamkeit von Propolis-Zubereitungen.

Tendenziell waren die MHK-Werte umso niedriger, je höher die Konzentration an phenylsubstituierten Carbonsäuren war. Charakteristischer Weise zeigten die wässrigen Extrakte eine bessere Wirkung als Modellmischungen von Vergleichssubstanzen, ein Hinweis dafür, dass in den Extrakten offensichtlich wirkungsverstärkende Inhaltsstoffe enthalten sind.

Die antimikrobielle In-vitro-Wirkung der methanolischen Extrakte war besser als die der wässrigen (Tab. 5). Dies ist sicherlich auf die rund zehnmal höheren Flavonoidkonzentrationen zurückzuführen. Die Extrakte enthielten 2,05 bis 13,14% phenylsubstituierte Carbonsäuren und 1,83 bis 10,01% Flavonoide. Dagegen war in den wässrigen Extrakten die Konzentration an phenylsubstituierten Carbonsäuren rund dreimal höher. Die MHK-Werte lagen bei 100 bis 4000 mg/ml.

Gelagerter Extrakt

Der Vergleich eines drei Jahre alten Extraktes zu einem frisch hergestellten zeigte kaum Unterschiede im antimikrobiellen Verhalten, obwohl der Gehalt an phenylsubstituierten Carbonsäuren beim gelagerten Extrakt auf die Hälfte zurückgegangen war.

Fertigarzneimittel

Es wurden sieben propolishaltige Fertigarzneimittel phytochemisch charakterisiert und auf ihre antimikrobielle Wirkung geprüft. Die MHK-Werte der sehr unterschiedlich konzentrierten Präparate variierten von 0,2 bis über 200 ml/ml und zeigen ein weiteres Mal sehr deutlich das Problem einer reproduzierbaren klinischen Verwendung von Propolis-Zubereitungen. Auch die Untersuchungen der Fertigarzneimittel zeigen, dass eine phytochemische Standardisierung zwingend notwendig ist!

Antivirale Aktivität

Die Testreihen gegenüber Rhinoviren* ergaben, dass sowohl ein wässriger als auch ein methanolischer Propolis-Extrakt antivirale Wirkungen besaßen. Der wässrige Extrakt bewirkte im Plaque-Reduktionstest in einer Konzentration von 100 mg/ml eine 50%ige Plaquereduktion, der methanolische Extrakt bereits in einer Konzentration von 12,5 mg/ml. Gegen Herpesviren war nur der methanolische Extrakt ausreichend wirksam. In einer Konzentration von 250 mg/ml konnte die Anzahl der Plaques um 30% reduziert werden.

Die Wirksamkeit gegenüber Herpesviren zeigte sich auch in einigen Probandenversuchen, die leider nicht ausreichend dokumentiert worden sind. Ein anderer Arbeitskreis fand bei ethanolischen Propolis-Extrakten antioxidative Eigenschaften. Dafür soll vor allem der hohe Flavonoidgehalt verantwortlich sein [34].

Immunstimulierende Wirkung

Die Prüfung auf Immunstimulierung* im IgM-ELISA Test zeigte sowohl beim wässrigen als auch beim methanolischen Propolis-Extrakt in einer Konzentration von 6,3 mg/ml eine immunstimulierende Wirkung. Die Extrakte führten zu einer Steigerung der Lymphozytenproliferation und zu einer deutlichen Erhöhung der IgM-Titer. Diese ersten orientierenden Studien zu antiviralen und immunstimulierenden Eigenschaften von Propolis-Extrakten sind es wert, dass sie durch weitere Forschungen und eventuell klinische Studien vertieft werden.

Vorschlag für eine Standardisierung von Propolis-Präparaten

Propolis-Zubereitungen können nur dann Naturheilmittel mit reproduzierbarer Wirkung sein, wenn sie möglichst genau phytochemisch definiert sind. Solange keine Standardisierung von Propolis auf bestimmte wirksame Inhaltsstoffe oder Inhaltsstoffgruppen grundsätzlich gefordert wird, ist auch eine Verwendung minderwertiger Ware, zum Beispiel durch Streckung mit billigerem, unwirksamem Bienenwachs, nicht ausgeschlossen.

Eine reproduzierbare arzneiliche Wirkung setzt die Verarbeitung von phytochemisch definierter Propolis voraus, wobei gewisse Schwankungen nicht zu vermeiden sind. Wir schlagen für Propolis, die arzneilich verwendet wird, folgende Monographie vor (s. Kasten).

Material und Methoden

Referenzsubstanzen von den Firmen Sigma, Merck und Aldrich.

Untersuchungsmaterial 84 Propolis-Muster verschiedener deutscher und ausländischer Provenienzen und Erntezeitpunkte von privaten Anbietern und Pharmazeutischen Unternehmen.

Extraktbereitung - Methanolischer Extrakt: 1 g fein gepulverte Propolis wurde mit 10 ml 70%igem Methanol eine Stunde im Ultraschallbad extrahiert. - Wässriger Extrakt: 5 g fein gepulverte Propolis wurden mit 50 ml Aqua dest. eine Stunde bei 60 °C unter Rückfluss extrahiert.

Qualitative und quantitative Bestimmung HPLC: analytisch: Trennsäule: Vertex-Säule 250 x 4 mm mit integrierter Vorsäule 7 x 4, Fa. Knauer, LiChrospher 100 RP 18 endcapped, 5 mm, Fa. Merck Flow: 1,0 ml/min Einspritzmenge: 5 ml Temperatur: 40 °C Detektionswellenlänge: 220 nm Eluenten: -Acetonitril HPLC Grade S, Fa. Zinsser Analytik -verdünnte Phosphorsäure (5 ml Phosphorsäure 85%ig/1000 ml Wasser) Elutionsschema: Von 20% bis 35% Acetonitril in 15 min, von 35% bis 45% Acetonitril in 20 min, 10 min isokratisch, von 45% bis 90% Acetonitril in 5 min präparativ: Trennsäule: Vertex Säule 250 x 16 mm, Fa. Knauer, LiChrospher 100 RP 18 endcapped, 5mm, Fa. Merck Flow: 4,0 ml/min Einspritzmenge: 200 ml Temperatur: 40 °C Detektionswellenlänge: 220 nm Eluenten: -Methanol -Aqua dest. Elutionsschema für Flavanone: 55% Methanol 25 min isokratisch, von 55% bis 90% Methanol in 5 min Elutionsschema für Kaffeesäureester: Von 50% bis 55% Methanol in 60 min, von 55% bis 90% Methanol in 5 min

Technische Daten: Geräte: 1. Fa. Knauer, Berlin -Pumpen Typ 64 -Microprocessor Programmer 50 -Injektionsventil 633 2000 -Spektralphotometer Typ 97.00 -Säulenofen 2. Photodiodenarray LKB Bromma 2140 Rapid, Datensystem Wavescan-EG, Nelson 3. NMR-Spektrometer AC 300, Fa. Bruker Mikrobiologie: Keime: ATCC Müller-Hinton-Agar in Petrischalen von 5,5 cm Durchmesser

Vorgeschlagene Monographie: Propolis Bezeichnung des Arzneimittels: Propolis, Kittharz der Bienen.

Synonyme: Bienenharz, Bienenleim, Kittharz, Kittwachs, Klebwachs, Stopfwachs oder Vorwachs.

Bestandteile: Propolis, bestehend aus den durch Abkratzen gewonnenen harzigen Ablagerungen der Bienen aus dem Bienenstock, sowie dessen Zubereitungen in wirksamer Dosierung. Die Farbe variiert von dunkelgelb bis ins grünliche und kann glänzend oder stumpf erscheinen. Der Geruch ähnelt dem von Honig und Bienenwachs, der Geschmack kann scharf sein, begleitet von einer anästhesierenden Wirkung auf der Zunge. Propolis enthält ätherisches Öl, Harze und Balsame, Pollen sowie Wachse. Flavonoide: mindestens 4%. Phenylsubstituierte Carbonsäuren (Benzen- und Hydroxybenzencarbonsäuren): mindestens 6%. 4-Hydroxyacetophenon: höchstens 0,3%. Zimtaldehyd: höchstens 0,05%. Fremde Bestandteile: höchstens 5%. Bienenteile, Holz und Stroh dürfen nicht vorhanden sein. Wachsanteil: höchstens 30%.

Anwendungsgebiete: Infektionen der oberen Luftwege, Reizzustände und durch Mikroorganismen hervorgerufene Entzündungen der Haut und Schleimhäute, zur Steigerung der Immunabwehr.

Gegenanzeigen: Überempfindlichkeit gegenüber Propolis, Pappelknopsen und Perubalsam.

Nebenwirkungen: Gelegentlich allergische Hautreaktionen.

Wechselwirkungen mit anderen Mitteln: Nicht bekannt.

Art der Anwendung: Flüssige und halbfeste Zubereitungen zum Auftragen auf die Haut und zur innerlichen Anwendung.

Wirkungen: Antibakteriell, antimykotisch, Förderung der Wundheilung, Steigerung der Immunabwehr.

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