Gerbstoffe
Ein Gerbstoff ist ein Stoff, der sich bei Kontakt mit Eiweiß (Protein) mit diesem verbindet. Die Eigenschaften der Proteine werden dadurch verändert.
- Das in den Proteinen gebundene Wasser wird durch die Gerbstoffe verdrängt und es kommt zu einer Entwässerung.
- Die Proteine können durch Mikroorganismen nicht mehr oder nur mehr sehr schwer abgebaut werden.
- Das Quellvermögen in Wasser, Säuren und Laugen ist stark vermindert.
- Die Temperaturbeständigkeit wird erhöht.
- Biologisch aktive Eiweißstoffe werden durch Gerbstoffe denaturiert und sind nicht mehr biologisch aktiv.
Strukturierte Eiweißstoffe z. B. Kollagen der Haut, behalten ihre natürliche Struktur. Die Strukturen werden aber durch die Gerbstoffe mehr oder weniger stark vernetzt. Unstrukturierte Eiweißstoffe z. B. das Eiweiß eines Hühnereies, werden ausgefällt.
Diese Veränderungen können allgemein als Gerben bezeichnet werden. Eine abgezogene Tierhaut wird so in Leder umgewandelt, was z. B. die Fäulnis verhindert.
Es gibt in der Natur vorkommende Gerbstoffe und künstlich hergestellte Gerbstoffe.
Natürliche Gerbstoffe
Zu den natürlichen Gerbstoffen gehören einerseits die pflanzlichen Gerbstoffe und andererseits die quervernetzenden Fettgerbstoffe in der Form mehrfach ungesättigter Fette, wie z. B. Trane oder Leinöl. Trane sind Öle, die aus Fischen oder Meeressäugern gewonnen werden. Für eine Gerbwirkung müssen sie ausreichend ungesättigte Fettsäuren enthalten. Durch die Oxidation dieser Trane entstehen reaktive Abbauprodukte mit Gerbwirkung, die zur Quervernetzung des Kollagens führen.
Gerbstoffe kommen häufig in Pflanzen vor (vegetabiler Gerbstoff; vgl. auch Nutzpflanzen). Zum Beispiel in Blättern, Hölzern, Rinden, Früchten und Wurzeln von Kastanien, Eichen, Fichten, Mimosen, Quebracho, Tee und Kaffee.
Weintrauben enthalten Gerbstoffe (Tannine) als Bestandteile aus Stielen, Kernen und Beerenhäuten, die zum Geschmack des Weines (insbesondere des Rotweines) beitragen. Der Tanningehalt stellt somit einen Qualitätsfaktor des Weines dar, sofern er in einem ausgewogenen Verhältnis zu den anderen Geschmackskomponenten (Säure, Restzucker) und Aromen steht.
Auch pflanzliche Abbauprodukte wie z. B. Torf enthalten Gerbstoffe.
Künstlich hergestellte Gerbstoffe
- Mineralgerbstoffe
- Aldehyde
- Aliphatische Paraffinsulfochloride
- synthetische Gerbstoffe (Syntane) auf Basis von Phenolderivaten
- Polymer-Gerbstoffe (Harzgerbstoffe)
Grundkörper für gerbwirksame künstlich hergestellte Polymere sind unter anderem Acrylate, Polyurethane, als reaktive Gruppen werden Aldehyde, Isocyanate, Isothiocyanate und Succinimidester verwendet. Die synthetischen Gerbstoffe auf Basis von Phenolen wurden zu Beginn des 20. Jahrhunderts entwickelt und sind in vereinfachter Form den pflanzlichen Gerbstoffen nachgebaut.
Die gerbende Wirkung der Aldehyde ist schon lange bekannt. Weit verbreitete Beispiele sind Formaldehyd und Glutardialdehyd, nicht nur für die Lederherstellung sondern z. B. auch als keimtötende Desinfektionsmittel, als Fixierung in der Histologie oder Taxidermie.
Wesentliche Vertreter der Mineralgerbstoffe sind die
- Aluminiumsalze, besonders in der Form von Alaunen, Alaunsalze kommen auch teilweise als natürliches Mineral vor, werden aber meist künstlich erzeugt.
- dreiwertige Chromsalze; die giftigen sechswertigen Chromverbindung haben keine Gerbwirkung
- Zirkonsalze
- Polyphosphate
Neben den angeführten Mineralsalzen ist auch von einigen weiteren Metallsalzen wie z. B. Eisen-, Zink-, Titan- und sogar Goldsalzen eine Gerbwirkung bekannt. Auch gibt es eine Anzahl von künstlich hergestellten organischen Verbindungen, wie z. B. Farbstoffe oder Konservierungsmittel, die eine gewisse Gerbwirkung besitzen.
Gerbstoffe in der Phytotherapie
Die Gruppe der Gerbstoffe nimmt einen wichtigen Platz unter den therapeutisch wirksamen Bestandteilen von Heilpflanzen ein. Sie wirken zusammenziehend, entzündungshemmend, antibakteriell, antiviral und neutralisieren Gifte. In höherer Dosierung wirken sie jedoch oft selbst schädlich.
Weitere Hauptgruppen heilkräftiger Pflanzenbestandteile sind: Ätherische Öle, Alkaloide, Anthrachinone, Bitterstoffe, Flavonoide, Glykoside, Phytoöstrogene und Schleimstoffe.
Offizinelle Pflanzen, bzw. Pflanzenteile, die Gerbstoffe enthalten:
- Galläpfel (Gallae) aus Quercus infectoria
- Hamamelisblätter (Hamamelidis folium) aus Hamamelis virginiana = Zaubernuss
- Walnussblätter (Juglandis folium) aus Juglans regia
- Eichenrinde (Quercus cortex) aus Quercus robur und Quercus[1]
- Ratanhiawurzel (Ratanhiae radix) aus Krameria lappacea
- Blutwurzwurzel (Tormentillae rhizoma) aus Potentilla erecta
- Heidelbeeren (Myrtilli fructus) aus Vaccinium myrtillus
Volksmedizinische Verwendung finden auch:
- Catechu
- Brombeerblätter von Rubus fruticosus
- Gänsefingerkraut von Potentilla anserina
- Erdbeerblätter von Fragaria vesca
- Odermennigkraut Agrimonia eupatoria
- Frauenmantelkraut von Alchemilla xanthochlora
- Breitwegerichblätter von Plantago major
- Spitzwegerichblätter von Plantago lanceolata
- Rosenblüten von Rosa gallica
- Wiesenknopfblätter von Sanguisorba officinalis
Auf Grund des chemischen Aufbaues, kann man die pflanzlichen Gerbstoffe in folgende zwei Gruppen einteilen:
- Hydrolysierbare Gerbstoffe, z. B. Gallotannine, Grundbausteine sind Gerbsäuren z. B: Gallus- oder Ellagsäure in Verbindung mit Glukosen
- kondensierte Gerbstoffe, z. B. Pyrocatechine, Grundbausteine sind aromatische Polyhydroxiverbindunge wie z. B. Catechin
Ihr phythochemischer Nachweis gelingt mit der Vanillin-HCl-Reaktion (Rotfärbung), der Prüfung auf Phenole mit Eisenchlorid oder mit Emersonreagenz. Einige Tannine bilden mit Metallsalzen, hauptsächlich mit Eisensalzen, sehr stabile Farbkomplexe, die früher für die Herstellung von Schreibtinte verwendet wurden.
Quantitativ können Gerbstoffe photometrisch, iodometrisch oder über die sogenannte Hautpulver-Methode bestimmt werden.
Weitere Naturprodukte wie Urin, Eigelb, Mehl, diverse tierische Innereien wie Hirn oder Leber zeigen bei entsprechender Anwendung eine gewisse konservierende Wirkung, eine echte Gerbwirkung mit den eingangs angeführten Merkmalen kann aber nicht erzielt werden.
Wirkung der Gerbstoffe
Medizinisch nutzbar sind Gerbstoffe durch den Prozess der Gerbung. Das Gewebe kann so oberflächlich verdichtet werden, und eine schützende Membran bildet sich aus, z. B. auf einer Schleimhaut. Die Gerbstoffe entziehen also durch ihre zusammenziehende (adstringierende) Wirkung Bakterien den Nährboden, die sich auf Haut und Schleimhaut angesiedelt haben. Schmerz und Wundsekretion werden vermindert, Entzündungen gehemmt, kapillare Blutung gestillt, Bakterien und Giftstoffe können nicht mehr tiefer eindringen.
Gerbstoffe haben antimikrobielle Eigenschaften und werden eingesetzt bei Magen- und Darmentzündungen, leichten Durchfällen, Entzündungen im Mund und Rachenraum, als blutstillendes Mittel, zur schnellen Wundheilung und bei leichten Verbrennungen und Frostschäden. Für Pflanzen dienen sie als Fäulnisschutz. Sie sind Grundlage zur Synthese von Harzen, Kork, Anthocyanen und Flavonoiden. Sie können Alkaloide, Proteine und Schwermetallionen aus ihren Verbindungen lösen.
Eigenschaften der Gerbstoffe
zusammenziehend, schmerzlindernd, stopfend bei Durchfall, blutstillend, sekretionshemmend, schleimhautschützend, keimhemmend, bakterizid, fungizid, entzündungshemmend, austrocknend, Gegengift bei Schwermetall- oder Alkaloidvergiftung
Nebenwirkungen
Bei Langzeitanwendung können Leberschäden entstehen. Bei zu hohen Dosen kann es zu Magenschleimhautentzündung oder Brechreiz kommen. Gerbstoffe vermindern die Resorption basischer Arzneimittel sowie mancher Mineralstoffe wie Eisen. Nicht bei Verstopfung, trockenen Ekzemen oder trockenen Schleimhäuten anwenden. Nicht länger als 5–10 Minuten köcheln. Es empfiehlt sich für die innere Anwendung, sie mit Schleimstoffen zu kombinieren.
Einzelnachweise
- ↑ http://www.webwalking.lu/de/projects/gerbstoffe. Gerbstoffe aus Eichenrinde
Literatur
- Otto Th. Schmidt, Walter Mayer: Natürliche Gerbstoffe. In: Angewandte Chemie. 68, Nr. 3, 1956, S. 103–115, doi:10.1002/ange.19560680305.
- H. Wagner: Arzneidrogen und ihre Inhaltsstoffe. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft., Stuttgart 1999, ISBN 3-8047-1605-9.
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