Aus antibakteriellem Holz geschnitzt

22. November 2015, 12:00
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Österreichische Forscher erforschen die antimikrobielle Wirkung von Lärchenholz. Das Material könnte womöglich helfen, die Hygiene in Krankenhäusern zu verbessern

Wien – Sie sind bekannt für ihre Zähigkeit. Hochgewachsene alte Lärchen gedeihen mitunter auf mehr als 1800 Meter Meereshöhe. Die von Botanikern unter den Artnamen Larix decidua geführten Bäume haben sich im Laufe der Evolution an ein Leben unter harten Klimabedingungen angepasst, und werfen im Herbst sogar ihre Nadeln ab. In der Forstwirtschaft schätzt man ihre Stämme, vor allem im alpinen Raum. "Lärche ist ein typisches, oft genutztes Holz", erklärt Bernhard Dürschmied von der FH Campus Wien. Es hat gute mechanische Eigenschaften sowie eine hohe Widerstandskraft gegen Umwelteinflüsse. "Und es sieht gut aus."

Dürschmied ist allerdings kein Bauingenieur, sondern biomedizinischer Analytiker. Sein professionelles Interesse an Lärchenholz gilt einer bisher unerforschten Eigenschaft des Werkstoffs: der antibakteriellen Wirkung. Kann das Material helfen, Keime in Schach zu halten? Diese Frage haben Fachleute lange recht skeptisch diskutiert. Holz galt oft als hygienisch äußerst problematisch, zum Beispiel im Küchenbereich.

Hölzerne Schneidebretter, so hieß es, würden Bakterien in ihren Poren aufsaugen, wodurch die Mikroben für Desinfektionsmittel unerreichbar würden. Stattdessen pries man Plastik an. Das ließ sich angeblich leichter sterilisieren.

Einfluss auf Erreger

Eine neue, gemeinsame Studie der FH Campus Wien und der FH Salzburg wirft jedoch ein ganz anderes Licht auf die Thematik. Bernhard Dürschmied und seine Kollegen haben den Einfluss von Lärchenholz auf das Wachstum zweier häufiger Krankheitserreger untersucht. Zum einen handelt es sich dabei um methicillinresistente Stämme von Staphyllococcus aureus, die gefürchteten MRSA, Schrecken der Spitäler. Die Keime können schlimme, nur schwer zu behandelnde Erkrankungen verursachen. Mit normalen Antibiotika ist ihnen kaum mehr beizukommen.

Die Ansteckung erfolgt oft in Krankenhäusern und Pflegeheimen, Fachleute sprechen von "nosokomialen Infektionen." Auch die zweite der von den FH-Forschern getesteten Bakterienspezies ist in diesem Kontext schon vielfach auffällig geworden: Klebsiella pneumoniae. Expertenschätzungen zufolge dürften allein in Österreich jährlich mehr als 50.000 Menschen von nosokomialen Infektionen betroffen sein. Die Zahl der Todesopfer könnte über 4000 betragen.

Das Problem ist zumindest teilweise hygienebedingt. In medizinischen Einrichtungen werden logischerweise große Mengen Antibiotika eingesetzt. Manche Bakterien überleben den Kontakt mit diesen Wirkstoffen und entwickeln eine Resistenz, vor allem dann, wenn sie nur niedrigen Dosen ausgesetzt sind. Wenn solche Keime auf schlecht gereinigten Flächen oder Gegenständen landen, warten sie dort auf einen neuen Wirt.

Holz, so zeigt sich nun, könnte helfen, diese Risiken zu verringern. Die Wiener und Salzburger Wissenschafter trugen bei ihren Experimenten Suspensionen der beiden obengenannten Bakterien auf Lärchenholzwürfel auf, und brachten diese entweder sofort oder nach drei beziehungsweise 24 Stunden mit Nährböden in Petrischalen in Kontakt.

Anschließend wanderten Letztere für weitere 24 Stunden in die Brutkammer. Die Idee hinter dem Versuchsaufbau: Man wollte herausfinden, wie viele Keime wie lange auf dem Holz überlebten und noch vermehrungsfähig waren. Jeder davon würde in den Schalen eine neue, deutlich erkennbare Kolonie bilden.

Zwei unterschiedliche Typen

Parallel zu dieser Testreihe mischte das Team die Bakterien auch in Lösungen mit Lärchenholzspänen und strich nach den besagten Zeitspannen 20 Mikroliter davon ebenfalls auf Nährbodenplatten aus. Bei den Versuchen kamen zudem jeweils zwei verschiedene Typen von Lärchenholz zum Einsatz – Splintholz aus den äußeren Stammbereichen und Kernholz aus dem Inneren. Beide verfügen, wie Bernhard Dürschmied erläutert, über unterschiedliche Eigenschaften. Im Splintholz haben die Zellen bis zum Zeitpunkt des Fällens gelebt. "Seine Poren sind größer." Es enthält jedoch weniger Phenole und andere, potenziell antibakterielle Inhaltsstoffe. Beim Kernholz liegen die Verhältnisse genau umgekehrt.

Die Ergebnisse der Studie zeigen einen deutlichen Trend. Je länger die Krankheitserreger auf festem Lärchenholz verbleiben, desto weniger von ihnen überleben. Am stärksten zeigte sich der Effekt für Splintholz und Klebsiella pneumoniae. In dieser Kombination wuchs nach 24 Stunden gar nichts mehr.

Die Anzahl der vitalen MRSA wurde derweil um etwa das Zwanzigfache dezimiert. In den Versuchen mit Spänen fielen die Resultate nicht so deutlich positiv aus. Hier überlebte vor allem Klebsiella pneumoniae.

Feuchtigkeit aufnehmen

Die antimikrobielle Wirkung von Lärchenholz, erklärt Bernhard Dürschmied, basiert einerseits auf seinen Inhaltsstoffen und andererseits auf der sogenannten Hygroskopizität – dem Vermögen, Feuchtigkeit aufzunehmen. Eine physikalische Eigenschaft also. Die Bakterien werden dadurch schlichtweg ausgetrocknet. Anscheinend spielt dieser Faktor eine größere Rolle als die diversen chemischen Komponenten, sonst hätten in den Lösungen mit Spänen viel weniger Keime überdauert. "Das war eine große Überraschung", berichtet Dürschmied. Weitere Details der Forschungsergebnisse wurden vor kurzem im Fachblatt "International Journal of Wood Products" (Bd. 73, S. 841) veröffentlicht.

Die Erkenntnisse unterstützen den Trend zur verstärkten Nutzung von Holz für den Innenausbau von Altersheimen und ähnlichen Einrichtungen. Psychologen betonen immer wieder dessen positiven Einfluss auf das Wohlbefinden der Bewohner. Aus hygienischer Sicht spricht offenbar nichts dagegen, meint Bernhard Dürschmied. "Holz ist diesbezüglich genau so gut wie Kunststoff." Und in vielen Aspekten wahrscheinlich sogar besser. Weitere Untersuchungen sind in Vor- bereitung. (Kurt de Swaaf, 22.11.2015)

  • Lärchen wachsen auch in mehr als 1800 Meter Seehöhe, sie sind widerstandsfähig und haben, wie Forscher nun nachweisen konnten, eine für Menschen positive Wirkung auf Keime.
    foto: picturedesk / franz pritz

    Lärchen wachsen auch in mehr als 1800 Meter Seehöhe, sie sind widerstandsfähig und haben, wie Forscher nun nachweisen konnten, eine für Menschen positive Wirkung auf Keime.

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