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 besser einschätzen zu können, wurden in dieser Arbeit die Einzelkomponenten ätherischer Öle Thymol, Carvacrol, Linalool, 1,8-Cineol, α-Pinen und α-Terpineol in verschiedenen Konzentrationen hinsichtlich ihrer antibakteriellen Wirksamkeit gegenüber den Verderbniserregern B. thermosphacta, E. coli, Ps. fragi und A. hydrophila geprüft. Die geringste geprüfte Stoffkonzentration entsprach dabei einer solchen Menge des jeweiligen Inhaltsstoffs ätherischer Öle, wie sie auch durch Zusatz einer üblichen Menge des entsprechenden Gewürzes zu Lebensmitteln erreicht werden kann. Anschließend wurden die Ölkomponenten in unterschiedlichen Konzentrationen miteinander kombiniert, um mögliche synergistische und antagonistische Effekte entdecken zu können. Die Prüfung der antimikrobiellen Eigenschaften der Einzelkomponenten ätherischer Öle erfolgte nach dem Prinzip der  Bouillonmikrodilution in Kombination mit der Messung der optischen Dichte und Bestimmung der aeroben Keimzahl. Die Untersuchung der keimhemmenden Eigenschaften der Einzelkomponenten 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. Alle sechs Stoffe entfalteten ihre antimikrobielle Wirksamkeit erst in Konzentrationen, die deutlich über denjenigen lagen, die durch Zugabe des entsprechenden Gewürzes zu Lebensmitteln erreicht werden können. Bei Kombination von Thymol und Carvacrol traten synergistische antimikrobielle Effekte gegenüber allen geprüften Bakterien auf. Linalool führte in Kombination mit Thymol oder Carvacrol 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 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 jedoch 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 und sensorisch akzeptabel sind. Damit erscheint eine Haltbarkeitsverlängerung von Lebensmitteln durch den Einsatz von Gewürzen mit einem hohen Gehalt an den geprüften Einzelkomponenten 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 die Einbeziehung weiterer Komponenten in die Untersuchungen.