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67Reichling J. Beurteilung der Facharbeiten Biologie Teil 1 und Teil 2 Zeitschrift für Phytotherapie 2013; 34: 67–69

Mit großem Interesse habe ich die Fachar-beiten der »Jungen Forscher« gelesen undmöchte den beteiligten Schülern meineHochachtung über ihre jeweils geleisteteArbeit ausdrücken. Es ist mir natürlich be-wusst, dass man in der Schule nur be-grenzte Möglichkeiten zur Verfügung hat,eine wissenschaftliche Arbeit durchzufüh-ren. Meine kritischen Bemerkungen sinddaher als konstruktive, begleitende Kritikzu verstehen.

Nach meinem Verständnis geht es bei »Ju-gend forscht« darum, dass die Jugendlichensich eine wissenschaftliche Fragestellungerarbeiten und lernen sollen, eine solcheFragestellung nach wissenschaftlichen Kri-terien zu beantworten (so weit möglich).Dazu gehören der exakte Umgang mit Da-ten, Methoden, Resultaten und die kriti-sche Diskussion der erhaltenen Ergebnisse.Letzteres ist meiner Meinung nach vonherausgehobener Bedeutung, da eine Dis-

kussion sich auf die tatsächlich erhobenenDaten stützen sollte und nicht die Vorein-genommenheit des Experimentators wi-derspiegeln darf. Eine Tugend von For-schern sollte es sein, eine kritische Distanzzu eigenen Wünschen, Vorstellungen, Er-wartungen und Hypothesen einzunehmen.In diesem Sinne verstehe ich meine kriti-sche Begleitung der Facharbeiten und nichtim Sinne eines »besser Wissens«.

➤ Anmerkungen zur Facharbeit Teil 1

Cola nitida wurde eine Zeit lang unter derFamilie Sterculiaceae geführt. Aufgrundvon molekularbiologischen Daten wurdennun alle Sterculiaceen in die Familie »Mal-vaceae« eingeordnet.

Die Arbeit zur antibakteriellen Wirkungvon wässrigen und alkoholischen Extrak-ten aus den Samen beider Pflanzen ist von

besonderem Interesse. Hier werden die Er-gebnisse der experimentellen Arbeiten nurbeschrieben, ohne dass Zahlen genanntwerden. Dieser Teil der Arbeit ist in der vor-liegenden Form vom wissenschaftlichenStandpunkt aus gesehenwenig zielführendund erfüllt auch nicht die selbstgestecktenZiele. Ein solches Resultat kann von unab-hängigen Wissenschaftlern weder nach-vollzogen noch beurteilt werden. Es fehlensowohl Angaben zur eingesetzten Extrakt-konzentration (mg/ml) als auch zu den er-haltenen Hemmhöfen (in mm). Beide Grö-ßen stehen aber in unmittelbarem Zusam-menhang zueinander, d.h., die Größe desHemmhofes ist proportional zur eingesetz-ten Wirkstoffkonzentration. Man geht da-bei davon aus, dass Hemmhöfe mindestenseine Größe von 8 mm erreichen müssen,damit man von einer antibakteriellenWirkung sprechen kann. Die gleiche Fest-stellung gilt für das eingesetzte Antibioti-kum. Ohne diese Angaben ist das Ergebnisnicht diskutierbar und überprüfbar, beidessind aber Grundvoraussetzungen für eineobjektive wissenschaftliche Kommunika-tion.

Außerdem müssen immer auch Wachs-tumskontrollen mitgeführt werden, um zuverdeutlichen, dass dieWachstumsvoraus-setzungen für die jeweilige Bakterienkul-tur unter den gewählten Bedingungen ge-währleistet ist. Hierzu fehlen ebenfallsAngaben. Mir ist völlig bewusst, dass mi-krobiologisches Arbeiten unter Schulbe-dingungen schwierig ist. Die gewählten Be-dingungen sollten aber ausreichend sein,wenigstens die von mir oben angeführtenDaten zu ermitteln. Eine notwendige Vor-aussetzung muss dabei allerdings erfülltsein: Um Hemmhöfe ablesen zu können,Braucht Übung und Erfahrung: Mikrobiologisches Arbeiten.

©Thom

asStephan/ThiemeVerlagsgruppe

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Beurteilung der Facharbeiten BiologieTeil 1 und Teil 2

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müssen nicht nur entsprechend hoheWirkstoffkonzentrationen eingesetzt wer-den, sondern es muss auch darauf geachtetwerden, dass man gleichmäßig geschlosse-ne Bakterienkulturen erhält. Dies ist keineleichte Aufgabe.

Eine weitere Kritik betrifft die fehlendeDiskussion zu diesem wichtigen Experi-ment und die Einordnung der eigenen Ar-beit in möglicherweise bekannte Literatur.Nur so erfährt der interessierte Wissen-schaftler, welche neuen Erkenntnisse diewissenschaftliche Untersuchung erbrachthat. Diese Einordnung fehlt, obwohl einBlick ins Internet hierbei hätte helfen kön-nen. So hat sich z.B. eine Arbeitsgruppemitder vergleichendenUntersuchung der anti-bakteriellen Wirkung von G.-kola- und C.-nitida-Samenextrakten beschäftigt. Die Er-gebnisse wären für die vorliegende Arbeitvon höchstem Interesse gewesen.

➤ Anmerkungen zu Teil 2

Für die mikrobiologischen Arbeiten geltendie gleichen Anmerkungen, wie sie unterTeil 1 schon ausgeführt wurden. Es fehlteine einleuchtende Erklärung, warum Thy-mus vulgaris undHypericumperforatum imVergleich zu G. kola und C. nitida unter-sucht worden sind. Eine solche Erklärungist aber notwendig, um den interessiertenLesern die Hintergründe der vorgelegtenUntersuchung verständlich zu machen

(wissenschaftliche Fragestellung!). Außer-demhabe ich nicht verstanden, warumvonHypericumperforatum lediglich einwässri-ger Extrakt hergestellt wurde und nichtauch ein alkoholischer Extrakt, wie dies beiG. kola und C. nitida geschehen ist. Einwässriger Extrakt ausH. perforatum erfasstnicht die Hyperforine, die eigentlichen Trä-ger der antimikrobiellen Wirkung dieserPflanze. Die Gerbstoffe und Flavonoide, diesich im wässrigen Johanniskrautextraktfinden, besitzen nur eine leichte antimi-krobielle Wirkung.

Es muss näher auf die Analyse der Inhalts-stoffe der 4 Heilpflanzen eingegangenwer-den. Stammen die Daten aus der Literaturoder ausschließlich aus den Untersuchun-gen der Firma Finzelberg oder sind Datenaus beiden Quellen vermischt dargestellt?Verwirrend ist die Tatsache, dass unterThymus vulgaris Stoffe angegeben sind, dieim ätherischen Öl, das ja getestet wurde,nicht enthalten sein können. Hingegenfehlt bei Hypericum perforatum die außer-ordentlich wichtige Stoffgruppe der Hy-perforine.

➤Anmerkungen zum Kapitel»Inhaltsstoffbezogene Wirkungen«

Dieser Teil meiner kritischen Begleitungsoll den Blick für die Besonderheitenpflanzlicher Arzneimittel schärfen unddient nicht dazu, die sehr gut zusammen-

gestellten Literaturdaten zur pharmakolo-gischen Wirkung einzelner sekundärerpflanzlicher Inhaltsstoffe (kurz Sekundär-stoffe genannt) zu schmälern. Nur hat daseine, nämlich die pharmakologischen Da-ten zur biologischen Wirkung von einzel-nen Sekundärstoffen, nur bedingt etwasmit der klinischen/therapeutischen Wirk-samkeit von Drogenzubereitungen bzw.pflanzlichen Arzneimitteln zu tun.

Da mir dieser Teil der Schülerarbeit sehram Herzen liegt, sei mir gestattet, hierzuweiterführende und erklärende Ausfüh-rungen zu machen.Wichtig: In der Phyto-therapie gilt der Extrakt bzw. die Drogen-zubereitung als Wirkstoff des pflanzli-chen Arzneimittels und nicht etwa einchemisch definierter Sekundärstoff. Dasbedeutet, dass ein chemisch definierterSekundärstoff, der die Wirksamkeit einerDrogenzubereitung repräsentiert, für diemeisten pflanzlichen Arzneimittel nichtbekannt ist. Es gibt kaum einen Drogen-extrakt oder einen isolierten Sekundär-stoff, der nicht in irgendeinem experimen-tell-pharmakologischen Testsystem/Prüf-modell auf pharmakologische Wirkungenhin positiv untersucht worden wäre. An-schließend wird meist über Wirkmecha-nismen spekuliert wie eine WirksamkeitbeimMenschen zustande kommen könnte,obwohl dieWirksamkeit selbst keineswegsgesichert ist, geschweige denn je in validenklinischen Studien nachgewiesen wordenwäre. In solchen Arbeiten werden meistBegründungszusammenhänge konstruiertund Plausibilität an die Stelle klinischer Be-weise gesetzt.

Bei strenger Auslegung besitzen nurwenigeSekundärstoffe einewissenschaftlich beleg-te, therapiebezogene, pharmakologischeWirkung, auf der die klinische Wirksam-keit des jeweils betrachteten pflanzlichenArzneimittels beruht. Beispiele hierfürwären u.a. Ajmalin in Rauvolfia-Wurzel-extrakten, Colchicin in Colchicum-Extrak-ten, Digoxin in Digitalis-lanata-Extrakten.Aufgrund der teilweise starken Wirkungder Einzelsubstanzen sind heute nur nochdiese im Handel und nur noch selten dieentsprechenden Pflanzenextrakte (z.B. beiDigitalisglykosiden). Dies bedeutet aber,dass isolierte Einzelsubstanzen nicht zu denpflanzlichen Arzneimitteln gezählt werden.

Den genauen Blick schärfen: Schüler müssen auch wissenschaftliches Arbeiten lernen.

©Fotolia

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Bisher ist es nicht gelungen, selbst die kli-nisch belegte Wirksamkeit von pflanzli-chen Arzneimitteln auf einzelne Sekundär-stoffe zu reduzieren, dies gilt z.B. auch fürso gut untersuchte Heilpflanzen wie Hy-pericum perforatum, Ginkgo biloba, Cratae-gus-Arten, Matricaria recutita. Die Gründedafür sind vielfältig: fehlende Kenntnissezur Pharmakokinetik vieler Sekundärstoffe(werden diese überhaupt resorbiert?Wenn ja, unverändert oder als Konjugate?Wie ist die tatsächliche Bioverfügbarkeitdieser Substanzen? Z.B. werden Flavonoi-de nur dann resorbiert, wenn sie als Gluco-side vorliegen, im Blut liegen sie dannmeist als Glucuronide oder Sulfate vor, ineiner pharmakologisch unwirksamen Ver-bindung), ungenügende Konzentration ei-nes Sekundärstoffes in der Pflanze, unver-hältnismäßig hohe Konzentrationen in In-vitro-Tests machen eine therapeutischeNutzung unwahrscheinlich.

Aus all diesen Erkenntnissen hat der Ge-setzgeber zu Recht die Forderung abgelei-tet, dass bei pflanzlichen Arzneimitteln dieDrogenzubereitung als der Wirkstoff anzu-sehen ist und nicht einzelne Sekundärstof-fe. Der Nachweis einer therapeutischenWirksamkeit und einesmedizinischen Nut-zens für den Patienten kann nur durchklinische Wirksamkeitsstudien erbrachtwerden. Pharmakologische Studien zu Dro-genzubereitungen bzw. einzelnen Sekun-därstoffen können bei pflanzlichen Arznei-mitteln bestenfalls unterstützend wirken.Aber auch in einem solchen Fall ist äußersteVorsicht geboten und eine kritische Über-prüfung der vorgelegten Daten und Inter-pretation derselben unausweichlich. Vordiesem Hintergrund ist die Datensamm-lung der Schüler zu den pharmakologi-schen Studien über einzelne Sekundärstof-fe höchst interessant, sie ist aber nur be-dingt tauglich zur Erklärung oder Ableitungder klinischen Wirksamkeit der hier bear-beiteten Heilpflanzen. Bis auf Garcinia kolawerden alle anderen Heilpflanzen in der(europäischen) Phytotherapie genutzt:➤ Hypericum perforatum (Droge: Hype-

rici herba): nach Kommission E/ESCOP:bei leichten bis mittelschweren depres-siven Verstimmungszuständen. (Men-genmäßig vorherrschende Inhaltsstof-fe: 2–4% Hyperforine, 2–4% Flavonoide(u.a. Biflavonoide), 6–15% Gerbstoffe)

➤ Thymus vulgaris (Droge: Thymi herba):nach Kommission E/ESCOP: Symptomeder Bronchitis und des Keuchhustens;Katarrhe der oberen Luftwege.(Mengenmäßig vorherrschende In-haltsstoffe: 1–2% ätherisches Öl mitThymol/Carvacrol, bis 3% Hydroxy-zimtsäuren, v.a. Rosmarinsäure,bis 2% Triterpene)

➤ Cola nitida (Droge: Colae semen): nachKommission E: Bei geistiger und kör-perlicher Ermüdung. (Mengenmäßigvorherrschende Inhaltsstoffe: 1–2%Purinalkaloide; Gerbstoffe sind ledig-lich Nebenbestandteile).

Es handelt sich um 3 unterschiedliche, be-legte Anwendungsgebiete. Die Sekundär-stoffe, die möglicherweise an der Gesamt-wirkung dieser 3 Heilpflanzen beteiligtsein könnten, beruhen auf völlig unter-schiedlichen Inhaltsstoffen/Inhaltsstoff-

gruppen. Es reicht also nicht aus, nur Se-kundärstoffe und ihre postulierten biologi-schen Wirkungen aufzuzählen. Eine kriti-sche Auseinandersetzungmit den oben an-geführten Tatsachen ist unerlässlich, umeinen tieferen Einblick in die Besonderhei-ten pflanzlicher Arzneimitteln sowie in de-ren therapeutischen Möglichkeiten undGrenzen zu erhalten.

Trotz der von mir geübten Kritik, finde iches ermutigend, dass sich die Schüler so tief-greifend mit pflanzlichen Arzneimittelnbeschäftigt haben. Ich möchte ausdrück-lich dazu ermuntern, in diesem Sinne wei-terzuarbeiten. Meine Anmerkungen sindausdrücklich als begleitende Kritik zu ver-stehen, die die Tür in die faszinierendeWelt der Heilpflanzen – in Tradition undModerne – weit aufstoßen möchte.

Prof. Dr. Jürgen Reichling, Heidelberg

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