>GOX-Auftrag

Honiganalyse auf Glucoseoxidase (GOX):

Ein Qualitätsmerkmal des heimischen Honigs

Honigbiene

Honigbiene
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Honig ist nicht nur ein begehrtes Lebensmittel, sondern auch Bestandteil vieler Hausapotheken und einiger Medizinprodukte (z.B. Medihoney, Revamil). Während die heilende Wirkung von Honig bislang nur für Wundbehandlungen eindeutig durch klinische Studien belegt ist, zeigen doch zahlreiche wissenschaftliche Untersuchungen, dass manche Honige antibakteriell, antiviral und fungizid wirken können (Kwakman et al., 2011, Chen et al., 2012, Boukraa, 2014). Diese Wirkung ist für den Honig-Konsumenten zunehmend von Interesse, besonders vor dem Hintergrund der wachsenden Zahl resistenter Keime. Wir haben einen Test entwickelt, der den Konsumenten über diese bemerkenswerte Eigenschaft des Honigs Auskunft gibt und ein entsprechendes Gütesiegel entwickelt.

Grundlage der antibakteriellen Wirkung:

Wasserstoffperoxid (H2O2) ist Teil des sozialen Immunsystems der Biene und des angeborenen Immunsystems des Menschen. Die Fähigkeit zur Wasserstoffperoxid Bildung ist für die antibakterielle Wirkung des heimischen Honigs wesentlich (peroxidischer Effekt; Kwakman et al., 2010). Sie wird durch weitere nicht-peroxidische Faktoren unterstützt (z.B. pH-Wert, Defensin-1, Polyphenole, Fe2+; vgl. Brudzynski und Lannigan, 2012). Neuseeländischer Honig hingegen enthält das antibakteriell wirkende Methylglyoxal.

Bienen mischen dem Honig mit ihrem Speichel das Enzym Glukoseoxidase (GOX) bei, welches Wasserstoffperoxid (H2O2) und Gluconolacton aus Glukose und Sauerstoff produziert. Im konzentrierten Honig ist die GOX inaktiv, d.h., eine Verdünnung des Honigs auf etwa 20% ist für die H2O2 Produktion erforderlich. Die antibakteriell wirksame Wasserstoffperoxid Konzentration kann bei entsprechender Verdünnung des Honigs bereits nach kurzer Zeit erreicht werden (vgl. Linley et al., 2012). Diese Konzentration ist 100-1000-fach niedriger als in antiseptischen H2O2-Lösungen, die in der Lebensmittelbranche und Medizin zur Oberflächen-Desinfektion benutzt werden. Je höher die GOX-Aktivität im Honig ist, umso schneller kann H2O2 produziert werden. Für den Menschen toxische H2O2 Konzentrationen werden aber nicht erreicht, da die Produktion durch die kinetischen Eigenschaften des Enzyms begrenzt ist (Bao et al., 2003).

Das Schweizerische Zentrum für Bienenforschung in Bern empfiehlt das altbewährte Hausmittel Honig vorbeugend gegen Halsschmerzen, weist aber auch darauf hin, dass nicht jeder Honig gleich gut geeignet ist und seine antibakterielle Wirkung verlieren kann (Bogdanov & Blumer, 2001; http://www.agroscope.admin.ch/imkerei/01810/02085/02095/index.html?lang=de). Sowohl die Menge an Methylglyoxal der neuseeländischen Honige als auch die Fähigkeit zur H2O2-Bildung des heimischen Honigs sind sehr variabel (Brudzynski und Lannigan 2012; Ortiz-Vázquez et al., 2013). Bakterien reagieren außerdem unterschiedlich auf Methylglyoxal und H2O2. Versuche mit Honigen, die sowohl GOX als auch MGO enthielten, zeigten, dass die antibakterielle Wirkung gegen viele Bakterienstämme verloren geht, wenn durch Zusatz des Enzyms Catalase die H2O2 Anreicherung verhindert wird, auch wenn der Honig MGO enthält. Darunter waren auch verschiedene resistente Stämme (MRSA, VRE; Kwakman et al., 2010, Brudzynski und Lannigan 2012). Diese Ergebnisse belegen, dass der Erhalt der GOX-Aktivität für die antibakterielle Wirkung des heimischen Honigs entscheidend ist. Die Anwesenheit von Catalase verhindert diese Wirkung. Außerdem wird die GOX Aktivität gestoppt, wenn Honig erhitzt wird oder wenn er Sonnenlicht zu lange ausgesetzt wird.

Qualitätssiegel

Manuka-Honige werden im Handel mit einem Qualitätssiegel verkauft. Das Gütesiegel UMF weist auf die antibakterielle Wirkung hin (unique manuka factor, z.B. 10+ = Wirkung wie eine 10%ige Phenollösung). Ein weiteres Gütesiegel, MGO, gibt den Gehalt an Methylglyoxal in mg/kg Honig an. Je höher der Wert, umso teurer der Honig. Ein entsprechendes Gütesiegel für heimischen Honig gab es bislang nicht. Sowohl für Honig-Konsumenten als auch für Honig-Produzenten wäre eine Kennzeichnung des antibakteriellen Potenzials heimischer Honige wünschenswert. Hier kann die Prüfung der H2O2 Anreicherung und der GOX-Aktivität helfen.

Warum gab es bislang kein Qualitätssiegel für den Gehalt an GOX?

Ein Grund hierfür könnte die Tatsache sein, dass die GOX-Aktivität wesentlich empfindlicher auf Licht und Hitze reagiert als Methylglyoxal oder andere nicht-peroxidisch wirkende Substanzen (Dustmann, 1972; Bogdanov & Blumer, 2001). Der Imker, der eine GOX-Aktivitätsangabe auf seinem Honig angibt, muss dafür sorgen, dass der Honig dunkel und kühl (25-10°C) gelagert wird. Auch der Konsument muss darauf hingewiesen werden, dass der Honig nur bei entsprechender Lagerung seine Wirksamkeit behalten kann. Deshalb ist die Angabe des Untersuchungsdatums und der Hinweis auf kühle und dunkle Lagerung erforderlich. Da die Enzymmenge im naturbelassenen Honig je nach Blütentracht, Vitalität des Bienenvolkes und Klima erheblich variieren kann, muß jede Honigcharge getestet werden. Honige, die bei der Verarbeitung erhitzt wurden, verlieren ihre Enzymaktivitäten.

Es gibt jetzt ein Qualitätssiegel für den potentiellen GOX-Gehalt des Honigs.

GOX Siegel

GOX Siegel
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Mit relativ geringem Aufwand können wir aus kleinen Probenmenge (ca 50g) prüfen, ob der Honig nach Verdünnung H2O2 anreichert (GOX–Aktivität positiv, Catalase-Aktivität negativ). Honige, die das Qualitätssiegel erhalten, haben höhere GOX-Aktivität als beispielsweise Revamil, ein für Wundbehandlungen zugelassenes Honig-Präparat (<50 mU/gmilli Units pro Gramm: nMol min-1 g-1;

Mol: Stoffmengeneinheit (z.B.: m(1Mol H2O2)=34g).
bei 37°C). Bisherige Tests an Honigen verschiedener Blütentrachten und Anbieter ergaben erhebliche Unterschiede in den GOX-Aktivitäten (0 und 300 mU/gmilli Units pro Gramm: nMol min-1 g-1;

Mol: Stoffmengeneinheit (z.B.: m(1Mol H2O2)=34g).
Honig). Deshalb klassifizieren wir Honige entsprechend ihrer GOX-Aktivität: 50+, 100+, 150+, 200+ und 250+. Zeitpunkt der Untersuchung und die Honigcharge werden im Qualitätssiegel ebenfalls angegeben.

Schritte zu Ihrem GOX-Siegel

Drei Probenbehälter werden Ihnen nach Auftragseingabe zugeschickt. Die Proben sollten zu Beginn, in der Mitte und zum Ende der Honigabfüllung genommen werden und mit dem ausgefüllten Begleitformular in derselben Box zurückgeschickt werden. Nach der Analyse erhalten sie ein Zertifikat und das GOX-Qualitätssiegel mit Mindestaktivitätsangabe, Kontrollnummer der Honigcharge und Prüfdatum. Dieses Qualitätssiegel kann in Etiketten eingebunden und/oder auf Schachteln mit einer Kurzinfo für den Honigkonsumenten gedruckt werden.

Literatur

Bitte kontaktieren Sie uns für weitere Informationen: info@amplab.de