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Übersicht

1. Ein Orang-Utan und eine bemerkenswerte Wundversorgung
2. Was bedeutet Selbstmedikation im Tierreich?
   
3. Sekundär heißt nicht nebensächlich
4. Von der Pflanzenbeobachtung zur modernen Medizin
5. Viel Potenzial. Und eine entscheidende Frage: Wie wird es nutzbar?
6. Ein Apfel bringt sein Gesamtpaket gleich mit
7. Warum uns das bei iüLabs antreibt
8. Die Natur gehört zuerst auf Deinen Teller
9. Große Schlagzeile? Diese drei Fragen helfen
10. FAQ zu sekundären Pflanzenstoffen
11. Fazit

Ein Orang-Utan und eine bemerkenswerte Wundversorgung

Sumatra, Juni 2022. Der Orang-Utan Rakus hat eine offene Wunde im Gesicht. Forschende beobachten, wie er Blätter der Kletterpflanze Fibraurea tinctoria kaut und den Pflanzensaft wiederholt auf die verletzte Stelle aufträgt. Anschließend bedeckt er die Wunde mit zerkautem Pflanzenmaterial, fast so wie mit einer selbst gebauten Wundauflage. Besonders spannend ist dabei ist seine Pflanzenwahl:, Fibraurea tinctoria wird in der traditionellen Medizin der Region verwendet. Laboruntersuchungen beschreiben für einige ihrer Inhaltsstoffe unter anderem antibakterielle und entzündungshemmende Aktivitäten. Fünf Tage nach der Anwendung ist die Wunde des Orang-Utans tatsächlich geschlossen. Das Forschungsteam veröffentlicht die Beobachtung 2024 in Scientific Reports. ^[1]

Doch die wissenschaftlich spannendste Frage kann allein durch diese Beobachtung nicht geklärt werden: Hat Rakus die Pflanze wegen ihrer antibakteriellen und entzündungshemmenden Eigenschaften ausgewählt? Wusste er von dessen Wirkung? Hat sie die Heilung maßgeblich unterstützt? Oder wäre die Wunde ohne die Anwendung genauso schnell und gut verheilt? Die gezielte Behandlung und die Art und Weise, wie Rakus die verletzte Stelle versorgt spricht für Selbstmedikation und zeigt, das auch im Tierreich Pflanzenstoffe eine wichtige Rolle einnehmen. Diese Beobachtung eröffnet uns eine faszinierende Perspektive: Wir Menschen sind offenbar nicht die einzigen Lebewesen, die Pflanzen auf eine Weise nutzen, die ihrer Gesundheit zugutekommen könnte. Welche Rolle spielen dabei biologisch aktive Inhaltsstoffe? Wie entstehen solche Verhaltensweisen? Und was lässt sich daraus für die Forschung lernen? Diese Fragen verbinden die Verhaltensbiologie mit der modernen Naturstoffforschung. Bevor wir den Weg von der Pflanze zum Arzneistoff verfolgen, lohnt sich deshalb ein genauerer Blick ins Tierreich. Denn Rakus ist keineswegs das einzige bemerkenswerte Beispiel.

Was bedeutet Selbstmedikation im Tierreich?

Der Fachbegriff lautet Zoopharmakognosie. Gemeint ist die Erforschung von Verhaltensweisen, bei denen Tiere natürliche Substanzen nutzen, die positive Effekte auf ihre Gesundheit haben. Pflanzen sind dabei eine der wichtigsten Quellen. ^[2]

Für die Forschung ist daher vor allem spannend, ob ein Tier eine Pflanze nur als Nahrung frisst oder sich sie auf ungewöhnliche Weise zu Nutzen macht? Ist das Tier krank oder von Parasiten befallen? Und geht es ihm anschließend besser? Erst durch diese Zusammenhänge ergibt sich ein aussagekräftiges Bild. Denn nur weil ein Tier eine ungewöhnliche Pflanze frisst, heißt das noch lange nicht, dass es diese gezielt für dessen gesundheitsfördernden Eigenschaften einsetzt. Wird dies allerdings vermehrt und bei weiteren Artgenossen beobachtet, kann es der Forschung eine spannende Spur liefern, sich diese Pflanze einmal genauer anzuschauen.

Schimpansen: bitteres Pflanzenmark und unzerkaute Blätter

Zu den klassischen Beobachtungen gehört ein Schimpansenweibchen in den Mahale-Bergen in Tansania. Es wirkte lethargisch, hatte wenig Appetit und zeigte auffällige Ausscheidungen. Dann kaute es das Mark junger Triebe von Vernonia amygdalina, schluckte den bitteren Saft und spuckte die faserigen Reste aus. Huffman und Seifu beschrieben diesen Fall bereits 1989. ^[3] Das Besondere hier war die Verbindung zwischen Gesundheitszustand, Pflanzenauswahl und Art der Aufnahme. Hier fraß ein Tier nicht einfach eine große Portion Blätter, weil es hungrig war. Es nutzte einen bestimmten Pflanzenteil auf eine auffällige Weise. Spätere chemische Untersuchungen im Labor identifizierten Inhaltsstoffe dieser Pflanze mit antiparasitären Eigenschaften in experimentellen Tests. Diese Ergebnisse stützen die Hypothese einer gezielten medizinischen Nutzung.^[4]

Schmetterlinge: Pflanzenwahl für die nächste Generation

Selbstmedikation ist nicht auf Menschenaffen beschränkt. Bei Monarchfaltern untersuchten Forschende einen anderen Zusammenhang: die Auswahl der Pflanzen, auf denen Weibchen ihre Eier ablegen. In Experimenten bevorzugten von Parasiten infizierte Weibchen bestimmte Seidenpflanzen, auf denen sich die Parasiten in ihrem Nachwuchs schlechter entwickelten. Die erwachsenen Falter heilten damit zwar nicht ihre eigene Infektion, allerdings hatte die Auswahl der Pflanzen einen Vorteil für die nächste Generation. Die Studie erschien 2010 unter dem Begriff „transgenerationale Medikation“. ^[7] Eine spätere Untersuchung prüfte die Rolle der in der Pflanze enthaltenen Cardenolide genauer. Eine erhöhte Aufnahme dieser Stoffe verringerte in Monarchfaltern tatsächlich das Parasitenwachstum. Infizierte Falter lebten dadurch länger, bei gesunden nicht infizierten Tieren zeigte sich kein entsprechender allgemeiner Vorteil für die Lebensdauer. ^[8]

Sekundär bedeutet nicht unwichtiger

Diese Geschichten aus dem Tierreich eröffnen ein Fenster in eine spannende Welt von Pflanzenstoffen, die uns auch in unserem Alltag öfters begegnet, als die meisten von uns das ahnen. Das Blauviolett von Heidelbeeren, das Orange einer Karotte und der scharfe Geschmack von Radieschen entstehen durch unterschiedliche sekundäre Pflanzenstoffe. Dazu gehören beispielsweise Anthocyane (Blaufärbung von Heidelbeeren), Carotinoide (Karotten) und Glucosinolate (Radieschen). ^[7]

Diese bioaktiven Verbindungen werden zwar als sekundäre Pflanzenstoffe bezeichnet, können aber für unsere Gesundheit viele positive Effekte haben. Sie tragen den Namen sekundär weil sie anders als etwa Zucker oder Proteine nicht unmittelbar dem grundlegenden Energie- und Baustoffwechsel der Pflanze dienen. „Sekundär“ bedeutet dabei keinesfalls unwichtig. Sie helfen Pflanzen beispielsweise, Fraßfeinde abzuwehren, sich vor Umwelteinflüssen wie beispielsweise UV-Strahlung zu schützen oder Bestäuber anzulocken. Und meistens sind auch diese Moleküle für die Farbenvielfalt im Pflanzenreich verantwortlich. ^[7,8]

Für die Forschung ist diese Vielfalt ein enormer Fundus und die aktuelle Forschung beschäftigt sich zunehmen mit ihnen. Denn Moleküle, die in der Pflanze oder in ihrer Umwelt biologische Aufgaben übernehmen, können auch für uns Menschen sehr interessant sein. Dass selbst Tiere diese Substanzen gezielt nutzen, um ihre Gesundheit zu fördern oder wiederherzustellen verdeutlicht deren enormes Potenzial.

Mehr als ein Antioxidans

Oft werden Pflanzenstoffe auf ein einziges Schlagwort reduziert: „antioxidativ“. Die Forschungsfragen reichen mittlerweile jedoch viel weiter. Wissenschaftler untersuchen vermehrt Einflüsse auf zelluläre Signalwege, Entzündungsprozesse und die Funktion der Blutgefäße. Die Vielfalt dieser Stoffe ist so enorm, dass die Forschung immer neue Moleküle mit unterschiedlichen Eigenschaften auf den menschlichen Körper identifiziert. ^[8]

Von der Pflanzenbeobachtung zur modernen Medizin

Dass aus dieser Forschung bedeutende Anwendungen entstehen können, verdeutlicht die Medizingeschichte. Manche Pflanzenstoffe wurden aus Pflanzen mit traditioneller Anwendung isoliert, andere waren Vorläufer für chemische Weiterentwicklungen, die in Medikamenten geendet sind. Vier Beispiele zeigen, wie unterschiedlich diese Wege aussehen.

Von der Weidenrinde zu Aspirin

Lange bevor es Schmerztabletten gab, kochten Menschen einen Sud aus Weidenrinde gegen Schmerzen und Fieber. Erst im 19. Jahrhundert gelang es, den Inhaltsstoff Salicin zu isolieren. Der Körper wandelt ihn über Zwischenschritte in Salicylsäure um. Damit bekam die traditionelle Anwendung eine chemische Erklärung. ^[9]

Salicylsäure ließ sich später dann im industriellen Maßstab herstellen. Sie wurde gegen Schmerzen eingesetzt, verursachte jedoch unter anderem Magenbeschwerden. Forschende suchten deshalb nach einer verträglicheren Variante.

Sie veränderten das Molekül, indem sie an seine Hydroxygruppe eine Acetylgruppe anfügten. Diese Reaktion heißt Acetylierung. Das Ergebnis war Acetylsalicylsäure, kurz ASS. Bereits 1853 beschrieben, gelang ihre Herstellung in hoher Reinheit 1897 im Bayer-Labor. 1899 kam Aspirin auf den Markt und ist wahrscheinlich das bekannteste Medikament weltweit. ^[10]

Die Entwicklung zeigt, was aus der Erforschung einer traditionellen Anwendung hervorgehen kann. Weil der Sud aus Weidenrinde Schmerzen lindern konnte, nutzten Menschen ihn über Jahrhunderte. Mit der Identifizierung und Weiterwentwicklung des bioaktiven Inhaltsstoffes Salicin konnten Wissenschaftler dann einen genau dosierbaren Arzneitstoff herstellen, der auch heute noch große Bedeutung hat.

Schlafmohn und Morphin: einen Wirkstoff herauslösen

Schon früh in der Menschheitssgeschichte waren die schmerzlindernden, aber auch weiteren Effekte von Schlafmohn bekannt. Konsumiert als getrockneter Milchsaft, bekannt als Opium, war aber lange Zeit unbekannt, welcher Stoff diese Effekte auslöste. Anfang des 19. Jahrhunderts isolierte dann der Apotheker Friedrich Wilhelm Sertürner Morphin aus Opium.

Damit wurde aus einem komplexen Stoffgemisch ein einzelner Wirkstoff, der sich gezielt charakterisieren und dosieren ließ. Dieser Schritt war für die Entwicklung der modernen Schmerztherapie von großer Bedeutung. ^[11]

Einjähriger Beifuß und Artemisinin: ein alter Hinweis führt weiter

Die Forscherin Tu Youyou untersuchte mit ihrem Team den Einjährigen Beifuß, Artemisia annua, auf seine Wirkung gegen Malaria. Doch die ersten Ergebnisse schwankten noch stark. Ein historischer Zubereitungshinweis brachte sie dann aber auf eine neue Spur: Könnte starke Hitze bei der Extraktion problematisch sein?

Sie veränderte das Verfahren und arbeitete bei niedrigeren Temperaturen. In den 1970er-Jahren gelang dann schließlich die Isolierung von Artemisinin – einem Wirkstoff, der die Malariatherapie entscheidend prägte. ^[12]

Auch in diesem Beispiel lieferte traditionelles Wissen den Hinweis, die Forschung identifizierte dann den Wirkstoff. ^[13]

Von der Geißraute zu Metformin

Auch hinter dem Diabetesmedikament Metformin steckt eine Pflanzengeschichte. Die Geißraute, Galega officinalis, wurde traditionell gegen Beschwerden eingesetzt, die wir heute mit Diabetes verbinden. Die blutzuckersenkenden Eigenschaften ihrer Guanidinverbindungen lieferten der Forschung dabei eine wichtige Spur.

Die Untersuchung verwandter Verbindungen führte letztlich zum synthetisch hergestellten Metformin. Seinen Einsatz gegen Diabetes beschrieb der Arzt Jean Sterne bereits 1957. Die Pflanze lieferte auch hier die Inspiration für die chemische Weiterentwicklung. ^[14]

Diese Arzneimittelgeschichten zeigen das große Potenzial der Naturstoffforschung und  warum es sich lohnt, Pflanzenstoffe gründlich zu untersuchen.

Viel Potenzial, aber eine entscheidende Frage: Wie wird es nutzbar?

Ein Molekül zu entdecken und seine Eigenschaften zu beschreiben, ist ein wichtiger Anfang. Für eine sinnvolle Anwendung kommen dann aber schnell weitere Fragen hinzu: Welche Menge wurde untersucht? Wie stabil ist die Verbindung? Und in welcher Form kann der Körper sie überhaupt in ausreichendem Maß aufnehmen?

Bei vielen Pflanzenstoffen liegt genau darin die größte Herausforderung. Sie können oftmals nur sehr schlecht von unserem Körper aufgenommen werden.^[15,16]

Für die Forschung eröffnet das ein zweites spannendes Arbeitsfeld: Wie lassen sich interessante Verbindungen so formulieren, dass ihre Eigenschaften für eine konkrete Anwendung besser nutzbar werden? Untersuchungen am Menschen befassen sich beispielsweise damit, wie Verarbeitung und verschiedene Formulierungen die Bioverfügbarkeit von Polyphenolen beeinflussen. ^[17]

Ein Apfel bringt sein Gesamtpaket gleich mit

In einem Apfel liegen Pflanzenstoffe in einem natürlichen Gefüge aus Wasser, Ballaststoffen und Zellstrukturen vor. Beim Kauen und Verdauen werden seine Bestandteile nach und nach erschlossen. Diese Lebensmittelmatrix beeinflusst, wie Stoffe freigesetzt und für die Aufnahme zugänglich werden.

Der besondere Wert des ganzen Apfels liegt in seinem Gesamtpaket: Du isst ein Lebensmittel mit vielen verschiedenen Bestandteilen und ihrer natürlichen Struktur. Die Isolierung eines einzelnen Moleküls bildet diese Vielfalt niemals nicht nach. Der Apfel dient hier nur als Beispiel, genauso verhält es sich natürlich auch mit jeglicher Art von Obst und Gemüse. In ihrer Rohform bringt es immer das beste Gesamtpaket mit. 

Für die Entwicklung von Nahrungsergänzungen ergibt sich daraus eine leider noch viel zu oft übersehene Herausforderung. Wer ausgewählte Stoffe aus ihrer ursprünglichen Matrix herauslöst, muss ihre Eigenschaften in der neuen Formulierung sorgfältig berücksichtigen. Ein Extrakt aus einer Pflanze, das beispielsweise in Pulverform vorliegt, bedeutet daher noch lange nicht, dass alle positiven Eigenschaften dieser Pflanze im Pulver enthalten sind. Meistens kann unser Körper die im Pulver enthaltenen Pflanzenstoffe nämlich gar nicht aufnehmen. 

Warum uns das bei iüLabs antreibt

Die Naturstoffforschung verbindet zwei Dinge, die für uns in der Entwicklung vonm Nahrungsergänzungen immer zusammengehören. Die Begeisterung für interessante Moleküle, aber gleichzeitig auch die Sorgfalt und Überlegungen, wie diese Stoffe unserem Körper so zu Verfügung gestellt werden können, dass er deren Potenzial nutzen kann.

Und genau hier setzt auch unsere SoluSmart® Technologie an. Die Technologie wurde entwickelt, um insbesondere schwer aufzunehmende Inhaltsstoffe in einer geeigneten Formulierung bereitzustellen. Auch das ist ein Grudn warum beim iüVitalizer Pulver und SoluSmart®-Öl bis zur Zubereitung getrennt bleiben und erst kurz vor der Einnahme kombiniert werden.

Die Natur gehört zuerst auf Deinen Teller

Wichtig ist hier nochmal zu erwähnen, dass Obst und Gemüse in ihrer Rohform immer die erste Wahl sein sollten. Um das Potenzial vieler verschiedener Pflanzenstoffe zu nutzen, solltest Du dabei auf einen buten Teller setzen. Erinnerst Du Dich noch an den Beginn des Blogposts? Sekundäre Pflanzenstoffe sind auch verantwortlich für die vielen verschiendenen Farben von Obst und Gemüse - je bunter, desto eine größere Vielfalft dieser Substanzen hast Du auf Deinem Teller. Beeren zum Frühstück, Gemüse zum Mittagessen, Linsen im Salat oder Nüsse als Snack: Mit unterschiedlichen pflanzlichen Lebensmitteln bringst Du unterschiedliche Stoffgruppen auf Deinen Teller.

Du musst dafür weder einzelne Moleküle kennen noch zählen noch ein exotisches „Superfood“ suchen. Wechsle zwischen verschiedenen Gemüse- und Obstarten, ergänze Hülsenfrüchte und nutze Nüsse sowie Vollkornprodukte. Diese Vielfalt liefert Pflanzenstoffe zusammen mit vielen weiteren Nahrungsbestandteilen. Auch die DGE empfiehlt eine abwechslungsreiche pflanzliche Auswahl zur Versorgung mit sekundären Pflanzenstoffen. ^[8]

Nahrungsergänzung kann die Ernährung immer nur ergänzen. Ein bunt zusammengestellter Speiseplan bleibt die Grundlage.

FAQ zu sekundären Pflanzenstoffen

Was sind sekundäre Pflanzenstoffe?

Das sind unterschiedliche Verbindungen, die Pflanzen beispielsweise als Farb-, Duft- oder Abwehrstoffe bilden. Dazu gehören unter anderem Polyphenole, Carotinoide und Glucosinolate. Sie kommen auch in vielen unserer pflanzlichen Lebensmittel vor. ^[7]

Warum sind sie für die Forschung interessant?

Viele dieser Moleküle besitzen biologische Aktivitäten. Forschende untersuchen, welche Prozesse sie beeinflussen, wie sie im Körper verarbeitet werden und ob sich daraus konkrete Anwendungen ergeben. Die Ergebnisse unterscheiden sich je nach Stoff und Untersuchung. ^[8,16]

Wissen Tiere, welche Pflanzen ihnen helfen?

Beobachtungen liefern Hinweise auf Verhaltensweisen mit möglichem gesundheitlichem Nutzen. Daraus folgt kein menschliches Verständnis von Krankheit oder Wirkstoffen. Forschende untersuchen das Verhalten und seine möglichen Folgen. ^[2]

Ist eine bessere Aufnahme automatisch eine bessere Wirkung?

Eine höhere Bioverfügbarkeit kann für die Entwicklung einer Anwendung relevant sein. Ob daraus ein gesundheitlicher Vorteil entsteht, muss gesondert untersucht werden. Entscheidend sind auch Dosierung, Verträglichkeit und der betrachtete Nutzen.

Fazit: In Pflanzen steckt mehr, als wir auf den ersten Blick sehen

Rakus’ Wundauflage, das bittere Pflanzenmark der Schimpansen und die Pflanzenwahl der Monarchfalter zeigen, wie eng Verhalten und Pflanzenchemie zusammenhängen können. Die Medizingeschichte führt diesen Gedanken weiter: Aus traditionellen Anwendungen sind bedeutende medizinische Entwicklungen entstanden.

Sekundäre Pflanzenstoffe sind deshalb ein so faszinierendes Forschungsfeld. Ihre Vielfalt eröffnet Möglichkeiten, verschiedene biologische Prozesse besser zu verstehen und ihre positiven Eigenschaften zu nutzen.

Referenzen

1. Laumer IB et al. Active self-treatment of a facial wound with a biologically active plant by a male Sumatran orangutan. Scientific Reports. 2024;14:8932. DOI: 10.1038/s41598-024-58988-7.

2. Huffman MA. Animal self-medication and ethno-medicine: exploration and exploitation of the medicinal properties of plants. Proceedings of the Nutrition Society. 2003;62:371–381. DOI: 10.1079/PNS2003257.

3. Huffman MA, Seifu M. Observations on the illness and consumption of a possibly medicinal plant Vernonia amygdalina (Del.), by a wild chimpanzee in the Mahale Mountains National Park, Tanzania. Primates. 1989;30:51–63. DOI: 10.1007/BF02381210.

4. Ohigashi H et al. Use of Vernonia amygdalina by wild chimpanzee: possible roles of its bitter and related constituents. Physiology & Behavior. 1994;56:1209–1216. DOI: 10.1016/0031-9384(94)90368-9.

5. Lefèvre T, Oliver L, Hunter MD, de Roode JC. Evidence for trans-generational medication in nature. Ecology Letters. 2010;13:1485–1493. PMID: 21040353.

6. Gowler CD et al. Secondary Defense Chemicals in Milkweed Reduce Parasite Infection in Monarch Butterflies, Danaus plexippus. Journal of Chemical Ecology. 2015;41:520–523. PMID: 25953502.

7. Bundeszentrum für Ernährung. Sekundäre Pflanzenstoffe. Fachinformation.

8. Deutsche Gesellschaft für Ernährung. Sekundäre Pflanzenstoffe und ihre Wirkung auf die Gesundheit. Stand Dezember 2014. Fachinformation.

9. Montinari MR, Minelli S, De Caterina R. The first 3500 years of aspirin history from its roots – A concise summary. Vascular Pharmacology. 2019;113:1–8. PMID: 30391545.

10. Gesellschaft Deutscher Chemiker. Geburtstag eines „Wundermittels“: 125 Jahre Aspirin. 2022. Fachbeitrag.

11. Klockgether-Radke AP. F. W. Sertürner und die Entdeckung des Morphins – 200 Jahre Schmerztherapie mit Opioiden. Anästhesiologie, Intensivmedizin, Notfallmedizin, Schmerztherapie. 2002;37:244–249. PMID: 12015680.

12. Tu Y. Artemisinin—A Gift from Traditional Chinese Medicine to the World (Nobel Lecture). Angewandte Chemie International Edition. 2016;55:10210–10226. PMID: 27488942.

13. World Health Organization. The use of non-pharmaceutical forms of Artemisia. 2019. WHO/CDS/GMP/2019.14.

14. Bailey CJ. Metformin: historical overview. Diabetologia. 2017;60:1566–1576. PMID: 28776081.

15. Manach C et al. Bioavailability and bioefficacy of polyphenols in humans. I. Review of 97 bioavailability studies. American Journal of Clinical Nutrition. 2005;81:230S–242S. PMID: 15640486.

16. Di Lorenzo C et al. Polyphenols and Human Health: The Role of Bioavailability. Nutrients. 2021;13:273. PMID: 33477894.

17. Polia F et al. Technological and Biotechnological Processes To Enhance the Bioavailability of Dietary (Poly)phenols in Humans. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2022;70:2092–2107. PMID: 35156799.

18. Ribas-Agustí A et al. Food processing strategies to enhance phenolic compounds bioaccessibility and bioavailability in plant-based foods. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. PMID: 28609142.