Magistra der Naturwissenschaften - UNIPUB
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Verrückt nach Minze Die Bedeutung der Echten Katzenminze für Mensch und Tier Diplomarbeit zur Erlangung des akademischen Grades einer Magistra der Naturwissenschaften an der Karl-Franzens-Universität Graz vorgelegt von Lisa JAKLITSCH am Institut für Biologie (Pflanzenwissenschaften) Begutachterin: Ao. Univ.-Prof. Dr.phil Maria Müller Graz, 2021
Eidesstattliche Erklärung Ich erkläre ehrenwörtlich, dass ich die vorliegende Arbeit selbstständig und ohne fremde Hilfe verfasst, andere als die angegebenen Quellen nicht benutzt und die den Quellen wörtlich oder inhaltlich entnommenen Stellen als solche kenntlich gemacht habe. Die Arbeit wurde bisher in gleicher oder ähnlicher Form keiner anderen inländischen oder ausländischen Prüfungsbehörde vorgelegt und auch noch nicht veröffentlicht. Die vorliegende Fassung entspricht der eingereichten elektronischen Version. ___________________ _________________________ Datum Unterschrift I
Danksagung An dieser Stelle möchte ich mich bei allen bedanken, die mich während des Verfassens dieser Diplomarbeit und im Laufe meines gesamten Studiums unterstützt haben. Ganz besonders möchte ich meiner Betreuerin Ao. Univ.-Prof. Dr.phil. Maria Müller danken, die mich beim Entstehungsprozess dieser Diplomarbeit mit ihrer herzlichen Art ermutigt hat und mir mit Rat und Tat zur Seite stand. Vielen herzlichen Dank für diese Zeit und Mühe! Weiters möchte ich mich von ganzem Herzen bei meinen Eltern und bei meinen Großeltern bedanken, die mich immer unterstützt haben und ohne die mein Studium niemals möglich gewesen wäre. Danke für alles. Großer Dank geht auch an all meine FreundInnen und StudienkollegInnen, die meine Studienzeit mit Leben gefüllt haben und immer für mich da waren. Einen letzten Dank richte ich an meinen Kater Maunz, der mir beim Testen der Echten Katzenminze all seine Unterstützung geboten hat. Herzlichen Dank! II
Kurzbeschreibung Bereits seit dem Altertum ist die wundersame Wirkung der Echten Katzenminze (Nepeta cataria) auf Menschen und Tiere bekannt. Die Pflanzenart besitzt eine unwiderstehliche Anziehungskraft auf Katzen, welche bei Kontakt mit der Pflanze eine Abfolge charakteristischer Reaktionen („catnip response“) zeigen. Zudem werden der Echten Katzenminze Eigenschaften zugeschrieben, die vor allem im Mittelalter die Volksmedizin bereicherten. Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich zu Beginn mit einer allgemeinen Definition der Echten Katzenminze, gefolgt von der Beschreibung des Lebensraums der Pflanze. Weiters wird der Fokus in diesem Kapitel auf die Erzählungen des Volksglaubens über Nepeta cataria gerichtet und die Vielfalt der Anwendungsmöglichkeiten wird geschildert. Auf diese Weise soll anhand des ersten Kapitels ein allgemeiner Überblick über die vielseitige Verwendung und Bedeutung der Echten Katzenminze gegeben werden. Anschließend werden in einem weiteren Kapitel die systematische Zugehörigkeit und die Anatomie der Echten Katzenminze erläutert. Das nächste Kapitel stellt eine Analyse der wichtigsten Inhaltsstoffe des ätherischen Öls von Nepeta cataria dar. Darauffolgend wird der Blick auf die biologischen Aktivitäten der Echten Katzenminze gelenkt, die mit Forschungsergebnissen gestützt werden. Dabei liegt der Schwerpunkt auf den bioaktiven Eigenschaften der Echten Katzenminze, die für deren Verwendung in der Medizin, als Repellent gegen Insekten und Auslöser des „catnip response“ verantwortlich sind. Abschließend wird noch auf die Zukunftsperspektiven verwiesen, die die Echte Katzenminze aufgrund ihrer Wirkungen für die Forschung bereithält. Ziele dieser Arbeit sind eine ausführliche Beschreibung der Echten Katzenminze zu liefern und ihre biologischen Aktivitäten zu analysieren. Weiters soll anhand relevanter Forschungsergebnisse das Rätsel um den „catnip response“ gelöst werden und die Bedeutung der Echten Katzenminze für Medizin, Insektenschutz, Kosmetik-, Lebensmittelindustrie und Landwirtschaft diskutiert werden. III
Abstract The magical effect of catnip (Nepeta cataria) on humans and animals has been known since ancient times. The plant species has an irresistible attraction to cats, which is expressed by a sequence of characteristic reactions ("catnip response"). In addition, catnip is said to have properties, which enriched folk medicine, especially in the Middle Ages. This diploma thesis begins with a general definition of catnip, followed by a description of the plant´s habitat. Furthermore, the focus in this chapter is placed on the folk tails about Nepeta cataria and the variety of possible medicinal treatments is described. In this way, a general overview of the use and importance of catnip will be presented in the first chapter. Subsequently, the systematic classification and the anatomical and morphological structure of catnip are described in more detail. The next chapter presents an analysis of the most important constituents in the essential oil of Nepeta cataria. This is followed by a look at the biological activities of catnip, which are supported with research results. The focus is on the bioactive properties of catnip, which are responsible for its use in medicine, as an insect repellent and for the "catnip response". Finally, the future perspectives that catnip holds for research due to its effects are mentioned. The aims of this paper are to provide a detailed description of catnip and to analyze its biological activities. Moreover, the mystery of the "catnip response" shall be solved on the basis of relevant research results and the importance of catnip for medicine, insect protection, cosmetics, food industry and agriculture shall be discussed. IV
Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung ............................................................................................................................ 1 2. Die Echte Katzenminze (Nepeta cataria) – ein magisches Kraut .......................................... 2 2.1. Etymologie und Definition .............................................................................................. 2 2.2. Vorkommen ..................................................................................................................... 3 2.3. Volkglauben und medizinische Anwendung im historischen Kontext ........................... 4 2.4. Droge und Dosierung....................................................................................................... 7 3. Anatomie und Morphologie ................................................................................................... 9 3.1. Systematik ....................................................................................................................... 9 3.1.1. Eudikotyledone Pflanzen (Echt-Zweikeimblättrige) .............................................. 10 3.1.2. Lamiales (Lippenblütlerartige) ............................................................................... 11 3.1.3. Lamiaceae (Lippenblütler) ...................................................................................... 11 3.1.4. Nepetoideae/ Mentheae ........................................................................................... 14 3.2. Anatomie der Echten Katzenminze ............................................................................... 15 4. Inhaltsstoffe .......................................................................................................................... 18 4.1. Ätherisches Öl der Echten Katzenminze ....................................................................... 20 4.1.1. Isoprenoide .............................................................................................................. 21 4.1.1.1. Monoterpene: ................................................................................................... 22 4.1.1.2. Sesqui- und Triterpene: .................................................................................... 30 4.1.2. Polyphenole (Phenolsäuren und Flavonoide) ......................................................... 32 4.1.2.1. Phenolcarbonsäuren ......................................................................................... 33 4.1.2.2. Flavonoide ........................................................................................................ 35 5. Biologische Aktivität............................................................................................................ 38 5.1. Anti-nozizeptive und anti-inflammatorische Wirkung der Echten Katzenminze.......... 39 5.2. Zytotoxische Aktivität der Echten Katzenminze ........................................................... 40 5.3. Antioxidative Aktivität der Echten Katzenminze .......................................................... 41 5.4. Spasmolytische und bronchodilatorische Aktivitäten der Echten Katzenminze ........... 43 5.5. Auswirkungen der Echten Katzenminze auf das Zentralnervensystem ........................ 45 5.6. Antimikrobielle und antimykotische Aktivität der Echten Katzenminze ...................... 47 5.7. Antiparasitische Aktivitäten der Echten Katzenminze .................................................. 52 5.8. Insektenschutzmittel und insektizide Wirkung der Echten Katzenminze ..................... 54 5.8.1. Sicherheit und Giftigkeit des ätherischen Öls der Echten Katzenminze ................ 60 5.9. Die Echte Katzenminze als Auslöser des „catnip response“ ......................................... 62 6. Zukünftige Forschungsperspektiven .................................................................................... 72 V
6.1. Pharmakologische Perspektive ...................................................................................... 72 6.2. Aroma- und Lebensmittelkonservierungsstoff .............................................................. 74 6.3. Anti-Stress- und Anti-Aging-Mittel .............................................................................. 75 6.4. Grüne Synthese von Nanopartikeln ............................................................................... 75 6.5. Schädlingsbekämpfung .................................................................................................. 75 6.6. Biosynthese von Alkaloiden .......................................................................................... 76 7. Conclusio .............................................................................................................................. 77 VI
1. Einleitung „Wenn man sie pflanzt, wird sie von Katzen umtanzt“ [Green: 1824]. Katzen wälzen sich euphorisch in ihrem Laub, tote Bienen erwachen durch sie wieder zum Leben, Schadinsekten werden durch ihr ätherisches Öl vertrieben und Menschen werden durch einen Tee aus ihren Blättern von jeglichen Leiden befreit. Diese vielseitigen Wirkungen sollen alle auf eine Pflanze zurückzuführen sein, die als Echte Katzenminze (Nepeta cataria) bezeichnet wird. Von den 250 bis 300 Arten der Gattung Nepeta (Katzenminze) verzaubert besonders die Echte Katzenminze den menschlichen und tierischen Organismus mit ihrer wundersamen Wirkung. Die Kenntnis über die heilende Kraft der Echten Katzenminze geht weit zurück bis in die Antike und erlangt ihren Höhepunkt in der mittelalterlichen Volksmedizin. Seitdem gilt die Echte Katzenminze als beruhigende, krampflösende, fiebersenkende, schweißtreibende, euphorisierende und verdauungsfördernde Pflanze. Wie das oben genannte Zitat aus dem „Universal Herbal“ bereits anführt, löst die Echte Katzenminze vor allem bei Katzen eine charakteristische Verhaltensabfolge („catnip response“) aus, die durch Rollbewegungen, Flehmen, Vokalisationen und dem euphorischen Verzehr der Pflanze geprägt ist. Diese rauschähnliche Wirkung auf Katzen begründet ebenso die vielen Sagen und Legenden, die um die Echte Katzenminze entstanden sind. Lange Zeit nahm man an, dass es sich bei den Wirkstoffen der Echten Katzenminze um Sexualpheromone handle, die denen der Katzen ähnlich sind. Aktuelle Forschungsergebnisse führen nun aber zu der Annahme, dass die Echte Katzenminze den Katzen als Insektenschutz dient. Diese besonderen Eigenschaften sind auf die chemische Zusammensetzung der Pflanze zurückführbar, wodurch die Echte Katzenminze zu einem gefragten Forschungsgegenstand wurde. Die Pflanzenart besitzt eine lange und besondere Geschichte als Heil- und Katzenpflanze, die jedoch aufgrund der Bevorzugung synthetisch hergestellter Arzneimittel in Vergessenheit geraten ist. In dieser Diplomarbeit soll die Echte Katzenminze vorerst genau analysiert werden, indem ihr Vorkommen, ihre Anwendungsgebiete in der Volksmedizin als auch ihre systematische Gliederung und anatomische Struktur erläutert werden. Weiters werden die Inhaltsstoffe des ätherischen Öls analysiert und mit den bioaktiven Eigenschaften der Pflanze in Verbindung gebracht. Dabei werden vor allem die Wirkungen der Echten Katzenminze als Heilpflanze im medizinischen Bereich, als Repellent gegen Schadinsekten und als Katzenlockstoff hinterfragt, indem relevante Forschungsergebnisse erläutert und zukünftige Forschungsperspektiven geschildert werden. 1
2. Die Echte Katzenminze (Nepeta cataria) – ein magisches Kraut 2.1. Etymologie und Definition Die Echte Katzenminze (Nepeta cataria) ist ein aromatisches, ausdauerndes Kraut, das zur Gattung Katzenminzen (Nepeta) der Familie Lippenblütler (Lamiaceae) gehört. Bekanntheit erlangte die Pflanzenart aufgrund ihrer medizinischen und therapeutischen Eigenschaften als auch aufgrund der Wirkung auf gewisse Katzen- und Insektenarten. Diese Eigenschaften liegen der chemischen Zusammensetzung der Pflanze zugrunde, wodurch die Echte Katzenminze als die am meisten erforschte Art der Gattung Nepeta gilt [Sharma et al.: 2019]. In Deutschen wird Nepeta cataria oftmals auch als Steinmelisse, Katzenkraut oder Katzenmelisse bezeichnet. Das lateinische Artepitheton cataria (lat. „auf Katzen wirkend“) sowie der deutsche Name der Pflanze beziehen sich auf die besondere Wirkung des Inhaltsstoffes Nepetalacton im ätherischen Öl der Pflanze auf Vertreter der Familie der Felidae [Jagel und Unterladstetter: 2018]. Auf dieses Phänomen hinweisend wird vielfach davon berichtet, dass der Name „Katzenminze“ sich durch die scheinbar magische Anziehung der Pflanzen auf Katzen herleitet [Green: 1824, 166]. Aus diesem Grund besitzt die Echte Katzenminze auch heutzutage als Zusatz in Katzenspielzeug (meist mit dem englischen Namen „catnip“ gekennzeichnet) einen hohen Popularitätsgrad. Während der deutsche Name der Echten Katzenminze auf die Vorliebe der Katzen für die Pflanze verweist, ist die Herkunft des lateinischen Gattungsnamen Nepeta nicht vollständig geklärt. Es wird angenommen, dass das Wort Nepeta etruskischer Herkunft ist, da eine Ähnlichkeit zum Namen der etruskischen Stadt „Nepet“, dem heutigen „Nepi“ in der Toskana, besteht [Genaust: 1996, 416]. Eine zweite Deutungsmöglichkeit des Namens ergibt sich in der lateinischen Übersetzung des orthografisch ähnlichen Wortes „neptus“, welches „Nässe“ oder „Feuchtigkeit“ bedeutet. In dieser Hinsicht lässt sich ein Bezug zum Meergott „Neptunus“ herstellen [Genaust: 1976, 260]. Da eine Verbindung zum Meergott jedoch keinen schlüssigen Zusammenhang mit der Echten Katzenminze erzielt, wird auf die erste Theorie verwiesen. 2
Im „Wiener Dioskurides“ ist die Echte Katzenminze des Weiteren unter dem griechischen Namen „hedýosmon hêmeron“ als alte Heilpflanze zu finden. Allerdings wird sie dabei fälschlicherweise für ihren nahen Verwandten, die Bergminze, gehalten [Genaust: 1996, 416]. Dass bei Nepeta cataria eine gewisse Verwechslungsgefahr aufgrund des äußeren Erscheinungsbildes besteht, beweist sich ebenso in der Unani-Medizin. Auch hier taucht eine Pflanze auf, die als „Badranjboya“ bezeichnet wird, wobei jedoch nicht vollständig geklärt ist, ob es sich dabei wirklich um Nepeta cataria oder um Melissa officinalis handelt. Das Wort „Badranjboya“ ist eine arabisierte Form der persischen Bezeichnung für „Zitronen-Duft“. In Urdu wird dieselbe Pflanze als „billi lotan“ bezeichnet, was bedeutet, dass Katzen die Pflanzen lieben. Aus diesem Grund lässt sich schlussfolgern, dass es sich bei „Badranjboya“ ebenso um die Echte Katzenminze handeln muss [Akbar: 2020, 1282]. 2.2. Vorkommen Die Echte Katzenminze präferiert aride bis semiaride Lebensräume in Europa, Nord-Afrika oder Asien und breitet sich vor allem in Südwest-Asien, im westlichen Himalaya-Gebiet als auch in China aus [Jagel und Unterladstetter: 2018]. Als Neophyt kommt die Echte Katzenminze durch europäische Besiedlung ebenso in Neuseeland und Nordamerika vor. Da die Pflanzenart leicht zu kultivieren ist, verbreitet sie sich als Gartenpflanze sehr schnell [Grognet: 1990]. In Europa sind von den 250 bis 300 Nepeta-Arten ungefähr 24 vertreten, wobei in Mitteleuropa nur zwei Arten der Katzenminzen als heimisch betrachtet werden. Zu diesen mitteleuropäischen Arten der Katzenminzen zählen Nepeta nuda (Kahle Katzenminze) und die in dieser Arbeit analysierte Nepeta cataria (Echte Katzenminze). Von einigen Autoren werden die beiden Arten jedoch als Archäophyten oder Neophyten bestimmt, wodurch umstritten ist, ob die Pflanzen tatsächlich heimisch in Mitteleuropa sind [Jagel und Unterladstetter: 2018]. Als alte Heilpflanze wurde Nepeta cataria bereits im Mittelalter von den Römern kultiviert. Die Verwilderungen der krautigen und ausdauernden Pflanzenart, die seit dem 18. Jahrhundert in Mitteleuropa auftreten, zählen zur typischen Flora der Klostergärten, der Siedlungen und Dörfer [Bäumler: 2010, 390] [Jagel und Unterladstetter: 2018]. Die Pflanze bevorzugt trockene, sandige, nährstoffarme, kalkarme Böden sowie halbschattige bis sonnige und warme Standorte [Hirsch und Grünberger: 2005, 378]. Meist ist die Echte Katzenminze an Wegrändern, Bachufern und Brachflächen auffindbar [Grognet: 1990]. 3
Da die Pflanzenart schon seit geraumer Zeit nicht mehr als Heilpflanze in Gärten angebaut wird, verwildert sie zudem nicht mehr so leicht. Heutzutage ist die Echte Katzenminze nur noch selten auffindbar und kommt eher in Staudengärten oder in den Gärten von KatzenliebhaberInnen vor [Jagel und Unterladstetter: 2018]. Überdies wird Nepeta cataria in der Roten Liste Österreichs als „stark gefährdet“ eingestuft [Niklfeld und Schratt-Ehrendorfer: 1999, 88]. 2.3. Volkglauben und medizinische Anwendung im historischen Kontext Bereits seit der Jungsteinzeit ist die Echte Katzenminze, ausgehend von Südeuropa und Vorderasien, in der Flora verbreitet [Stoffler: 2000, 114]. Das Wissen und die Kenntnis über die heilende Kraft und die besondere Wirkung der Echten Katzenminze reichen weit bis in das Altertum zurück [Jagel und Unterladstetter: 2018]. Die ersten schriftlichen Aufzeichnungen zur Verwendung von Nepeta cataria lassen sich in einem antiken Bericht des griechischen Arztes Dioskurides finden, der in Rom als Militärarzt diente. Darin wird eine Pflanze namens „kalamínthā“ erwähnt, die von den Römern als Nepeta überliefert ist [Jagel & Unterladstetter: 2018]. Aus diesen Aufzeichnungen geht hervor, dass die heilende Kraft der Echten Katzenminze schon damals ein breites Anwendungsspektrum aufweist [Bäumler: 2010, 390]. Dioskurides führt Nepeta cataria als Mittel gegen Brechdurchfall, Fieber, Schüttelfrost als auch Bauchwürmer an. Weiters lässt er der Echten Katzenminze eine wichtige Bedeutung in der Frauenheilkunde zukommen. Dazu verweist er auf die menstruationsauslösenden Eigenschaften der Echten Katzenminze und empfiehlt diese mit Wolle zu einem Zäpfchen zu formen. Darüber hinaus merkt Dioskurides an, dass das angezündete Kraut Schlangen vertreiben könne [Bäumler: 2010, 390]. Eine besondere Bedeutung erhält Nepeta cataria schließlich vor allem im Mittelalter. Damals wurde sie vielfach in Klostergärten gepflanzt und gegen unzählige Leiden als auch zur Abwehr von Schlangen oder Nagetieren verwendet [Bäumler: 2010, 390]. Beispielsweise wird sie im Lehrgedicht „Liber de cultura hortorum“ des Walahfrid Strabo angeführt, einem Mönch, der im 9. Jahrhundert im Kloster Reichenau lebte und seine Kenntnis über die Pflanzen des Klostergartens in Gedichten festhielt [Stoffler: 2000, 147]. Der Mönch verweist in diesem 4
Lehrgedicht auf die besondere Bedeutung der Pflanze für die Wundheilung und schreibt ihr ebenso eine seelenheilende Wirkung zu [Stoffler: 2000, 113]. Auch Hildegard von Bingen, eine bedeutende Gelehrte der Klostermedizin des 12. Jahrhunderts, beschreibt die Echte Katzenminze als wirksame Heilpflanze. In ihren Berichten empfiehlt sie, Nepeta cataria in Form eines Pulvers bei Halsgeschwülsten anzuwenden. Dafür sollen die frischen Blätter der Echten Katzenminze die Wunden der geplatzten Geschwülste austrocknen [Bäumler: 2010, 390]. Die angeführten Aufzeichnungen unterstreichen die Bedeutung der Echten Katzenminze für die Volksheilkunde. Ursprünglich wurde die Pflanze als Tee, Saft, Tinktur, Infusion oder Umschlag verarbeitet als auch geraucht und gekaut [Grognet: 1990]. Die wichtigsten Wirkeigenschaften von Nepeta cataria lassen sich als beruhigend, entspannend, kühlend, fiebersenkend und schweißtreibend beschreiben [Hirsch und Grünberger: 2005, 378]. Darüber hinaus wurde die Echte Katzenminze zum Kochen verwendet. Beispielsweise fügte man sie Brotaufstrichen bei oder verwertete sie in Form von Mus [Bäumler: 2010, 390]. In Frankreich wurden die jungen Blätter und Triebe der Pflanzenart zum Würzen von Speisen verwendet [Sharma et al.: 2019]. Selbst heute noch werden die frischen als auch getrockneten Blätter und Blüten der Echten Katzenminze verwendet, um Saucen, Suppen und Käse zu produzieren oder Fleisch zu würzen [Ashrafi et al.: 2018]. Zudem soll das Kraut dazu beitragen, Vergärungsprozesse zu beschleunigen, wodurch es sich positiv auf die Verdauung auswirkt [Hirsch und Grünberger: 2005, 378]. Weiters ist anzumerken, dass fast alle Kräuterbücher des Mittelalters die einzigartige Wirkung, die Nepeta cataria auf Katzen zu haben scheint, erwähnen [Bäumler: 2010, 390]. Durch die auffällige Verhaltensänderung, die Katzen bei Kontakt mit der Echten Katzenminze aufweisen, nahm man an, dass es sich bei der Pflanze um ein Aphrodisiakum handle und bezeichnete die Pflanze als Liebestrank [Grognet: 1990]. Doch Katzen sind nicht die einzigen tierischen Vertreter, bei denen diese Pflanze eine besondere Reaktion hervorzurufen scheint. Auch auf Bienen soll die Echte Katzenminze eine anziehende Wirkung haben, wodurch Bienenkörbe mit dem Kraut eingerieben wurden, um die Insekten an der Flucht zu hindern. Es wird sogar davon berichtet, dass tote Bienen durch die Echte Katzenminze zum Leben erweckt wurden [Bäumler: 2010, 390]. 5
Aufgrund dieser wunderlichen Schilderungen wurde die Echte Katzenminze zum Stoff vieler Sagen und Legenden des Mittelalters. Damals galt die Pflanze als sogenanntes „Henkerkraut“ [Hoffmann-Krayer und Bächtold-Stäubli: 1931, 1125]. Diesen Namen erhielt die Echte Katzenminze, da man vermutete, dass ihre Wurzeln Zorn erregen. Um zur Hinrichtung fähig zu sein, nahmen die damaligen Henker daher Pflanzen wie Salbei, Katzengamander und Echte Katzenminze zu sich [Hirsch und Grünberger: 2005, 378]. Zudem wurde die Echte Katzenminze als „weißer Dorant“ bezeichnet und galt als geister- und hexenvertreibend [Hoffmann-Krayer und Bächtold-Stäubli: 1931, 1125]. In diesem Zusammenhang wird von Ritualen berichtet, in denen Echte Katzenminze dazu beiträgt, einer Kuh, die aufgrund von Hexerei keine Milch mehr geben konnte, die Milch zurückzubringen. Beispielsweise wurden vor Sonnenaufgang im zunehmenden Mond drei Stängel des Krauts gepflückt und das Melkgefäß damit gereinigt. Indem anschließend ein Zauberspruch genannt und die gesalzene Pflanze von der Kuh verzehrt wurde, sollte die Kuh wieder Milch geben können [Hoffmann- Krayer und Bächtold-Stäubli: 1931, 1125]. Diese mystischen Erzählungen über Nepeta cataria spiegeln sich ebenso in der Kultur einiger UreinwohnerInnen wider. Die Echte Katzenminze gilt nämlich als „Schamanenpflanze“, deren zerriebene Blätter in einer Pfeife geraucht werden. Der daraus entstehende Rauch besitzt eine schwach psychoaktive Wirkung und soll einen leichten Rausch herbeiführen [Hirsch und Grünberger: 2005, 378]. Aufgrund dieser Wirkung wurde die Echte Katzenminze in den 1960ern anstelle von Marihuana oder als Füllstoff in Marihuana verwendet. Da Nepeta cataria sehr entzündlich ist, vermischte man sie mit Tabak. Besonders intensive Effekte konnten erzielt werden, wenn Alkohol auf den Tabak gesprüht wurde. Das Rauchen der Echten Katzenminze soll eine berauschende Wirkung haben und ebenso zu leichten visuellen als auch auditiven Halluzinationen führen können [Grognet: 1990]. Diese Annahme ist jedoch umstritten, da die psychoaktive Wirkung der Echten Katzenminze auf den Menschen als zu schwach eingestuft wird [Hirsch und Grünberger: 2005, 378]. Aufgrund der zuverlässigeren Wirkung und der besseren Verfügbarkeit von Marihuana, verschwand das Interesse an Echter Katzenminze als Rauschmittel jedoch bald wieder. Rückblickend besitzt die Echte Katzenminze eine lange und besondere Geschichte als Heilpflanze bei unzähligen Beschwerden und galt zudem für eine kurze Zeit als populäre halluzinogene Droge. Als Arzneimittel wird die Echte Katzenminze heutzutage jedoch kaum noch verwendet, obgleich sie wieder vermehrt in Kräutergärten als Zier- und Duftpflanze 6
angepflanzt wird [Stoffler: 2000, 114]. In den letzten Jahrzehnten wurde Nepeta cataria vor allem aufgrund ihrer besonderen Inhaltsstoffe vermehrt zum Gegenstand vieler Forschungen. Besonders die Auswirkungen der Echten Katzenminze in Bezug auf das Verhalten der Felidae stellen bis heute ein Phänomen dar, das noch nicht gänzlich geklärt ist. 2.4. Droge und Dosierung Zur medizinischen Anwendung von Nepeta cataria verwendet man das Kraut - Katzenminzenkraut (Nepetae catariae herba). Dieses wird zur Blütezeit (Juni bis September) geerntet und besitzt einen minzartigen Geruch und bitteren Geschmack. Angebaut wird die Droge in europäischen Ländern, wie Deutschland oder Frankreich, als auch in Nordamerika. Die empfohlene Dosierung beträgt 1–4 Gramm Droge als Infusion, 2–4 Milliliter als Flüssigkeitsextrakt (1:1) oder 3–6 Milliliter als Tinktur (1:5). Es gibt jedoch keine internationalen Angaben zur Dosierung der Echten Katzenminze [Bäumler: 2021, 391]. Zur Zubereitung des Tees fügte man ursprünglich ungefähr 28 Gramm der getrockneten Blätter und Stängel der Echten Katzenminze für zehn Minuten in 473 Milliliter gekochtes Wasser [Grognet: 1990]. Dabei ist anzumerken, dass Kinder stets nur die halbe Menge zu sich nehmen und den Tee auch nur die halbe Zeit ziehen lassen sollten. Da es keine Erfahrungswerte über Wirkung auf das unausgereifte Immunsystem gibt, sollte die Droge zudem nicht von Schwangeren, stillenden Müttern und Kindern unter drei Jahren konsumiert werden. Der Geschmack des Tees wird als erfrischend beschrieben und soll zu Entspannung und Glückseligkeit führen [Hirsch und Grünberger: 2005, 378]. Es wird empfohlen, den Tee zwei Mal am Tag zu trinken, jedoch kann ein übermäßiger Konsum des Tees zum Erbrechen führen [Bäumler: 2007, 235] [Grognet: 1990]. Die milde euphorisierende Wirkung soll nach dem Genuss des Tees für etwa einer Stunde andauern [Alberts und Mullen: 2015, 162]. Interaktionen oder Kontraindikationen der Pflanzenart sind nicht bekannt [Bäumler: 2021, 391]. Die Droge der Echte Katzenminze besitzt ein vielfältiges Wirkspektrum, das vor allem auf den Nepetalactonen im ätherischen Öl beruht [Bäumler: 2021, 391]. Während die Blätter und Blüten eine beruhigende Wirkung auf das Nervensystem haben soll, soll die Wurzel leicht stimulierend wirken. Daher wurde die Echte Katzenminze schon seit vielen Jahren zur Behandlung nervöser Beschwerden, Hysterie und Wahnsinn angewandt [Grognet: 1990]. Ähnlich wie bei Baldrian besitzt Nepeta cataria eine mild sedative Wirkung, wodurch sie als beruhigende und 7
schlaffördernde Heilpflanze gegen Nervosität und Schlafstörungen gilt. Weiters führt das ätherische Öl der Echten Katzenminze in größeren Mengen zu einer Dämpfung des Zentralem Nervensystems. Auch in der Aromatherapie wird das ätherische Öl der Pflanzenart zur Behandlung von Depressionen, Nervosität und stressbedingten Beschwerden sowie Schlafstörungen eingesetzt und gilt als stimmungsaufhellendes Mittel. Möglicherweise ist darüber hinaus aufgrund eines nootropen Potenzials ein günstiger Einfluss auf kognitive Funktionen bei Alzheimer-Demenz gegeben [Bäumler: 2021, 391]. Zudem fungierte Nepeta cataria aufgrund des angenehmen Geschmacks und der milden Wirkung als eines der ersten Arzneimittel für Kinder, das bei Koliken und Blähungen Abhilfe schaffen sollte [Grognet: 1990]. Die entspannende und krampflösende Wirkung der Echten Katzenminze machten sie daher zu einem wirksamen Mittel bei Magen- und Darmbeschwerden [Hirsch und Grünberger: 2005, 378]. Weiters soll der Saft der Blätter gegen Zahnschmerzen wirken als auch durch seine kühlende Wirkung Schwellungen reduzieren [Hirsch und Grünberger: 2005, 378]. Bei Zahnschmerzen soll aber auch das Kauen der frischen Blätter Linderung verschaffen. Daher können Zubereitungen der Echten Katzenminze bei Infektionen im Mund- und Rachenraum zur Anwendung kommen [Bäumler: 2021, 391]. Mithilfe eines Umschlags soll der Tee der Echten Katzenminze bei Entzündungen der Haut, Insektenstichen, Verbrennungen und zur Desinfektion von Wunden eine lindernde Wirkung auslösen. Das Kraut stellt außerdem ein wichtiges Mittel bei Erkältungskrankheiten oder Atemwegsinfektionen dar. Bei Asthma, Husten, verstopften Nebenhöhlen oder grippalen Infekten fungiert ein starker Aufguss als antiseptisch wirkendes Inhalationsmittel [Hirsch und Grünberger: 2005, 378]. Doch auch bei Nesselsucht, Rheuma, als Diaphoretikum oder als Kältemittel, bei Keuchhusten und Masern, Asthma, Gelbsucht und Schmerzen aller Art tritt die Echte Katzenminze als Heilpflanze in der Volksheilkunde in Verwendung [Grognet: 1990]. 8
3. Anatomie und Morphologie 3.1. Systematik Der vierkantige Stängel, die gegenständigen Blätter und die zygomorphen, zweilippigen Blütenblätter der Echten Katzenminze sind repräsentative Merkmale der Familie der Lamiaceae (Lippenblütler) [Fischer et al.: 2008, 779]. Die Lippenblütler besitzen innerhalb der Eudikotyledonen (Echt-Zweikeimblättrigen) 236 Gattungen mit 7123 Arten, von denen die Gattung Katzenminzen (Nepeta) ungefähr 300 Arten ausmachen. Eine weitere systematische Einordnung zählt die Katzenminzen zur Unterfamilie der Minz-Ähnlichen (Nepetoideae) und zur Tribus der Minzen (Mentheae). Die Mentheae verfügen über viele heimische Garten- und Heilpflanzen wie zum Beispiel die Gattungen Salbei (Salvia) oder Gundermann (Glechoma) [Jagel und Unterladstetter: 2018]. Die folgende Tabelle (Tab. 1) zeigt die systematische Gliederung von Nepeta cataria, ausgehend vom Reich der Eukaryoten, die sich durch das Vorhandensein von Zellkernen auszeichnen. Zum besseren Verständnis der Anatomie und Systematik von Nepeta cataria werden im Anschluss die charakterisierenden Merkmale der eudikotylen Pflanzen als auch der Ordnung, der Familie und der Unterfamilie der Echten Katzenminze beschrieben. Tabelle 1: Systematik von Nepeta cataria Systematik Domäne Eukaryota (Organismen mit echtem Zellkern) Reich Embryophyta (Pflanzen) Abteilung bzw. Stamm Tracheophyta (Gefäßpflanzen) Euphyllophyta (Pflanzen mit echten Blättern) Unterabteilung Spermatophytina (Samenpflanzen) Klasse Magnoliopsida (Bedecktsamer) Unterklasse Asteriden Ordnung Lamiales (Lippenblütlerartige) Familie Lamiaceae (Lippenblütler) Unterfamilie Nepetoideae (Minz-Artige) Tribus Mentheae (Minzen) Gattung Nepeta (Katzenminzen) Art Nepeta cataria (Echte Katzenminze) 9
3.1.1. Eudikotyledone Pflanzen (Echt-Zweikeimblättrige) Die Angiospermen (bedecktsamige Pflanzen) werden in die Einkeimblättrigen (Monokotyledonen), die Einkeimöffnungspollen-Zweikeimblättrigen (frühe Angiospermen inklusive Magnolienähnliche) und die Mehrkeimöffnungspollen-Zweikeimblättrigen (Eudikotyledonen) gegliedert. Nepeta cataria zählt zu den Eudikotyledonen, die eine monophyletische Gruppe darstellen und einen Großteil der zweikeimblättrigen Pflanzen ausmachen (Abb. 1). Sie unterscheiden sich von den zweikeimblättrigen frühen Angiospermen durch fehlende ätherische Öle in den Idioblasten, die meist wirtelig angeordneten Blütenorgane und die tri- oder polyaperturaten Pollenkörner [Kadereit et al.: 2014, 670]. Abbildung 1: Zwei Keimblätter von Nepeta cataria [Jagel und Unterladstetter: 2018] Zu den eudikotylen Pflanzen zählt man krautige als auch holzige Pflanzen, deren Leitbündel sich in den Sprossachsen als Eustele ausbilden. Sie entwickeln in der Regel eine Primärwurzel, von dieser untergeordnete Seitenwurzeln entspringen (Allorrhizie). Die Blätter sind bis auf wenige Ausnahmen mit einer netzförmigen Aderung versehen. Ein weiteres wichtiges Merkmal der Eudikotyledonen sind die meist fünfzähligen Organwirtel und die Gliederung der Blütenhüllen in einen Kelch (Calyx) und eine Krone (Corolla) [Kadereit et al.: 2014, 653]. Im Allgemeinen kann man diese zweikeimblättrige Pflanzengruppe in Rosiden und Asteriden einteilen. Letztere besitzen in der Regel verwachsene Kronblätter und meist nur einen Staubblattkreis. Zudem weisen die Asteriden tenuincucellate Samenanlagen mit einem Integument und zellulärer Endospermbildung auf. Obwohl es innerhalb der Eudikotyledonen auch viele holzige Arten gibt, sind unter den mitteleuropäischen Vertretern meist krautige 10
Pflanzen, wie zum Beispiel die Tollkirschen (Atropa, Familie: Solanaceae) oder die in dieser Arbeit analysierte Minzen (Mentha, Familie Lamiaceae), zu finden [Kadereit et al.: 2014, 653]. 3.1.2. Lamiales (Lippenblütlerartige) Mit 24 Familien, 1059 Gattungen und 23.810 Arten macht die Pflanzenordnung der Lippenblütlerartigen (Lamiales) 12,3 % der Eudikotyledonen aus. Vertreter dieser Ordnung sind oft krautig wachsend, besitzen gegenständige Blätter und Drüsenhaare. Generell sind die zum größten Teil zwittrigen und zygomorphen Blüten vier- bis fünfzählig mit zwei bzw. vier Staubblättern, die oft mit den Blütenblättern verwachsen sind [Gemeinholzer: 2018, 292]. Der Fruchtknoten besitzt zwei bis fünf verwachsene Fruchtblätter, die falsche Scheidewände aufweisen können. Neben ätherischen Ölen kommen bei den Lamiales auch Iridoide als sekundäre Inhaltsstoffe vor [Kadereit et al.: 2014, 293]. Anstatt von Stärke besitzen die Pflanzen in den Samen Oligosaccharide wie zum Beispiel Stachyose [Kadereit et al.: 2014, 706]. 3.1.3. Lamiaceae (Lippenblütler) Die Pflanzenfamilie der Lamiaceae besteht aus 236 Gattungen mit 7173 Arten [Kadereit et al.: 2014, 706]. Die Vertreter der Familie sind kosmopolitisch verbreitet und sind bei uns häufig auf feuchten Wiesen und in Wäldern zu finden [Gemeinholzer: 2018, 299]. Aufgrund der Bildung von ätherischen Ölen (Mono- und Sesquiterpene) gehören viele Heil-, Gewürz-, und Duftpflanzen zu den Lippenblütlern [Gemeinholzer: 2018, 297]. Dazu zählen wichtige Gattungen wie beispielsweise Lavandula (Lavendel), Melissa (Melisse), Mentha (Minze) oder Salvia (Salbei) [Hess: 2005, 180]. Während die systematische Gliederung der Lamiaceae heutzutage logisch erscheint, war diese im 18. Jahrhundert umstritten. Zu dieser Zeit konnte man die Familie der Eisenkrautgewächse (Verbenaceae) nicht deutlich genug von den Lippenblütlern abgrenzen, da in beiden Pflanzenfamilien Gruppierungen mit identen Übergangsmerkmalen auftraten [Jagel und Unterladstetter: 2018]. Meistens sitzt der Griffel der Verbenaceae auf dem Scheitel des Fruchtknotens auf, während sich der Griffel bei den Lamiaceae tief zwischen den Klausen 11
befindet. Heute werden die Lamiaceae breiter gefasst und enthalten einen großen Teil der damaligen Verbenaceae [Weberling und Schwantes: 2000, 191]. In der Regel sind die Vertreter der Lamiaceae ein- bis mehrjährige Kräuter und Sträucher, selten findet man innerhalb der Familie aber auch Bäume und Lianen. Die Pflanzen besitzen einfache, kreuzweise gegenständige Blätter mit glatten, gezähnten, gekerbten oder gesägten Rändern und keine Nebenblätter. Bezeichnend für die Lamiaceae sind der meistens vierkantige Stängel und die hohle Sprossachse. Weiters sind die Stomata (Spaltöffnungen) der Pflanzen anicotisch und oft befinden sich Drüsen und mehrzellige Haare auf den oberirdischen Pflanzenorganen [Gemeinholzer: 2018, 299]. Die zygomorphen Blüten stehen einzeln oder befinden sich in trauben- bzw. ährenähnlichen Blütenständen oder achselständig in dichten Scheinqirlen. Der Kelch aus fünf verwachsenen Sepalen kann zwei- oder fünfzipflig sein und verbleibt bis zur Fruchtreife auf der Pflanze. Von den fünf Kronblättern sind in der Regel zwei zu einer Oberlippe und drei zu einer Unterlippe und basal zu einer Röhre verwachsen [Gemeinholzer: 2018, 299]. Die Unterlippe fungiert meist als Landeplatz für Insekten, kann jedoch auch nur reduziert vorhanden sein oder ganz fehlen. Meist sind vier Staubblätter (das mediane Staubblatt fehlt) vorhanden, die mit den Kronblättern verwachsen sind. Der oberständige coenokarpe Fruchtknoten mit einem Griffel wird aus zwei Fruchtblättern gebildet, die in der Regel eine falsche Scheidewand aufweisen und sich zu einer vierteiligen Klausenfrucht entwickeln. Diese Frucht zerfällt bei der Reife in vier einsamige, nüsschenartige Teilfrüchte (Klausen) [Hess: 2005, 180]. Weiters ist anzuführen, dass die Lippenblütengewächse von Insekten oder Vögeln bestäubt werden, wofür komplexe Anpassungsmechanismen, wie z.B. der Hebelmechanismus beim Salbei, ausgebildet sind. Andere Arten haben Saftmale auf den Blütenblättern der Unterlippe, die UV-reflektierend sind und Insekten auf diese Weise zum Nektar führen. Eine weitere Anpassung, die speziell für langrüsselige Insekten bzw. Kolibris ausgebildet wird, stellen basale Nektardrüsen in der Kronröhre dar [Gemeinholzer: 2018, 299]. Die Verbreitung vollzieht sich teilweise durch die Ausbildung von Elaiosomen und anschließender Myrmekochorie. Auch der Mensch spielte bei der Verbreitung der Lamiaceae eine Rolle, indem Nutzpflanzen aus dem mediterranen Zentrum über die Alpen in die Klostergärten des Mittelalters transportiert wurden [Hess: 2005, 180]. 12
Die Bildung von ätherischen Ölen in den Drüsenhaaren und -schuppen stellt eine weitere Besonderheit der Lamiaceae dar und begründet die Verwendung vieler Arten als Küchenkräuter oder Heilpflanzen. Zum Großteil handelt es sich dabei um Mono- und Sesquiterpene wie z.B. Menthol aus Mentha oder Thymol aus Thymus. Einige Taxa weisen Rosmarinsäure auf, die aus zwei Einheiten Kaffeesäure besteht. Charakteristisch für die Lippenblütler sind ebenso die Oligosaccharide der Stachyose-Reihe, die als Transport- und Speicherkohlenhydrate fungieren. Hierbei handelt es sich um Saccharose, an welche ein bis drei Einheiten Galactose gefügt sind [Hess: 2005, 180]. 13
3.1.4. Nepetoideae/ Mentheae Als artenreichste Unterfamilie der Lamiaceae besitzt die Unterfamilie Nepetoideae mehr als 130 Gattungen, die weltweit verbreitet sind. Durch die hexacolpaten, dreikernigen Pollenkörner und die nährgewebslosen Samen lassen sich die Nepetoideae von den anderen Vertretern der Lamiaceae abgrenzen. Die Nepetoideae weisen keine Iridoide auf, verfügen jedoch über Rosmarinsäure und ätherisches Öl. Außerdem befindet sich eine Schleimepidermis auf den Klausenfrüchten, durch welche unter Wassereinwirkung eine Schleimhülle (Myxocarpie) um die Früchte entsteht [Linder: 2001, 14]. Zu den Nepetoideae zählen meistens Kräuter als auch Sträucher und Halbsträucher. Weitere Merkmale dieser Unterfamilie sind gegenständige Blätter und Cymen in den Achseln der Hochblätter. Kelch und Krone sind an der Basis miteinander verwachsen. Meistens bilden sich vier Staubblätter aus, die sich in der Kronröhre befinden. Der vierteilige Fruchtknoten besteht aus zwei Karpellen mit einem gynobasischen Griffel und bildet die vierteilige trockene Frucht aus, die bei Reife in vier einsamige Teilfrüchte (Klausen) zerfällt. Man kann die Unterfamilie der Nepetoideae in vier Tribus einteilen: Lavanduleae, Ocimeae, Elsholtzieae und Mentheae. Die Mentheae besitzen in den Blütenkronen eine 2-3-Symmetrie. Zudem ist anzuführen, dass die Staubblätter nah an der Oberlippe stehen. Oft besitzen Vertreter der Mentheae auf der Unterlippe zwei Haarleisten am Eingang zur Blütenröhre [Linder: 2001, 15]. Von den weltweit ungefähr 250 - 300 Arten der Gattung Nepeta (Katzenminze) ist Nepeta cataria die verbreitetste Pflanzenart [Jagel und Unterladstetter: 2018]. Ein besonderes Merkmal der Nepeta-Arten ist der Reichtum an ätherischen Ölen, die sich in den Pflanzen befinden. Meist sind Nepeta-Arten sehr widerstandsfähig und weisen aufgrund der ätherischen Öle kaum Schädlingsbefall oder Erkrankungen auf [Bäumler: 2021, 391]. 14
3.2. Anatomie der Echten Katzenminze Die Echte Katzenminze (Abb. 2) ist eine krautige mehrjährige Pflanze, die 40 Zentimeter bis zu einem Meter hoch werden kann [Bäumler: 2007, 235]. Die Pflanzenart ist in Südeuropa, Asien und Afrika verbreitet und kommt als Neophyt ebenso in Neuseeland und Nordamerika vor. Nepeta cataria ist vor allem im Bereich von einstigen Kulturen wie z.B. auf trockenen Standorten bei Schuttplätzen, Wegrändern und Gärten auffindbar [Schmeil et al.: 2003, 549]. Oftmals zeigt sie sich ebenso in der Nähe von Felsen auf bis zu 1500 Meter Höhe. Generell bevorzugt Nepeta cataria leichte, sandige Böden im Halbschatten oder in sonnigen Lagen. Zudem vermehrt Abbildung 2: Nepeta cataria [Jagel und Unterladstetter: 2018] sich die Pflanzenart vegetativ durch Wurzelteilung, wodurch sie leicht verwildert [Hirsch und Grüneberger: 2005, 378]. Als Vertreter der Familie der Lippenblütler besitzt Nepeta cataria einen vierkantigen, hohlen und verzweigten Stängel, gegenständige Blätter und zygomorphe, zweilippige Blüten [Jagel und Unterladstetter: 2018]. Der kantige, aufrechte und zumeist grüngräuliche Stängel ist, wie die gesamte Pflanze, dicht mit einem Flaum bewachsen (Abb. 3) und trägt 2-8 Zentimeter große Laubblätter. Der Stängel wird 40 bis 100 Zentimeter lang und ist meist verzweigt. Abhängig von den Bedingungen des Standortes prägen sich Durchmesser, Verzweigungsmuster und Farbe des Stängels unterschiedlich aus. Die Färbung reicht von graugrün bis rotgrün [Bäumler: 2007, 235]. Abbildung 3: Behaarter Stängel von Nepeta cataria [Jagel und Unterladstetter: 2018] 15
Die 2 bis 8 Zentimeter großen, aromatisch duftenden Laubblätter sind mit einem 0,5 bis 4 Zentimeter langen Stiel versehen und weisen eine gekerbte beziehungsweise gesägte, herzförmige Blattspreite auf (Abb. 4). Weiters sind die Blätter beidseitig behaart, wobei sie auf der Oberseite mit der Zeit verkahlen [Jagel und Unterladstetter: 2018]. Meist werden die Blätter der Echten Katzenminze 5 bis 7,5 Zentimeter lang [Fischer et al.: 2008, 792]. Die Hochblätter der Echten Katzenminze sind 1,5 bis 2,5 Millimeter groß und eiförmig. Die Vorblätter sind kürzer als der Kelch und Abbildung 4: Oberseits verkahltes Blatt von besitzen eine linear-pfriemliche Struktur [Pădure: 2006, 54]. Nepeta cataria [Jagel und Unterladstetter: 2018] Die Blüten von Nepeta cataria entsprechen dem charakteristischen Aufbau der Lamiaceae (Abb. 5). Dementsprechend teilen sie sich in eine Unterlippe und eine Oberlippe auf, wobei die Oberlippe etwas kürzer als die Unterlippe ist. Weiters besitzt die Unterlippe eine muschel- oder schlüsselförmige Ausprägung. Die Kronröhre ist ungefähr gleich lang wie der Kelch oder überragt diesen minimal [Jagel und Unterladstetter: 2018]. Der Mittellappen der Kronenunterlippe ist breiter als er lang ist und besitzt eine konkave Wölbung. Die Krone ist meistens 7-zähnig. Die röhrenförmigen Kelche der Blüten sind ca. 0,5 bis 1 Zentimeter lang und die Blütenkrone misst 7 bis 10 Millimeter. Die Blüten der Echten Katzenminze sind cremeweiß, rosa bis schwach blasspurpurn [Fischer et al.: 2008, 792]. Oft lassen sich purpurne Flecken und Punkte auf den Blütenblättern erkennen [Jagel und Unterladstetter: 2018]. Die Blüten sind in Scheinquirlen angeordnet und stehen in ährenähnlichen, kurz gestielten Blütenständen [Bäumler: 2021, 390]. Abbildung 5: Blüten von Nepeta cataria mit muschelförmig gefleckter Unterlippe, links im männlichen Stadium (proterandrisch) und rechts im weiblichen Stadium (Griffel und geöffnete Narbe sichtbar) [Jagel und Unterladstetter: 2018] 16
Als Vertreter der Lamiaceae entwickelt Nepeta cataria Klausenfrüchte, die in vier einsamige Teilfrüchte (Klausen) zerfallen, wenn sie reif werden. Die eiförmigen Klausen sind 1 bis 1,5 Millimeter groß und zeigen zwei weißen Flecken (Abb. 6) [Jagel und Unterladstetter: 2018]. Abbildung 6: Klausenfrüchte von Nepeta cataria mit zwei weißen Punkten [Jagel und Unterladstetter: 2018] Die Pflanzen blühen von Juni bis September und besitzen einen stark ausgeprägten Duft und Geschmack nach Minze und Zitrone [Grognet: 1990]. Da die Pflanze nach Zitrone riecht, wird sie oft auch fälschlicherweise als „Katzenmelisse“ bezeichnet [Fischer et al.: 2008, 792]. Des Weiteren ist die Echte Katzenminze proterandrisch (vormännlich) und wird meist von Bienen, Hummeln und Schmetterlingen bestäubt [Jagel und Unterladstetter: 2018]. 17
4. Inhaltsstoffe Pflanzen haben im Laufe der Evolution chemische Schutzmaßnahmen gebildet, um ihr Bestehen auch an ungünstigen Standorten zu sichern. Dazu werden durch den Sekundärstoffwechsel Substanzen mit ökochemischen Funktionen hergestellt, die entweder präventiv gebildet und gespeichert werden oder erst bei Bedarf (z.B. durch eine Infektion mit einem Krankheitserreger) induziert werden. Da diese sekundären Pflanzenstoffe einen Stoffwechsel aufweisen, sind sie keine Stoffwechselendprodukte. Es gibt eine große Vielfalt an pflanzlichen Sekundärstoffen, wobei jede Pflanze eine hohe Zahl an verschiedenen Substanzen herstellen kann. Unterschieden werden die Verbindungen hinsichtlich ihrer Funktionen und ihrer chemischen Strukturen. Die sekundären Pflanzenstoffe fungieren einerseits als chemische Waffen und wirken dabei als Schreck- oder Bitterstoffe, als Gifte oder entwicklungsstörende hormonähnliche Substanzen. Andererseits können sekundäre Pflanzenstoffe auch die Funktion von Schutz-, Lock- oder Speicherstoffen übernehmen [Weiler und Nover: 2008, 345-348]. Zur Unterfamilie Nepetoideae zählen großteils aromatische Pflanzenarten, die ätherische Öle enthalten. Besonders die Gattung Nepeta ist reich an sekundären Pflanzenstoffen, die auf eine Vielfalt von chemischen und biologischen Aktivitäten verweisen. Bereits im Jahre 1955 konnten durch erste biochemische Untersuchungen der Gattung Nepeta viele chemisch interessante Inhaltsstoffe wie Monoterpenderivate, Sesquiterpene, Di- und Triterpene, Flavonoide und Phenole in den Vertretern der Gattung dokumentiert werden. Bis zum Jahre 2010 wurden ungefähr 193 chemische Verbindungen in Nepeta-Arten aufgefunden, wovon sekundäre Pflanzenstoffe, vor allem Terpenoide und Polyphenole, sich als dominierend erweisen [Formisano et al.: 2011]. Die wichtigsten Inhaltsstoffe der Echten Katzenminze sind Iridoide, Gerbstoffe und ätherisches Öl, welches vor allem Monoterpene wie Nepetalacton, Actinidin, Citronellol und Geraniol enthält [Alberts und Mullen: 2015, 162]. Da besonders das ätherische Öl der Echten Katzenminze Wirkstoffe enthält, die bedeutend für die biologische Aktivität der Pflanze sind, liegt der Fokus dieser Arbeit auf den Inhaltsstoffen des ätherischen Öls. 18
Um nun die Inhaltsstoffe des ätherischen Öls von Nepeta cataria genauer zu entschlüsseln, ist vorerst anzumerken, dass die Zusammensetzung der Wirkstoffe je nach Entwicklungsstadium der Pflanzenart variiert. Im vegetativen Stadium, im Knospen- als auch im Blütenstadium weisen die Pflanzen unterschiedliche Prozentanteile an Inhaltsstoffen auf, wodurch die Werte vieler Studien voneinander abweichen. Zudem hängt die chemische und biologische Vielfalt dieser Heilpflanze von Faktoren wie Anbaufläche, Klimabedingungen, Erntezeit und genetischen Veränderungen ab. Beispielsweise zeigen Untersuchungen des ätherischen Öls von Nepeta-Arten im Blütenstadium hohe Mengen an α-Pinen, β-Pinen und 4aα,7β,7aα- Nepetalacton, während Thymol, 4aα,7α,7aβ-Nepetalacton und α-Humulen im Fruchtstadium die höchsten Werte im ätherischen Öl annehmen. Des Weiteren lassen sich einige Sesquiterpene wie Spathulenol und Caryophyllenoxid zwar in hohen Mengen im vegetativen Entwicklungsstadium finden, sind jedoch im Fruchtstadium nicht mehr präsent. Darüber hinaus gibt es Studien, in denen Wirkstoffe in Pflanzenteilen auftauchen, die bei anderen Studien nicht nachweisbar sind. Demzufolge sind solche Schwankungen in Quantität und Qualität der Inhaltsstoffe in derselben Art auf äußere Faktoren (z.B. Entwicklungsstadium und Erntezeit) zusammen mit Parametern wie Klima, Standort oder dem Auftreten eines Chemotyps zurückzuführen. Dies zeigt, dass es große Differenzen in Gehalt und in der Zusammensetzung der Wirkstoffe von Nepeta cataria während ihres Entwicklungszyklus gibt. Die unterschiedliche Zusammensetzung des ätherischen Öls verweist auf Modifikationen im Sekundärstoffwechsel, die mit dem Pflanzenwachstum und der Pflanzenentwicklung gekoppelt sind [Mohammadi and Saharkhiz: 2011]. 19
4.1. Ätherisches Öl der Echten Katzenminze Als ätherisches Öl bezeichnet man Stoffgemische, deren Hauptbestandteile die mit Wasserdampf flüchtigen, lipophilen, niedermolekularen Mono- und Sesquiterpene sind, die zur Naturstoffgruppe der Terpenoide gehören [Hänsel und Sticher: 2010, 941]. Ätherische Öle bestehen aus pflanzlichen Ausgangsstoffen, sind schwer löslich und verbreiten einen starken Geruch. Meist liegen ätherische Öle in kleinen Tröpfchen vor, die stark lichtbrechend sind [Weiler und Nover: 2008, 123]. Sie setzen sich aus ungefähr 20 bis 200 Substanzen zusammen, die je nach Konzentration in Haupt-, Neben- und Spurenkomponenten einteilbar sind [Hänsel und Sticher: 2010, 941]. Die ökochemische Funktion ätherischer Öle besteht vor allem in der Abwehr von Arthropoden (Gliederfüßer). Dagegen wirkt der Duft der meisten ätherischen Öle anziehend auf viele höhere Tiere bzw. Menschen [Weiler und Nover: 2008, 359-360]. Das ätherische Öl von Nepeta cataria ist zu 0,2 – 0,7% in der gesamten Pflanze enthalten und besteht bis zu über 90 % aus Nepetalactonen, welche zu den stereoisomeren Iridoid-Lactonen zählen und deren biologische Aktivität von besonderer Bedeutung ist [Suschke et al.: 2007]. Weitere wichtige Inhaltsstoffe des ätherischen Öls sind Actinidin, Citronellol, Thymol und Geraniol [Alberts und Mullen: 2015, 162]. Daneben sind Nepetalsäure, α- und β-Pinen und Citral in höherer Konzentration in der Pflanzenart aufzufinden. In geringeren Konzentrationen kommen unter anderem Kampfer, Thymol, Humulen, Caryophyllen, Caryophyllenoxid, Nepetasid und Nepetariasid vor. Außerdem sind in Nepeta cataria auch Hydroxyzimtderivate wie Rosmarinsäure und Kaffeesäure als auch Flavonoide vorhanden [Bäumler: 2021, 391]. Diese große Menge an Inhaltsstoffen signalisiert eine Vielfalt an interessanten Auswirkungen auf den menschlichen bzw. tierischen Organismus. In den folgenden Unterkapiteln werden nun die wichtigsten Wirkstoffe des ätherischen Öls der Echten Katzenminze angeführt, wobei die Wirkungen einiger Inhaltsstoffe genauer erläutert werden. Die Daten der Zusammensetzung des ätherischen Öls der Echten Katzenminze wurden den Ergebnissen mehrerer Untersuchungen ([Ashrafi et al: 2018] [Formisano et al: 2011] [Salehi et al: 2018] [Sharma et al: 2021] [Tucker and Tucker: 1988]) entnommen und zusammengeführt. 20
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