Honiganalyse auf Glucoseoxidase (GOX):

Ein Qualitätsmerkmal des heimischen Honigs

Drohn auf Honigwaabe
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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.

Mehr zur antiviralen Wirkung von GOX-Honig

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
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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

GOX-Auftrag erstellen

Begleitschein ausfüllen
Zusammen mit dem Honig (mindestens 50g) an AMP-Lab schicken
Analysenzertifikat mit den Messwerten erhalten
GOX-Lizenz abschließen (Preis s.u.)

Lieferadresse für Honiganalysen:
AMP-Lab GmbH
Technologiehof Münster
Mendelstr. 11
48149 Münster

Nach der Analyse erhalten sie ein Zertifikat mit den Messwerten. Das GOX-Qualitätssiegel mit Mindestaktivitätsangabe, Kontrollnummer der Honigcharge und Prüfdatum erhalten Sie, wenn Sie für den entsprechenden Honig eine GOX-Siegel Nutzungslizenz erwerben. Dieses Qualitätssiegel kann in Etiketten eingebunden und/oder auf Schachteln mit einer Kurzinfo für den Honigkonsumenten gedruckt werden.

Preise

Anzahl Honiganalysen	Nettopreis pro Honig	Preis pro Honig inkl. MwSt
1	75,00 €	89,25 €
2-3	65,00 €	77,35 €
4+	55,00 €	65,45 €

GOX-Siegel Nutzungslizenz: 41,65 € inkl. MwSt (Lizenzbedingungen)

GOX-Indikator-Stäbchen

GOX-Indikator Stäbchen

Uns wurde häufig die Frage gestellt welcher Honig sich am besten eignet, um ihn für eine GOX-Analyse / -Zertifizierung einzuschicken. Aufgrund der vielen
Einflussfaktoren auf den GOX-Gehalt eines Honigs ist es schwierig eine pauschale Antwort darauf zu geben. Dafür bieten wir jetzt einen qualitativen Test für zu Hause an. Mit dem Test gemäß beiliegender Anleitung lässt sich in kurzer Zeit abschätzen, ob sich der Honig für eine GOX-Auszeichnung eignet.

Literatur

Bao J., Furumoto K., Yoshimoto M., Fukunaga K. und Nakao K. 2003 Competitive inhibition by hydrogen peroxide produced in glucose oxidation catalyzed by glucose oxidase Biochem. Engine. J. 13, 69–72
Bogdanov S. und Blumer P. 2001 http://www.agroscope.admin.ch/imkerei/01810/02085/02095/index.html?lang=de
Boukraa L. 2014 Honey in traditional and Modern Medicine. CRS-Press, Boca Raton, ISBN 13:978-1-4398-4016-0
Brudzynski K. und Lannigan R. 2012 Mechanism of honey bacteriostatic action against MRSA and VRE involves hydroxyl radicals generated from honey´s hydrogen peroxide. Front. Mikrobiol 3:36.doi:10.3389/fmicb.2012.00036
Chen C., Campbell L.T., Blair S.E. und Carter D.A. 2012 The effect of standard heat and filtration processing procedures on antimicrobial activity and hydrogen peroxide levels in honey. Front. Microbiol. 3:27. doi: 10.3389/fmicb.2012.00265
Dustmann J.H. 1972 Über den Einfluß des Lichtes auf den Peroxid-Wert (Inhibin) des Honigs. Z.Lebensmittel-Untersuch. U. Forsch. 148(5), 263-268
Kwakman P.H.S., te Velde A.A., de Boer L., Speijer D.,Vandenbroucke-Grauls C.M.J.E. und Zaat S.A.J. 2010 How honey kills bacteria The FASEB J. 24, 2576-2582
Kwakman P.H.S., de Boer L., Ruyter-Spira C.P., Creemers-Molenaar T., Helsper J.P.F.G., Vandenbroucke-Grauls C.M.J.E., Zaat S.A.J. und te Velde A.A. 2011 Medical-grade honey enriched with antimicrobial peptides has enhanced activity against antibiotic-resistant pathogens. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 30:251–257
Linley E. et al., Denyer S.P., McDonnel G., Simon C., Maillard J.Y. 2012 Use of hydrogen peroxide as a biocide: new consideration of its mechanisms of biocidal action. J. Antimicrob. Chemother. 67, 1589-1596
Ortiz-Vázquez E., Cuevas-Glory L., Zapata-Baas G., Martínez-Guevara J. und Ramón-Sierra J. 2013 Which bee honey components contribute to its antimicrobial activity? A review AJMR 7(51) 5758-5765

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