Antibiotika - Experimente Biologie

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Antibiotika

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Antibiotika aus Pflanzen?                                    zurück
Schätzle, Cl., V. Uhl u. V. Schneider
 
Das Prinzip der Trennung organischer Substanzen aus Pflanzenmaterial kann mit diesem Versuch erprobt werden. Gleichzeitig wird Detektivarbeit verlangt und ermöglicht. Dies dürfte zur Motivation beitragen.
Die Gegenwartsbedeutung des Verfahrens erscheint recht hoch: In der Forschung werden zunehmend Inhaltsstoffe aus Pflanzen für die medizinische Forschung interessant. Zur Zeit werden etwa 20000 Pflanzen für die Herstellung von Drogen, Arzneimittel, oder für Parfüme und Salben genutzt. Man sucht besonders bei tropischen Pflanzen nach bisher unbekannten Inhaltsstoffen. 
Dieses Experiment eignet sich für den anspruchsvollen Biologie- oder Chemie- Unterricht in SeK II. Es verlangt sehr sorgsames und überlegtes  Arbeiten über einige Zeit hinweg. Die verwendete Pflanze ist die Kapuzinerkresse, die sich leicht in einem Pflanzkübel über 8 Wochen heranziehen lässt.
 
 
Vgl: Schätzle, C. V.Uhl u V. Schneider: Ein Antibiotikum  aus der Kapuzierkresse PiN-Biol. 3/48 Jahrg 1999; http://naturmedizin-alternativmedizin.suite101.de/article.cfm/meerrettich_und_kapuzinerkresse
2010-04-28; http://de.wikipedia.org/wiki/Biogener_Arzneistoff 2010-04-28; Pharmaforschung: www.vfa-bio.de 2010-05-01;
 
 

Antibiotika Arbeitsunterlage  1---------------------------------------
Anreichern des Antibiotikums (Senföl?)

Geräte:
Eine Apparatur für Wasserdampfdestillation nach Abbildung, Schütteltrichter

Material:
300g Blätter von Kapuzinerkresse, Wasser aufgekocht und abgekühlt , Ether

Durchführung:
1) Zusammenbau der Apparatur
2) Erhitzung von etwa 60ml Wasser in Kolben 1. Wasser muss nach und nach zugegeben werden.
2) In einem zweiten großen Rundkolben werden die frischen Blätter mit Wasserdampf durchsetzt. Ein Vertrocknen der Blätter ist unbedingt zu vermeiden. Man erhitzt solange, bis Wasserdampf sich im Liebigkühler niederschlägt.
3) Im Eisbad wird möglichst viel Extrakt aufgefangen.
4) Der Extrakt wird in einen Schütteltrichter überführt und möglichst wenig Ether zugegeben, bis eine sehr dünne Etherschicht entsteht. Unbedingt unter dem Abzug arbeiten.
 
5) Man stanzt mit einem Locher runde Stücke aus gutem saugfähigen Papier aus, steriliesiert sie unter einer Höhensonne 20 min lang und bewahrt sie in einem sterilen Behälter auf. (Glasgläschen mit Deckel, das man zuvor im Ofen 2o min bei 120 Grad erhitzt und trocken abgekühlt hat. Die Deckel lassen sich in kochendem Wasser in 20 min ebenfalls sterilisieren.)
6) Man nimmt möglichst viel Etherschicht mit den Papierstücken auf, lässt den Ether verdunsten und verwendet die Papierstanzen für den Versuch.


Antibiotika Arbeitsunterlage  2-----------------------------------------------
Auswertung

Material: Sterile Petrischalen aus Plastik oder Glaspetrischalen, die man zuvor bei 120 Grad Celsius 20 min lang im Ofen sterilisiert hat, Test-Bakterien (Bakterien (Bacillus subtilis, Merk, Darmstadt) Käufliche Salbe oder Lösung mit einem  Antibiotikum als Kontrolle.
 
Vorbereitung:
1) man lässt die Petrischalen auf etwa 40 Grad erkalten
2) Normal Agar-Agar- Lösung wird nach Vorschrift angesetzt, im Dampfkochtopf bei 120 Grad 30 min lang sterilisiert. Man lässt abkühlen und rührt bei etwa 40 Grad Celsius 0,1 ml Sporensuspension von gentechnisch veränderten Bakterien (Bacillus subtilis, Merk, Darmstadt) ein. Diese sind für den Menschen ungefährlich. Dann füllt man je 15 ml in zuvor im Backofen bei 120 Grad Celsius 30 min lang sterilisierte Petrischalen ein und lässt erkalten. Die Platten halten sich einige Tage im Eisschrank.
Die Papierstücke stanzt man mit einem Locher aus Fließpapier, die man anschließend unter der Höhensonne etwa 1 Stunde sterilisieren lässt.
 
Test auf Antibiotika-Wirkung                          
Auf eine fertige Agarplatte gibt man
a) eine sterile Stück Fließpapier(Locher) mit Wasser getränkt
b) eine steriles Stück Fließpapier mit Ether getränkt und getrocknet.
c) ein steriles Stück Fließpapier mit dem Kresse-Extrakt getränkt.
d) ein steriles Stück Fließpapier mit einem Test-Antibiotikum getränkt.
 Mögliches Ergebnis   

Auswertung: Nach zwei bis drei Tagen bei Zimmertemperatur entwickelt sich ein „Bakterienrasen“, der der Platte ein trübes Aussehen verleiht.
Dort, wo keine Bakterien wachsen (Hofbildung) muss eine wachstumshemmende Substanz aus den Filterplättchen in den Agar diffundiert sein. Bei Wasser und Ether dürfte sich kein Hof bilden. 

 
Aufgabe: Informieren Sie sich aus dem Internet über andere Wirkstoffe aus Pflanzen 
und deren Bedeutung in Medizin und Kosmetik.  
 
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