Pflanzen verarbeiten

Wässrig-alkoholische
Pflanzenauszüge herstellen

Verschiedene Kräuter (Lavendel, Salbei, Jiaogulan)

Um Wirkstoffe aus Pflanzen nutzen zu können, extrahieren wir sie mit Hilfe verschiedener  Lösungsmittel. Da wir das jeweilige Auszugsmittel in der Regel im Extrakt belassen und nicht abdestillieren, sollte dies ungiftig und hautverträglich sein. In unserem Fall bieten sich daher vor allem Ethanol (Trinkalkohol, Weingeist) und Glycerin als Auszugsmittel an. Im Folgenden gebe ich einen kurzen Überblick über bekannte Methoden.

Ein großer Vorteil wässrig-alkoholischer Auszüge ist  ihre lange mikrobielle Haltbarkeit; sie konservieren sich quasi selbst. Mehr als ein Jahr sollten sie dennoch nicht lagern, auch wenn sie nicht »schlecht« werden können: Die enthaltenen Wirkstoffe unterliegen Oxidations- und eventuell auch enzymatischen Abbauprozessen.

Ein weiterer Vorteil ist das breite Spektrum an Wirkstoffen, die Alkohol löst. Im Vergleich zu rein wässrigen Auszügen werden höhere Anteile an lipophilen (fettlöslichen) Bestandteilen extrahiert, dazu gehören z. B. viele Flavonoide und Carotinoide; aber auch Alkaloide, Glycoside, Saponine, einige Bitterstoffe und ätherische Öle sind durch verdünnten Alkohol extrahierbar. Ein gewisser Anteil an Wasser wird benötigt, um die Zellwände der Drogen aufzuquellen und das Zellinnere besser zugänglich zu machen, ein zu hoher Wasseranteil kann eine zu starke Quellung hervorrufen und damit die Extraktion behindern. Wir arbeiten daher mit verdünnten wässrig-alkoholischen Lösungen.

Die Tinktur: Wässrig-alkoholische Auszüge aus getrockneten Pflanzen

Getrocknete Pflanzendrogen

Von links nach rechts: Mäusedornwurzeln, Lindenblüten, Süßholzwurzeln

Wenn wir getrocknete Pflanzenteile mit einem Lösungsmittel ansetzen, spricht man in der Regel von einer Tinktur. Getrocknete Pflanzen haben den Vorteil, dass sie auch außerhalb ihrer Vegetationszeit für Auszüge zur Verfügung stehen. Daneben erweitern sie das Repertoire an nutzbaren Pflanzen um nichtheimische, die wir nicht frisch ernten können. Da sie nur einen geringen Restwasseranteil aufweisen, liegen die Inhaltsstoffe konzentrierter vor. Auf der anderen Seite müssen wir durch das Trocknen immer mit einem gewissen Verlust an flüchtigen Substanzen rechnen.

Frischpflanzenauszüge

Meine bevorzugte Auszugsmethode ist der Frischpflanzenauszug, der – wie der Name bereits aussagt –  auf Basis frischer Pflanzen hergestellt wird. Er ist vom Prinzip mit der Tinktur vergleichbar, nur dass hier die Auswahl des frischen Pflanzenmaterials an jahreszeitabhängige und lokale Verfügbarkeit geknüpft ist. Ich selbst verwende bevorzugt 70%igen reinen Weingeist zum Ausziehen oder alternativ Mischungen aus Weingeist, Glycerin und Wasser bzw. Hydrolat, z. B. im Verhältnis 50:20:30. Als Arbeitsgerät eignet sich ein Stabmixer; wie Sie damit einen intensiven, qualitativ hervorragenden Extrakt erzeugen können, lesen Sie weiter unten im Unterkapitel »Durchführen einer Turboextraktion«.

Alkohol (Ethanol) mit 70 Vol.-%. hat sich als optimaler Standard für viele pflanzliche Drogen bewährt: Diese Konzentration deckt ein breites Spektrum an löslichen Wirkstoffen ab und verhindert ein zu starkes Aufquellen der Zellwände. In der Herstellung von naturkosmetischen Emulsionen hat dieser Verdünnungsgrad einen weiteren Vorteil: da Tinkturen erst in die erkaltete Emulsion gegeben werden, ist bei einer 70%igen Tinktur die Menge an kalter Flüssigkeit gering, und die Emulsionen bleiben in der Regel stabil. Arbeiten Sie mit (z. B.) 40%igen Tinkturen, kann der Anteil an kalt einzuarbeitender wässriger Phase so groß sein, dass die Emulsion eventuell instabil wird oder das Wasser nicht mehr vollständig aufnimmt. Ich setze daher meine Extrakte in der Regel mit 70 % vol. an.

Je nach Pflanzenteilen und Wirkstoffen sind jedoch auch niedrigere Konzentrationen ausreichend – reiner unvergällter Weingeist ist auch eine Kostenfrage; in seltenen Fällen (z. B. bei der Extraktion von Harzen) kann eine höhere Konzentration sinnvoll sein. Abhängig vom Pflanzenteil reichen u. U. folgende alkoholische Konzentrationen:

  • Blüten, Blätter: 30–55 % vol.
  • Wurzeln/verholzte Teile: 55–70 % vol.
  • Harze: 70–95 % vol.

Im Hinblick auf Wirkstoffgruppen empfiehlt Ursel Bühring² ebenfalls optimale Alkohol-Konzentrationen (siehe unten Praxis-Lehrbuch der modernen Heilpflanzenkunde), an die folgende Liste angelehnt ist:

  • Schleimstoffe, Glycoside, Saponine, Alkaloide: ca. 20–40 % vol.
  • Bitterstoffe, Gerbstoffe, Cumarine, Flavonoide, Scharfstoffe: ca. 30–50 % vol.
  • Ätherische Öle: 50–70 % vol.

Bei der Entscheidung, welche Alkohol-Konzentration für einen Auszug herstellungstechnisch optimal ist, wird man sicher sowohl die Löslichkeit der gewünschten Wirkstoffe als auch den Charakter des jeweiligen Pflanzenteils berücksichtigen: Eichenrinde als Gerbstoffdroge wird aufgrund seines holzigen Charakters eine höhere Alkohol-Konzentration von eher 60–65 Vol.%. voraussetzen, ein Gerbstoffauszug aus Grüntee ist mit 40–50 Vol.% »gut bedient«. In den Pflanzenportraits habe ich Ihnen jeweils eine Empfehlung der Alkoholkonzentration ergänzt, die Pflanzenteil und Inhaltsstoffe berücksichtigt. Wichtig ist, dass der Ansatz zweimal täglich (gerne mehrere Minuten) bewegt wird, um die Wirkstoffe aus dem Pflanzenmaterial zu lösen; leichte Wärme beschleunigt diesen Prozess. Nach einer gewissen, erstaunlich kurzen Zeit ist ein Konzentrationsgleichgewicht der Inhaltsstoffe zwischen Droge und wässrig-alkoholischer Lösung erreicht; längere Auszugszeiten oder ein zweifacher Ansatz machen daher keinen Sinn. Wer konzentriertere Extrakte wünscht, kann dies durch Verdunsten des Alkohols erreichen, indem man die Tinktur in einer Schale offen stehen lässt. Professioneller erfolgt dies durch ein Abdestillieren, das jedoch ein gewisses Equipment erfordert.

In verschiedenen Quellen werden unterschiedliche Auszugszeiten genannt. Pharmazeutisch orientierte Fachquellen nennen wenige Minuten (5 Minuten bei einer kontinuierlichen Zerkleinerung der Droge mit einem Stabmixer über diese Zeit, der so genannten Turbo- oder Wirbelextraktion, siehe weiter unten im Beitrag) bis wenige Tage als Dauer für eine erschöpfende Extraktion (5). Längere Auszugszeiten, das Auszugsgut gar in der Sonne stehend, beschleunigen nur oxidative und enzymatische Abbauprozesse.

Herstellung der gewünschten Verdünnung

Wie Sie Alkohol auf einen gewünschten Wert verdünnen können, habe ich in diesem Beitrag in der Rubrik »Tipps und Tricks«beschrieben.

Nun stellen sich wichtige Fragen: wieviel Droge gebe ich auf welche Menge Alkohol? Wie lange muss die Pflanzenteile extrahieren lassen? Wie kann ich die Wirkstoffausbeute erhöhen? Je nachdem, was wir extrahieren wollen, kann es unterschiedliche Szenarien geben, die im Wesentlichen folgende vier Faktoren variieren, wobei alle Faktoren in Wechselwirkung mit einander stehen (je wärmer der Auszug erfolgt, je kleiner das Pflanzenmaterial zerkleinert ist, desto kürzer ist die Auszugsdauer):

  1. Konzentration der Extraktionsflüssigkeit
  2. Dauer der Extraktion
  3. Zerkleinerungsgrad der Pflanzendrogen
  4. Temperatur

Nun, ich denke, wir pflegen ein Hobby und wollen keine wissenschaflichen Untersuchungen anstellen. Folgende Anhaltspunkte sollten für unsere Zwecke ausreichen und Ihnen daher als Orientierung dienen:

Herstellung eines wässrig-alkoholischen Auszugs

  1. Sortieren Sie (gerade bei frischen Drogen) alle bräunlichen, welken und optisch nicht mehr einwandfreien Teile aus. (Gekaufte Drogen sind oft bereits ausreichend zerkleinert.) Bei frischen Pflanzen ist es vorteilhaft, sie einige Stunden bis einen Tag anwelken zu lassen, da sie dann nicht mehr soviel Wasser beinhalten.
  2. Zerkleinern Sie die Pflanzen anschließend, unabhängig davon, ob sie frisch oder getrocknet sind. Kleinere Pflanzenteile bedeuten aufgebrochene Zellen, die dem Lösungsmittel sofort zugänglich sind, sie können sofort ausgewaschen werden; zudem kann das Lösungsmittel die Zellwände gut benetzen, quellen und ins Innere der Zellen gelangen, um die dort befindlichen Zellinhaltsstoffe herauszulösen.
  3. Setzen Sie die Drogen (1 Teil Droge, 5–10 Teile alkohol. Lösung) mit einer wässrig-alkoholischen Lösung in einem dunklen Glas an und lassen Sie sie bei Raumtemperatur (ca. 25 °C) für ca. 5–7 Tage stehen. Die Pflanzenteile müssen gut bedeckt sein. Wichtig: Schütteln (bewegen) Sie sie mehrmals täglich, um die enthaltenen Wirkstoffe aus dem Pflanzenmaterial zu lösen. Manche bevorzugen rhythmische Bewegungen, die sich an Prozessen der Natur und den in ihr wirkenden Kräften orientieren; zwingend notwendig ist dies nicht.
    Den Hinweis, Tinkturen in die Sonne zu stellen, habe ich in seriösen Quellen nicht gefunden. Bewährt haben sich jedoch höhere Temperaturen (bis ca. 60 °C). Vermutlich gibt es daher vereinzelt Hinweise darauf, die Flaschen in die Sonne zu stellen. In der pharmazeutischen Fachliteratur wird jedoch dringend von zu warmer und heller Lagerung abgeraten, da sich Substanzen unter Licht- und Wärmeeinfluss enzymatisch zersetzen (ein Prozess, der bei Johanniskrautöl gezielt genutzt wird).
  4. Filtern Sie den Auszug sorgfältig, eventuell mehrmals durch einen Kaffeefilter, um alle Schwebstoffe zu entfernen, oder durch eine Glasnutsche (Laborbedarf, nähere Erläuterungen folgen weiter unten). Füllen Sie sie in dunkle Flaschen und beschriften Sie sie. Sinnvoll ist die Angabe der Pflanze(n), die Alkoholkonzentration (auch um die spätere Konservierung von Rezepturen zu berechnen) und das Datum der Herstellung. Nach einem Jahr konserviert der Pflanzenauszug sicher noch, aber der Wirkstoffgehalt wird nicht mehr hoch sein. Für die Verwendung in den Rezepten haben sich dunkle Pipettenfläschchen oder Flaschen mit Tropfeinsatz bewährt, mit denen sich die benötigten Mengen (je nach Viskosität des Auszugs) gut dosieren lassen.

Extrakte sind übrigens konzentrierte Auszüge, bei denen das Lösungsmittel z. T. oder vollständig entfernt wird. Sie liegen dann flüssig, zähflüssig oder trocken vor. Das Droge-Extrakt-Verhältnis (kurz DEV) wird in einer Formel berechnet:

DEV = Masse der Droge : Masse des Extrakts

Für unsere Zwecke erscheinen mir die Wirkstoff-Konzentrationen der Tinkturen ausreichend. Pflanzen enthalten hochwirksame Substanzen, die ein Laie (und das sind wir in aller Regel) vorsichtig handhaben sollte.

Durchführen einer Turboextraktion

Eine qualitativ ausgezeichnete und fast erschöpfend extrahierende Methode ist die oben kurz genannte Turboextraktion, für die Sie einen Stabmixer benötigen, der 5 Minuten ohne Unterbrechung arbeiten kann. Die Turboextraktion bringt in der Regel erschöpfendere Ergebnisse als mehrwöchige Ansätze¹:

Frischer Turboextrakt

Frischer Turboextrakt

Dieser frisch hergestellte Turboextrakt ist durch die Schwebstoffe und feinsten Pflanzenpartikel trübe. Turboextrakte müssen gut gefiltert werden; dafür erhält man eine ausgezeichnete Ausbeute aus dem Pflanzenmaterial. Manche Extrakte schäumen durch die enthaltenen Saponine.

  1. Füllen Sie die wie oben beschrieben gesäuberten Pflanzendrogen im Verhältnis 1:5 bis 1:10 mit dem wässrig-alkoholischen Auszugsmittel in ein Becherglas und stellen Sie dieses in einen mit kaltem Wasser befüllten Topf.
  2. Setzen Sie den Stabmixer in das Glas (die Größe des Becherglases sollte im Durchmesser dem des Stabmixers angepasst sein, damit nichts herausspritzt) und beginnen Sie vorsichtig mit dem Mixen.
  3. Mixen Sie 5 Minuten; durch das Zerschneiden der pflanzlichen Drogen und der Wirbelung des Ansatzes kann das wässrig-alkoholische Auszugsmittel (alternativ eine Glycerol-Wassermischung 70:30) alle Zellen durchdringen und die Inhaltsstoffe herauslösen. Das kalte Wasserbad verhindert ein Erwärmen über 35 °C.
  4. Anschließend wird der Extrakt ca. 24 Stunden stehen gelassen, damit sich die Schwebstoffe am Boden absetzen. Gießen Sie nun vorsichtig die über dem Bodensatz stehende Flüssigkeit ab und filtern Sie die Flüssigkeit durch eine Glasnusche (siehe unten). Dann wird der Extrakt abgefüllt und entsprechend beschriftet.
  5. Noch konzentrierter wird die Turboextraktion, wenn sie die pflanzlichen Drogen zweimal mit jeweils der Hälfte des Auszugsmittels extrahieren: nach den ersten 5 Minuten wird das Pflanzengut ausgepresst und mit der 2. Hälfte des Extraktionsmittels erneut extrahiert; beide Ansätze gibt man anschließend zusammen. Das frische, ungesättigte Lösungsmittel holt noch vorhandene Substanzen aus dem pflanzlichen Extraktionsgut und extrahiert nahezu erschöpfend.

Bei der Turboextraktion ist eine gute Filterung besonders wichtig, da der Stabmixer feinste Partikel erzeugt, die die Tinktur durch Schwebstoffe instabilisieren können. Ideal dafür ist die Filterung mit einer Glasnutsche.

Weitere Auszugsmethoden:

Infus (Aufguss)

Eines dieser »Lösungsmittel« verwenden Sie sicher regelmäßig (denken Sie an Ihre entspannende Tasse Tee): Wasser. Die Pflanzenteile werden mit kochendem oder heißen Wasser übergossen und zugedeckt 5–10 Minuten ziehen gelassen. Welche Temperatur das Wasser haben muss, ist pflanzenspezifisch: einige sollen mit heißem, nicht mehr kochendem Wasser zubereitet werden, um wertvolle Inhaltsstoffe nicht zu zerstören, wie z. B. Grüntee oder Spitzwegerich. Diese Form der Extraktion wird auch Infus genannt. Ein Infus eignet sich für feine Pflanzendrogen mit eher milder Wirkung und breitem therapeutischen Wirkungsspektrum. Der Nachteil eines wässrigen Auszugs ist seine geringe Stabilität, zum einen im Hinblick auf die darin gelösten Wirkstoffe, zum anderen im Hinblick auf die Haltbarkeit, da sich Bakterien in Wasser sehr schnell vermehren. Für kosmetische Zwecke eignen sich wässrige Lösungen daher nur als Frischanwendung, z. B. für Masken und Kompressen.

Dekokt (Abkochung)

Härtere Pflanzenteile (z. B. Wurzeln und Rinden) oder solche mit schwer löslichen Bestandteilen (Kieselsäure im Ackerschachtelhalm) werden mit kaltem Wasser angesetzt, zum Sieden gebracht und 10–15 Minuten leicht gekocht. Anschließend filtriert man den Sud. Auch eine Abkochung ist ohne weitere Konservierung nur kurz haltbar. Flüchtige Wirkstoffe gehen bei der Abkochung verloren. Auch Irisches Moos (Chondrus Crispus) wird als Decoctum verwendet.
Bei kieselsäurehaltigen Pflanzen hat sich ein Mazerationsdekokt, ein Einweichen über Nacht in kaltem Wasser bewährt; am nächsten Tag wird der Ansatz 10–30 Minuten lang gekocht und dann gefiltert.

Mazerat (Kaltauszug)

Für schleimhaltige Drogen (Eibischwurzeln z. B. oder Quittensamen) eignet sich der Auszug in kaltem Wasser. Die Droge wird mit kaltem Wasser übergossen und mehrere Stunden oder über Nacht (bei Raumtemperatur) stehen gelassen. Regelmäßiges Umrühren fördert die Ausbeute. Anschließend wird das Mazerat gefiltert.

Kaltauszüge wird man auch dann bevorzugen, wenn durch heißes Wasser unerwünschte Bestandteile gelöst würden. Auch hier gilt: Kurze Haltbarkeit. Es empfiehlt sich, das Mazerat vor Verwendung kurz aufzukochen, da es sehr schnell verkeimt.

Quellen

  1. M. Augustin und Y. Hoch, Phytotherapie bei Hauterkrankungen. München: Urban & Fischer 2004
  2. Ursel Bühring: Praxis-Lehrbuch der modernen Heilpflanzenkunde. Grundlagen, Anwendung, Therapie. Stuttgart: Sonntag-Verlag, 2004
  3. R. Hänsel, O. Sticher: Pharmakologie – Phytopharmazie. Heidelberg: Springer, 2010
  4. Michael Heldmaier: Phytochemische Charakterisierung öliger Extrakte aus pflanzlichen Drogen. Dissertation. Hamburg, 2007
  5. Rudolf Voigt: Pharmazeutische Technologie. Stuttgart: Deutscher Apotheker-Verlag, 2006