Leontopodium alpinum und verwandte Taxa.

Forschungsprojekt P 14389Leontopodium alpinum und verwandte Taxa.Hermann STUPPNER08.05.2000 Leontopodium alpinum Cass. (Asteraceae) ist allgemein bekannt als Edelweiß und wird als typisch alpine Pflanze angesehen. Diese in den Gebirgsregionen Europas verbreitete Art wird in der Volksmedizin zur Behandlung von Angina, Bronchitis, Diarrhoe, Dysenterie und Krebs verwendet. Voruntersuchungen des L. alpinum-Dichlormethan-Extraktes der Wurzeln und daraus durch Saulenchromatographie erhaltener Fraktionen zeigten eine signifikante entzündungshemmende Aktivität im Crotonöl-induzierten Mausohrödem. Diese Leontopodium-Extrakte hemmen ferner in vitro die Leukozyterunigration, beeinflussen den Arachidonsäuremetabolismus und zeigen eine bemerkenswerte wachstumshemmende Wirkung gegenüber Bacillus sublifis, Pseudomonas aeruginosa und Staphylococcus aureus. Im Rahmen des vorliegenden Projektes sollen die Wirkprinzipien von L. alpinum durch `bioguided`-Fraktionierung der Rohextrakte isoliert werden. Als Testmodelle sollen der Crotonöl-induzierte Mausohrödem-Test und geeignete in vitro Assays wie z.B. Modelle zur Hemmung der Chemotaxis von Leukozyten, der 5-Lipoxygenase-, Cyclooxygenase- I und -2 Aktivitaä, der NO-Freisetzung aus Makrophagen (Griess-Assay) und der Sauerstoffradikalfreisetzung neutrophiler Granulozyten herangezogen werden. Reinsubstanzen mit signifikanter anfiinflammatorischer Aktivität sollen ferner im Carrageenan-induzierten Rattenpfotenödem untersucht und hinsichtlich eines Einflußes auf die NF-KB-Aktivität geprüft werden. Die vor kurzem von uns isolierten Sesquiterpene vom Bisabolan-Typ scheinen bedeutenden Anteil an den bisher festgestellten Effekten zu haben und stehen daher im Zentrum unseres Interesses. Die Isolierung der antimikrobiell aktiven Substanzen soll mit Hilfe eines bioautographischen Tests auf dünnschichtchromatographischen Platten erfolgen. Minimale Wirkkonzentrationen werden unter Verwendung eines Mikrobouillon-Verdünnungstests ermittelt. Die strukturelle Aufklärung der isolierten Substanzen erfolgt durch Massenspektrometrie (MS) und 1- und 2- dimensionaler Kernresonanz-Spektroskopie (NMR). Für Fingerprint-Analysen, Standardisierung und chemotaxonomische Untersuchungen weiterer Leontopodium - Arten sollen Methoden der Dünnschichtchromatographie (DC), der Hochleistungsflüssigchromatographie (HPLC), der HPLC/MS, und der Gaschromatographie (GC)/MS ausgearbeitet werden. Damit soll die Verteilung von Wirksubstanzen und Hauptkomponenten in den verschiedenen Pflanzenorganen wie Wurzeln, Blätter und Blüten untersucht werden, wie auch deren Vorkommen in verschiedenen Leontopodium Arten (z.B. L. campestre, L. conglobatum, L. leontopodioides und L. ochroleucum). Der chemotaxonomische Teil dieses Projektes erstreckt sich auf phenolische Inhaltsstoffe, Bisabolane, Bestandteile des ätherischen Öles und Polyacetylene einer möglichst großen Anzahl an L. alpinum-Populationen im Vergleich zu anderen Leontopodium-Arten. Nicht flüchtige Substanzen werden in Rohextrakten mit BPLC/UV/N4S identifiziert und quantifiziert, flüchtige Inhaltsstoffe mit GC/MS. Die erhaltenen quantitativen Daten werden statistisch an Hand multivariater Methoden wie der Hauptkomponentenanalyse und der hierarchischen Clusteranalyse ausgewertet.

Das einheimische Edelweiß, wohl eine der bekanntesten und symbolträchtigsten Pflanzen des Alpenraums, wurde volkstümlich als Heilpflanze bei Magen-Darm-Beschwerden, aber auch bei Erkrankungen der Atemwege verwendet. Bedingt durch die Seltenheit der Pflanze und deren zumeist nur unter Lebenseinsatz zugänglichen Lebensraum, umgab das Edelweiß stets ein Hauch von Mythos und Aberglauben. Ziel unserer Forschung war zum einen eine wissenschaftliche Bewertung der traditionellen Verwendung der Pflanze und zum anderen ein Vergleich des einheimischen Edelweißes mit den in Europa zur Gänze unbekannten ca. 40 asiatischen Edleweiß-Arten. Die anfänglichen Bedenken einem Mythos erlegen zu sein, konnten bereits durch erste Untersuchungen zerstreut werden. Extrakte aus den Blüten und Blättern, aber auch aus den Wurzelstöcken, wiesen eine deutliche antibakterielle und entzündungshemmende Wirkung auf. Da Edelweiß-Extrakte aus bis zu 150 Inhaltsstoffen zusammengesetzt sind, stellte sich natürlich die Frage, welche(r) Inhaltsstoff(e) für die diversen Wirkungen verantwortlich ist. Um diese Frage beantworten zu können, war es unabdingbar, Edelweiß-Extrakte in ihre Einzelbestandteile zu trennen und diese zu identifizieren. Durch Isolation, die Entwicklung geeigneter HPLC/DAD/MS-Methoden für die unterschiedlichen Extrakte, bzw. einer geeigneter GC-Methode für das ätherische Öl der Wurzeln und anderen Methoden konnten bis heute 38 verschiedene, z.T. nur in Edelweißpflanzen vorkommende Substanzen aus den unterschiedlichsten Stoffgruppen, identifiziert werden. Untersuchungen mit den gereinigten Verbindungen bestätigten eine deutliche entzündungshemmende Wirkung (Versuche in vitro und in vivo), eine ausgeprägte antibakterielle Wirksamkeit (z.B. gegen S. pneumoniae und S. aureus), aber auch überragende Eigenschaften als Radikalfänger und Antioxidans. Da das Edelweiß eine streng geschützte Pflanze ist, wurden für die durchgeführten Untersuchungen, nach einem Vergleich mit der Wildform, Pflanzen aus gewerbsmäßigem Anbau verwendet. Vergleichenden Untersuchungen der Inhaltsstoffe des europäischen Edelweißes mit jenen der ca. 40 asiatischen Vertretern zeigten, dass das Inhaltsstoffmuster mit der Morphologie korrelierte, d.h. je ähnlicher der Habitus der einzelnen Arten ist, desto ähnlicher ist die Zusammensetzung ihrer Inhaltstoffe. Alle durchgeführten Arbeiten zeigten eindeutig, dass das Edelweiß neben seiner symbolhaften Wirkung auch eine Quelle einzigartiger, medizinisch relevanter Naturstoffe darstellt.