Gerbstoffe

Was sind Gerbstoffe?

Bei Gerbstoffen handelt es sich um chemische Stoffe, die beim Gerben von Tierhäuten angewendet werden. Durch die Behandlung mit Gerbstoffen werden bereits abgezogene Tierhäute zu Leder. Diese Prozedur verhindert eine Fäulnis des Werkstoffes und konserviert ihn somit für einen längeren Zeitraum. Im Allgemeinen wird zwischen natürlich vorkommenden und künstlich hergestellten Gerbstoffen unterschieden.

Gerbstoffe aus der Pflanzenwelt, sogenannte Tannine, werden auch zu medizinischen Zwecken eingesetzt. Tannine besitzen eine nachgewiesen heilsame und vielseitige Wirkung. Vielen Menschen sind pflanzliche Gerbstoffe als Geschmacksbestandteile in Tee oder Wein bekannt.

Gerbstoffe sind neben einer Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten auch im Bereich der Schul- und Volksmedizin sehr beliebt. So lassen sich mit Hilfe von Gerbmitteln viele unterschiedliche Krankheiten und Verletzungen erfolgreich behandeln.

Gerbmittel

Stoffgemische oder Pflanzenteile, welche einen einzelnen oder mehrere Gerbstoffe enthalten, werden als Gerbmittel bezeichnet. Die Begriffe Gerbmittel und Gerbstoffe werden universell oftmals wie Synonyme verwendet.

Gerbextrakt

Als Gerbextrakt wird der Extrakt eines Gerbmittels bezeichnet. Der Gerbstoff ist nach der Extraktion in sehr hoher Konzentration vorhanden. Störende Komponenten des Ausgangsstoffes sind verschwunden. Die sogenannten Gerbextrakte sind wiederum Gerbmittel.

Natürliche Gerbstoffe

In natürlicher Umgebung sind Gerbstoffe häufig in Pflanzen zu finden. Vor allem Rinden, Hölzer und Blätter der einzelnen Pflanzen sind besonders tanninhaltig. Dabei besitzen vor allem folgende Früchte und Wurzeln der nachfolgend aufgezählten Pflanzen einen sehr hohen Anteil an vegetabilen Gerbstoffen, den Tanninen.

• Eichen
• Kastanien
• Fichten
• Mimosen
• Quebracho
• Bananen
• Kaffee
• Tee

Die sogenannte Rotfärbung (Vanillin-HCl-Reaktion) sorgt für einen Nachweis der Gerbstoffe in einer Pflanze. Wegen ihres chemischen Aufbaus können die Tannine in zwei Gruppen unterteilt werden.

• Kondensierte Gerbstoffe (z. B. Pyrocatechine)
• Hydrolysierbare Gerbstoffe (z. B. Gallotannine)

In der Gestalt mehrfach ungesättigter Fette treten neben pflanzlichen Gerbstoffen auch die quer vernetzenden Fettgerbstoffe auf. Beispiele dafür sind Leinöl oder unterschiedliche Trane. Bei Tranen handelt es sich um Öle, die aus Meerestieren oder Fischen extrahiert werden.

Um eine entsprechende Gerbwirkung zu erzielen, müssen die Trane genügend ungesättigte Fettsäuren enthalten. Es werden reaktive Abbauprodukte mit Gerbwirkung hervorgerufen, welche durch Oxidation entstehen. Dieser Prozess führt wiederum zu Quervernetzung des Kollagens.

Eine geringe konservierende Wirkung zeigen Naturerzeugnisse wie Mehl, unterschiedliche tierische Innereien, Urin und Eigelb. Um mit diesen Stoffen eine mindere Konservierung zu erreichen, bedarf es fachgemäßer Anwendung. Eine reelle Gerbwirkung wird mit diesen Produkten allerdings nicht erzielt.

künstliche Gerbstoffe

Die auf künstlichem Weg hergestellten Gerbstoffe wurden Anfang des 20. Jahrhunderts kultiviert und in primitiver Gestalt den Tanninen nachempfunden. Als Grundstoff für die künstlich hergestellten und gerbwirksamen Polymere dienen Polyurethane und Acrylate (Acrylsäure). Aldehyde, Isothiocyanate, Isocyanate, und Succinimidester eignen sich als reaktive Klasse. Sollen Phenole nachgewiesen werden, so kommt Eisenchlorid oder die Emersonreaktion zum Einsatz.

Schon länger bekannt ist der gerbende Effekt von Aldehyden. Als Beispiele dienen Formaldehyd und Glutardialdehyd. Zum Einsatz kommen diese Stoffe in der Lederherstellung, aber auch als Desinfektionsmittel, welche besonders gut zur Abtötung von Keimen sind und bei der Fixierung in der Histologie und Taxidermie. Zu den synthetischen Gerbstoffen zählen folgende Vertreter.

• Aldehyde
• Syntane auf der Grundlage von Phenolderivaten
• Harz(polymer)gerbstoffe
• Aliphatische Paraffinsulfochloride
• Mineralgerbstoffe

Als Exponenten der Mineralgerbstoffe treten folgende Elemente auf.

• Zirkonsalze
• dreiwertige Chromsalze
• Polyphosphate
• Aluminiumsalze

Die Aluminiumsalze treten dabei vor allem in Gestalt von Alaunen auf. Alaunsalze werden in den meisten Fällen künstlich erzeugt, kommen aber auch stellenweise als ein natürliches Mineral vor. Von vereinzelten Metallsalzen wie etwa Gold, Titan, Eisen und Zink ist auch eine gerbende Wirkung bekannt. Einige synthetisch gebildete organische Verbindungen weißen einen geringen Grad einer Gerbwirkung auf. Hierzu zählen unterschiedliche Konservierungsmittel und diverse Farbstoffe.

Wirkung von Gerbstoffen

Gerbstoffe verändern ihre Eigenschaften, wenn sie sich mit Proteinen verbinden. Dabei halten strukturierte Proteine wie etwa das Kollagen in der Haut, an ihrer natürlichen Struktur fest. Eine stellenweise starke Vernetzung der Strukturen setzt allerdings durch die Gerbstoffe ein. Die unstrukturierten Proteine, wie sie beispielsweise in einem Hühnerei vorkommen, werden ausgesondert.

Die veränderten Eigenschaften der Gerbstoffe, beim Kontakt mit Proteinen lassen sich wie folgt zusammenfassen.

• Gerbstoffe vertreiben das in sämtlichen Proteinen gesammelte Wasser
• Abbau durch Mikroorganismen erfolgt schwerlich bis kaum
• Sogenanntes Quellvermögen in Laugen, Säuren und Wasser wird bedeutend verringert
• die Temperaturbeständigkeit steigt
• Aktive natürliche Proteine sind nicht mehr biologisch aktiv, sie werden denaturiert

Medizin und Gerbstoffe

Die therapeutisch bedeutenden Bestandteile von Heilpflanzen geben der Klasse der Gerbstoffe einen überaus wichtigen Platz. In Arzneidrogen kann der Gerbstoffgehalt photometrisch, iodometrisch oder über die Hautpulver-Methode ermittelt werden.

Arzneiliche Pflanzen

• Heidelbeeren (Blau- oder Schwarzbeeren)
• Eichenrinde
• Blutwurzwurzel
• Ratanhiawurzel
• Walnussblätter
• Hamamelisblätter
• Galläpfel

Volksmedizin

Gerbstoffe finden auch in der Volksmedizin ein breites Spektrum an Verwendungsmöglichkeiten. Vor allem folgende Pflanzen haben sich dabei bewährt.

• Brombeerblätter
• Erdbeerblätter
• Breitwegerichblätter
• Spitzwegerichblätter
• Wiesenknopfblätter
• Catechu
• Gänsefingerkraut
• Odermennigkraut
• Frauenmantelkraut
• Rosenblüten

Medizinischer Effekt

Beispielsweise auf Schleimhäuten und anderem lebendigem Gewebe können Gerbstoffe, indem sie die Oberseite verdichten, einen schützenden Film bilden. Da Gerbstoffe zusammenziehende und austrocknende Eigenschaften besitzen, sind sie besonders ausgeprägt im Kampf gegen Bakterien auf organischen Geweben.

Durch ihre Anlagen entziehen sie somit den Bakterien den Nährboden. Zusätzlich wird das Eindringen von Pilzen und Bakterien erschwert, dieser Vorgang wird als antimikrobielle Wirkung bezeichnet. Entzündlich bedingte Absonderungen die sogenannte Wundsekretion und der damit verbundene Schmerz werden gelindert, Kapillare Blutungen gestillt und eine daraus resultierende Entzündung eingedämmt.

Besonders bei Entzündungen von Magen und Darm finden Gerbstoffe breite Verwendung. So werden sie beispielsweise bei Durchfall als stopfendes Mittel, bei Entzündungen der Mund– und Rachenschleimhaut als blutstillender Wirkstoff sowie bei leichten Frostschäden und Verbrennungen als Mittel zur schnellen Wundheilung, eingesetzt.

Selbst lebende Pflanzen profitieren von Gerbstoffen. Sind diese in einem pflanzlichen Organismus enthalten, so schützen sie diesen von innen her gegen Fäulnis.

Neben- und Wechselwirkungen

Werden Gerbstoffe in einem zu hohen Kontingent eingesetzt, so kann sich sehr schnell eine Magenschleimhautentzündung entwickeln. Auch die Langzeitanwendung von Gerbmitteln ist nicht ungefährlich. Da Gerbstoffe bei langer Anwendung hepatotoxisch sind, führen sie zu Schäden an der Leber.

Besondere Vorsicht ist zudem geboten, wenn gerbstoffhaltige Substanzen zusammen mit basischen Medikamenten und Mineralstoffen, wie z. B. Eisen, eingenommen werden. Die Gerbstoffe verhindert die Aufnahme der Wirkstoffe solcher Arzneimittel.