Methylglyoxal (MGO) – Der antibakterielle Inhaltsstoff von Manuka-Honig

Methylglyoxal
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Methylglyoxal (MGO) ist eine antibakteriell wirkende Substanz, die in bestimmten Honigsorten zu finden ist. Vor allem Manuka-Honig enthält verhältnismäßig hohe Konzentrationen an Methylglyoxal. Erfahren Sie in diesem Artikel von einer promovierten Biologin mehr über Wirkung, Verwendung und mögliche Nachteile von Methylglyoxal.

Was ist Methylglyoxal?

Methylglyoxal oder kurz MGO ist eine sogenannte Carbonylverbindung. Es entsteht bei Stoffwechselprozessen als Abbauprodukt, hauptsächlich von Zuckermolekülen. Daher ist es natürlicherweise in praktisch allen Zellen aller Organsimen zu finden und ist zumindest in geringen Mengen in nahezu allen Lebensmitteln enthalten.1, 2 Zusätzlich bildet sich Methylglyoxal bei Verarbeitungsprozessen von Lebensmitteln wie etwa bei der Röstung von Kaffee oder durch längere Lagerung sowie durch Erhitzen. Auch die Fermentation erhöht den Methylglyoxalgehalt in Lebensmitteln und Getränken, unter anderem bei einigen Milchprodukten, Wein und Bier.3, 4 Pflanzen neigen außerdem dazu, vermehrt Methylglyoxal bei Stress anzusammeln.5 Ein Lebensmittel mit besonders hohem Gehalt an Methylglyoxal ist Manuka-Honig (hochwertigen Manuka Honig gibt es hier), der dadurch seine antibakterielle Wirkung erhält.

Woher stammt das Methylglyoxal im Honig?

Honigbienen saugen den Nektar aus Blüten und lagern ihn im sogenannten Honigmagen. Darin transportieren die Bienen den Nektar zum Bienenstock und füllen ihn in die Honigwaben. Damit aus dem Nektar nach und nach Honig entsteht, lagern die Bienen ihn mehrmals um. Dabei verliert der immer reifer werdende Honig Wasser. Für die Reifung sind neben dem Wasserverlust auch Enzyme aus den Speicheldrüsen der Bienen sowie Bakterien aus dem Honigmagen verantwortlich. Der Nektar bestimmter Blüten enthält recht große Mengen an Dihydroxyaceton, vor allem derjenige der Manuka-Blüten. Aus diesem Ausgangsstoff bildet sich durch Abspaltung von Wassermolekülen beim Reifungsprozess Methylglyoxal. Da kaum eine Pflanze so viel Dihydroxyaceton in ihrem Nektar aufweist wie Manuka-Bäume, ist der hohe Gehalt an Methylglyoxal charakteristisch für Manuka-Honig.6

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Warum ist der Gehalt an Methylglyoxal in Manuka-Honig so unterschiedlich?

Der Gehalt an Methylglyoxal im Honig hängt direkt mit dem Gehalt an Dihydroxyaceton im Nektar zusammen. Dieser schwankt jedoch von Manuka-Baum zu Manuka-Baum.6, 7 In manchen Regionen ist mehr Dihydroxyaceton in Manuka-Nektar zu finden als in anderen Regionen. Sogar derselbe Manuka-Baum kann je nach Jahreszeit unterschiedlich viel Dihydroxyaceton im Nektar enthalten. Außerdem ist entscheidend, wie viel Nektar die Bienen noch von anderen Pflanzen sammeln. Das hängt unter anderem davon ab, wie viele Manuka-Bäume in erreichbarer Nähe zum Bienenstock stehen. Zwar kann der Imker beeinflussen, dass der überwiegende Anteil des Nektars von Manuka-Bäumen stammt. Aber er kann nicht vollkommen verhindern, dass seine Bienen auch andere Pflanzen anfliegen. Insgesamt kann das zu erheblichen Schwankungen im Methylglyoxal-Gehalt und somit zu unterschiedlich starken Wirkungen führen.

Wie hängen Methylglyoxalgehalt und UMF-Wert zusammen?

Der „unique manuka factor“ (UMF) ist ein Wert, der die antibakterielle Aktivität von Manuka-Honig angibt. Dieser stammt aus der Zeit, bevor Methylglyoxal als antibakteriell wirkende Substanz des Manuka-Honigs bekannt war. Zur Bestimmung des UMF-Werts wird die antibakterielle Aktivität des Honigs mit derjenigen einer antibakteriellen Lösung (Phenollösung) in bestimmter Konzentration verglichen. Hat der Honig beispielsweise eine gleich starke antibakterielle Wirkung auf Bakterienkulturen wie eine 10-prozentige Phenollösung, beträgt der UMF-Wert des Honigs 10. Da im Wesentlichen Methylglyoxal dem Manuka-Honig die antibakterielle Eigenschaft verleiht, gibt es einen klaren Zusammenhang zwischen UMF-Wert und Methylglyoxalgehalt. Deshalb ist es auch möglich, den Methylglyoxalgehalt zu bestimmen und daraus den UMF-Wert zu berechnen. Darüber hinaus gilt der UMF als Siegel, das für die Echtheit von neuseeländischem Manuka-Honig steht. Dieses Siegel vergibt der Verband „UMF Honey Association„.

UMF-Wert und Methylglyoxalgehalt hängen folgendermaßen zusammen:8

UMF-WertMGO-Konzentration
5Ab 83 mg/kg
10Ab 263 mg/kg
15Ab 514 mg/kg
20Ab 829 mg/kg
25Ab 1200 mg/kg

Welche biologischen Auswirkungen hat Methylglyoxal?

Auch in menschlichen Zellen fällt Methylglyoxal als Nebenprodukt von Stoffwechselvorgängen an. Methylglyoxal ist jedoch hochreaktiv, wodurch es in der Zelle einen großen Schaden anrichten kann.1 Deshalb besitzen Zellen verschiedene Mechanismen, um Methylglyoxal möglichst rasch abzubauen und eine Anhäufung zu verhindern. Unter bestimmten Bedingungen wie etwa einem erhöhten Blutzuckerspiegel reichen diese Mechanismen nicht mehr aus oder sind aufgrund anderer krankhafter Zustände in ihrer Funktion eingeschränkt. Dann kann Methylglyoxal mit unterschiedlichen Zellbestandteilen reagieren und zur Bildung von Stoffen führen, die in Verbindung mit Alterungsprozessen stehen sowie vermutlich zur Entstehung von neurodegenerativen und psychischen Erkrankungen wie Alzheimer oder Depressionen beitragen. Außerdem sind diese Stoffe an Folgeerkrankungen eines Diabetes beteiligt, denen Blutgefäßschädigungen oder Nervenschädigungen zugrunde liegen. Dazu gehören unter anderem Nierenerkrankungen, Augenerkrankungen und das diabetische Fußsyndrom. Darüber hinaus macht Methylglyoxal Nervenzellen empfindlicher für Schmerzen.9 Wenn die Konzentration an Methylglyoxal im Blutkreislauf wie bei Diabetes erhöht ist, kann dies ein verstärktes Schmerzempfinden verursachen.

Hat Methylglyoxal einen Nutzen für den Körper?

Manche Forscher vermuten, dass Methylglyoxal nicht nur ein Abfallprodukt des Stoffwechsels ist, sondern eine bestimmte Funktion in Organismen übernimmt.5, 10, 11 Ihnen zufolge könnte es möglicherweise an Abwehrmechanismen des Körpers beteiligt sein, als natürlicher Wächter des Zellwachstums dienen oder Signale an Zellen vermitteln, indem es in Stresssituationen beispielsweise die Bildung von Antioxidantien fördert. Bislang ist allerdings unklar, ob derartige Wirkungen tatsächlich die Aufgaben von Methylglyoxal sind oder der Organismus sich mit diesen Reaktionen vor Methylglyoxal als Zellgift schützt. Wissenschaftler müssen dies noch weiter erforschen.

Welchen Einfluss hat Methylglyoxal auf Krebs?

Methylglyoxal kann Bestandteile von Zellen wie Proteine und die DNA verändern sowie die Zellfunktionen einschränken. Immer mehr Studien decken auf, wie sich dadurch Krebs entwickeln kann.12 Es gibt aber auch wissenschaftliche Hinweise, dass Methylglyoxal das Wachstum von Tumoren aufhalten und Tumorzellen abtöten kann.11 So könnte Methylglyoxal direkt in den Tumor verabreicht möglicherweise zukünftig als Antikrebsmittel zum Einsatz kommen. Bis dahin müssen Forscher jedoch noch mehr über die genaue Wirkungsweise herausfinden, damit gesundes Gewebe von den Einflüssen des Methylglyoxals verschont bleibt.

Wie wirkt Methylglyoxal auf Bakterien?

Die schädliche Wirkung von Methylglyoxal auf Zellen kann aber bei der Bekämpfung von Bakterien und anderen Mikroorganismen gezielt genutzt werden. Verschiedene wissenschaftliche Studien haben verdeutlicht, wie antimikrobiell Methylglyoxal wirkt.13 Die Entdeckung der antibakteriellen Wirksamkeit hängt eng mit wissenschaftlichen Untersuchungen von Manuka-Honig zusammen. Honig ist in der traditionellen Naturheilkunde schon lange als Mittel gegen Infektionen bekannt, jedoch wirkt nicht jeder Honig gleich stark antibakteriell. Der Wissenschaftler Peter Molan und sein Forschungsteam der neuseeländischen University of Waikato fanden heraus, dass Manuka-Honig besonders effektive antibakterielle Eigenschaften besitzt.14 Sie stellten dabei fest, dass diese Eigenschaften auf einem Inhaltsstoff beruhen, der in herkömmlichen Honigen nicht oder nur in geringen Mengen vorkommt. Andere Wissenschaftler konnten auf dieser Erkenntnis aufbauen und nachweisen, dass dieser Inhaltsstoff Methylglyoxal ist.3, 4

Wie kann die Medizin Methylglyoxal nutzen?

Die antibakterielle Eigenschaft von Methylglyoxal nutzen Mediziner bereits, um beispielsweise bakterielle Infektionen von Wunden zu behandeln. Dazu verwenden sie in der Regel speziellen medizinischen Honig, der auf Manuka-Honig basiert, aber sterilisiert und als Medizinprodukt zugelassen ist. Das enthaltene Methylglyoxal kann die Erreger abtöten und so zu einer verbesserten Wundheilung beitragen. Es kann sogar gegen Keime wirken, die resistent gegenüber gängigen Antibiotika sind.15 Auf diese Weise hat Methylglyoxal zusammen mit weiteren Wirkstoffen des medizinischen Honigs schon Wunden zum Heilen verholfen, woran andere Behandlungsmethoden gescheitert waren.16, 17 Auch bei Infektionen des Magen-Darm-Trakts ist es denkbar, dass Manuka-Honig unter anderem dank des Methylglyoxals Linderung verschaffen kann. Beispielsweise wirkt es in Laborversuchen gegen den Magenkeim Helicobacter pylori.18 Außerdem lassen sich mit Manuka-Honig Bakterien im Mundraum reduzieren, die zu Zahnfleischentzündungen und Karies führen.19 Dies ist zum Großteil ebenfalls dem Methylglyoxal zu verdanken.

Wirkt Methylglyoxal gegen Viren?

Während wissenschaftliche Studien die antibakterielle Wirkung von Methylglyoxal bereits hinreichend belegen, ist seine Wirkung gegen Viren nicht sicher. Es gibt jedoch erste Hinweise, dass Methylglyoxal auch antivirale Eigenschaften hat. So hemmt es in Zellkulturversuchen zumindest die Vermehrung von zwei verschiedenen Grippeviren.20 Ob Methylglyoxal allerdings tatsächlich zur Behandlung einer Grippe dienen kann, ist fraglich. Schließlich müsste es die von Viren befallenen Zellen in ausreichend hoher Konzentration erreichen, ohne gesunden Zellen zu schaden. Eine lokale Anwendung wie bei einem Lippenherpes erscheint hingegen vielversprechender. Immerhin berichten zwei Studien davon, dass Manuka-Honig bei Lippenherpes Linderung verschaffen kann.21, 22 Möglicherweise könnte das enthaltene Methylglyoxal dafür verantwortlich sein. Weitere Studien sind notwendig, um die Wirksamkeit von Manuka-Honig bei Lippenherpes zweifelsfrei zu bestätigen.

Verursacht Methylglyoxal bei der Anwendung von Manuka-Honig Nebenwirkungen?

Trotz des Schadens, den Methylglyoxal als Nebenprodukt des Stoffwechsels in den Zellen anrichten kann, sind bei der Anwendung von medizinischem Honig auf Wunden oder auf der Haut keine bedenklichen Nebenwirkungen bekannt. Patienten empfanden in Studien sogar einen schmerzlindernden Effekt bei der Wundbehandlung mit Manuka-Honig, obwohl eine erhöhte Konzentration an Methylglyoxal im Blut für ein stärkeres Schmerzempfinden bei diabetischen Folgeerkrankungen verantwortlich ist.23, 24

Manche Forscher schätzen auch den Nutzen von reinem Methylglyoxal für den menschlichen Körper deutlich höher ein als dessen Risiken.10 Andere Forscher sehen jedoch die Wundbehandlung mit Manuka-Honig mit Sorge, wenn der Patient eine Diabeteserkrankung hat.25 Da bei Diabetes die Wundheilung gestört ist und eine allgemein erhöhte Konzentration an Methylglyoxal in den Zellen und im Blut vorliegen kann, befürchten die Wissenschaftler eine Verschlimmerung des Zustandes durch das Methylglyoxal im Manuka-Honig. Bisherige Studien verzeichnen allerdings auch bei Diabetespatienten einen Erfolg, wenn Manuka-Honig zur Behandlung eines diabetischen Fußsyndroms zum Einsatz kam.26, 27 Alles in allem müssen Wissenschaftler die Nebenwirkungen von Methylglyoxal bei der Behandlung mit Manuka-Honig oder medizinischem Honig aber noch weiter erforschen, um für alle möglichen Anwendungsgebiete eine sicheren Nutzen zu gewährleisten.

Wirkt Methylglyoxal als Inhaltsstoff von Lebensmitteln gesundheitsschädlich?

Es macht einen Unterschied, ob Methylglyoxal in Stoffwechselprozessen direkt in den Zellen vermehrt entsteht oder ob es über die Nahrung wie etwa über Manuka-Honig in den Körper gelangt. Denn der Darm baut das Methylglyoxal zum Großteil ab, sodass keine nennenswerten Mengen den Blutkreislauf erreichen.28 Auf die Verdauung selbst scheint Methylglyoxal ebenfalls keinen schädlichen Einfluss zu haben.29

Wissenschaftler überprüften zudem den Verzehr von Manuka-Honig mit einem UMF-Wert von 20 an 20 gesunden Freiwilligen.30 Vier Wochen lang aßen die Probanden täglich 20 Gramm des Honigs. Die Wissenschaftler untersuchten das Blut und den Stuhl und konnten dabei keine Auffälligkeiten feststellen, die auf Methylglyoxal zurückzuführen wären. Das bedeutet allerdings auch, dass Methylglyoxal durch den Verzehr von Manuka-Honig nach der Passage durch den Darm ebenso wenig gesundheitsfördernd wirken kann.

Welcher Methylglyoxalgehalt ist für welche Anwendung sinnvoll?

Es gibt noch viele offene Fragen, die die Forschung bezüglich der Anwendung von Manuka-Honig durch zukünftige Studien beantworten muss. Schließlich ist noch nicht für alle möglichen Anwendungsgebiete eine Wirksamkeit wissenschaftlich bestätigt. Daher ist ebenfalls nicht sicher, welcher Methylglyoxalgehalt jeweils am sinnvollsten ist. Aufgrund des momentanen Wissenstandes ist Folgendes anzunehmen:

Art der Anwendung:UMF Wert:
Als reines GenussmittelMöglichst niedriger UMF-Wert
Allgemeine antibakterielle WirkungUMF-Wert von mindestens 5
Zur MundhygieneUMF-Wert von 15
Bei akuter ZahnfleischentzündungUMF-Wert von 15 bis 20
Bei HalsschmerzenUMF-Wert von 15 bis 20
Gegen den Magenkeim Helicobacter pylori:UMF-Wert von 15 bis 20 (ggf. Anweisungen des Arztes befolgen)
Gegen LippenherpesUMF-Wert von 20, aber besser: medizinischer Honig
Zur WundbehandlungMedizinischer Honig nach Anweisung des Arztes bzw. gemäß Herstellerangaben
Fazit zu Methylglyoxal
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Methylglyoxal ist ein Abbauprodukt des Stoffwechsels. Wenn es sich im Körper zu höheren Konzentrationen ansammelt, kann es schädlich sein und zu verschiedenen Erkrankungen führen. Wird es als Bestandteil der Nahrung aufgenommen, scheint es jedoch unproblematisch zu sein. Richtig angewendet kann es sogar zur Behandlung bestimmter Leiden von Nutzen für die Gesundheit sein. So verleiht es Manuka-Honig seine antibakteriellen Eigenschaften und kann beispielsweise bei der Bekämpfung von Infektionen helfen (hochwertigen Manuka-Honig gibt es hier zu kaufen). Zur Behandlung von infizierten und schlecht heilenden Wunden wenden einige Schulmediziner Manuka-Honig in Form von sterilem medizinischem Honig bereits an. Es sind aber noch weitere wissenschaftliche Untersuchungen notwendig, sowohl um das volle Potential als auch das gesamte Risiko von Methylglyoxal zu benennen.

Quellen, Links und weiterführende Literatur
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