Propolisforschung

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Propolis – ein ganz besonderer Stoff 

Anders als bislang angenommen, dient Propolis nicht nur der Stockhygiene, sondern dient insbesondere der Klimatisierung im Inneren der Baumhöhlen. Diese erstaunliche Funktion konnte nun von Torben Schiffer in Kooperation mit Jürgen Tautz im Team Hobos erforscht werden. Die Forscher fragten sich, warum gerade Stirnholz so gewissenhaft von den Bienen propolisiert wird und gelangten zu ganz neuen Erkenntnissen. Propolis spielte 45 Millionen Jahre lang eine entscheidende, gesundheitliche Rolle in der Überwinterungsphase. Die von Bienen aufgetragene Propolisschicht lässt Wasserdampf fast ungehindert passieren (wasserdampfdurchlässig), sie hält jedoch flüssiges Wasser zurück. Dieser semipermeable Effekt bedingt, dass die von den Bienen bei der Verstoffwechselung des Honigs entstehende Feuchtigkeit zwar von den überwiegend oben und unten liegenden, offenen Holzkanälen aufgenommen werden kann, die daraus resultierende Holzfeuchte jedoch nicht zurück in die Baumhöhle gelangt. Somit wird eine Rückführung der Feuchtigkeit entgegen des Dampfdrucks unterbunden. Durch diesen Effekt bleiben entsprechend propolisierte Baumhöhlen, im Vergleich zu unpropolisierten, vom Innenklima signigfikant trockener. 

Erklärung: Die von der Verstoffwechselung des Honigs entstehende Feuchtigkeit (aerobe Dissimilation), wird von den Bienen als Wasserdampf ausgeschieden. Der Wasserdampf durchdringt (durch den entstehenden Dampfdruck) die Propolisschicht und wird in den Holzkanälen des Stirnholzes eingelagert. Dort kondensiert er und sammelt sich durch die Adhäsionskräfte in flüssiger Form an den Kapillarwänden an. Da das Wasser in flüssiger Form die Propolisschicht aber nicht durchdringen kann, wird es praktisch vom Innenraum der Baumhöhle isoliert. Dieses ist deshalb so ausschlaggebend, da je nach Holzsorte bis zu 90% der Oberfläche des Stirnholzes nur aus den Öffnungen der Holzkapillaren bestehen. Bei einer vollständigen Fassersättigung (Wasser in flüssiger Form im Holz) würden demnach ca. 90% der Oberfläche der Baumhöhlendecke aus Wasser bestehen, welches direkt zum Innenraum ansteht. Auch bei nur teilweiser Fasersättigung würde bereits ein Teil des Wassers entgegen des Dampfdrucks wieder zurück in den Innenraum gelangen, da dort i.d.R. eine geringere rel. Luftfeuchte herrscht. Dadurch wird es im Innern der Baumhöhlen ohne Propolisierung signifikant feuchter, als in vergleichbaren propolisierten Baumhöhlen. Ein weiterer bemerkenswerter Faktor, der evolutionär gesehen eine wichtige Rolle im Überleben der Honigbienen gespielt haben dürfte.

Kurzvideo zur Erläuterung

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Warum kann flüssiges Wasser die von Bienen aufgetragene Propolischicht nicht passieren?

Propolis besteht überwiegend aus wasserunlöslichen Baumharzen. Diese Harze dienen den Bäumen eigentlich zum Wundverschluss und weisen bereits von sich aus eine hohe Hydrophobie auf (hydrophob = wasserabstoßendes bzw. meidendes Verhalten). Ebenfalls sind Baumharze antibakteriell und fungizid. Ein gutes Beispiel hierfür ist Bernstein, der im Grunde genommen nichts weiter darstellt, als viele millionen Jahre altes Baumharz. Überwiegend finden wir Bernstein im Meer, doch weder Wasser noch Bakterien oder Pilze waren in der Lage diese Harztropfen in ihrer unglaublich langen Überdauerungszeit aufzulösen oder zu zersetzen.  

Interessant ist jedoch, dass nur die von Bienen aufgetragene Propolisschicht flüssiges Wasser zurückhält aber Wasserdampf passieren lässt. Löst man Propolis in Alkohol und streicht damit die Holzkanäle des Stirnholzes ein, so kann auch gasförmiges Wasser nicht mehr ungehindert vom Holz aufgenommen werden.  Das Geheimnis liegt in der besonderen Art des Auftrags der Propolisschicht durch die Bienen und konnte schließlich durch rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen vom Hobosteam entschlüsselt werden:

 

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Der scheinbar geschlossene Propolisauftrag erweist sich bei elektronenmikroskopischer Betrachtung als lückenhaft. Allerdings sind die entstehenden Zwischenräume so klein, dass Wasser diese in flüssiger Form, aufgrund der Oberflächenspannung, nicht  passieren kann. Ganz ähnlich wie einige atmungsaktive Regenjacken, welche analog zum Propolis zwar Wasserdampf durchlassen (atmungsaktiv sind), jedoch regenwasserdichte Eigenschaften aufweisen.

Durch das trockene Innenklima können & konnten Schimmelpathogene auf den Waben gar nicht erst entstehen. (Siehe auch Baumhöhlenforschung- Die Baumhöhle ein perfektes Habitat).

 

Klassische Ansicht