Propolisforschung

Propolisforschung

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Propolis – ein ganz besonderer Stoff 

Anders als bislang angenommen, dient Propolis wahrscheinlich nicht nur der Stockhygiene, sondern auch der Klimatisierung im Inneren der Baumhöhlen. Diese erstaunliche Funktion fiel bei Untersuchungen von Torben Schiffer in Kooperation mit Jürgen Tautz im Team Hobos auf. Die Forscher fragten sich, warum gerade Stirnholz so gewissenhaft von den Bienen propolisiert wird und gelangten zu neuen Einblicken. Propolis spielte 45 Millionen Jahre lang zweifelsohne eine entscheidende, gesundheitliche Rolle in dem natürlichem Habitat, den Baumhöhlen. Die dort von den 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 Holzkanälen aufgenommen werden kann, die daraus resultierende Holzfeuchte jedoch teilweise abgeschirmt wird. Somit wird eine Rückführung der Feuchtigkeit entgegen des Dampfdrucks vermindert. Die Messwerte einer Versuchreihe, in der propolisierte und unpropolisuerte Hölzer verglichen wurden zeigten, dass die Absorbtionsgeschwindigkeit von gasförmigen Wasser identisch war. Die Testgefäße mit den propolisierten Proben wiesen im Verleich aber eine geringere innere Luftfeuchtigkeit auf.

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 schließlich 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 teilweiser Fasersättigung würde bereits ein Teil des Wassers entgegen des Dampfdrucks wieder zurück in den Innenraum gelangen können, da dort i.d.R. eine geringere rel. Luftfeuchte herrscht (siehe Tutorial). Durch diesen Effekt dürfte sich auch auf das Innenklima der Baumhöhlen auswirken, sodass propolisierte Baumhöhlen auch ein trockeneres Innenklima aufweisen.

Kurzvideo zur Erläuterung

Propolis

 

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

Propolis besteht überwiegend aus Baumharzen. Diese Harze dienen den Bäumen eigentlich zum Wundverschluss und weisen antibakterielle und fungizide Eigenschaften auf. 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.