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Repellentien

Mückenmittel und Test-Methoden

25.05.2010  10:24 Uhr

Repellentien

Mückenmittel und Test-Methoden

von Maria Pues

Mückenstiche sind lästig. Sie jucken und können sich entzünden. Vor allem in tropischen Ländern übertragen bestimmte Mücken schwerwiegende Erkrankungen. Repellentien sollen Menschen zuverlässig vor den Insekten schützen.

Wie lange wirken die unterschiedlichen Repellentien? Das wollen nicht nur Freizeitangler, Fernreisende und Forscher wissen. Wie funktioniert der Wirkmechanismus und wie misst man die Wirkstärke, fragen sich Wissenschaftler. Eine einheitliche europäische Richtlinie für Wirksamkeitstests gibt es nicht. Welche Möglichkeiten bestehen, die Wirksamkeit von Mückenabwehrmitteln dennoch zu untersuchen, und wie einzelne Substanzen dabei abgeschnitten haben, erläuterte Diplom-Biologin Ulla Obermayr im Rahmen der Zentralen Fortbildungsveranstaltung der Apothekerkammer Sachsen-Anhalt in Wernigerode. Obermayr ist Direktorin des Testlabors der BioGents AG in Regensburg und arbeitet unter anderem an der Entwicklung von Testverfahren für Mückenabwehrstoffe.

Wie Mücken Menschen finden

»Wer wissen will, was Mücken vom Stechen abhält, muss studieren, wie sie ihre Opfer finden«, erläuterte Obermayr. Mücken besitzen sehr feine Sensoren für Kohlendioxid, das Menschen ausatmen. Sie nehmen das Gas sogar über große Entfernungen wahr. Und sie »wittern« Körpergeruch. Im Zickzackflug machen sie sich dann auf den Weg zu ihrem Opfer. »Am Kohlendioxid kann man wenig ändern«, sagte Obermayr. »Aber am Hautduft.« Dass Repellentien den menschlichen Körpergeruch für Mücken weniger verlockend machen, ist wahrscheinlich einer von mehreren Wirkmechanismen.

»Repellentien halten die Mücken jedoch nicht in sicherer Entfernung zum Menschen«, schilderte die Biologin ihre Beobachtungen. Das bedeute aber nicht, dass die Mittel nicht wirkten. Die Mücken berühren die behandelte Haut sogar kurz, um dann ohne zu stechen weiterzufliegen. Daher sollte man bei bestimmten Wirkstoffen besser von Kontaktrepellentien sprechen. »Sie halten die Mücken nicht auf Distanz, aber verhindern, dass sie stechen«, so Obermayr. Das zeigten vor allem Tests, bei denen definierte Hautareale unbehandelt blieben. »Mücken finden die kleinste Lücke im Schutzfilm. Das jeweilige Mückenmittel sorgfältig aufzutragen, ist also Voraussetzung für eine zuverlässige Wirkung«, betonte die Referentin.

Ein Blick ins Tierreich zeigt, dass nicht nur Menschen sich gegen die Mücken zur Wehr setzen. Kapuzineräffchen reiben sich zu diesem Zweck Tausendfüßler ins Fell. Die Korsische Blaumeise verarbeitet beim Nestbau Kräuter wie Schafgarbe und Lavendel. Die enthaltenen ätherischen Öle sollen Ektoparasiten wie Flöhe oder Milben von den Nestern fernhalten und schrecken mitunter auch Mücken ab. Auch dass Menschen die Mücken abwehren, ist keine Erfindung der Neuzeit. Ägyptische Nilfischer haben bereits vor 2500 Jahren Rizinusöl verbrannt und Netze über ihre Betten gehängt, um sich die Mücken vom Leib zu halten. Eine Mischung aus Essig, Manna und Öl setzten die Römer im 10. Jahrhundert ein. Inder verbrannten im 17. Jahrhundert Schwarzen Pfeffer. Durch den Rauch können die Mücken das ausgeatmete Kohlendioxid nicht mehr wahrnehmen. Außerdem trocknete der Rauch die Insekten regelrecht aus.

Was Mücken abwehrt

Im Handel sind Repellentien noch keine hundert Jahre. Die ersten kamen um 1940 auf den Markt. Manche von ihnen enthielten ätherische Öle, zum Beispiel Citronellöl. Da ätherische Öle leicht flüchtig sind, wirken sie nur kurze Zeit. Auch heute beruht die Wirkung einiger Produkte auf diesen Inhaltsstoffen. Man muss sie jedoch kurzzeitig wiederholt auftragen, um einen länger dauernden Schutz zu erzielen.

Das wohl bekannteste Mückenabwehrmittel entwickelten amerikanische Forscher im Jahr 1956 in einem gigantischen Screening-Verfahren von über 20 000 Substanzen: DEET (Diethyltoluamid). Dieser Aufwand wird durch folgende Tatsache verständlich: Im zweiten Weltkrieg infizierten sich allein über 800 000 Soldaten mit Malaria, der daraus resultierende Truppenausfall war enorm. Auch heute noch gilt DEET als Goldstandard bei Reisen in tropische Länder. In Tests hat es sich als gut und ausreichend lange wirksam erwiesen. Allerdings löst DEET Kunststoffe an, unter anderem Uhrenarmbänder und Brillengestelle. Außerdem ist die Substanz in Verruf geraten, als neurotoxische Nebenwirkungen bekannt wurden. Diese traten allerdings erst nach längerer und überdosierter Anwendung auf, nicht etwa nach einem dreiwöchigen Urlaub, so Obermayr.

Bis 1998 enthielt zum Beispiel Autan® DEET. Mit Hilfe der Technik des Molecular Modellings entwickelten Wissenschaftler den heute in Autan® enthaltenen Nachfolger Bayrepel® oder Icaridin. Er ist verträglicher, aber kürzer wirksam als DEET und muss bei Bedarf in entsprechenden Abständen wiederholt aufgetragen werden. »DEET für die Tropen, Bayrepel für unsere Breiten«, unterschied die Referentin.

Um nicht Opfer stechender Insekten zu werden, helfe es auch, deren Lebensgewohnheiten zu kennen, erläuterte die Biologin. So sind zum Beispiel Malariamücken in der Dämmerung und in der Nacht aktiv. In Malariagebieten ist deshalb der nächtliche Schutz besonders wichtig: Das Repellent sollte man abends auftragen und zusätzlich imprägnierte Bettnetze verwenden. Anders bei den Mücken, die das Denguefieber übertragen. Diese sind – außer in den heißen Mittagsstunden – tagsüber aktiv. Mückenschutz am Morgen und bedeckende Kleidung für den gesamten Körper schützen hier am besten.

Forscher haben mehrere Methoden entwickelt, wie sie im Labor an Testpersonen die Wirksamkeit von Mückenschutzmittel prüfen können. Für ihre Tests verwenden die Wissenschaftler vier Mückenarten. Als Standard dient die Gelbfiebermücke. Daneben kommt die Asiatische Tigermücke zum Einsatz. Sie hat inzwischen den Weg als »blinder Passagier« beim Transport von Autoreifen auch bis nach Europa geschafft. Kleine Wasserreservoirs in den Reifen dienten den Mücken als Brutstätte. Die Asiatische Tigermücke überträgt das Chikungunyafieber. Auch die Südliche Hausmücke, die Überträgerin des West-Nil-Virus, findet in den Tests Verwendung. Die vierte Mücke ist die Gambische Malariamücke. Alle vier Arten werden eigens für die Tests gezüchtet und danach getötet. So stellen die Forscher sicher, dass die Insekten frei von Krankheiten sind und auch keine unerkannte Erkrankung einer Testperson auf eine andere übertragen. Übrigens: Nur die Mückenweibchen stechen. Diese benötigen Blut zur Versorgung der Eier. Sie selbst ernähren sich wie die Männchen von zuckerhaltigen Pflanzensäften, die sie aus Pflanzenstängeln oder -blättern saugen.

Die Testverfahren

Beim Käfigtest tragen die Testpersonen das zu prüfende Repellent auf nur einen Arm auf und strecken ihn durch einen Schlauchärmel aus Tuch in eine Box mit Mücken. Dann heißt es warten. In definierten Zeitabständen wird die Zahl der Stiche gezählt. Der Test wird mit einem unbehandelten Arm wiederholt und das Ergebnis verglichen. Diese Methode würde eine Alltagssituation nur bedingt simulieren, so Obermayr. Der Schlauchärmel könne an manchen Stellen den Schutz abreiben und dadurch vermindern. Und so viele Mücken auf kleinstem Raum lauerten in der Natur selten auf ein Opfer. Realistischere Testverfahren seien daher von Nöten. Die BioGents-Forscher haben deshalb ein verbessertes Käfigtest-System entwickelt, das mit weniger Mücken auskommt. Zudem wird der behandelte Arm von außen an den Käfig gehalten und muss nicht mehr durch einen Schlauchärmel gefädelt werden. Die Schutzzeiten, die im neuen Käfigtest gemessen werden, kommen den unter realen Bedingungen ermittelten Schutzzeiten deutlich näher.

Mit einem Olfaktometer oder Y-Rohrsystem, das wie eine Stimmgabel aussieht, testen die Forscher, ob einzelne Wirkstoffe Mücken eher anziehen oder abschrecken, auch auf größere Entfernung. Durch Röhren strömen die Wirkstoffe in einen Testraum. Dann beobachten die Forscher, wohin sich die Mücken bewegen: in Richtung der Duftquelle oder davon weg.

Den Alltagsbedingungen ähneln am besten Raum- und Feldtests. Beim Raumtest befindet sich eine Testperson mit einer genormten Anzahl Mücken in einem klimatisierten Raum. Von den unbedeckten Unterarmen ist einer mit dem Mückenschutzmittel behandelt, der andere dient als Vergleich. Noch größer aber ist die Aussagekraft von Freilandtests: Dabei schützt Kleidung die Versuchspersonen bis auf die Unterschenkel oder Unterarme. Auch hier werden ein behandeltes und nicht behandeltes Bein beziehungsweise Arm miteinander verglichen.

Nicht nur Repellentien, auch Textilien werden auf ihre Durchstech-Sicherheit hin untersucht. Dabei spannen die Forscher eine Materialprobe über ein Behältnis, das mit einigen Mücken gefüllt ist, und halten den Behälter dann eine bestimmte Zeit lang auf die Haut einer Testperson. Im Anschluss werden die Mücken immobilisiert und zwischen den gefalteten Blättern eines DIN A4 großen Papiers gewalzt. Nur diejenigen, die dabei kleine Blutflecke hinterlassen, hatten Blut gesaugt. So können die Forscher einfach zählen, wie viele den Stoff durchstechen konnten.

Ein ähnlicher, von der Weltgesundheitsorganisation vorgestellter Testaufbau (die sogenannten WHO-Kegel oder -Trichter) wird verwendet, um die Wirksamkeit insektizidbehandelter Textilien zu prüfen. Die Mücken werden innerhalb der Trichter für eine bestimmte Zeit dem behandelten Stoff ausgesetzt, im Anschluss werden sie für 24 Stunden in insektizidfreier Umgebung beobachtet und die Anzahl der beeinträchtigten, zum Beispiel flugunfähigen, Stechmücken dokumentiert.

Zahlreiche Mückenabwehrmittel

Inzwischen ist eine umfangreiche Produktpalette an Repellentien im Handel. Außerdem werden Bettnetze und stichfeste Kleidung angeboten. Einige Hersteller imprägnieren die Netze, Bekleidung und Heimtextilien zusätzlich mit insektiziden Wirkstoffen aus der Gruppe der Pyrethroide, was die Abwehrwirkung erhöhen kann. Auch unwirksame Abwehrmittel sind auf dem Markt: Mückenarmbänder zeigen keine erkennbare abschreckende Fernwirkung auf Stechmücken. Als völlig wirkungslos erwiesen sich »Mückenpiepser«, die die Insekten durch Töne einer bestimmten Wellenlänge abschrecken sollen. Manchmal lassen sich die Mücken sogar direkt auf den Geräten nieder.

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