Die Zoopharmakologie und Tier Selbst-Medikamentation

Wildtiere verwenden Pflanzen oder Mineralien, um ihre Gesundheit zu erhalten und Krankheiten wie durch einen Parasitenbefall zu bekämpfen. Dieses Verhalten wird Zoopharmakognosie und Tier-Selbstmedikamentation genannt.

Teil 1 – in diesem Blog geht es um die folgenden Themen:

Teil 2 (folgt in kürze im nächsten Blog-Beitrag)

  • Wie erkennt das Tier, welche Pflanze/Stoff seine Gesundheit unterstützt? 
  • Warum isst mein Pferd Giftpflanzen und hat nachher eine Kolik und mein Hund Schokolade, mit welcher er sich vergiftet?
  • Was ist der Unterschied von der angewandte Zoopharmakologie zu der Zoopharmakognosie?

Erklärung vom Begriff und Geschichte der Zoopharmakologie

Der Begriff Zoopharmakognosie wurde erst 1987 als eine wissenschaftliche Ausrichtung bekannt, jedoch kann das Verhalten der Selbst-Medikamentation von Wildtieren bis mindestens auf die Zeit der alten Griechen zurückgeführt werden. 

Der Begriff Zoopharmakognosie wurde erst 1987 als eine wissenschaftliche Ausrichtung bekannt, jedoch kann das Verhalten der Selbst-Medikamentation von Wildtieren bis mindestens auf die Zeit der alten Griechen zurückgeführt werden. 

In dem Menschen Tiere beobachtet haben, wie sie organische oder anorganische Substanzen in ihrer Umgebung zu bestimmten Zeiten und Gesundheitszuständen einnahmen, konnten sie mögliche Pflanzen erkennen, welche bei uns Menschen ähnlich wirken und helfen könnten. Vielfach kommt das Wissen von unseren Vorfahren von dem beobachten ihrer Umgebung und der Tierwelt.

Was bedeutet "Zoopharmakologie"?

Zoo =  Tier/ Lebewesen; pharmako =  Heilmittel, Gift; logie = für Lehre, Wissenschaft

Die Zoopharmakologie ist direkt übersetzt die Heilmittellehre bei Wildtieren oder eben, die Tier Selbst-Medikamentation.

Die angewandte Zoopharmakologie ist die Heilmittellehre von domestizierten Tieren, inbegriffen Zootiere, Nutztiere und Heimtiere.

Hinweis: Wir sind nicht in einem Arzneimittelgesetzt unterwegs und machen keine Heilmittelversprechungen - dies ist einfach die wörtliche Übersetztung.

Was machen die Forscher, welche die Zoopharmakologie studieren?

Forscher dokumentieren, was Tiere in der freien Wildbahn unternehmen, um gesund zu bleiben (prophylaktisch) oder um wieder gesund zu werden.

„Nach Ansicht von Huffmann und Vitazkova ist das Studium der Selbst-Medikamentation dem Verständnis gewidmet, wie Tiere auf eine potenzielle Bedrohung ihrer Gesundheit und reproduktiven Fortpflanzungsfähigkeit reagieren und wie diese Verhaltensweisen innerhalb einer Population aufrechterhalten werden. 

Es ist wichtig zu berücksichtigen, dass die wissenschaftliche Untersuchung der Selbst-Medikamentation von Tieren nicht auf der Annahme beruht, dass Tiere eine angeborene „Weisheit“ besitzen, durch die sie fehlerfrei wissen, was gut für sie ist. Vielmehr handelt es sich bei den Selbst-Medikamentations-Strategien um Überlebensfähigkeiten, die durch natürliche Selektion geschärft wurde.“ Übersetztes Zitat von (Costa-Neto)

Das schwierige ist, Tiere zu beobachten und immer sagen zu können, ob das Tier dies isst wegen dem Energie-Aspekt oder dem Gesunderhaltungs-Aspekt. In der Paxis ist es so, das sich vieles überschneidet. Was ist Medizin und was ist Nahrung?

Zitiert ein Beispiel aus dem Buch von Cindy Engel (nebenbei: jeder, welcher sich mehr mit der Zoopharmakognosie beschäftigen möchte, empfehle ich dieses Buch. Ich verdiene nichts daran, finde es aber wirklich toll geschrieben!):

Die Huftierherden in den Ebenen der Serengeti in Tansania verteilen sich entsprechend den Mineralien im Boden und in den Pflanzen. Wenn Gnus kalbern, wandern sie von den üppigen Weiden im Norden in die südlichen Ebenen. Dort grasen sie im Schatten von Vulkanen, wo das Gras auf schehaltigem Boden wächst und daher reich an Kalzium und Phosphor ist, Mineralien, die während der Säugezeit von essentieller Bedeutung sind.

Neben genügend Energie-Aufnahme müssen die Tiere (wie auch wir Menschen) genügend Mineralien zu uns nehmen. Dies finden sie in Pflanzen, Böden oder in anderen Tieren (z.B. Knochen). Und weiter aus dem Buch:

Es ist offensichtlich, dass die alltäglichen Ernährungsgewohnheiten – zur richtigen Zeit für die gegebenen Bedingungen das richtige Futter zu wählen – untrennbar mit der Gesunderhaltung verbunden ist.

Wie wird das Tier reagieren, wenn es erkrankt? Momentan wird die Reaktion zu einer Krankheit in fünf Level aufgeteilt: 

  1. Krankes Verhalten (Lethargie, Depression, Anorexia, Verringerte Körperpflege, Verhaltensfieber, Sonnenbaden Verhalten)
  2. Verhaltensvermeidung oder Verringerung der Möglichkeit einer Krankheitsübertragung (durch Vermeidung von Kot kontaminiertem Essen, Wasser oder Substraten)
  3. Auswahl von Nahrungsmittel mit präventiver oder gesundheitserhaltender Wirkung (Essen, die routinemäßig in kleinen Mengen oder in begrenztem Umfang verzehrt werden)
  4. Die Einnahme einer Substanz zur Heilung einer Krankheit oder von deren Symptomen (Verwendung von toxischen oder biologisch aktiven Stoffen in geringer Häufigkeit oder in kleinen Mengen, die kaum einen Nährwert haben)
  5. Anwendung einer Substanz auf den Körper oder einen Lebensraum zur Behandlung oder Kontrolle von Vektoren oder äusserlichen Gesundheitszuständen 

Die Selbst-Medikamentation beinhaltet dabei die Level drei und Vier. 

Was Fitness und Gesundheit in der Tierwelt bedeutet

Wenn ein Tier erkrankt, nehmen wir an durch einen Parasitenbefall, so wird dies dazu führen, dass ein Tier nicht mehr sein volles Energiepotential hat. Was bedeutet das in der Wildnis?

  • Du kannst sterben. Wenn du Krank bist, kannst du von der Herde oder vom Rudel ausgeschlossen werden. Wenn du nicht mehr schnell genug bist, kannst du gefressen werden.
  • Du kannst dich nicht mehr Fortpflanzen. Studien haben ergeben, das Weibchen (bei Säugetieren und Vögel beobachtet) parasiten-freien, gesunde Männchen zur Paarung bevorzugen. In der Biologie wird von der „Fitness“ gesprochen.
    Falls du dich wunderst, wie das geht: Tiere geben über ihren Geruch allerlei Information preis, welcher wiederum über den Geruchssinn des anderen quasi gelesen wird. Dies trifft auch auf den Gesundheitsstatus zu.

Es macht also Sinn, wenn ein Tier über Mechanismen verfügt, welche er dazu nutzten kann, sich selber zu helfen. 

Die Wichtigkeit vom sekundären Pflanzenstoffwechsel

Für ein gutes Wachstum, genügend Energie und die Möglichkeit der Fortpflanzung braucht das Tier eine Ernährung, welche sie gesund hält. Energie liefern besonders die Kohlenhydrate, Fette und Eiweisse aus dem Primärstoffwechsel der Pflanze.

Produkte vom sekundären Pflanzenstoffwechsel kommen nur in geringen Mengen in den Pflanzen vor. Hierzu zählen unter anderem ätherische Öle, Bitterstoffe, Alkaloide, Flavanoide, Gerbstoffe und Saponine.

Bild von (Lisa Abraham, 2019) – Das Bild zeigt sehr vereinfacht auf, wie unterschiedliche Produkte des Sekundärstoffwechwels über unterschiedliceh Stoffwechselwege entstehen und wie diese mit dem Primärstoffwechsel zusammenhängen. Hier hervorgehoben werden Terpene, phenolische Verbindungen und „stickstoffhaltige Sekundärprodukte“ (Alkaloide).

Bisher sind etwa 200 000 unterschiedliche Strukturen von pflanzlichen Sekundärmetaboliten bekannt. Die Wirkung kommt stark auf den Stoff, welcher oft sehr spezifisch in einer Pflanze enthalten ist, an. Hier einige Beispiele, wie diese wirken könnten:

  • Frass-Schutz oder als Anlockung (z.B. für die Samenverbreitung)
  • Als Abwehrschutz gegen Infektionen durch Bakterien, Pilze, Viren
  • Signalstoffe um mit anderen zu kommunizieren (darüber gibt es schon viele spannende Bücher)
  • Als Farbstoff

«Produkte des sekundären Stoffwechsels bestimmen also das charakteristische Wirkprofil der Pflanze, während Primärstoffe nur auf indirekte Art pharmakologisch wirken, indem sie Löslichkeit, Resorption, Adsorption der eigentlichen Wirkstoffe positiv oder negativ beeinflussen.» zitiert aus dem Buch Heilpflanzen Praxis heute

Viele Jahre wurden die sogenannten sekundären Pflanzenstoffe, die keinen Nährwert oder Energie bringen, vernachlässigt, für «nichts weiter gut» und als Abfallprodukt abgestempelt. Bis herausgefunden wurde, dass diese für den Körper sehr wichtig sind (bei Mensch und Tier). Danach wurde ein Augenmerk auf diese wichtigen Stoffe in unserem und den Tieren ihrem Leben gelegt. Heute ist bekannt, das die Wirkstoffe in Arznei- und Gewürzpflanzen, sekundäre Metaboliten aus dem sekundären Pflanzenstoffwechsel sind.

Die dünne Grenze zwischen einem Heilmittel und Gift oder der bekannte Spruch: „Die Dosis macht das Gift“

Eine Pflanze, respektive deren Inhaltstoffe können ein Segen für das einte Tier, aber giftig für das andere sein. Die feine Grenze, ob eine Substanz oder Inhaltstoff als Heilmittel oder Giftpflanze eingestuft wird, wird von der Dosierung bestimmt. 

Je nach Dosierung wird man mit einem Stoff in einen Bereich kommen, welcher nichts nützt, welcher wirkt oder zu stark wirkt und somit giftig wird. Hierbei können die Bereichen unterschiedlichen breit sein.

Wenn der grüne Bereich doppelt so breit ist, so wird die Pflanze nicht so schnell in einen roten Bereich kommen (zum Beispiel bei der Kamille). Wenn der grüne Bereich sehr schmal ist, so wird ist es möglich, schneller im roten zu landen (häufig bei Alkaloiden der Fall).

Vergiftungen treten dann auf, wenn «zu hoch» (kann für den einzelnen unterschiedlich sein) dosiert wird oder zu stark äusserlich appliziert wird (zum Beispiel pur auf die Haut). Zudem kommt es nicht nur auf den oder die Stoffe an, welche eingenommen werden, sondern auch auf denjenigen, welche sie zu sich nimmt.

Aus diesem Grund ist es sehr wichtig, dass das Tier das Mittel/ Substanz selber aussuchen kann, indem diese separat vom Essen angeboten werden und selber dosieren kann. 

Warum das funktioniert, erfährst du im nächsten Blog-Beitrag Teil 2.

Die Beziehung zwischen Pflanzen und Tieren 

Wie kam es dazu, dass Tiere Pflanzen als Medizin und Nahrung einsetzten? Was sind unterschiedliche Möglichkeiten, warum die Pflanze einen bestimmten Inhaltstoff produziert, und was für Möglichkeiten, dass das Tier davon einen Nutzen findet:

  • «Erste Hilfe Apotheke der Pflanze» – die Eigennutzung (englisch: Exploitation)
    Die Pflanze produziert sekundäre Pflanzenstoffe wie ätherische Öle, um sich selber vor Viren, Bakterien oder Pilzen zu schützen. Wenn das Tier die Pflanze isst, so hat diese die gleiche oder ähnliche Wirkung/Funktion in seinem Körper. 
  • «Ich will nicht gefressen werden» – der Frass-Schutz (englisch: Counter-Exploitation) 
    Pflanzen, welche besonders Alkaloide und Bitterstoffe enthalten, produzieren diese, um nicht gefressen zu werden. Wenn ein Tier daran knabbert, so wird er keinen zweiten Biss nehmen wollen – da es sonst zu Nebenwirkungen führt. 

    Wenn aber ein Tier krank ist und diese Inhaltstoffe sucht, so werden diese im spezifischen gegessen (siehe Sensorische Modulationstheorie im nächsten Blog Beitrag), ohne das Nebenwirkungen auftreten.
  • Physiologische Adaption
    Die Pflanze hat keinen, für uns, ersichtlichen pharmakologischen Nutzen für die Pflanze wie z.B. als Farbstoff – hat aber eine Wirkung auf Tiere und Menschen. Oder es gibt Tiere, welche sich im Laufe der Evolution an einen bestimmten Sekundärmetaboliten angepasst haben und das Essen der Pflanze für das Tier keine Vergiftung auslöst -während bei anderen Tieren schon.

Die oben drei genannten Strategien können sich in einer Pflanze natürlich auch überlappen und unterschiedliche gleichzeitig eintreten.

Wichtig dabei zu beachten, ist immer, dass Tiere nicht eine Pflanze der Pflanze wegen aussuchen, sondern wegen den Inhaltsstoffen von den Pflanzen. 

Auf der Weide: Ursprünglich vs. heute – ein weiterer Aspekt der Zoopharmakognosie

Viele Landschaften beinhalten eine Mischung aus diversen Pflanzen Spezies, welche zur Ernährung wie auch als Heilkräuter dienen, mit einer Mixtur aus primären und sekundären Pflanzenstoffen. 

Wenn eine Wildpferd Herde durch die Wiesen gehen, um zu weiden, haben oder hatten sie eine grosse Auswahl an unterschiedlichen Pflanzen. Oder sie konnten weiterlaufen und andere Pflanzen, respektive ihre Inhaltstoffe «suchen».

Die heutigen Weiden beinhalten meist keine grosse Auswahl an Pflanzen mehr, welche unterschiedliche sekundäre Pflanzenstoffe enthalten. Hier ein Beispiel und das Ergebnis aus einer Untersuchung:

Eine Schafherde wurde die Möglichkeit gegeben, auf einer Weide zu grasen, welche unterschiedlich aufgebaut war. Die einte Weidehälfte hatte viele Pflanzen, welche einen hohen Anteil an unterschiedlichen sekundären Pflanzenstoffen enthielten. Die andere Weidehälfte war aus «normalem» Grasland.

Wenn die Zusatznahrung einer Schafherde einen hohen Tanningehalt enthielt, grasten die Herde auf der Weide mit den sekundären Pflanzenstoffen. Wenn Nahrung Tanninarm war, weidete die Herde auf den «Gräser-Weiden».

Schlussfolgernd: Je nach Zusammensetzung ihrer «Zusatz»-Nahrung wählten sie andere Pflanzen aus. 

«Die Selbstmedikation hat das Potenzial, die Gestaltung nachhaltiger Weidesysteme zu erleichtern, um die Qualität des Bodens sowie die Gesundheit und das Wohlergehen der Tiere zu verbessern. Das Verständnis der Nahrungssuche als dynamisches Streben nach Homöostase wird zur Umsetzung von Managementprogrammen führen, bei denen Pflanzenfresser nicht nur Zugang zu vielfältiger und nahrhafter Nahrung, sondern auch zu einer Reihe von Heilpflanzen haben.

Was sind also die Auswirkungen und Vorteile der Zoopharmakognosie? Das Potenzial und die Vorteile der Zoopharmakognosie sind enorm, insbesondere bei der Erhaltung und Bewirtschaftung von Wildtieren, Landwirtschaft, Ökosystemen, Viehbestand und Tiergesundheit, und sie kann dazu beitragen, die Auswirkungen der Industrie auf die Umwelt zu verringern und eine synergistischere Beziehung zwischen Menschen und Natur zu schaffen. 
“ Zitiert und übersetzt von Studie Vilalba, 2007

Beispiel der Zoopharmakognosie vom Verhalten zur Substanz

Sehr gut untersucht und dokumentiert ist das Verhalten der Tier-Selbstmedikamentation von Affen. Aber bei vielen Tieren wie Bären, Elefanten, Tiger, Leoparden, Vögel, ist das Verhalten der Zoopharmakognosie beobachtet worden. 

Verhalten: Bitter Pith Chewing und das Verhalten von gesamten Blättern hinunterschlucken (Whole Leaf Swallowing») bei Schimpansen, Bonobos oder Gorillas

Wann: Bei Darmparasiten wie Wurmbefall

Nachdem die Tiere beobachten wurden, wie sie zum Beispiel die Bitter Pith Chewing durchgeführt haben, wurden die Pflanzen untersucht. Hier eine Tabelle, die zeigt, welche Inhaltstoffe die Tiere zu sich nehmen in diesem Moment:

Beim Bitter Pith Chewing werden besonders Pflanzen v.a. der Spezies Vernonia sp. ausgesucht. Diese enthalten u.a. Steroidglykoside (Vernonioside), freie Aglykone von diesem Glyksoid (Vernonid) und Sesquitperenlaktone (Vernadoline, Vernolide hydroxyvernolide, Vernodalol). 

Vernadoline ist eine hoch toxische Substanz, besonders in den Rinden und Blätter der Vernonia sp., im «pith», der Markröhre in unsignifikanten Mengen vorhanden. Hierbei ist zu sagen, das die Schimpasen & co. immer nur den pith verwenden, nie die Blätter oder die Rinden. Wie der Name „Bitter Pith Chewing“ schon sagt ist das ganze sehr bitter, die Mengen eingenomment sind Nähwertmässig unbedeutend. Die Schimpansen nehmen auch jeweils nur eine Dosis, dann mindestens einen Tag zu einer Woche nicht mehr. Obwohl die Pflanze das ganze Jahr zugänglich wäre, äussern sie dieses Verhalten besonders in der Regenzeit, ebenfalls die Zeit von den Wurminfektionen.

In vitro Test von Vernonioside und Vernodaline zeigten signifikante Inhibition von Bewegung von allen Erwachsenen Stadien Parasiten und von Erwachsenen weiblichen Eier-lege Kapazitäten.

Bild von Wang et al, 2018

Im nächsten Blog-Artikel geht es darum, wie die Zoopharmakognosie möglich ist. Melde dich am Newsletter an, sodass ich dir die neusten Blogs senden kann.

Quellen:

Buch Caroline Ingraham, Animal Self-medication – How animals heal themselves using essential oils, herbs and minerals, Ingraham Trading; 2nd edition 2018 

Buch Wild Health – Gesundheit aus der Wildnis, Cindy Engel, Animal Learn Verlag, 3. Auflage 2016

Zoopharmacognosy (Plant Animal Interaction); Shankar Shukla et al; Evidence based validation of traditional medicine; India; 2021

Review, Zoopharmacology: A way to discover new cancer treatments; Dominguez-Martin et al.; biomolecules, 2020

The origins of zoopharmagonosy: how humans learned about self-medication from animals; Alvaro et al; International Journal of Applied Research; Spain; 2019

The evolution of self-medication behaviour in mammals, Lucia c et al.; Biological Journal oft he Linnean Society, 2019

Bioaktive sekundäre Pflanzenstoffe und ihre Wirkung in Pflanzen und Menschen; Diplomarbeit von Lisa Abraham; Karl-Franzens-Universität Graz, 2019

Self-medication in chimpanzees (pan troglodytes) or why ethnobotanists should include great apes into their studies; 2018; CAS in Ethnobotany and Ethnomedicine, University of Zürich, Myriam Jager-Honegger

Steroidal Saponins from Vernonia amygdalina Del. and Their Biological Activity; Wang et al; Molecules; 2018

Primates Self-medication, passive prevention and active treatment – a brief review; Michael Huffman, International Journal of Multidisciplinary Studies, 2016

A Review on Zoopharmacognosy; M.Ansari et al; International Journal of pharmaceutical and chemical sciences; Departement of Pharmaceutics, India, 2013 

Zoopharmacognosy, the self-medication behavior of animals, Eraldo Medeuros Costa-Neto; Interfaces Cientificas, 2012

Zoopharmacognosy, Self-medication in wild animals; r. Raman, S. Kandula, Resonance, University Madurai, India 2008

Self-medication and homeostatic behaviour in herbivores: learning about the benefits of nature`s pharmacy; J. Villalba, F. Provenza, Animal, 2007

Duden, Das Wörterbuch medizinischer Fachausdrücke, 6. Auflage, Dudenverlag

Heilpflanzen Praxis Heute, Band 1 Arzneipflanzenportraits, Siegfried Bäumler, Elsevier, 2. Auflage

https://www.ipb-halle.de/oeffentlichkeit/forschung-leicht-erklaert/

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