Artikel als PDF

Schlüsselwörter
J. Köhnlein* und K. Naujox
Hausstaubmilben
Langzeitwirksamkeit von
akariziden Produkten
Allergie
Akarizide Produkte
Wärmefluchtverfahren
Vermehrungsreduktion
Long-term Efficacy of Acaricidal Products
Keywords
House dust mites
Allergy
Acaricidal products
Heat escape method
Reduction of growth
Dipl. Umweltwiss. Johanna Köhnlein,
Katrin Naujox
HygCen, Centrum für Hygiene und
medizinische Produktsicherheit,
Bornhövedstraße 78,
19055 Schwerin,
E-Mail: [email protected]
Summary
Zusammenfassung
The short-term and long-term efficacy of seven acaricidal products against house dust mites was tested in semi-natural biotopes. The reduction of growth
was verified with the heat escape method 24 hours
and six weeks after application of the acaricidal products. The long-term efficacy of the products differed remarkable. Products on the basis of neemoil
and isopropylalcohol were less effective. Strongly
effective was a product, which has besides the acaricidal efficacy also a microbiocid efficacy. Products
with the active ingredients benzylbenzoate or a tannic formulation also showed a high reduction.To estimate the acaricidal efficacy the results of short term
trials alone are not sufficient. Products have to be
evaluated because of their long-term efficacy. The
heat escape method performed in the long term trial
can differentiate between the different products and
application methods.
Die Kurzzeit- und Langzeit-Wirksamkeit
von sieben akariziden Mitteln gegen
Hausstaubmilben wurde in standardisierten Milbenbiotopen getestet. Die Vermehrungsreduktion der Milbenpopulation wurde 24 h und sechs Wochen nach
Einsatz der akariziden Produkte mit dem
Wärmefluchtverfahren überprüft. Es ergaben sich deutliche Unterschiede zwischen den Produkten. Die Produkte auf
Neemölbasis in Kombination mit Isopropylalkohol erwiesen sich als am geringsten wirksam. Als besonders effektiv in der
Milbenbekämpfung zeigten sich Produkte,
welche neben der akariziden Wirkung
auch noch eine mikrobiozide Wirkung besitzen sowie Produkte mit dem Wirkstoff
Benzylbenzoat oder Tanninsäure.
Abbildung 1: Dermatophagoides pteronyssinus (Hausstaubmilbe), 500fach vergrößert.
Quelle: eye of science, Meckes + Ottawa.
427
H M d 28 J h
2003 H f 11
Zur Beurteilung eines akariziden Effektes
sind die Ergebnisse von Kurzzeit-Versuchen nicht ausreichend, vielmehr muss
ein Produkt nach dem Langzeiteffekt beurteilt werden. Das Wärmefluchtverfahren im Langzeit-Test kann aussagekräftig
zwischen verschiedenen Produkten und
Applikationsarten unterscheiden.
(Hyg Med 2003; 28 [11]: 427–430)
Einleitung
In den letzten Jahren ist in vielen westlichen Ländern die Prävalenz von Asthma,
Heuschnupfen und atopischer Dermatitis
gestiegen (1, 2, 3, 4). Eine mögliche Ursache dafür ist eine höhere Belastung von
Innenräumen mit Allergenen der Hausstaubmilben. Auf Grund der Verbesserung
der Innenraumisolation der Wohnungen
und der dadurch bedingten geringeren
Luftwechselrate steigen Luftfeuchte und
Temperatur innerhalb der Wohnungen und
bieten so ideale Bedingungen für Hausstaubmilben (1, 3).
Hausstaubmilben (Abb. 1) sind Gliedertiere und gehören zur Klasse der Spinnentiere (Arachnidae). Günstige Lebensbedingungen haben Hausstaubmilben in
einem Temperaturbereich zwischen 15°C
und 30°C mit einem Optimum bei 25°C
und einer relativen Luftfeuchte zwischen
55% und 85% mit einem Optimum bei
75% (5). Sie sind lichtscheu und daher in
den tieferen Schichten von Matratzen, Teppichen, Staub und textilen Materialien zu
finden. Die Nahrung besteht u. a. aus Hautschuppen und Mikroorganismen
Die Exkremente der Milben sind verantwortlich für das allergene Potenzial von
Hausstaubmilben. Bisher sind zwei Majorallergene Der p1 und Der f1 genau identifiziert (6). 1–2 µg Der p1 pro Gramm Staub,
das entspricht 100 Milben pro Gramm
Staub, stellen die Schwellenkonzentration
an Hausstaubmilben-Majorallergen dar, die
bei Prädisponierten das Risiko für die Entwicklung eines Asthmas deutlich erhöhen
(3).
Die Symptome einer HausstaubmilbenAllergie sind mit denen von Heuschnupfen
und Asthma vergleichbar. Nach Diagnose
einer Hausstaubmilbensensibilisierung ist
die Allergenkarenz, d. h. die Vermeidung
eines Kontaktes mit dem Allergen, eine entscheidende Therapiemaßnahme zur Reduzierung von Krankheitssymptomen und
des Medikamentenbedarfs (3, 6).
Um vorbeugend das Sensibilisierungsrisiko zu senken und bei bereits bestehender Hausstaubmilbenallergie die Symptome zu verringern, muss die vorhandene
Hausstaubmilbenpopulation dauerhaft
eliminiert werden. Im Handel ist ein großes Angebot an akariziden Produkten,
auch als „Anti-Milbenmittel“ bezeichnet,
mit den unterschiedlichsten Wirkstoffen
erhältlich. Besonders heftig umworben
werden „umweltfreundliche“ Produkte
auf der Basis von Neemöl/Niembaumsamenöl.
Die Prüfung und Zulassung akarizider
Produkte hinsichtlich ihrer Wirksamkeit
unterliegt bislang keiner einheitlichen Methodik. Aus der Literatur ist das Wärmefluchtverfahren bekannt (5, 7). Erfasst
wird mit dieser Methode das Fluchtverhalten von überlebenden Milben.
Im Jahre 2002 wurden 15 akarizide
Produkte hinsichtlich ihrer Pharmakologie, Inhaltsstoffe und Verpackung „gutachterlich“ beurteilt (8). Ob im Rahmen
der Beurteilung auch Versuche mit Milben durchgeführt wurden ist nicht bekannt.
Produkt
Wirkstoffangaben
laut Hersteller
A
Material und Methodik
Im Rahmen der vorliegenden Studie wurden sieben Produkte, die akarizide Wirkstoffe allein oder in Kombination enthalten, mit Hilfe des Wärmefluchtverfahrens
auf ihre Wirksamkeit überprüft.
Die Prüfungen wurden in zwei Zeitintervallen durchgeführt. Im ersten Teil
der Studie wurde die akarizide Wirkung
der unterschiedlichen Wirkstoffe 24 h
nach Anwendung getestet.
Im zweiten Teil wurde die Wirksamkeit der Produkte sechs Wochen nach der
Anwendung überprüft. Ein Entwicklungszyklus von Milben dauert vier
Wochen. Es war daher interessant zu prüfen, ob Milben überlebt haben und sich
weiter vermehren konnten. Die Langzeitversuche wurden einmal reproduziert.
Ein Teppichstück wurde mit einem
Standardverfahren mehrfach gewaschen.
Dadurch wurde sichergestellt, dass jegliche Reste von Tensiden und Chemikalien
aus dem Teppich entfernt worden waren.
Aus diesem Teppichstück wurden Quadrate von 55 cm Größe geschnitten.
Diese wurden mit künstlichem Hausstaub
(9) angeschmutzt, mit Milbenfutter, bestehend aus Barthaaren und Hefeextrakt,
versehen und in Petrischalen gelegt. Diese
Biotope wurden für mindestens 2 h in
Milben in
verschiedenen
Entwicklungsstadien
Milbeneier
Schimmelpilze
Benzylbenzoat
B
Tanninsäure
C
Neemöl
D
Neemöl, Orangenterpene,
Isopropylalkohol
E
Ethanol,
Didecylammoniumchlorid
+
F
Niembaumsamenöl
G
Neemöl, Isopropanol
NK1
NK2
Wasser
NK1 = Negativkontrolle, keine Behandlung
NK2 = Negativkontrolle, Behandlung mit Wasser
nicht vorhanden
wenig vorhanden
massenhaft vorhanden
Tabelle 1: Resultate der mikroskopischen Untersuchung der Milbenbiotope 6 Wochen nach Applikation
der unterschiedlichen akariziden Mittel A–G (Versuch 1).
428
H M d 28 J h
2003 H f 11
eine feuchte Kammer bei 70–80 % relativer Luftfeuchte und Temperaturen zwischen 20 und 25 °C inkubiert. Anschließend wurde jedes Biotop mit 50 adulten
Hausstaubmilben bestückt. Damit die
Milben sich verkriechen können, erfolgte
vor Anwendung der Produkte eine weitere Inkubation in der feuchten Kammer
für mindestens 2 h (5).
Die Anwendung der akariziden Produkte erfolgte nach Herstellerangaben
durch „feuchtes Einsprühen“ des Biotops.
Auf Grund der unterschiedlichen Sprühvorrichtungen ergaben sich Volumina
von 0,10ml/cm2 bis 0,18ml/cm2. Selbstverständlich wurden diese Volumina in
allen Tests eingesetzt.
Um die Wirkung der Produkte im
Kurzzeitversuch zu testen, wurde das
Wärmefluchtverfahren verwendet. Die
Biotope wurden nach Applikation für
24 h in der feuchten Kammer inkubiert,
nach Ablauf der Inkubationszeit mit Klebefolie überklebt, auf eine Wärmeplatte
gelegt und mit einer lichtundurchlässigen
Platte abgedeckt. Die Temperatur wurde
kontinuierlich erhöht bis in den Biotopen
40 °C erreicht war. Nach 1 h wurden die
Folien abgezogen und auf Klarsichtfolie
geklebt. Diese Prozedur wurde noch einmal bei 50 °C wiederholt. Da Hausstaubmilben Temperaturen über 55 °C nicht tolerieren, wurde auf eine weitere
Erwärmung der Biotope verzichtet (4).
Die Kontrolle der Temperatur erfolgte mit
Temperaturfühlern in den Biotopen. Die
Wärmewirkung von unten bewirkt eine
Verringerung der relativen Luftfeuchte
und veranlasst die Milben zu einer
Fluchtbewegung nach oben in kühlere
und feuchtere Luftschichten. Dabei werden sie an der Klebefolie fixiert. Die Milben auf den Folien werden mit Hilfe eines Rasters unter dem Stereomikroskop
ausgezählt (5, 7). Es wurde die komplette
Teppichfläche ausgewertet.
Zur Überprüfung der Langzeitwirkung erfolgte nach ebenfalls nur einmaliger Behandlung der Biotope mit den
akariziden Produkten eine Inkubation für
sechs Wochen in der feuchten Kammer.
Danach wurde das Wärmefluchtverfahren, wie oben für den Kurzzeitversuch
beschrieben, durchgeführt.
Produkt
Aufgebrachtes
Volumen
(lt. Herstellerangaben)
[ml/cm2]
Versuch 1
Vermehrungsreduktion
R [%]
Versuch 2
Vermehrungsreduktion
R [%]
A
0,10
96
100
B
0,18
100
82
C
0,10
100
64
D
0,12
99
82
E
0,14
100
100
F
0,10
28
0
G
0,16
44
0
Tabelle 2: Vermehrungsreduktion nach Durchführung des Wärmefluchtverfahrens im Langzeitversuch.
Anzahlbehandelte Milben
Ergebnisse
R = (1 Anzahl
) 100 [%]
unbehandelte Milben
Kurzzeitversuch
Alle eingesetzten Produkte zeigten im
Kurzzeitversuch eine deutliche Wirkung.
Im Wärmefluchtverfahren konnten keine
Hausstaubmilben nachgewiesen werden.
Aus den Kontroll-Biotopen waren
22–30 % der ausgesetzten Milben nachzuweisen.
Langzeitversuch
Sechs Wochen nach Einsatz der akariziden
Produkte erfolgte vor Beginn des Wärmefluchtverfahrens zunächst eine mikroskopische Untersuchung der Milbenbiotope,
d. h. der inkubierten Teppichstücke, auf
Schimmelpilze. Während der Auswertung
der Klebefolien nach Durchführung des
Wärmefluchtverfahrens, wurde das Vorkommen unterschiedlicher Entwicklungsstadien der Milben sowie von
Milbeneiern notiert.
Wie in Tabelle 1 aufgeführt, konnte
bei mehreren behandelten Biotopen ein
leichter Schimmelpilzbefall beobachtet
werden. Das mit Produkt F behandelte
Biotop wies hingegen einen starken
Schimmelpilzbefall auf.
Milbeneier sowie Milben in verschiedenen Entwicklungsstadien konnten insbesondere bei den Produkten F und G sowie den Kontrollen beobachtet werden.
Um die akarizide Wirksamkeit der
Produkte zu beurteilen, wurde die Vermehrungsreduktion (R) nach folgender
Formel berechnet (7):
429
H M d 28 J h
Je höher die Vermehrungsreduktion,
umso wirksamer ist das akarizide Produkt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Nachdem sich im ersten Langzeitversuch die Produkte F und G als besonders
gering wirksam erwiesen hatten, wurde
der zweite Langzeitversuch mit diesen
Produkten doppelt angesetzt. Mit je einem Biotop erfolgte die Reproduktion
von Versuch 1, die wie in Tabelle 2 dargestellt, in noch niedrigerer Vermehrungsreduktion resultierte. Die anderen
beiden Biotope wurden noch ein zweites Mal behandelt und eine Woche später
im Wärmefluchtversuch untersucht.
Nunmehr betrug die Wiederfindung bezogen auf die anfangs ausgesetzte Milbenanzahl 24 % bei Produkt F und 108 %
bei Produkt G. Dies entspricht einer Vermehrungsreduktion von 82,6 % (Produkt
F) und 21,7 % (Produkt G). Somit ist insbesondere Produkt G auch nach einer
zweiten Applikation als praktisch wirkungslos anzusehen.
Diskussion
In der vorliegenden Studie wurden unter kontrollierten, standardisierten Bedingungen sieben Produkte, die nach Herstellerangaben eine akarizide Wirkung
besitzen, auf ihre Wirksamkeit überprüft
und miteinander verglichen.
Der Einsatz standardisierter Biotope
in feuchten Kammern mit optimalem
Klima für Hausstaubmilben sowie die
2003 H f 11
Durchführung eines modifizierten Wärmefluchtverfahrens mit einer Maximaltemperatur von 50°C ermöglichen eine
reproduzierbare Wiederfindung überlebender Milben im Langzeitversuch.
Alle Produkte zeigten eine hohe
Wirksamkeit im Kurzzeitversuch. 24 h
nach Anwendung der akariziden Produkte konnten im Wärmefluchtversuch
keine Hausstaubmilben nachgewiesen
werden. Diese hohe, aber nur kurzfristige
Wirksamkeit lässt vermuten, dass es sich
hier bei einigen Produkten nur um eine
narkotisierende, mobilitätseinschränkende Wirkung handelt, dies dürfte insbesondere für die Produkte der Fall sein,
die sich im Langzeitversuch nicht bewährten.
Die Schwankungen zwischen dem ersten und zweiten Langzeitversuch lassen
sich durch das biologische System selbst
erklären. Von den zufällig ausgewählten
Milben ist die Zusammensetzung der Geschlechter nicht bekannt. Ein größerer
Anteil weiblicher Milben erhöht die
Nachkommenzahl in behandelten und
den unbehandelten Kontroll-Biotopen
und wirkt sich somit auf die Berechnung
der Vermehrungsreduktion aus. Der
zweite Versuch bestätigt in der Aussage
die Ergebnisse des ersten Versuchs.
Die Behandlung der Biotope mit den
Produkten aus Niembaumsamenöl bzw.
Neemöl und Isopropanol verhindert das
Populationswachstum nicht, sondern ermöglicht zu einem Anstieg der Population. Auch die zweimalige Anwendung
der Produkte F und G erzielt nicht den
ausgelobten Erfolg. Die Vermehrungsreduktion lag zwischen 0 % und 44 %. Neben adulten Milben konnten nach Applikation der Produkte F und G eine große
Anzahl von Milbeneiern auf den Klebefolien gefunden werden, also ein weiterer Hinweis auf die Vermehrungsaktivität.
Darüber hinaus waren Milben in
unterschiedlichen Größen und Entwicklungsstadien vorhanden. Das mit Produkt
F behandelte Biotop zeigte zudem in beiden Versuchen einen starken Schimmelpilzbefall. Milben leben häufig in Symbiose mit Schimmelpilzen, die die
Nahrung sozusagen „vorverdauen“ und
für Milben leichter zugänglich machen.
Interessant ist auch die Tatsache, dass
Neemöl gelöst in Wasser (Produkt C) oder
in Kombination mit Orangenterpenen
(Produkt D) mit einer Vermehrungsreduktion von 100% bzw. 64 % und 99 %
bzw. 82 % eine deutlich höhere akarizide
Wirkung aufweist als in Kombination mit
Propan-2-ol. Möglicherweise sind neben
Wasser in Produkt C noch weitere wirksame Substanzen enthalten.
Die Wirkstoffe im Neemöl/Niembaumsamenöl, sogenannte Azadirachtine
bewirken bei einigen Insekten Störungen
in der Produktion des Häutungshormons
Ecdyson bzw. der Juvenilhormone. Dies
führt zu Phänomenen wie Fraßstopp, Inaktivität, Häutungshemmung und Mortalität. Die Übertragbarkeit dieser Befunde
auf Hausstaubmilben muss noch durch
weitere Studien bewiesen werden.
Der Einsatz der Produkte mit den
Wirkstoffen Benzylbenzoat oder Tanninsäure führte zu einer deutlichen Reduktion der Milben, aber nicht zur völligen
Vernichtung der Population.
Nach einer Behandlung mit Produkt
E, Didecyldimoniumchlorid, vermutlich
Didecyldimethylammoniumchlorid, konnten im Wärmefluchtversuch keine Hausstaubmilben nachgewiesen werden. Didecyldimoniumchlorid ist eine quaternäre
Ammoniumverbindung mit einem ausgelobten breiten Wirkungsspektrum gegen
Bakterien, Pilze und Hefen. Der Verlust der
Nahrungsgrundlage bzw. der Organismen,
mit denen Milben in Symbiose leben, führt
auch zu einer Reduktion der Milbenpopulation.
Akarizide Produkte werden häufig
von Personen angewendet, die bereits
eine Allergie gegen Hausstaubmilben und
möglicherweise weitere Allergene aufweisen. Daher muss neben der Wirksamkeit des Anti-Milbenmittels das vom Produkt ausgehende Gefährdungspotenzial
hinsichtlich einer Haut- und Schleimhautreizung sowie das Sensibilisierungsrisiko berücksichtigt werden.
Von Benzylbenzoat sind bei sachgemäßer Anwendung trotz der bekannten
haut- und schleimhautreizenden Wirkung
des Stoffes, in der Anwendungskonzentration keine akut toxischen Wirkungen
auf den Menschen bekannt (10). Untersuchungen über die Langzeitwirkung niedriger Konzentrationen sind nicht bekannt. Das Produkt sollte jedoch nicht von
allergisch disponierten oder empfindlichen Personen angewendet werden.
Auch im Falle von Tanninsäure und Orangenterpenen sind eine haut- und schleimhautreizende Wirkung bekannt.
Die akariziden Mittel A, B und E,
gefolgt von C und D können, ordnungs-
430
H M d 28 J h
gemäß angewendet, Sanierungsmaßnahmen gegen Hausstaubmilben unterstützen.
Empfehlenswert ist die Anwendung
im Winter, wenn die Milbenpopulation
auf Grund der geringeren relativen
Feuchte in der Wohnung niedriger ist.
Eine Wiederholung der Behandlung nach
2–3 Monaten erhöht die Effektivität (7).
Um eine dauerhafte Reduzierung von
Hausstaubmilben und HausstaubmilbenAllergenen zu erreichen, müssen jedoch
weitere Maßnahmen wie Senkung der
Luftfeuchte durch häufiges Lüften, der
Austausch von Matratzen durch Matratzen mit milbendichten Überzügen sowie
das Entfernen von Teppichböden und
„Staubfängern“ durchgeführt werden.
Literatur
1. Mutius E: Epidemiologie allergischer Erkrankungen, in Heppt, W et al. (Hrsg.):
Allergologie Springer 1998; 1–12.
2. Schulze-Werninghaus, G: Allergische
Atemwegserkrankungen – Diagnostik am
Beispiel des Asthma bronchiale. Internist
2001; 8 [42]: 1096–1107.
3. Schmidt S: Sinnvolle Wohnraumsanierungsempfehlungen bei Hausstaubmilben,
Tier- und Schimmelpilzallergie (Teil 1).
Allergo J 1998; 7 [3]: 156–163.
4. Custovic, A et al: Allergen avoidance in the
treatment of asthma and atopic disorders.
Thorax 1998; 53: 63–72.
5. Bischoff E, Fischer A, Wetter G: Untersuchungen zur Ökologie der Hausstaubmilben. Allergologie 1986; 9 [2]: 45–54.
6. Lau, S:Allergenkarenz und Klimatherapie
in Heppt, W et al. (Hrsg.): Allergologie
Springer 1998; 147–152.
7. Koren, W: Allergen avoidance in the home
environment, 1995; ISBN 90-386-0147-6.
8. ÖKOTEST-Ratgeber Gesundheit und Fitness 2, September 2002; 62–65.
9. Schober,G.: Control of allergenic mites and
funghi in house dust: Allergologie 1991.
10. Kniest FM, Bischoff ERC: Wirksamkeit und
Sicherheit der Milbenbeseitigung durch einen neuen Benzylbenzoat enthaltenden
Waschzusatz: Vortrag auf dem 16. European Congress of Allerg. and Clinical Immunology 1995.
2003 H f 11