Fichtenharz und Boswellia-Harz – worin unterscheiden sie sich?

Fichtenharz und Weihrauchharz sind beides natürliche Baumharze, chemisch jedoch nicht einfach zwei Varianten desselben Materials. Fichtenharz stammt von der Gemeinen Fichte (Picea abies), während Weihrauchharz von verschiedenen Arten der Gattung Boswellia gebildet wird. Sie unterscheiden sich sowohl im Aufbau des Harzmaterials als auch in den wichtigsten Gruppen ihrer nichtflüchtigen Bestandteile.

Der Unterschied zwischen beiden lässt sich daher nicht auf eine einzelne charakteristische Verbindung reduzieren. Es handelt sich um zwei chemisch unterschiedliche natürliche Systeme, deren biologische Profile sich teilweise überschneiden, deren am besten untersuchte Bereiche sich jedoch unterscheiden. Ergebnisse zu einem Harz lassen sich deshalb nicht automatisch auf das andere übertragen.

Vor einem Vergleich muss zunächst geklärt werden, was der Begriff „Harz“ in der jeweiligen Untersuchung überhaupt bezeichnet. Fichtenharz und Weihrauchharz sind natürliche Materialien, doch in der wissenschaftlichen Literatur werden unter denselben allgemeinen Begriffen oft sehr unterschiedliche Proben und Zubereitungen untersucht.

Bei Fichtenharz kann es sich um frisches Oleoresin, gealtertes Harz, Wund- beziehungsweise Kallusharz, gereinigtes Harzmaterial oder einzelne Harzsäuren handeln. Diese Materialien können sich im Anteil flüchtiger Terpene, Harzsäuren, oxidierter Harzsäurederivate, Lignane und Hydroxyzimtsäure-Verbindungen deutlich unterscheiden.

Beim Weihrauchharz ist eine solche Unterscheidung ebenfalls besonders wichtig. Untersuchungen können rohes Oleo-Gummi-Harz, ethanolische oder andere Extrakte, standardisierte Extrakte, ätherisches Öl oder einzelne Boswellia- und verwandte Triterpensäuren betreffen. Auch zwischen verschiedenen Arten der Gattung Boswellia bestehen deutliche chemische Unterschiede.

Wenn in diesem Artikel von Fichtenharz oder Weihrauchharz die Rede ist, vergleichen wir daher in der Regel die natürlichen Harzmaterialien und ihre charakteristischen Stoffgruppen. Stammt ein Befund aus einer Untersuchung eines Extrakts, einer isolierten Verbindung oder einer bestimmten Zubereitung, gilt er zunächst für genau dieses untersuchte Material und nicht automatisch für das gesamte Harz.

Der größte chemische Unterschied zwischen Fichtenharz und Weihrauchharz liegt im Aufbau ihrer nichtflüchtigen Fraktionen. Bei Fichtenharz spielen insbesondere Diterpen-Harzsäuren und deren veränderte Formen eine wichtige Rolle, während ein charakteristischer Teil der nichtflüchtigen Chemie von Boswellia aus pentacyclischen Triterpensäuren besteht. Die tatsächliche Zusammensetzung ist bei beiden Materialien jedoch wesentlich komplexer.

Fichtenharz besitzt keine einheitliche, unveränderliche Zusammensetzung

Frisches Harzsekret der Fichte ist ein Oleoresin aus flüchtigen Terpenen und einer nichtflüchtigen Harzfraktion. Zu den charakteristischen nichtflüchtigen Bestandteilen gehören Diterpen-Harzsäuren des Abietan- und Pimaran-Typs, darunter Abietin-, Dehydroabietin-, Pimarin-, Isopimarin-, Levopimarin-, Palustrin- und Neoabietinsäure. Auch ihre oxidierten Derivate können von Bedeutung sein.

Fichtenharz ist jedoch nicht nur ein Gemisch aus Harzsäuren. Bei einem gut charakterisierten gereinigten Material aus Picea abies wurde die Zusammensetzung grob auf etwa 60 % Harzsäuren, 30 % Lignane und 10 % p-Cumarsäure geschätzt. Dies ist keine universelle Zusammensetzung von Fichtenharz, zeigt aber, welche Bedeutung auch andere nichtflüchtige Stoffgruppen haben können.

Noch deutlicher kann der Unterschied bei Wund- beziehungsweise Kallusharz sein. Untersuchungen zeigen, dass solches Material sehr reich an Lignanen und Hydroxyzimtsäure-Verbindungen sein und gleichzeitig nur sehr geringe Mengen klassischer Harzsäuren enthalten kann. Der Begriff „Fichtenharz“ allein definiert daher noch kein genaues chemisches Profil.

Die Alterung verändert das chemische Verhältnis im Fichtenharz

Wird Harz längere Zeit Luft, Licht und Umwelteinflüssen ausgesetzt, geht ein Teil der flüchtigen Terpene allmählich verloren, während der nichtflüchtige Anteil relativ an Bedeutung gewinnt. Gleichzeitig laufen oxidative Veränderungen ab, durch die weitere Harzsäurederivate entstehen.

Gealtertes Harz ist deshalb nicht einfach „frisches Harz ohne Geruch“. Es kann ein anderes Verhältnis von Harzsäuren, oxidierten Derivaten, Lignanen und weiteren nichtflüchtigen Verbindungen aufweisen.

Weihrauchharz besitzt eine andere chemische Architektur

Harze der Gattung Boswellia sind Oleo-Gummi-Harze. Neben einem flüchtigen öligen Anteil enthalten sie eine nichtflüchtige Harzfraktion sowie einen bedeutenden Gummi- beziehungsweise Polysaccharidanteil.

Für die nichtflüchtige Harzfraktion sind insbesondere pentacyclische Triterpensäuren charakteristisch. Am bekanntesten sind Boswelliasäuren, sie bilden jedoch nicht das gesamte chemische Profil ab. Daneben kommen Lupeol-, Tirucall- und weitere verwandte Triterpenoide vor.

Auch für Weihrauchharz gibt es keine einzige „standardisierte“ natürliche Zusammensetzung. Die Mengenverhältnisse der einzelnen Verbindungen unterscheiden sich zwischen Boswellia-Arten und auch zwischen einzelnen Proben derselben Art. Ein hoher Gehalt an einer bestimmten Boswelliasäure beschreibt daher nicht automatisch das gesamte chemische oder biologische Profil des Harzes.

Der Hauptunterschied: Diterpen- und Triterpen-Chemie

Als nützliche Vereinfachung lässt sich festhalten: Fichtenharz ist stark durch ein Diterpen-Harzsäure-System geprägt, Weihrauchharz dagegen durch ein pentacyclisches Triterpen-System.

Dabei handelt es sich um einen grundlegenden chemischen Unterschied und nicht nur um andere Mengenverhältnisse ähnlicher Stoffe. Genau deshalb ist es sinnvoll zu untersuchen, ob beide Harze auch teilweise unterschiedliche biologische Profile besitzen. Aus dem chemischen Unterschied allein lässt sich jedoch nicht ableiten, welches Harz für einen bestimmten Zweck wirksamer ist.

Für beide Harze existiert wissenschaftliche Forschung, doch ihre Evidenzbasis ist unterschiedlich aufgebaut. Bei Fichtenharz betrifft ein großer Teil der Daten Mikroorganismen, Biofilme sowie die Biologie von Haut und Wunden. Bei Boswellia ist das Forschungsfeld stärker um Triterpensäuren, Entzündungsmediatoren, Immunantworten und klinische Untersuchungen verschiedener Extrakte entwickelt.

Fichtenharz: von Mikroorganismen bis zur Gewebereaktion

Zu den am besten untersuchten Bereichen von Fichtenharz und verwandten Nadelbaumharzen gehört die antimikrobielle Aktivität. Laboruntersuchungen umfassen Bakterien, Dermatophyten, Hefen und Biofilme. Dabei zeigt sich auch, dass das Testsystem selbst das Ergebnis stark beeinflussen kann: Ein schlecht wasserlösliches Harzmaterial kann sich im Agar deutlich anders verhalten als bei direktem Kontakt oder in einer geeigneten Emulsion.

Ein weiterer wichtiger Bereich ist die Gewebebiologie. Fichtenmaterialien und einzelne Harzverbindungen wurden in präklinischen Modellen hinsichtlich Reepithelisierung, Keratinozytenmigration, Fibroblastenreaktionen und Angiogenese untersucht. Das Forschungsprofil von Fichtenharz beschränkt sich somit nicht auf antimikrobielle Effekte.

Eine Besonderheit von Fichtenharz ist außerdem, dass direkte, wenn auch begrenzte klinische Daten am Menschen vorliegen. Zubereitungen mit Harz der Gemeinen Fichte (Picea abies) wurden bei chronischen und schwierig zu behandelnden Wunden untersucht. Diese Evidenzebene liegt über reinen Labormodellen, gilt jedoch in erster Linie für die konkret untersuchten Zubereitungen und Bedingungen.

Eine ausführlichere Übersicht finden Sie auf der Seite zu wissenschaftlichen Untersuchungen von Fichtenharz.

Boswellia: von Extrakten zu Entzündungs- und Lipidmediatoren

Ein großer Teil der Boswellia-Forschung befasst sich mit Extrakten und einzelnen Triterpensäuren und nicht mit dem Rohharz selbst. Auch die Arten sind nicht austauschbar: Die meisten klinischen Daten am Menschen betreffen insbesondere Extrakte aus Boswellia serrata.

Klinische Untersuchungen sind besonders bei Osteoarthritis und Gelenkbeschwerden zahlreich, das mechanistische Forschungsfeld ist jedoch wesentlich breiter. Untersucht wurden unter anderem PGE2 und mPGES-1, neutrophile Enzyme, Zytokinreaktionen sowie der Stoffwechsel von Lipidmediatoren.

Neuere Untersuchungen sind besonders im Hinblick auf die Resolution von Entzündungsreaktionen interessant. Bei bestimmten Boswellia-serrata-Zubereitungen und einzelnen Boswelliasäuren wurden Einflüsse auf 15-LOX-1 und die Bildung spezialisierter pro-resolvierender Lipidmediatoren untersucht. Dies ergibt ein breiteres und präziseres Bild als die ältere Erklärung von Boswellia hauptsächlich über 5-LOX.

Direkt für Boswellia dalzielii liegen außerdem Labordaten zu Pseudomonas aeruginosa, Biofilmen sowie LPS-stimulierten Reaktionen menschlicher Immunzellen vor. Diese Ergebnisse sind für den Vergleich mit Nadelbaumharzen besonders interessant, lassen sich jedoch nicht automatisch auf andere Boswellia-Arten oder auf jede Zubereitung aus dem Harz übertragen.

Weitere Informationen zu Artenunterschieden, Zusammensetzung und Forschung finden Sie auf der Seite Weihrauchharz.

Die Evidenzprofile überschneiden sich, sind aber nicht identisch

Der Vergleich lässt sich daher nicht auf die einfache Aussage reduzieren, Fichtenharz wirke auf Mikroorganismen und Boswellia auf Entzündungen. Für beide Harze existieren Daten aus mehreren biologischen Bereichen, und ihre Forschungsprofile überschneiden sich teilweise.

Der Unterschied liegt vor allem darin, wo die derzeitige Evidenz am stärksten ist. Bei Fichten- beziehungsweise Pinaceae-Harzen ist der mikrobielle, biofilmbezogene und gewebebiologische Bereich besonders gut entwickelt, bei Boswellia dagegen der Triterpen-, Immun- und Lipidmediator-Bereich. Gerade diese Kombination aus Überschneidung und Unterschied macht den direkten Vergleich beider Harze wissenschaftlich interessant.

Vergleich von Weihrauchharz (links) und Fichtenharz (rechts). Farbe, Transparenz und der Anteil von Rindenstückchen können sich zwischen einzelnen Harzproben unterscheiden.

Ja, ihre biologischen Profile unterscheiden sich, allerdings nicht in dem einfachen Sinn, dass das eine Harz nur an der Oberfläche und das andere ausschließlich auf entzündliche Signalwege wirkt. Untersuchungen zu beiden Harzen weisen auf Wirkungen auf mehreren biologischen Ebenen hin, obwohl ihre chemischen Ausgangspunkte sehr unterschiedlich sind.

Fichtenharz verbindet direkte mikrobielle Effekte mit Gewebereaktionen

Bei Fichtenharz und verwandten Nadelbaumharzen ist insbesondere der antimikrobielle und biofilmbezogene Forschungsbereich gut entwickelt. Harzsäuren und ihre Derivate können mikrobielle Membranen und andere Strukturen beeinflussen. In geeigneten Versuchsmodellen wurden außerdem Effekte auf die Bildung und auf bereits bestehende Biofilme beobachtet.

Fichtenharz ist jedoch nicht nur wegen seiner Wirkung auf Mikroorganismen interessant. Verbindungen aus Picea abies wurden auch hinsichtlich Reepithelisierung und Migration von Keratinozyten untersucht. Dehydroabietinsäure wurde zudem in humanen dermalen Fibroblasten unter entzündlichen Bedingungen erforscht.

Das biologische Forschungsprofil reicht somit von direkten Effekten auf Mikroorganismen bis zu Prozessen der Gewebereaktion und -erneuerung. Ergebnisse zu einer isolierten Harzsäure lassen sich jedoch nicht automatisch dem gesamten natürlichen Harz zuschreiben.

Boswellia eröffnet einen anderen Triterpen- und Lipidmediator-Bereich

Bei Boswellia ist die chemische Ausgangslage eine andere. Boswellia- und andere Triterpensäuren wurden mit mehreren Zielstrukturen in Verbindung gebracht, die an entzündlichen und angeborenen Immunreaktionen beteiligt sind. Untersucht wurden unter anderem mPGES-1 und PGE2, bestimmte neutrophile Enzyme, NF-κB und Zytokinreaktionen.

Die klassische Erklärung von Boswellia hauptsächlich über 5-LOX ist heute zu eng. Boswelliasäuren können 5-LOX in bestimmten Laborsystemen hemmen, der Effekt hängt jedoch stark von den Versuchsbedingungen ab. Neuere Forschung richtet den Blick deshalb verstärkt auf den breiteren Stoffwechsel von Lipidmediatoren.

Besonders interessant ist die pro-resolvierende Achse. Bei einigen Boswellia-serrata-Präparaten und einzelnen Boswelliasäuren wurden Einflüsse auf die Aktivität von 15-LOX-1 und auf die Bildung von Lipidmediatoren untersucht, die mit der aktiven Beendigung einer Entzündungsreaktion verbunden sind.

Direkt für Boswellia dalzielii liegen außerdem Daten über eine Verminderung von TNF-α, IL-6 und NF-κB in LPS-stimulierten menschlichen Immunzellen sowie separate Laborergebnisse zu Pseudomonas aeruginosa und Biofilmen vor.

Der Unterschied liegt in den Schwerpunkten, nicht in einer strikten Trennung

Fichtenharz sollte daher nicht lediglich als „lokal“ oder „oberflächenwirksam“ beschrieben werden und Boswellia ebenso wenig nur als „signalorientiert“ oder „entzündungshemmend“. Beide greifen in mehrere biologische Prozesse ein, und ihre Forschungsprofile überschneiden sich teilweise.

Interessanter ist, dass bei Fichtenharz beziehungsweise verwandter Pinaceae-Chemie der Harzsäure-, Mikroben-, Biofilm- und Gewebebiologie-Bereich besonders stark entwickelt ist, während Boswellia einen ausgeprägten Triterpen-, Immun- und Lipidmediator-Bereich besitzt. Dies ist eine wesentlich bessere Grundlage für die Untersuchung einer möglichen Komplementarität als die Aufteilung in zwei angeblich voneinander getrennte „Mechanismen“.

Für die Kombination von Fichtenharz und Weihrauchharz gibt es eine gute wissenschaftliche Grundlage, ein direkter Vorteil der Kombination ist jedoch bislang nicht nachgewiesen. Der stärkste Grund für ihre gemeinsame Erforschung liegt nicht in ihrer Ähnlichkeit, sondern gerade in ihrer Unterschiedlichkeit: Fichtenharz gehört überwiegend zum chemischen Raum der Diterpen-Harzsäuren, während Boswellia ein anderes pentacyclisches Triterpen-System einbringt.

Für eine Komplementarität gibt es eine gute biologische Grundlage

Auch ihre derzeit am besten belegten biologischen Profile unterscheiden sich. Bei Fichtenharz beziehungsweise verwandter Pinaceae-Chemie ist der antimikrobielle, biofilmbezogene und gewebebiologische Forschungsbereich besonders gut entwickelt, einschließlich Reepithelisierung und Fibroblastenreaktionen.

Bei Boswellia ist dagegen der Triterpen-, Immun- und Lipidmediator-Bereich besonders ausgeprägt, mit Untersuchungen zu PGE2, bestimmten neutrophilen Zielstrukturen, Zytokinreaktionen und neueren pro-resolvierenden Lipidwegen.

Fichtenharz und Boswellia bilden deshalb eine interessante Forschungskombination: Zwei chemisch deutlich unterschiedliche Systeme könnten gemeinsam einen breiteren biologischen Bereich abdecken als jedes für sich. Dies ist eine wissenschaftlich begründete Hypothese der Komplementarität und nicht lediglich eine Marketingvorstellung.

Komplementarität ist nicht dasselbe wie Synergie

Aus getrennten Untersuchungen der beiden Harze lässt sich noch nicht ableiten, dass ihre Kombination besser wirkt als ein einzelnes Harz. Ein direkter Kombinationstest kann ein additives, synergistisches, indifferentes oder antagonistisches Ergebnis zeigen.

Echte Synergie bedeutet, dass der gemeinsame Effekt über das hinausgeht, was aufgrund der einzelnen Komponenten bei einfacher Additivität zu erwarten wäre. Dies lässt sich nicht allein durch unterschiedliche Inhaltsstoffe oder biologische Zielstrukturen belegen. Die Kombination selbst muss bei mehreren Konzentrationen und Mischungsverhältnissen untersucht werden.

Auch die Formulierung ist entscheidend

Bei Harzsystemen kommt eine weitere Ebene hinzu: Was in einer Formulierung enthalten ist, steht biologisch nicht zwangsläufig in gleichem Maß zur Verfügung. Harzsäuren und Boswelliasäuren sind stark lipophile Verbindungen. Träger, Löslichkeit, Viskosität und Verteilung innerhalb einer Formulierung können ihre Freisetzung daher erheblich verändern.

Untersuchungen zu Boswelliasäuren zeigen, dass unterschiedliche Formulierungen desselben aktiven Materials dessen Hautpassage um ein Mehrfaches verändern können. Bei Nadelbaumharzen ist wiederum bekannt, dass ihre geringe Wasserlöslichkeit bereits die Ergebnisse von Labortests stark beeinflussen kann.

Bei einer Kombination müssen deshalb zwei getrennte Fragen beantwortet werden: Ergänzen sich die beiden chemischen und biologischen Systeme, und werden beide aus derselben Formulierung tatsächlich in einem relevanten Konzentrationsbereich freigesetzt?

Der derzeit am besten begründete Schluss lautet daher, dass die Kombination von Fichtenharz und Boswellia eine gute wissenschaftliche Grundlage für Komplementarität besitzt. Ob daraus ein additiver Vorteil, echte Synergie oder lediglich eine Überlappung der Effekte entsteht, muss direkt vergleichend untersucht werden.

Bei beiden Harzen sollten neben möglichen biologischen Wirkungen auch Reizung und Sensibilisierung berücksichtigt werden. Bei Nadelbaumharzen ist dieses Thema insbesondere durch Kolophonium und verwandte Harzsäurematerialien gut bekannt.

Nadelbaumharze besitzen ein bekanntes allergenes Potenzial

Kolophonium ist ein bekannter Kontaktallergen. In den ausgewerteten Daten tritt eine Sensibilisierung gegen Kolophonium bei etwa 1–3 % der Allgemeinbevölkerung auf. In dermatologischen Gruppen, bei denen Epikutantests durchgeführt werden, kann der Anteil höher sein.

Auch in klinischen Untersuchungen mit Fichtenharzsalben wurden allergische Kontaktreaktionen beschrieben. In einer Übersicht wurden solche Reaktionen bei etwa 2 % der behandelten Patienten angegeben, wobei die Gesamtzahl der untersuchten Personen relativ klein war.

Dabei sind nicht nur die ursprünglichen Harzsäuren relevant. Oxidierte Derivate von Harzsäuren, die bei Alterung und Luftkontakt des Harzmaterials entstehen können, spielen ebenfalls eine wichtige Rolle im allergenen Profil von Kolophonium.

Eine Fichtenharzallergie bedeutet nicht automatisch eine Boswellia-Allergie

Fichtenharz und Weihrauchharz gehören chemisch zu deutlich unterschiedlichen Systemen. Bei Fichtenharz dominiert der Bereich der Diterpen-Harzsäuren, während Boswellia durch pentacyclische Triterpene und weitere Bestandteile eines Oleo-Gummi-Harzes geprägt ist.

Eine Allergie gegen Fichtenharz beziehungsweise Kolophonium kann daher nicht automatisch auf Boswellia übertragen werden. Umgekehrt beweist die unterschiedliche chemische Zusammensetzung jedoch nicht, dass eine individuelle Reaktion auf Boswellia ausgeschlossen ist.

Nach einer bereits bekannten allergischen Kontaktreaktion auf ein Harz sollte ein anderes Harz deshalb eher als anderes Material und nicht als garantiert sichere Alternative betrachtet werden.

Was tun bei einer Reaktion?

Treten nach der Anwendung anhaltende Rötung, Juckreiz, Schwellung, Bläschen oder eine andere ausgeprägte Hautreaktion auf, sollte die Anwendung beendet werden. Bei stärkeren, wiederkehrenden oder unklaren Reaktionen ist eine dermatologische Abklärung sinnvoll, gegebenenfalls mit Epikutantestung.

Allgemein lässt sich nicht sagen, dass eines der beiden Harze grundsätzlich besser ist. Fichtenharz und Weihrauchharz sind chemisch unterschiedliche Materialien mit teilweise überlappenden, aber unterschiedlich stark entwickelten Forschungsprofilen.

Bei Fichtenharz ist insbesondere der Forschungsbereich zu Mikroorganismen, Biofilmen sowie Prozessen der Gewebereaktion und -erneuerung gut entwickelt. Bei Weihrauchharz ist dagegen der Triterpen-, Immun- und Lipidmediator-Bereich besonders umfangreich.

Das bedeutet nicht, dass eines der Harze nur auf diese Bereiche beschränkt ist. Ihre biologischen Profile überschneiden sich teilweise, und bei beiden hängt das Ergebnis außerdem vom konkreten Harzmaterial, Extrakt, der Konzentration und der Formulierung ab.

Sinnvoller als die Frage „Welches Harz ist besser?“ ist daher: Welches Harz beziehungsweise welche Zubereitung wurde für den interessierenden Prozess tatsächlich untersucht, und wie stark ist die jeweilige Evidenz?

Gerade der große chemische Unterschied zwischen beiden macht auch ihre mögliche Komplementarität wissenschaftlich interessant. Daraus folgt jedoch nicht automatisch, dass eine Kombination immer besser ist als ein einzelnes Harz.