Gudronul de mesteacăn, identificat pe vestigii din Paleoliticul mijlociu la Königsaue, în Germania, era folosit pentru fixarea uneltelor. În laborator, unele probe de gudron produse experimental au inhibat Staphylococcus aureus, o bacterie implicată în infecțiile rănilor. Autorii consideră că rezultatul susține explorarea unei posibile întrebuințări medicinale de către neanderthalieni.
Studiul semnat de Tjaark Siemssen, Aderonke Oludare, M. Schemmel, J. Puschmann și Matthias Bierenstiel a fost publicat la 18 martie 2026 în PLOS One. Cercetătorii au analizat șase probe produse experimental, nu mostre arheologice: rezultatele măsoară proprietățile materialului, fără să dovedească aplicarea lui pe răni în trecut.
Șase probe au fost produse din scoarța a două specii de mesteacăn
Echipa a folosit Betula pendula și Betula pubescens, două specii documentate în Europa Pleistocenului târziu, potrivit studiului din PLOS One. Scoarța a fost colectată de pe arbori morți, de pe terenuri publice din districtele Lüchow-Dannenberg, Cuxhaven și Rhein-Sieg-Kreis, în Germania.
Exemplare ale celor două specii au fost identificate și depuse în ierbarul Universității din Bonn, unde plantele sunt păstrate pentru consultare și verificare. Betula pendula are numărul de inventar 4155, iar Betula pubescens, 4156.
Gudronul se obține prin descompunerea termică a scoarței în condiții cu puțin oxigen. Extractul inițial cuprinde fracțiuni uleioase și apoase; încălzirea ulterioară elimină componente volatile și îl îngroașă. În funcție de prelucrare, materialul poate rămâne un lichid uleios sau poate deveni tare și casant la temperatura camerei.
Au fost folosite trei metode de producție:
- Metoda cu recipient metalic: scoarța îndesată într-un recipient cu capac și fund perforat a fost încălzită cu un foc aprins deasupra, timp de aproximativ 120 de minute. Gudronul s-a scurs într-un recipient mai mic, așezat dedesubt.
- Metoda prin condensare: cantități mici de scoarță au fost arse sub o suprafață rezistentă la foc, precum piatra. Gudronul depus pe suprafață a fost apoi răzuit. Procedeul produce mai puțin material decât celelalte două.
- Metoda cu structură înălțată din lut: scoarța a fost prelucrată într-o instalație reconstruită pentru cercetarea tehnicilor paleolitice.
Metoda cu recipient metalic este documentată în contexte istorice. Cea prin condensare a fost propusă în cercetări anterioare ca posibil procedeu din primele etape ale producției de gudron de către neanderthalieni.
Cantitatea obținută pentru fiecare dintre cele șase probe a variat între 0,06 g și 0,69 g. Autorii leagă variațiile de posibile diferențe în materia primă, în condițiile exacte de încălzire și în proprietățile naturale ale scoarței.
Efectul antibacterian a apărut împotriva uneia dintre cele două bacterii testate
Activitatea probelor a fost evaluată printr-o versiune modificată a metodei Kirby-Bauer, un test de difuzie pe discuri care urmărește zonele unde creșterea bacteriană este inhibată. Cercetătorii au testat Staphylococcus aureus și Escherichia coli.
Rezultatele împotriva Staphylococcus aureus au diferit între probe:
- BT5 a produs cea mai mare zonă de inhibiție, de 10,5 ± 0,7 mm. Proba provenea din Betula pendula, fusese obținută prin metoda structurii înălțate și a fost testată la concentrația de 133 mg/mL.
- BT1, BT2, BT4 și BT6 au produs zone de inhibiție între 7,0 și 7,5 mm, corespunzătoare unei activități descrise de autori drept moderată.
- BT3 nu a avut efect măsurabil.
Împotriva Escherichia coli, niciuna dintre probe nu a produs inhibiție măsurabilă. Valoarea raportată, de 6 ± 0,0 mm, corespunde în test absenței activității antibacteriene.
Prin comparație, gentamicina, antibioticul folosit drept control pozitiv la o doză de 10 micrograme pe disc, a produs zone de 22-23 mm împotriva ambelor bacterii. Controlul negativ nu a produs inhibiție.
Staphylococcus aureus este o bacterie Gram-pozitivă, categorie caracterizată printr-un strat gros de peptidoglican în peretele celular. Escherichia coli este Gram-negativă și are o membrană externă suplimentară, care poate împiedica pătrunderea substanțelor antimicrobiene. Autorii discută această diferență structurală ca explicație pentru efectul selectiv observat.
Analiza celor șase probe nu a identificat o relație clară între metoda de producție și eficacitatea antibacteriană. Gudronul obținut prin condensare și cel produs în structura înălțată au putut da rezultate apropiate: efectul nu depindea de folosirea unei instalații subterane.
Cercetătorii propun o întrebuințare suplimentară pentru adezivul paleolitic
Utilizarea gudronului de mesteacăn pentru fixarea uneltelor este documentată arheologic în Germania, pe coasta Țărilor de Jos și în Italia. Studiul pornește de la acest rol cunoscut și examinează dacă același material putea fi util și în îngrijirea pielii.
Siemssen și colegii săi situează posibilitatea explorării proprietăților pentru îngrijirea rănilor cel puțin în stadiul izotopic marin 7 (MIS 7), adică acum aproximativ 191.000-243.000 de ani. Intervalul aparține interpretării istorice a autorilor, nu unei datări a probelor produse pentru experiment.
Argumentul lor include cantitatea mică necesară pentru aplicarea pe piele: aproximativ 0,2 g de gudron pot acoperi circa 100 cm². O asemenea cantitate putea rezulta ca produs secundar al fabricării adezivului pentru unelte. Autorii consideră, de asemenea, că proprietățile adezive și consistența materialului făceau contactul cu pielea foarte probabil în timpul manipulării.
Comparația etnografică include comunitățile Mi’kmaq din estul Canadei, unde extractul de scoarță de mesteacăn, numit maskwio’mi, este folosit pentru răni și afecțiuni ale pielii. Numele este tradus ca ulei din scoarță de mesteacăn. Metoda de producție cu recipiente metalice a fost reconstituită din relatările orale ale vârstnicilor comunității.
Studiul menționează și întrebuințări ale gudronului ca adeziv și pentru îngrijirea rănilor în comunități Yakut și Saami, acestea din urmă din Laponia. Exemplele arată utilizări medicinale documentate ale materialului, dar nu constituie dovezi directe pentru o practică neanderthaliană.
Autorii așază experimentul în cercetările despre îngrijirea membrilor comunităților neanderthaliene. La El Sidrón, în Spania, în tartrul dentar al unui individ au fost detectate semnale asociate mușețelului și cozii-șoricelului, plante interpretate ca posibil folosite medicinal. Coada-șoricelului a fost identificată și la peștera Shanidar, în Kurdistanul irakian.
Tot la Shanidar, rămășițele unui individ cu tibia secționată, dar vindecată, au fost interpretate ca dovadă a dependenței de îngrijirea oferită de grup. Cercetările discutate în studiu includ îngrijirea dentară la El Sidrón și sprijinul acordat persoanelor cu dizabilități.
O altă întrebuințare propusă în cercetări anterioare este protecția împotriva insectelor. Autorii amintesc numeroasele resturi de insecte zburătoare din situri neanderthaliene precum Lichtenberg și Salzgitter-Lebenstedt, în Germania, precum și cercetări genetice despre răspunsul imunitar. Această posibilitate este distinctă de efectul antibacterian testat în experiment.
Compoziția chimică poate explica diferențele dintre extracte
Cercetările anterioare discutate de echipă au identificat în gudron derivați fenolici, inclusiv catecoli și guaiacoli, considerați posibili contribuitori la efectele antibacteriene și antifungice. Autorii notează că și compușii volatili ar putea participa la activitatea observată.
Studiul compară rezultatele cu date încă nepublicate ale lui Kaliaperumal și colegilor săi despre două extracte de maskwio’mi produse industrial din Betula papyrifera. Extractul TE1 a produs zone de inhibiție de 18-20 mm împotriva unor tulpini de Staphylococcus aureus, iar TE2, de 11-12 mm, față de 7,0-10,5 mm pentru probele active din experimentul actual.
În acele extracte au fost identificați peste 60 de compuși bioactivi, între care fenoli, monoterpene și triterpene. Activitatea mai mare a TE1 a fost asociată cu concentrația mai ridicată de triterpene, inclusiv derivați de betulină și lupeol. Pentru TE2, autorii cercetării comparative au propus că proporția mai mare de derivați de naftalină ar putea contribui la efectul mai slab.
Ambele extracte comparative au avut activitate mai redusă împotriva bacteriilor Gram-negative, cu inhibiție minimă asupra Escherichia coli și Klebsiella pneumoniae. Cercetări asupra extractelor de frunze de Betula aetnensis și asupra extractelor cu etanol din Betula papyrifera au descris, de asemenea, o activitate mai pronunțată împotriva Staphylococcus aureus decât împotriva bacteriilor Gram-negative.
Evaluarea unei utilizări terapeutice cere și teste de toxicitate
Experimentul a măsurat numai activitatea antibacteriană in vitro, adică în laborator, în afara unui organism. Autorii cer ca acest rezultat să fie evaluat împreună cu riscurile identificate în alte cercetări asupra extractelor de gudron.
Teste anterioare au evidențiat efecte toxice și mutagene, adică posibilitatea producerii unor modificări ale materialului genetic. În experimente celulare, extractele de gudron de mesteacăn au provocat moarte celulară programată și leziuni ale materialului genetic.
Arderea scoarței poate produce și hidrocarburi aromatice policiclice, substanțe pentru care cercetările citate discută afecțiuni respiratorii și efecte cancerigene. Gudronul are însă utilizări medicinale documentate în mai multe comunități și era mestecat în mezoliticul european.
Pentru continuarea cercetării, echipa propune caracterizarea chimică detaliată a probelor prin cromatografie cu spectrometrie de masă, măsurarea hidrocarburilor aromatice policiclice și teste toxicologice standardizate. Acestea ar urma să examineze toxicitatea celulară, efectele mutagene și eventuala adecvare terapeutică.
Autorii cer și experimente care să izoleze factorii ce modifică activitatea antibacteriană, precum și verificarea rezultatelor prin metode de cultivare bacteriană sau prin măsurarea absorbției luminii în culturi.
