DE69623991T2 - Hemmung des bakterienwachstums in absorbierenden gegenständen durch zugabe an deser bakterien - Google Patents
Hemmung des bakterienwachstums in absorbierenden gegenständen durch zugabe an deser bakterienInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Windeln, denen Mikroorganismen zugesetzt worden sind, wobei die zugesetzten Mikroorganismen aus den Gattungen Lactobacillus oder Lactococcus genommen wurden; diese Mikroorganismen sind so, daß sie, wenn die Windeln regelmäßig für eine kurze Zeit oder für längere Zeit getragen wird, Antagonisteigenschaften gegen unerwünschten Mikroorganismenstämme aufweisen, welche in der Windel oder in der urogenitalen Zone der Person, die die Windel trägt, vorhanden sind oder aufkommen und wobei die Mikroorganismen in solchen Mengen zugesetzt werden und eine solche Aktivität haben, daß sie das Wachstums unerwünschter Mikroorganismen-Spezies in einem Ausmaß unterdrücken, daß die Bildung unerwünschter Gerüche in der Windel verhindert wird.
- Auf dem Fachgebiet sind viele Ausführungen absorptionsfähiger Gegenstände bekannt. Herkömmlicherweise wird der absorptionsfähige Körper solcher Gegenstände durch Defibrierung von Cellulosefasermasse, die z. B. in Rollen, Ballen oder Folien enthalten ist, und Überführen der flockigen Fasermasse in eine Fasermassenmatte, manchmal unter Zumischen sogenannter Superabsorbentien, die Polymere sein können, welche fähig sind, das Mehrfache ihres Körpergewichts an Wasser oder Körperflüssigkeit zu absorbieren, hergestellt.
- Der absorptionsfähige Körper kann auch andere Komponenten enthalten, z. B. Komponenten, die die Fähigkeit des absorptionsfähigen Körpers, Flüssigkeit aufzunehmen und zu verteilen, verbessert und die seinen Zusammenhalt und seine Fähigkeiten, sich einer Verformung bei Verwendung zu widersetzen, erhöht.
- Gegenstände dieser Art können bei der Verwendung leicht unerwünschte Gerüche entwickeln, die unter anderem durch mikrobiellen Stoffwechsel, biologische oder chemische Zersetzung von Komponenten in Körperflüssigkeiten, z. B. Urin oder Menstruationsflüssigkeit, verursacht werden.
- Ein weiteres Problem, das mit der Verwendung absorptionsfähiger Gegenstände verbunden ist, ist das Risiko einer Infektion, die durch patogene Mikroorganismen verusacht wird.
- Ein anderes Problem wird bei den Arbeitsumgebungsrisiken festgestellt, die bei der Handhabung verschmutzter Windeln, die eine große Menge an Mikroorganismen enthalten, auftreten können. Das Wachstums von Mikroorganismen, die in einer verschmutzten, verwendeten Windel während ihrer Lagerung nach der Verwendung stattfinden kann, kann zu verstärkten Geruchsproblemen führen und kann auch das Risiko einer Verbreitung unerwünschter Mikroorganismen erhöhen.
- Ein weiteres Problem sind die verschiedenen Formen der Hautreizung und der Hautinfektionen, die direkt oder indirekt durch Mikroorganismen verursacht werden können.
- Mikroorganismen oder ihre Produkte, von denen bekannt ist, daß sie zum Auftreten unerwünschter Gerüche, zur Verursachung von Infektionen im Harntrakt beitragen oder mit dem Auftreten von Hautproblemen verbunden sind, sind z. B. Mikroorganismen wie Proteus, Pseudomonas, Escherichia, Klebsiella, Enterococcus, Staphylococcus, Streptococcus und Candida.
- Es wurden verschiedene Verfahren zur Vermeidung der vorstehend beschriebenen Probleme vorgeschlagen. SE-A-8505491-4 offenbart Vaginaltampons, die mit Milchsäure oder Lactobacillus-Spezies imprägniert sind. DE-A-23 09 575 beschreibt Vaginaltampons, die mit Doederlein-Bakterien imprägniert werden können. Die internationalen Patentanmeldungen WO 91/11977 und WO 91/12031 beschreiben Verfahren zum Adsorbieren unerwünschter Gerüche in Zeolith, das in einem absorptionsfähigen Gegenstand enthalten ist. Das US-Patent 4 385 632 beschreibt den Zusatz von Kupfersalz zu einer Windel mit der Absicht, die Zersetzung von Harnstoff in Ammoniak zu vermeiden und damit das Auftreten unerwünschter Gerüche zu vermeiden.
- Das US-Patent 3 794 034 beschreibt die Bedeutung des pH in einem absorptionsfähigen Gegenstand und die Bedeutung einer Imprägnierung des Gegenstandes mit einer Puffersubstanz, durch die der pH des Gegenstandes zwischen 4,5 und 6,0 gehalten werden kann, was sowohl unter dem Gesichtspunkt der Hemmung des Wachstums unerwünschter Bakterien und damit der Erzeugung unerwünschter Gerüche als auch bei der Vermeidung einer negativen Wirkung auf die Haut vorteilhaft ist. Die europäischen Patente EP 202127 und EP 311344 beschreiben die Einstellung des pH in einem absorptionsfähigen Gegenstand, der superabsorbierendes Material enthält. Da Puffersubstanzen auf viele superabsorbierende Materialien eine nachteilige Wirkung haben können, ist es notwendig getrennte Maßnahmen zu ergreifen, um unerwünschte Effekte zu vermeiden. Im Fall des europäischen Patents EP 202127 sind das superabsorbierende Material und Puffersubstanzen im absorptionsfähigen Gegenstand in voneinander getrennten Zonen angeordnet. Im Fall des europäischen Patents EP 311 344 wurden die Puffereigenschaften und die superabsorbierenden Eigenschaften in ein und demselben Material kombiniert und es wurde eine getrennte bakterienhemmende Substanz zugesetzte.
- Der Nachteil bei diesen beschriebenen Verfahren besteht darin, daß, wenn nur ein geruchabsorbierendes Agens zugesetzt wird, die Bakterien nach wie vor fähig sind, zu wachsen; und die die Bakterien hemmenden Agentien, die oft selektiv sind, können Risiken, z. B. im Form allergener Eigenschaften oder negativer ökologischer Folgen bei Behandlung des Abfalls verursachen. Darüber hinaus verursacht die Verwendung dieses Agenstyps das Risiko, daß resistente Stämme auftreten werden.
- In der Medizin und in der Lebensmitteltechnologie ist es bekannt, eine Biokonservierung mit Hilfe von bakteriellem Antagonismus als Konservierungsverfahren einzusetzen und mit speziellen Bakterienstämmen zu beimpfen, um Bakterienpopulationen zu begünstigen, die für den Magen und Darm, für gesundheitsfördernde Zwecke nützlich sind. Beispiele in dieser Hinsicht sind herkömmlicher Joghurt und gesäuerte Milch und auch neue bioaktive Nahrungsmittel. Diese Methodologie umfaßt auch die Verwendung von Bakterien, z. B. sogenannten probiotischen Bakterien als Ersatz für antibiotische Bakterien.
- Das kanadische Patent CA 1 298 556 lehrt die medizinische Verwendung von selektierten Lactobacterienstämmen, wobei u. a. ganze Zelle oder Zellfragmente von Lactobacillus eingesetzt werden, um das Auftreten von Infektionen des Harntrakts auszuschließen oder diese zu behandeln. Die internationale Patentanmeldung WO 93/09793 beschreibt die Verwendung von Lactobakterien und Magermilichpräparationen zur Vorbeugung von Infektionen des Harntrakts oder zur Verhinderung von Infektionen des Harntrakts. Die internationale Patentanmeldung WO 92/13577 beschreibt einen Tampon oder eine Damenbinde, die mit einer Kulturmilchsäure-erzeugender Bakterie, vorzugsweise der Gattung Pediococcus, die von gesunden Individuen isoliert worden war, imprägniert worden waren. Der Tampon der die Damenbinde ist für die prophylaktische Behandlung von Infektionen des Harntrakts bestimmt.
- Die Aufgabe der vorliegende Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Windel, der in der Einleitung beschriebenen Art, die es ermöglicht, daß die Windel über einen langen Zeitraum getragen wird, ohne daß Mikroorganismen wachsen oder in einem Ausmaß aktiv werden, daß unerwünschte Gerüche begünstigt werden, daß die Gefahr einer Infektion besteht oder daß sie einen nachteiligen Effekt auf die Haut hat. Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, es zu ermöglichen, daß Antagonist- Mikroorganismen auf den Träger transferriert werden, so daß in der urogenitalen Zone des Trägers das Auftreten einer solchen mikrobiologischen Flora verstärkt wird, wie die, die eine Verhinderung des Auftretens einer Infektion im Harntrakt unterstützen wird. Diese Aufgaben können erfindungsgemäß gelöst werden, indem der Windel Mikroorganismen zugesetzt werden, die aus den Gattungen Lactobacillus oder Lactococcus genommen werden, wobei diese Mikroorganismen so sind, daß sie, wenn die Windel regelmäßig über einen kurzen oder längeren Zeitraum getragen wird, Antagonisteigenschaften gegen unerwünscht Mikroorganismenstämme, die in der Windel oder in der urogenitalen Zone der Person, die die Windel trägt, vorliegen oder entstehen, aufweisen, und wobei die Mikroorganismen in solchen Mengen zugesetzt werden, und eine solche Aktivität haben, daß die Bildung unerwünschter Gerüche in der Windel verhindert wird.
- Fig. 1 gibt das Verhältnis verschiedener Bakterienstämme an, die in Gegenwart von Antagoniststämmen ein gehemmtes Wachstum zeigen; das Verhältnis ist in Prozenten angegeben.
- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Windel der in der Einleitung beschriebenen Art, die es möglich macht, daß die Windel für einen relativ langen Zeitraum getragen wird, ohne daß Mikroorganismen in einem Ausmaß wachsen können, bei dem unerwünschte Gerüche gebildet werden, oder zu einem Ausmaß wachsen können, der eine negative Wirkung auf die Haut hat. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, es zu ermöglichen, daß Antagonist-Mikroorganismen auf den Träger übertragen werden, so daß das Vorliegen einer mikrobiologischen Flora, die eine Verhinderung des Auftretens von Infektionen des Harntrakts unterstützen wird, verstärkt wird.
- Bakterien, die unangenehme Gerüche verursachen, können z. B. zur Familie der Enterobacteriaceae, z. B. Proteus mirabilis, Proteus vulgaris, Escherichia coli und Klebsiella, gehören.
- Bakterien, die Infektionen des Harntrakts verursachen, können z. B. zu den Familien Enterobacteriacae und Micorcoccaceae oder zur Gattung Streptococcus gehören. Beispiele der Spezies und Gattungen sind Escherichia coli, Proteus mirabilis, Enterococcus, Klebsiella, Staphylococcus und Streptococcus.
- Mikroorganismen, die mit Hautinfektionen im Zusammenhang stehen, sind Ascomycetes, Pseudomonadaceae und Micrococcaceae und die Gattung Streptococcus, z. B. Candida albicans, Pseudomas, Staphylococcus und Streptococcus.
- Die Erfindung basiert auf mikrobiologischem Antagonismus. Dieser impliziert, daß ein Mikroorganismus oder Kombinationen von Mikroorganismen andere Mikroorganismen durch Wettbewerb um ein Substrat, pH-Änderung, Bildung von Enzymen, Toxinen, Kohlendioxid, Peroxiden oder Antibiotika, sogenannte Bacteriocine, hemmt/hemmen.
- Antagonistische Mikroorganismen gemäß der Erfindung werden aus den Gattungen Lactobacillus oder Lactococcus genommen und können natürlich auftretende Mikroorganismen sein, die nicht toxisch sind und die keine negative biologische Wirkung auf Menschen, z. B. in Form von Infektionen oder Hautveränderungen, haben.
- Solche antaginistischen Mikroorganismen können auch biotechnisch hergestellt werden.
- Der Zusatz von Mikroorganismen, die Antagonisteigenschaften gegen unerwünschte Stämme von Mikroorganismen aufweisen, die vorliegen, wenn die Windel regelmäßig getragen wird, zu einer Windel ist geeignet, das Wachstum dieser unerwünschten Mikroorganismen oder die Ansiedlung neuer unerwünschter Stämme zu beschränken. Es kann sogar ein Abtöten von Mikroorganismen unerwünschter Spezies auftreten. Es ist notwendig, daß die Mikroorganismen eine Aktivität aufweisen und in Mengen zugesetzt werden, die den gewünschten Effekt liefern. Normalerweise wird dieser. Effekt erreicht, wenn die Anzahl der antagonistischen Mikroorganismen pro absorptionsfähigem Gegenstand 10&sup6; kbE, vorzugsweise 10&sup8; kbE, bevorzugter 10&sup9; kbE übersteigt. Mit regelmäßiger Verwendung ist in diesem Fall eine tägliche Verwendung einer Windel gemeint, wobei die Windel während eines Kalendertages mehrmals gewechselt wird, wie dies bei Produkten, die zur Verwendung bei Kindern oder Erwachsenen mit Inkontinenz bestimmt sind, der Fall ist.
- Ein Vorteil, der durch die Verwendung von antagonistischen Mikroorganismen erreicht wird, besteht darin, daß ein unerwünschter Selektionsdruck auf die Mikroumgebung, z. B. eine Begünstigung potentiell krankheitserregender Mikroorganismen, und damit das Risiko einer Entwicklung pathogener Stämme, die gegenüber Antibiotika und chemopharmazeutischen Präparaten resistent sind, vermieden wird. Da das mikrobielle System auf einem natürlichen biologischen Verfahren basiert, gibt es ein geringeres Risiko ökologischer und toxischer Umweltstörungen.
- Ein antagonistischer Stamm soll eine wachstumshemmende Wirkung auf mehrere der vorstehend genannten unerwünschten Mikroorganismen mit herkömmlichen Wechselwirkungstechniken haben.
- Ein erwünschter antagonistischer Mikroorganismus soll auch fähig sein, bei Lagerung zu überleben, und seine Wachstumsfähigkeit oder seine Fähigkeit, seine Aktivität im absorptionsfähigen Gegenstand beizubehalten, wenn dieser getragen wird, behalten.
- Die Mikroorganismen, die Antagonisteigenschaften aufweisen, können Bakterien oder andere Mikroorganismen, z. B. Pilze sein. Wenn die Antagonistmikroorganismen Bakterien sind, werden diese aus den Spezies Lactobacillus curvatus, Lactobacillus plantarum oder Lactococcus lactis ausgewählt.
- Ein Windelprodukt, das gemäß der Erfindung hergestellt ist, kann eine permeable äußere Folie, die bei Gebrauch nah am Träger liegen soll, vorzugsweise eine für Flüssigkeit undurchlässige Rückseitenfolie, und eine absorptionsfähige Struktur, die zwischen der äußeren Folie und der Rückseitenfolie liegt, umfassen. In einigen Fällen kann zwischen der äußeren Folie und der absorptionsfähigen Struktur z. B. Zellstoffmaterial oder ähnliches Material angeordnet sein. Die Mikroorganismen, die Antagonisteigenschaften aufweisen, können in unterschiedlichen Teilen der Windel, z. B. der äußeren Folie, in der absorptionsfähigen Struktur der Windel, zwischen zwei der Schichten in der Windel, in einem losen Einlagenprodukt in der Windel oder in anderer Weise plaziert sein.
- Die folgenden Beispiele erläutern die Wirkung von antagonistischen Bakterienstämmer detaillierter.
- Als Testflüssigkeit wurde synthetischer Urin, dem ein Mikroorganismenwachtumsmdium zugesetzt worden war, verwendet. Der synthetische Urin enthielt Monoionen, zweiwertige Ionen, Kationen und. Anionen und Harnstoff und wurde nach den Informationen, die in Geigy, Scientific Tables, Band 1, 8. Ausgabe, 1981, S. 53 enthalten sind, hergestellt. Das Mikroorganismenwachstumsmedium basierte auf Informationen, die Hook- und FSA-Medium für Enterobakterien betreffen.
- Die Tests wurden nach den "Agar Overlay"-Verfahren mit der Absicht, den bakteriellen Antagonismus zu untersuchen, durchgeführt. Das Verfahren basiert auf der wachstumshemmenden Substanz, die durch die Lactobakterien produziert wird, und die durch eine Agarschicht diffundiert und das Wachstum der Testorganismen hemmt.
- Milchsäurebakterien, fünf Lactobacillus-Stämme und drei Lactococcus- Stämme wurden in einer geeigneten Brühe in einer Über-Nacht-Kultur kultiviert. Lactococcus wurde in M17 kultiviert und Lactobacillus wurde in MRS kultiviert. M17-Agar (2%) bzw. MRS-Agar (25 ml) wurde mit 1,0 ml der jeweiligen Bakterien vermischt und in einer Petrischale geformt. Die Agarplatten wurden über Nacht bei 37ºC inkubiert, die Platten, die MRS enthielten, wurden in einer CO&sub2;-Atmosphäre inkubiert. In entsprechender Weise wurden Referenzplatten hergestellt, allerdings ohne Milchsäurebakterien. Es wurde eine weitere Schicht, die 25 ml Agar enthielt, über der Schicht, die in den Petrischalen war, geformt und sich verfestigen gelassen.
- Die Testorganismen in Form der Gram-negativen Bakterien Escherichia coli, Klebsielle spp bzw. Proteus spp bzw. jeweils 100, 91 bzw. 50 Stämme wurden in einer Brühe kultiviert und es wurde eine Verdünnung, dei 10&sup7; kbE/ml entspricht, in einem Bertani-Einsatz hergestellt. Die Testbakterien wurden dann mit Hilfe eines sogenannten Steuerstahlstiftreplikators auf die neue Agarschicht aufgestempelt. Die Platten wurden bei 37ºC 24 Stunden inkubiert. Am Ende der Inkubationszeit wurden die Platten gescannt und mit den Referenzplatten verglichen. "Wachstum", "Hemmung" und "Null-Wachstum" wurden für die jeweiligen Testorganismen aufgezeichnet, als die Platten gescannt wurden. Alle Agarschichten wurden hinsichtlich des pHs gemessen und Platten mit einem pH von unter 5,0 wurden erneut mit pH-eingestelltem Agar untersucht.
- Die Restultate sind in den Tabellen 1 bis 6 angegeben und in Fig. 1 dargestellt. Die Gesamtzahl der Testorganismen, die gehemmt wurden oder Null-Wachstum ergaben, wurden in Prozenteinheiten umgerechnet. Die Resultate zeigen, daß das Wachstum der Testorganismen Escherichia coli, Klebsielle und Proteus durch das Vorliegen der Gattung Lactobacillus stark gehemmt wurde, während eine gewisse Hemmung im Fall der Gattung Lactobacillus erhalten wurden. TABELLE 1 Testorganismus: Escherichia coli TABELLE 2 Testorganismus: Escherichia coli TABELLE 3 Testorganismus: Klebsiella spp. TABELLE 4 Testorganismus: Klebsiella spp. TABELLE 5 Testorganismus: Proteus spp. TABELLE 6 Testorganismus: Proteus spp.
- Es wurden fünf Testprodukte hergestellt, von denen jedes aus einem Zellstoff-Fasermassekörper bestand, der ein Fasermassegemisch aus 50% chemithermomechanischem Cellulose-Fasermasse und 50% chemischen Cellulose- Fasermasse mit Zusatz von etwa 5% superabsorptionsfähigem Material bestand. Der Zellstoff-Fasermassekörper war sandwichartig zwischen einem permeablen Nonwoven-Material mit einem Flächengewicht von 23 g/m² und einer undurchlässigen Rückseitenfolie, die aus 33 Tm Polyethylenfilm bestand, angeordnet. Eine Schicht aus Polyester-Zellstoffwatte mit einem Oberflächengesicht von 65 g/m² war zwischen der Nonwoven-Folie und dem Fasermassekörper angeordnet. Ein Gemisch aus gefriergetrockneten Lactobakterien der Gattung Lactobacillus wurde zwischen die Zellstoffwatte und und den Fasermassekörper gegeben, und zwar in einer Menge, die 10&sup8; Bakterien pro Testprodukt entsprach. Dann wurden 50 ml synthetischen Urins nach Beispiel 1 auf den Fasermassekörper aufgebracht. Das Vorliegen von Lactobakterien in den Leisten und am Mund Urethra wurde bei fünf Testsubjekten gemessen, wonach die Personen, die jeweiligen Testprodukte für zwei Stunden in Art einer Windel trugen. Das Vorliegen von Lactobakterien in den Leisten und am Mund der Urethra der Testpersonen wurde erneut Gemessen. Die Resultate sind in Tabelle 7 angegeben. Aus der Tabelle ist zu ersehen, daß die gefriergetrockneten Lactobakterien aktiviert wurden, wenn die Testprodukte von den Testpersonen getragen wurden und daß diese Lactobakterien auch auf die Testepersonen übertragen wurden. TABELLE 7
Claims (8)
1. Absorptionsfähiger Gegenstand, bestehend aus einer Windel, der
Mikroorganismen zugesetzt wurden, dadurch gekennzeichnet, daß die
zugesetzten Mikroorganismen aus den Gattungen Lactobacillus curvatus,
Lactobacillus plantarum oder Lactobacillus lactis genommen wurden, daß die
Mikroorganismen solche sind, daß sie, wenn der absorptionsfähige Gegenstand
regelmäßig über einen kurzen oder längeren Zeitraum getragen wird,
Antagonisteigenschaften gegen unerwünschte Stämme von Mikroorganismen
aufweisen, welche im absorptionsfähigen Gegenstand vorliegen oder im
absorptionsfähigen Gegenstand oder in der urogenitalen Zone der Person, die den
Gegenstand trägt, entstehen, und daß die Mikroorganismen in solchen Mengen
zugesetzt sind und eine solche Aktivität haben, daß sie das Wachstum
unerwünschter Mikroorganismen-Species in einem Ausmaß unterdrücken, daß die
Bildung unerwünschter Gerüche im absorptionsfähigen Gegenstand verhindert
wird.
2. Absorptionsfähiger Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zahl der antagonistischen Mikroorganismen pro
absorptionsfähiger Gegenstand 10&sup6; kbE, vorzugsweise 10&sup8; und bevorzugter 10&sup9; kbE
ist.
3. Absorptionsfähiger Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mikroorganismen so sind, daß sie Antagonisteigenschaften
gegen einen oder mehrere unerwünschte Stämme aus den Familien
Enterobacteriaceae, Micrococcaceae, Pseudomonadaceae und Ascomycetes und
der Gattung Stroptococcus, vorzugsweise aus den Spezies Proteus mirabilis,
Proteus vulgaris, Escherichia coli, Candida albicans und den Gattungen
Klebsielle, Enterococcus, Staphylococcus, Streptococcus und Pseudomonas
aufweisen.
4. Adsorptionsfähiger Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß er ein permeables Material der äußeren Oberfläche, das bei
Gebrauch nahe am Träger liegen soll, ein vorzugsweise für Flüssigkeit
undurchlässiges Rückseitenmaterial, das bei Verwendung distal vom Träger
liegen soll, und eine absorptionsfähige Struktur, die zwischen dem
Oberflächenmaterial und dem Rückseitenmaterial angeordnet ist, umfaßt.
5. Absorptionsfähiger Gegenstand nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mikroorganismen, die antagonistische Eigenschaften
aufweisen, im Oberflächenmaterial des absorptionsfähigen Gegenstands
angeordnet sind.
6. Absorptionsfähiger Gegenstand nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mikroorganismen, die antagonistische Eigenschaften
aufweisen, in der absorptionsfähigen Struktur des absorptionsfähigen
Gegenstands angeordnet sind.
7. Absorptionsfähiger Gegenstand nach Ansprüch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mikroorganismen, die antagonistische Eigenschaften
aufweisen, in einem losen Einlagenprodukt im absorptionsfähigen Gegenstand
angeordnet sind.
8. Absorptionsfähiger Gegenstand nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mikroorganismen, die antagonistische Eigenschaften
aufweisen, zwischen den zwei Schichten im absorptionsfähigen Gegenstand
angeordnet sind.
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