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ZITRONEN-VERBENE

Projekt im Rahmen des Schnupperpraktikums 2018. Hier finden Sie das Skript (enthält unpubliziertes Material, daher zugangsgeschützt).

CHEMOTYPEN OCIMUM

Projekt im Rahmen des Moduls Plant Evolution (Februar-März 2018). Hier finden Sie das Skript (enthält unpubliziertes Material, daher zugangsgeschützt) und ebenfalls Information zu Dünnschicht-Chromatographie pdf.

 

Aromatische Pflanzen

genetic_barcode
Können wir mithilfe von genetic barcodes den Heiligen Basilikum (Tulsi) sicher unterscheiden?
Tulsi_Stomata
Mikroskopische Analyse der Blattepidermis erlaubt eine Unterscheidung zwischen Heiligem Basilikum und seinen Surrogaten, aber was tun, wenn die Blätter zu Pulver verarbeitet wurden?

 

Hintergrund

Dieses Arbeitsfeld begann mit Arbeiten zum Heiligen Basilikum (Tulsi). Basilikum zählt zu den Lippenblütlern (Lamiaceae), eine der artenreichsten Gruppen der Blütenpflanzen. Mehr als 8000 Arten, die teilweise untereinander bastardisieren und auch in ihrer Entwicklung recht veränderlich sind, stellen Forschung und Anwendung vor große Herausforderungen, stellen aber andererseits ein riesengroßes Potential für die Anwendung und Nutzung dar. Basilikum wurde vermutlich vor 4000 Jahren in Indien in Kultur genommen und seit dieser Zeit auch züchterisch verändert. Die in Indien verbreitete Art Ocimum tenuiflorum (früher O. sanctum genannt) ist so etwas wie die natürliche Apotheke der indischen Hausfrau und spielt aufgrund ihrer vielfältigen medizinischen Wirkungen nicht nur eine wichtige Rolle als funktionelles Nahrungsmittel im Ayurveda, sondern wird sogar als Reinkarnation des Gottes Wishnu verehrt und daher in vielen Haushalten auf einem kleinen Hofaltar kultiviert.

Seit etwas mehr als zehn Jahren wird der Heilige Basilikum auch hierzulande immer populärer und vor allem in Teemischungen verkauft. Die stark gestiegene Nachfrage, der ordentliche Preis, den man für Tulsi-Produkte verlangen kann und die große Vielfalt und Veränderlichkeit von Basilikum-Arten führten dazu, dass sich hier zahlreiche Fälschungen tummeln. Ausserdem werden selbst in Indien mehrere Arten als Tulsi bezeichnet und eingesetzt. Um die Verwirrung komplett zu machen, gibt es auch noch  unterschiedliche Formen von Tulsi wie „Krishna-Tulsi“ oder „Vana-Tulsi“, die sich teilweise in ihrer Pigmentierung unterscheiden. Zusätzlich gibt es deutliche Unterschiede in Gehalt und Zusammensetzung von Inhaltsstoffen, die durchaus auch von medizinischer Bedeutung sind. Beispielsweise wird gelegentlich Methyl-Eugenol gebildet, was bei vielen Menschen Allergien auslösen kann.

Fragestellung

Die Möglichkeiten, Tulsi als funktionelles Lebensmittel zu nutzen, sind sehr groß. Um Qualität zu sichern und den Schutz der Verbraucher zu gewährleisten, muss das Durcheinander um Tulsi jedoch etwas gelüftet werden. Das bedeutet vor allem:

  • Entwicklung molekularer Authentifizierung, womit verschiedene Arten von Basilikum, möglichst auch unterschiedliche Formen von Tulsi, unterschieden werden können.
  • Einblick in die Ursachen chemischer Unterschiede (wie etwa Gehalt an Methyl-Eugenol), welcher Anteil ist Genetik, welcher Anteil sind Einflüsse der Umwelt?

 

Vorarbeiten

Basierend auf dem Marker its1 konnten wir im Botanischen Garten eine Referenzsammlung authentifizierter Basilikumarten aufbauen und einen mikroskopischen Test entwickeln, der es erlaubt, O. tenuiflorum von seinen Surrogaten O. basilicum und O. gratissimum zu unterscheiden (Jürges et al. 2009). Inzwischen sind weitere Akzessionen hinzugekommen, ebenso wie weitere Marker, die eine Einteilung in verschiedene Haplotypen zulassen. Gemeinsam mit der Arbeitsgruppe von Prof. Adrian Slater (Leicester University) und Dr. Eike Reich (CAMAG AG) untersuchen wir den Zusammenhang zwischen chemischer Diversität (durch High-Performance Thin Layer Chromatography, HP-TLC), Umweltbedingungen (unterschiedliche Lichtbedingungen) und genetischer Diversität (verschiedene molekulare Marker). Die Idee ist, ein- und dieselben Genotypen mit verschiedenen Methoden vergleichend zu untersuchen, so dass man eindeutige Antworten gewinnen kann. In Zusammenarbeit mit der Firma Cerovac (Bretten) wurden LED-Beleuchtungskammern entwickelt, in denen man Ocimum bei konstanter photosynthetischer Einstrahlung anziehen kann und dann verschiedene Lichtqualitäten zuschalten kann, so dass man verschiedene Photorezeptoren aktiviert: R+B (Aktivierung von Phytochrom), UV-A (Aktivierung von Cryptochrom), UV-B (Aktivierung von UVR8).

Veröffentlichung:

69. Jürges G, Beyerle K, Häser A, Nick P (2009) Development and validation of microscopical diagnostics for ‘Tulsi’ (Ocimum tenuiflorum L.) in ayurvedic preparations, Eur Food Res Technol 229, 99-106 - pdf