Chlorophyllabbauprodukte

Abbildung unten: Gelbe Blätter von Bananenpflanzen leuchten blau, wenn man sie im UV-Licht betrachtet. Diese Lumineszenz wird von einzigartig verzuckerten (hypermodifizierten) Chlorophyllkataboliten hervorgerufen, die sich in den seneszenten Bananenblättern anreichern. Diese Ergebnisse sind ein weiteres Indiz dafür, dass (bestimmte) Abbauprodukte des Chlorophylls physiologische Bedeutung haben und mehr als nur Endprodukte eines Entgiftungsprozesses darstellen. [Bildquelle: Angewandte Chemie, Wiley-VCH]

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Gelbe Blätter von Bananenpflanzen leuchten blau, wenn man sie im UV-Licht betrachtet. Diese Lumineszenz wird von Abbauprodukten des grünen Blattfarbstoffs Chlorophyll erzeugt, die auf eine ganz einzigartige Weise mit speziellen Zuckermolekülen bestückt ("hypermodifiziert") sind und sich in den alternden Blättern anreichern, berichten Bernhard Kräutler und sein Team von der Universität Innsbruck in der Zeitschrift Angewandte Chemie.

Die Forscher vermuten, dass diese langlebigen Abbauprodukte des Chlorophylls physiologische Bedeutung haben.

Interessanterweise findet man in anderen höheren Pflanzen, wie Äpfeln und Birnen, meist nur farblose, nicht fluoreszierende Chlorophyllabbauprodukte. Fluoreszierende Abbauprodukte sind zwar schon früher in alternden Blättern nachgewiesen worden, bisher aber nur als kurzlebige Zwischenprodukte des Chlorophyllabbaus. Vor einiger Zeit hatten Kräutler und Kollegen dann entdeckt, dass Bananen unter UV-Licht blau leuchten. Beim Reifen der Bananen reichern sich in der Bananenschale farblose, aber blau fluoreszierende Abbauprodukte des Chlorophylls an.

Die Verbindungen aus Bananenschalten und Bananenblättern unterscheiden sich, gemeinsam ist ihnen aber, dass sie langlebig ("persistent") sind. Zudem zeigen sie eine strukturelle Gemeinsamkeit: eine bisher einzigartige, komplexe Esterfunktion an einer bestimmten Seitenkette. Diese Gruppe wirkt chemisch stabilisierend und ist eine Erklärung für die ungewöhnliche Langlebigkeit der fluoreszierenden Zwischenstufen in der Banane und ihren Blättern. Das in den Blättern entdeckte Abbauprodukt, Ma-FCC-61 genannt, ist ein Pyrrol-Pigment mit einer bisher unbekannten Ausstattung mit Zuckerbausteinen. Die Forscher schließen nicht aus, dass dieses neuartige Chlorophyllabbauprodukt ein Baustein für bisher nicht nachgewiesene und sogar noch komplexere Pigmente darstellen könnte.

"Wenn sich Blätter von Pflanzen verfärben oder Früchte reifen, treten faszinierende Farben in Erscheinung", sagt Kräutler. "Die leuchtenden Farben der Früchte dürften sich wegen ihrer Signalwirkung auf fruchtfressende Tiere entwickelt haben, um damit die Verteilung ihrer Samen zu gewährleisten. Auch die blaue Lumineszenz von Bananen könnte eine derartige Funktion ausüben", so Kräutler. Das zusätzliche "Anzeigen" von Früchten durch farbenfrohe und möglicherweise leuchtende Blätter könnte ein weiteres optisches Signal der fruchttragenden Pflanzen sein. "In jedem Fall ist aber die bisherige Annahme zu revidieren, nach der Chlorophylle in alternden Blättern immer über einen allgemeinen Weg hin zu nicht fluoreszierenden Abbauprodukten (als Endprodukte) "entsorgt" werden", so Kräutler.

Dr. Srinivas Banala, Dr. Simone Moser, Dr. Thomas Müller, Dr. Christoph Kreutz, Priv.-Doz. Dr. Andreas Holzinger, Prof. Dr. Cornelius Lütz, Prof. Dr. Bernhard Kräutler:
Hypermodifizierte fluoreszierende Chlorophyllkataboliten als Quelle blauer Lumineszenz in seneszenten Blättern.
In: Angewandte Chemie; Online-Veröffentlichung vom 08. Juni 2010, DOI 10.1002/ange.201000294

Quelle: Angewandte Chemie, Presseinformation Nr. 22/2010

Aktualisiert am 05.07.2010.

Permalink: https://www.internetchemie.info/news/2010/jul10/blau-fluoreszierende-chlorophyllabbauprodukte.php