Abschlussbericht Projekt: „Verminderung der ... - BLE

Qualitätsmangel Schwarzfleckigkeit - Einfluss antioxidativer Substanzen auf
die Schwarzfleckigkeitsneigung von Kartoffeln
Ernst H., Wulkow A., Pawelzik E. 2008: Qualitätsmangel Schwarzfleckigkeit. Einfluss
antioxidativer Substanzen auf die Schwarzfleckigkeitsneigung von Kartoffeln. Kartoffelbau
59, 408-412.
Kartoffelknollen bilden infolge mechanischer Belastungen reaktive Sauerstoffspezies, die
in der Zelle in hohen Konzentrationen Protein- und Lipidschäden verursachen und die
Zellmembranen schädigen können. Antioxidantien sind in der Lage, diese reaktiven Sauerstoffspezies
zu binden, die Knolle vor Zellschädigungen zu schützen und so möglicherweise
zur Minderung der Schwarzfleckigkeit beizutragen. Im Rahmen eines Forschungsvorhabens
wurden Kartoffelknollen aus einem typischen Anbaugebiet in Niedersachsen auf den
Gehalt an antioxidativen Verbindungen sowie die Aktivität antioxidativer Enzyme untersucht.
Dabei war zu klären, ob ein Zusammenhang zur Schwarzfleckigkeit, die als Folge
mechanischer Belastungen der Knollen auftreten kann, gegeben ist.
Reaktive Sauerstoffspezies werden in der Zelle als Nebenprodukte des aeroben Stoffwechsels
gebildet (Davies 2000; Vranová et al. 2002). Sowohl tierische als auch pflanzliche
Organismen verfügen über ein antioxidatives Schutzsystem, welches die gebildeten
freien Radikale auf ein unschädliches Niveau reduzieren kann (Wojtaszek 1997). Bei einem
gestörten Gleichgewicht zwischen antioxidativen Substanzen und reaktiven Sauerstoffspezies
herrscht oxidativer Stress, der die Zellen und ihre Organellen schädigen kann
(Davies 2000; Shigeoka et al. 2002).
Erklärungsbox
Reaktive Sauerstoffspezies
… sind reaktionsfreudige Sauerstoffverbindungen, die an verschiedenen Zellorten - vornehmlich
in den Mitochondrien und im Zellplasma - durch Reduktion des O 2 -Moleküls
entstehen. Aufgrund ihrer Radikalform kommt es zu Oxidationsprozessen an Lipiden und
Proteinen, die zu einer Membranschädigung führen können.
Die Kartoffelknolle ist aufgrund ihrer Beschaffenheit, Größe und ihres Gewichtes besonders
anfällig für mechanischen Stress, dem sie während der Ernte und der anschließenden
Lagerung, Umlagerung oder Verarbeitung zwangsläufig ausgesetzt ist. Sie reagiert darauf
u.a. mit der Produktion reaktiver Sauerstoffspezies (Yahraus et al. 1995; Laerke et al.
2000) und bildet Melaninpigmente, die 1 bis 2 mm unterhalb der Schale - vor allem in den
Knollenrandzonen und im Bereich des Gefäßbündelrings - auftreten und erst bei der Verarbeitung
als nicht klar abgegrenzte blaugraue bis schwarze Verfärbungen sichtbar werden
(Kolbe und Haase 1997; Schuhmann 1999) (Abb. 1).
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