Infomappe - Merck Jugend forscht - Merck KGaA

Kurzfassung Stand 9
Thema Chemischer Kampf ums Keimen
Teilnehmer: Name (Alter) Anschrift Schule/Institution/Betrieb
Michael Matz (17) 65719 Hofheim Main-Taunus-Schule
Hofheim
Stephan Amann (17) 65719 Hofheim Main-Taunus-Schule
Hofheim
Till Langbein (19) 65719 Hofheim Main-Taunus-Schule
Hofheim
30 Jahre Jugend forscht @ Merck; Hessischer Landeswettbewerb am 14. und 15. März 2012
www.merck.de/jugend-forscht
Fachgebiet Biologie
Betreuung: Herr Dr. Hoffmann
Ort der Projekterstellung: Main-Taunus-Schule
Langjährige Beobachtungen unseres Betreuers, dass im Schulgarten an Stellen mit dem
Frühjahrsblüher Scharbockskraut kaum andere Wildkräuter zu finden waren, führten zu unserem
"Forschungsauftrag", den möglichen Ursachen nachzugehen.
Wir sammelten daher im Frühjahr 2011 große Mengen dieses Hahnenfußgewächses (Ranunculus
ficaria), sowie der verwandten Küchenschelle (Pulsatilla vulgaris), trockneten sie bzw. froren sie
ein für spätere Untersuchungen. Getrocknete Pulver dieser Pflanzen konnten wir im Naturstoff-
handel erwerben.
Unsere vergleichenden Keimversuche mit Samen, Knollen und Zwiebeln diverser ein- und
zweikeimblättriger Pflanzen belegten eindeutig stark keimhemmende Wirkungen durch
Scharbockskraut und Küchenschelle. Die Keimhemmung ist nicht vom Licht abhängig, jedoch
stark von der Konzentration der Inhaltstoffe des Scharbockskrauts. Sie lässt sich durch
Auswaschen meistens wieder aufheben. Die Auswirkungen auf Wurzelbildung und
Streckungswachstum bei Kartoffeln und Zwiebeln haben wir ebenso dokumentiert, wie die
Veränderungen der Mitose in Wurzelspitzen von Mais.
Mittels Trennmethoden wie präparativer Dünnschichtchromatographie, sowie Wasserdampf-
Destillation, haben wir aus der Fülle der chemischen Inhaltsstoffe in den Rohextrakten eine
keimhemmende Fraktion mit wenigen Substanzen isoliert. Die genaue Aufklärung der Strukturen
erfolgte mit Gaschromatografie gekoppelter Massenspektrometrie durch die Firma Aventis-Sanofi.
Dabei ist Protoanemonin als hochreaktiver Stoff identifiziert worden, der vermutlich haupt-
verantwortlich für die Keimhemmungs-Effekte ist.
Wir haben Hinweise gefunden, dass die Protein/Enzym-Ebene ein Angriffsziel der Wirkstoffe im
Scharbockskraut-Extrakt sein kann. Eine Enzymhemmung ist denkbar wegen der sofort nach dem
Auswaschen des Scharbockskraut-Materials einsetzenden Keimung der behandelten Samen. Ob
die RNA-Ebene betroffen ist, können wir nicht sagen, da uns kein reines Protoanemonin für
Versuche zur Verfügung stand.
Unser neues Ziel ist es, die bei den Versuchen entdeckte keimhemmende Wirkung von
Feigenblättern näher zu untersuchen.
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