Bisher einzigartige blau fluoreszierende Chlorophyllabbauprodukte in Bananenblättern
Innsrbuck (universität) - 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 Bananenschalen 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.
Publikation: Hypermodified Fluorescent Chlorophyll Catabolites: Source of Blue Luminescence in Senescent Leaves.
Srinivas Banala, Simone Moser, Thomas Müller, Christoph Kreutz, Andreas Holzinger, Cornelius Lütz und
Bernhard Kräutler. Angewandte Chemie International Edition 2010, 49, No. 30. |