Beim Häuten der Zwiebel entstehen Tränenfaktoren

Zwiebel-Gewächse attackieren Fraßfeinde mit chemischen Kampfstoffen

Tränenfaktor LF entsteht beim Häuten der Zwiebel - Dr. Gerald Albach
Tränenfaktor LF entsteht beim Häuten der Zwiebel - Dr. Gerald Albach
Mampft Pu der Bär Bärlauch, drückt der Bio-Katalysator Alliinase Pu auf die Tränendrüse. Nach der Lehre vom Isoalliin-Zerfall entsteht der Tränenfaktor Propanal-Sulfoxid.

"Man hat in ältern Zeiten eine stärkere schweißtreibende Wirkung von diesem Kraute wahrgenommen, als selbst der Knoblauch besitzt", schrieb im Jahre 1793 der Begründer der Homöopathie Samuel Hahnemann in seinem Apothekerlexikon über das Wildgemüse Bärlauch. Bärlauch, Knoblauch, Zwiebel und Co. verfügen jedoch nicht nur über eine schweißtreibende Wirkung, sie verfügen auch über eine tränentreibende Wirkung. Zwiebelgewächse der Gattung Allium produzieren chemische Kampfstoffe, wenn sie angegriffen werden. So produziert Bärlauch gegen Pu den Bären und menschlichen Fraßfeinden bei der Verletzung des Zellgewebes Tränengas, täglich erleben wir das in der Küche beim Häuten der Zwiebel, beim Schneiden des Lauchs und beim Zerquetschen der Knoblauchzehe.

Zwiebelgewächse: Binäre chemische Kampfstoffe stecken in verschiedenen Zell-Kompartimenten

Bei Binär-Waffen oder binären chemischen Kampfstoffen liegen verschiedene einzeln recht harmlose Kampfstoff-Komponenten voneinander räumlich getrennt in einer Binär-Waffe vor. Erst nach dem Abschuss kommen die Komponenten vor dem Einsatz miteinander in Kontakt, sie vermischen miteinander und es entsteht erst jetzt der eigentlich giftige chemische Kampfstoff. Die Binär-Waffe der Zwiebelgewächse besteht aus einem Bio-Katalysator namens Alliinase und verschiedenen Cystein-Sulfoxiden wie Alliin. Beide Kampfstoff-Komponenten der Zwiebelgewächse befinden sich in ein und derselben Pflanzenzelle, beide Kampfstoff-Komponenten sind jedoch in verschiedenen Zell-Kompartimenten lokalisiert: Das Enzym Alliinase befindet sich in der Vakuole der Pflanzenzelle, dagegen sind die Cystein-Sulfoxide wie Alliin sowohl im Cytoplasma als auch im rauen Endoplasmatischen Reticulum der Zwiebelgewächs-Zellen lokalisiert.

Bärinnen machen die Bärlauch-Kampfstoffe scharf, wenn sie Pu den Bären scharf machen wollen

Wollen Bärinnen im Frühling mit ihrem Bärlauchmund Pu den Bären wild machen, beschädigen sie beim Zerkauen des Bärlauchs das Zellgewebe. Nichts anderes macht man in der Küche beim Häuten der Zwiebel oder beim Würfeln eines Zwiebelgewächses. Die Zellen werden zerstört, die beiden chemischen Kampfstoff-Komponenten Alliinase und Alliin kommen miteinander in Kontakt. Nicht nur Fraßfeinde können die Zellen zerstören, auch bei einer Infektion durch Pilze und Bakterien wird bei der Zerstörung des Zellgewebes so der binäre chemische Kampfstoff scharf gemacht: Die Alliinase gehört nämlich zur Enzym-Klasse der Alkyl-Cystein-Lyasen und spaltet das Alliin ((+)-S-Allyl-L-Cystein-Sulfoxid) - Lyasen lysieren ihre Produkte, sie spalten und lösen sie auf.

Bärenstarke Bärlauch-Kampfstoffe & Aromastoffe entstehen durch die Spaltung von Alliin & Co.

Aus dem geruchlosen Cystein-Sulfoxid Alliin entsteht durch die enzymatische Reaktion der Alliinase eine Allyl-Sulfen-Säure und eine alpha-Amino-Acyl-Säure, wobei die alpha-Amino-Acyl-Säure weiter in die Endprodukte Brenz-Traubensäure und Ammoniak zerfällt. Die aus Alliin gebildet Allyl-Sulfen-Säure ist auch instabil und zerfällt nach der Lehre vom Alliin-Zerfall in weitere chemische Produkte. Aus den vier am häufigsten vorkommenden Cystein-Sulfoxiden Alliin, Isoalliin, Methiin und Propiin entstehen durch den Zerfall auch die so genannten primären Aroma-Komponenten der Zwiebelgewächse, verschiedene Alkyl-Thio-Sulfinate und der auf die Tränendrüse drückende Tränenfaktor.

Beim Häuten der Zwiebel entsteht Allicin & der Tränenfaktor LF

Aus Alliin entsteht durch die enzymatische Reaktion der Alliinase eine instabile Allyl-Sulfen-Säure, die unter Wasserabspaltung Allicin bildet, die typische Geruchskomponente des Knoblauchs und anderer Zwiebelgewächse. Allicin ist ein chemischer Kampfstoff gegen Bakterien und Pilzen, es wirkt anti-mikrobiell, fungizid, insektizid und sogar anti-parasitär. Bei normaler Raumtemperatur sowie beim Kochen zerfällt Allicin weiter in so genannte Allyl-Sulfide, Allyl-Disulfide, Allyl-Trisulfide und Schwefel-Dioxid. Dagegen bildet die Alliinase aus Isoalliin eine instabile Allyl-Sulfen-Säure, die weiter zum total tränenreizenden Tränenfaktor LF zerfällt (LF, Lachrymatory Factor). Es handelt sich dabei um Propanal-Sulfoxid (Thio-Propanal-S-Oxid), welches zu weiteren schwefelhaltigen Verbindungen wie den Cepaenen und Zwiebelanen abgebaut wird. All diese Abbauprodukte sind nicht nur für die "schweißtreibende Wirkung" der Zwiebelgewächse verantwortlich, sondern bestimmen je nach Zwiebel-Gattung den typischen aromatischen Geruch und Geschmack.

Systematik

Abteilung: Magnoliophyta – Bedecktsamer

Klasse: Liliopsida – Einkeimblättrige

Unterklasse: Liliidae – Lilienähnliche

Über-Ordnung: Liliianaea

Ordnung: Amaryllidales – Narzissenartige

Familie: Alliaceae – Lauchgewächse

Unterfamilie: Allioideae

Stamm: Allieae

Gattung: Allium – Zwiebel, Lauch

Weiterführende Literatur:

  • Eric Block (2010): Garlic and Other Alliums: The Lore and the Science. The Royal Society of Chemistry. ISBN: 978-0-85404-190-9.
  • Bild-Informationen: Photorealistische Szene erstellt mit "Persistence of Vision Ray-Tracer". Molekülstruktur nach RCSB Protein Data Bank: Kohlenstoff-Atome (schwarz), Sauerstoff-Atome (rot), Schwefel-Atome (gelb), Wasserstoff-Atome (weiß).
  • Einen kleinen Teil meiner leicht nach Knoblauch duftenden erbärmlauchigen Photographien finden Sie in der Kunst-Galerie mygall.
Dr. Gerald Albach, Dr. Gerald Albach

Dr. Gerald Albach - Schreiben macht Spaß: mit Licht und mit Worten! Damit ich weiß, worüber ich schreibe, habe ich als Diplom-Biologe in der ...

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