Phytoalexine sind Stoffe, die nach einer Infektion in einer Pflanze gebildet werden.
Wenn Mikroorganismen eine Pflanze angreifen, hemmen die antibakteriellen, antimikrobiellen oder antioxidativen Stoffe die Ausbreitung der Bakterien oder Pilze. Dabei verzögern sie beispielsweise die Reifung oder die Vermehrung der Eindringlinge, indem sie den Stoffwechsel der Mikroorganismen durcheinanderbringen.
Bereits 24 Stunden nach der Infektion können die chemischen Verbindungen in einer Pflanze nachgewiesen werden, , wobei die höchste Konzentration der Phytoalexine etwa nach drei Tagen erreicht ist. Phytoalexine kommen in verschiedenen Stoffklassen vor, die alle zu den sekundäre Pflanzenstoffen gezählt werden (Alkaloide, Flavonoide, Isoflavone,Terpenoide …). Im Gegensatz zu anderen Substanzen, die eine Pflanze vorbeugend zum Schutz vor Schädlingsbefall bildet, sind die Phytoalexine dadurch charakterisiert, dass ihre Produktion erst durch die Schädigung ausgelöst wird und sehr punktuell in der befallenen Region stattfindet.
1941 entdeckten die Wissenschaftler Müller und Börger erstmals die natürliche Abwehrreaktion der Pflanzen, nachdem diese mit einem Erreger infiziert wurden. Die Forscher arbeiteten ursprünglich an der Resistenz der Kartoffelpflanze gegenüber dem äußerst schädlichen Erreger der Kraut – und Braunfäule. Ungefähr zwanzig Jahre später wurden Phytoalexine gezielt nachgewiesen.
Aus circa fünfzehn Pflanzenfamilien sind mehrere hundert verschiedene Phytoalexine bekannt. So kommen sie beispielsweise in Knoblauch, Tomaten, Reis und Soja vor. Oft bekämpfen unterschiedliche Phytoalexine gemeinsam die Krankheitserreger. Auffällig ist, dass die Phytoalexine meist zu der Stoffklasse gehören, die sowieso charakteristisch für die jeweilige Pflanzenart ist.
Das Besondere an den Stoffwechselprodukten der Pathogenese ist, dass sie relativ unspezifisch sind, um eine Bandbreite von Schädlingen und Erregern abwehren zu können. So werden Phytoalexine beispielsweise auch dann in der Pflanze gebildet, wenn Stressfaktoren auftreten, wie Temperaturschock, Schwermetallbelastung, Gewebeverletzungen oder schädliche UV-Strahlung. Es gibt allerdings auch einige Ausnahmen, die sehr spezifisch nur ganz bestimmte Mikroorganismen bekämpfen.
Heute werden auch viele Substanzen zu den Phytoalexinen gezählt, die zwar nach der Gabe von Schwermetallsalzen in der Pflanze gebildet werden, deren antimikrobielle Wirkung aber bisher nicht untersucht wurde. Dies wird in der Regel kritisch gewertet.
Phytoalexine sind allgemein gesehen eine sehr gute Schutzfunktion der Pflanze, die nur relativ wenig Energieaufwand benötigt. Dennoch nutzen die einzelnen Pflanzen nicht ausschließlich Phytoalexine zur Schädlingsbekämpfung, sondern produzieren ebenfalls prophylaktische Abwehrstoffe.
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Nutzen für den Menschen
Wissenschaftler gehen davon aus, dass viele Phytoalexine auch für uns Menschen sehr gesund sind. Neben ihrer antimikrobiellen und antioxidativen Wirkung werden derzeit auch die Effekte zur Vorbeugung und Bekämpfung verschiedener Krebsarten untersucht (www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22652763).
Schließlich hemmen die Phytoalexine das Wachstum und die Vermehrung von Zellen und können so die Entstehung bösartiger Tumoren möglicherweise bereits im Vorfeld verhindern (www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7859373).
Ein wichtiger Vertreter der Phytoalexine ist das schwefelhaltige Allicin, das im Knoblauch gebildet wird, sobald die Zellen beim Schälen und Schneiden zerstört werden. Das Allicin sorgt nicht nur für das typische Knoblauch-Aroma, sondern gilt, dank seiner zahlreichen positiven Eigenschaften, als besonders gesund.
Es scheint unter anderem bei Erkrankungen des Nervensystems hilfreich zu sein, da es die Nervenzellen sehr wirkungsvoll schützt (www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9335231). Im menschlichen Magen wirkt es außerdem, selbst in starker Verdünnung, antibakteriell.
Resveratol, ein beispielsweise in Weintrauben, Erdnüssen, Himbeeren und Pflaumen vorkommendes Phytoalexin, wird von den Pflanzen unter anderem bei Pilzbefall gebildet. Studien zeigen die positive Wirkung unter anderem bei Arteriosklerose, Herzerkrankungen und Alzheimer (www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18815129).
Maslinsäure, die natürlicherweise im Olivenöl vorkommt, wird ebenfalls zu den Phytoalexinen gezählt. Neben zahlreichen weiteren positiven Eigenschaften scheint sie das menschliche Erbgut vor einer Schädigung zu schützen und Krebszellen am Wachstum zu hindern (www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25093990).
Fazit
Manche der Phytoalexine wurden bereits als sehr gesund für den Menschen beschrieben. Oft, etwa beim Knoblauch, ist schon lange bekannt, wie förderlich die Pflanze für uns Menschen ist. Als Forscher dann das Allicin isolierten, bemerkten sie schnell, dass viele der heilkräftigen Wirkungen auf diesen Stoff zurückzuführen sind.
Dabei sind natürlich noch lange nicht alle Phytoalexine beschrieben oder gar erforscht. Und ebenso wenig ist es sicher, dass sie alle beim Menschen positive Reaktionen auslösen.
Dennoch lässt sich klar sagen, dass viele der bekannten Phytoalexine das Potential haben, uns – im natürlichen Verband der gesunden Lebensmittel – vor verschiedenen Krankheiten zu schützen. Möglicherweise lassen sie sich auch in isolierter Form gezielt einsetzen. Wissenschaftler auf der Welt arbeiten daran, sanfte Medikamente mit diesen hochwirksamen sekundären Pflanzenstoffen zu entwickeln.
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Beitragsbild: 123rf.com – PAPAN SAENKUTRUEANG
