DIE ÄTHERISCHEN ÖLE ALS PRODUKT EINES PARTIELL ANAEROBEN STOFFWECHSELS

Zusammenfassung

1. Die Bildung ätherischer öle wird durch Anaerobiose in Stickstoff atmosphäre gefördert. Hierdurch wird eine von v. Guttenberg schon 1951 aufgestellte Hypothese bestätigt. Völliger Sauerstoffentzug durch strömende Stickstoffzufuhr jedoch wirkt rasch tödlich.

2. Blockierung der terminalen Oxydasen durch die Enzymgifte HCN, Natriumazid, 8–Oxychinolin und Salicylaldoxim reduzierte die gebildete ätherische ölmenge.

3. Natriumarsenit, welches vor allem in den aeroben Stoffwechsel, viel weniger aber in den anaeroben eingreift, verminderte zwar die Bildung der organischen Substanz, nicht aber die Produktion des ätherischen Öls.

4. Beeinflussung des Energiehaushaltes durch NaF und α–Dinitrophenol hatte stets einen starken negativen Einfluß auf die ätherische ölbiosynthese.

5. Fermentgifte, welche Dehydrasen hemmen (Monojodessigsäure, Malonsäure und Malachitgrün), ergaben unklare Ergebnisse.

6. Die fördernde Wirkung von Dunkelheit auf die Biosynthese des ätherischen Öls, welche Lvov (1954) beschreibt, konnte bei Beziehung auf das Trockengewicht in der Regel bestätigt werden. Dieses Resultat wie auch der Natriumarsenit–Versuch scheiden eine proportionale Beziehung zwischen gebildeter Substanz und ätherischer ölmenge aus.

7. Trockenheit erhöhte auch bei Cistus monspeliensis den Gehalt an ätherischen ölen.

8. Unterschiedlich günstige Lebensbedingungen wirkten sich auf den Ölgehalt bei Bezug auf die gebildete Substanz (Trockengewicht) kaum aus, obwohl das einzelne Blatt einer optimal entwickelten Pflanze etwa 4,5 mal so viel Masse und öl enthält wie das einer Pflanze aus einer Mangelkultur.

9. Sowohl die äußeren als auch die inneren jungen öldrüsen reduzierten. Die Rotfärbung (Farbe des reduzierten TTC, des Formazans) war stets nur in den öltröpfchen selber, nicht aber im angrenzenden Plasma feststellbar.

10. . Der absolute ölgehalt nimmt mehr oder weniger bei allen untersuchten Spezies auch während des späteren Blattwachstums noch zu. Die jüngsten Blätter sind nur am ölreichsten, wenn man auf Blattgewicht oder Fläche bezieht. So erscheint es bei der Ernte ätherischer Ölpflanzen unwirtschaftlich, auch die jüngsten Blattanlagen zu erfassen.

11. . Die öldrüsen werden bei Salvia off. und Ocimum basilicum sehr frühzeitig in definitiver Anzahl angelegt. Bei Cistus monspeliensis erfolgt anfänglich noch eine stärkere Drüsenvermehrung, bedingt durch ein basalinterkalares Blattmeristem. Während des weiteren Blattwachstums erfolgte in allen untersuchten Fällen die ölzunahme durch stärkere Füllung der Ölbehälter.

12. Aus den Befunden wird der Schluß gezogen, daß die Bildung des ätherischen Öls energieliefernd sei, wobei gegenüber der normalen Atmung eine bessere Ausnutzung des aufgenommenen Sauerstoffs stattfindet. Als Formel zusammengefaßt ergibt sich folgendes:3 C₆H₁₂O₆ + 4 O₂ → C₁₀H₁₆ + 10 H₂O + 8 CO₂ (+ 549 kcal).Die Bildung ätherischer öle ist somit der alkoholischen Gärung vergleichbar. Ein wesentlicher Vorteil im Gegensatz zu dieser ist die Möglichkeit der Exkretion der ätherischen öle.

Summary

1. The formation of essential oils is promoted under anaerobic conditions (nitrogen atmosphere). This confirms the v. Guttenberg hypothesis (1951). Removal of oxygen by means of flowing nitrogen is fatal.

2. Blocking of terminal oxidases by means of enzyme poisons (HCN, sodium azide, 8–hydroxy–quinoline and salicylaldoxime) decreased the amounts of essential oils formed.

3. Sodium arsenite, which influences aerobic metabolism and to a lesser degree, anaerobic metabolism, reduced the formation of organic matter but not the formation of essential oils.

4. Influencing the energetic processes by means of NaF and dinitrophenol resulted in a strong retardation of essential oil synthesis.

5. The results obtained with dehydrase inhibiting enzyme poisons (monoiodoacetic acid, malic acid and Malachite Green) were not clear.

6. The promoting effect of darkness on essential oil biosynthesis as described by Lvov (1954) could be confirmed, as a rule, inasmuch as the dry weight was concerned. As was the case in the sodium arsenite experiment, this result shows no proportional correlation between formed substance and essential oil amount.

7. Dryness increased the essential oil content of Cistus monspeliensis.

8. Different conditions of life produced hardly any effect on the essential oil content in relation to the formed matter (dry weight). It could be shown, however, that the leaf of an optimally developed plant contains 4.5 as much matter and oil as the leaf of a deficient plant.

9. Both the external and internal young oil glands have reducing capacities. The red colour (reduced TTC, Formazan) was present always in the oil drops and never in the adjacent plasma.

10. . Each investigated species more or less showed an increase in absolute oil content during the advanced growth of the leaves. It is only in relation to leaf weight or leaf area that the youngest leafs are the richest with respect to oil content; thus it appears uneconomic to harvest these leaufs.

11. . In Salvia officinalis and Ocimum basilicum the oil glands originate very early in their definitive number. Initially in Cistus monspeliensis there is a strong increase of glands, brought about by a basal intercalary leafmeristem; followed, in all instances examined, by a rise in oil content caused by an increased filling of the oil containers.

12. . From the results obtained, it is concluded that the formation of essential oils is an energy–furnishing one; besides normal respiration a better employment of assimilated oxygen takes place. This can be formulated as follows:3 C₆H₁₂O₆ + 4 O₂ → C₁₀H₁₆ + 10 H₂O + 8 CO₂ (+ 549 cal.) In this way the formation of essential oil can be compared with alcoholic fermentation; moreover it has the advantage of excreting the essential oil.