Nahrungsergänzungsmittel bestimmen

Zum Verstehen: Photosynthese z.B. beim Chlorophyll

Absorption
Damit eine Pflanze die Energie des Lichtes aufnehmen kann, muss sie das Licht absorbieren. Diese Absorption des Lichtes wird durchFotosynthesepigmentein den Pflanzen ermöglicht. Isoliert man diese Pigmente, wird die unterschiedliche Fotosyntheserate bei unterschiedlichem Licht verständlich. Eines der wichtigsten Fotosynthesepigmente bei der Pflanze ist das Chlorphyll.

Absorptionsspektrum

Nun gibt es in einer Pflanze unterschiedlicheFotosynthesepigmente, welche bestimmtes Licht besser oder schlechter absorbieren als ein anderes Pigment. In den beiden Abbildungen des vorangegangenen Abschnitts wird die Absorption des Lichtes verschiedener Wellenlängen von unterschiedlichen Pigmenten einer Pflanze gezeigt. Dies ist das Absorptionsspektrum von Chlorophyll und Beta-Carotine. Beide können sich in ihrer Wirkkraft verstärken.

Für die zum Beispiel die Grünfärbung der Pflanze sorgt das Chlorophyll, denn dieses Pigment absorbiert am stärksten das blaue und das rote Licht und das Grüne nur sehr geringfügig, da dieses hauptsächlich reflektiert wird.

Akzessorische Pigmente
Neben dem Absorptionsspektrum des Chlorophylls (a) ist auch das des Chlorophylls (b) dargestellt. Teilweise absorbiert das Chlorophyll (b) das von Chlorophyll (a) reflektierte Licht, wobei das Chlorophyll (b) die aufgenommene Energie den Molekülen des Chlorophylls (a) übergibt. Pigmente dieser Art bezeichnet man als die akzessorischen Pigmente der Fotosynthese. Zu diesen akzessorischen Pigmenten gehören auch Carotinoide, Flavonoide und Phycobiline (Phycocyanin Phycoerythrine, Allophycocyanin).

Das Pigmentmolekül nimmt mit seinen Valenzelektronen die Lichtenergie auf und befördert ein Elektron gegen die Anziehung des Atomkerns in einen höheren Energiezustand. Dadurch, dass das Molekül dabei angeregt wird, kann das Elektron nicht lange in diesem Zustand bleiben. Jedes Pigmentmolekül nimmt nur die Energie vonLicht einer bestimmten Wellenlänge auf und je kürzer die Wellenlänge ist, desto energiereicher ist das Licht. Die Energie von rotem Licht ist in der Lage, ein a-Molekül-Elektron anzuregen.

Dieser Zustand ermöglicht die Energieübertragung auf ein Nachbarmolekül. Somit wird das Nachbarmolekül angeregt und das Molekül, das die Energie übertragen hat, fällt in seinen Ursprungszustand zurück. Wird die Energie nicht an ein Nachbarmolekül weitergegeben, so wird sie in Form von Wärme oder energiearmem Fluoresenzlicht abgegeben. Allerdings ist dies aufgrund der Konzipierung des Fotosyntheseapparats nur selten der Fall. Folgt nach dem roten Licht noch blaues, wird der zweite Anregungszustand erreicht und beim Zurückfallen auf die erste Anregungsstufe entsteht unbrauchbare Wärme.

Was passiert im Chlorophyllmolekül, wenn Licht darauf fällt? – Anregung eines Elektrons durch rotes Licht und Rückkehr des Elektrons in den Grundzustand bei Abgabe von Energie in Form einer chemisch wirksamen Energie.

In jedem Atom bewegen sich ein Elektron im 1s Orbital (erste Elektronenhülle) um den Atomkern. Der Atomkern ist positiv geladen und hat eine hohe Anziehungskraft auf das negative Elektron. Um das Elektron zu entfernen und die Anziehungskraft zu überwinden müsste Energie aufgebracht werden. Bis dies geschieht, befindet sich das Elektron im Grundzustand.

Gelangt Licht, also ein Photon, auf das Elektron, so verfügt dieses auch über Energie. (Der Energiebetrag hängt von Wellenlänge ab, kurzwelliges Licht enthält mehr Energie als langwelliges). Die Lichtenergie wird auf das Atom und auf das Elektron übertragen (s. Energieerhaltungssatz).

Das Elektron verfügt nun über einen größeren Energiebetrag und kann sich schneller und weiter vom Atomkern wegbewegen!

Das Elektron hat ein höheres Energieniveau (= 1. angeregter Zustand).

Bei energiereichem Licht kann auch der 2. angeregte Zustand (= 3. Elektronenhülle) erreicht werden.

Nach einiger Zeit fällt das Elektron, normalerweise unter Abgabe von Lichtenergie (Photon), in seinen Grundzustand zurückgelangen. In der Fotosynthese wird aber keine Lichtenergie abgegeben, sondern chemische Energie, die dann im weiteren Verlauf zum Aufbau energiereicher Substanzen genutzt wird.

Beachte: Das Chlorophyllatom hatte zuerst ein recht positives Redoxpotential. Wird in der Fotosynthese nun ein Elektron abgegeben, hat es ein negativeres, da es oxidiert wurde.

Wirkung der Farbstoff bedingten Lichtabsorption Photosynthese von Pflanzen übertragen auf den menschlichen Körper

Aus der Arzneipflanzenforschung ist bekannt, dass die Wirkung einer Tablette oft nicht auf den eigentlichen in ihr enthaltenen Wirkstoff zurückzuführen ist. Sowohl ihre Zusatz- und Füllstoffe als auch ihre Farbe beeinflussen diesen Wirkstoff. Diese Wirkung kann positiv unterstützend wie auch negativ dämpfend sein.

Oft ist es der Farbstoff bzw. der Zusatz- wie Füllstoff, der die Nebenwirkungen macht.

Das gleiche Thema entsteht auch bei den Nahrungsergänzungsmitteln, diesmal aber nicht in Form einer negativen Nebenwirkung, sondern positiv gewollten Wirkung. Die in einer Pflanze enthaltenen Vitalstoffe (Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente, Aminosäuren, Enzyme, …) können sehr wertvolle Unterstützung durch die sekundären Pflanzenstoffe erhalten und die Gesamtwirkung von ihnen abrunden. In Einzelfällen können aber auch unangenehmeNebenwirkungen entstehen.

Deshalb kann man in diesem Buch zu jedem Inhaltsstoff die in Studien, Experimentenund gemachten Erfahrungendie aufgedeckte Wirkung nachlesen. Deshalb zeigen wir die Pflanze wie auch die Farbe des von der Pflanze gewonnenen Pulvers, Extraktes oderauch Tinktur im Bild , siehe dazu die oben dargestellte Tabelle zum Wirkspektrum der pflanzlichen Farbstoffe (Pigmente).