Wissenschaftler des Julius Kühn-Instituts bestimmen schnell und zerstörungsfrei Ölgehalte und Zusammensetzung von Arzneifenchelöl

Letzterer ist Honig, der mit bitterem Fenchelöl versetzt ist. Das in den Fenchelsamen enthaltene ätherische Öl steigert die Bewegung der Flimmerhärchen in der Lunge und in den Atemwegen, so dass Schleim leichter abgehustet werden kann. Der Wilde Fenchel, auch Bitterfenchel genannt, der heute in Deutschland angebaut wird, hat einen langen Zuchtprozess hinter sich, den die Wissenschaftler des Julius Kühn-Instituts in Quedlinburg über Jahrzehnte begleitet haben. Dabei haben sie nicht nur dafür gesorgt, dass einjährige Pflanzen (alte Sorten waren zweijährig) mit hohen Ölgehalten auf deutschen Feldern wachsen, sondern auch neue zerstörungsfreie Analysemethoden entwickelt, um die Qualität und Zusammensetzung des Öls rasch prüfen zu können.

„Um den Zuchtprozess zu beschleunigen, mussten wir effektive Schnellmethoden entwickeln, um mit möglichst minimalem Aufwand tausende Einzelpflanzen zu analysieren“, berichtet Dr. Hans Krüger vom JKI-Institut für Ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz. Der Chemiker, der am Quedlinburger Hauptsitz forscht, weiß um die Bedürfnisse der Züchter und die Komponenten, die ein gutes Arzneifenchelöl ausmachen.

Die Nah-Infrarotspektroskopie (NIRS) erwies sich als besonders leistungsfähig, denn sie erlaubt die zerstörungsfreie Analyse der Fenchelfrüchte. „Das ist wichtig, denn so können die ausgewählten Zuchtformen, die die gewünschten Kriterien am besten erfüllen, wieder ausgesät werden“, erläutert Dr. Krüger die Spezialität des Quedlinburger Analytiklabors. Sein Ziel ist eine zerstörungsfreie Methode, mit der sich die Qualität des ätherischen Öls in den Pflanzenproben rasch einschätzen lässt. Die Hauptkomponenten des Fenchelöls sind Anethol und Fenchon. Sie müssen in einem bestimmten Verhältnis enthalten sein, damit sie ihre medizinische Wirkung (schleimlösend) im Bereich der Atemwege entfalten können.

Um Bitterfenchelöl (z.B. für Fenchelhonig) zu gewinnen, wollten die Züchter Fenchelpflanzen, die bereits nach einem Jahr Früchte bilden. Die Ölgehalte sollten möglichst hoch und die Früchte möglichst groß sein. Für Fencheltee sind hingegen kleine Früchte mit niedrigerem Ölgehalt gefragt. „Wenn man auf so viele verschiedene Eigenschaften selektiert, dann geht dies nur, wenn die chemische Analytik rasch verlässliche Ergebnisse liefert“, so Krüger. Wechselt die Arzneipflanze oder das Zuchtziel, müssen auch die Analyse-Methoden wieder neu angepasst werden. In Quedlinburg werden für zahlreiche Arznei- und Gewürzdrogen leistungsfähige NIRS-Kalibrationen entwickelt. Neben Fenchel gelang dies unter anderem auch für Kümmel, Koriander, Dill, Pfefferminze, Schafgarbe und Pfeffer.


Hintergrundinformation

Vom Echten Fenchel oder Garten-Fenchel gibt es drei Varietäten, die sich in ihrer Verwendung und Wuchs unterscheiden:

-Gemüsefenchel auch Knollen- oder Zwiebelfenchel genannt (Foeniculum vulgare var. azoricum)

-Gewürzfenchel oder Süßfenchel (Foeniculum vulgare var. dulce)

-Wilder Fenchel oder Bitterfenchel (Foeniculum vulgare var. vulgare)

Ein wesentlicher Schwerpunkt der Forschungsarbeiten der Pflanzenanalytik am JKI besteht in der Entwicklung und praktischen Nutzung neuer NIR-spektroskopischer Schnellmethoden zur Bestimmung wertgebender Inhaltsstoffe in diversen Wild- und Kulturpflanzenarten. Da es sich bei diesen Messungen um indirekte Analyseverfahren handelt, müssen zunächst geeignete Kalibriermodelle auf der Basis von Referenzdaten (zum Beispiel von chromatographischen Analysen, gravimetrischen Analysen, Festigkeitsmessungen und anderen) entwickelt werden. Hierfür werden leistungsfähige, multivariate statistische Verfahren eingesetzt, die sowohl für qualitative Interpretationen als auch für quantitative Vorhersagen einzelner Inhaltsstoffe heran gezogen werden können. (PD)