Asphodelaceae mit Aloe
Die Asphodelaceae mit der Gattung Aloe: Einordnung als Monokotyle, Blattsukkulenz, Blütenbau und die Anthranoid-Drogen Aloe barbadensis und Aloe capensis.
Das Wichtigste in Kürze
- Die Asphodelaceae (früher Xanthorrhoeaceae, Unterfamilie Asphodeloideae) sind eine Familie der monokotylen Angiospermen (Liliidae, Asparagales), zu der die Gattung Aloe gehört.
- Blattsukkulenz: Aloe speichert Wasser in dickfleischigen Blättern mit einem Wasserspeicherparenchym und wächst vorzugsweise in subtropischen Trockengebieten.
- Die Blütenformel lautet \(* \mathrm{P(3+3)\ A3+3\ G(\underline{3})}\): radiäre, dreizählige Blüten mit Perigon aus zwei Tepalenkreisen, sechs freien Staubblättern und oberständigem Fruchtknoten, die Frucht ist eine Kapsel.
- Wirksamkeitsbestimmend sind Anthranoide, vor allem das C-Glykosid Aloin, gespeichert in Exkretzellen an den Leitbündeln der Blätter.
- Die Drogen Aloe barbadensis und Aloe capensis (aus Aloe ferox) sind eingedickter Blattsaft und wirken als stimulierende Laxanzien, das Gel aus dem Blattinneren ist praktisch anthranoidfrei.
Worum es geht
Aloe ist die wichtigste Arzneipflanze der Asphodelaceae, einer Familie der Monokotylen. Aus ihren Blättern stammen zwei sehr verschiedene Produkte: ein anthranoidhaltiges Abführmittel und das Gel für Haut und Kosmetik. Wer Systematik, Blütenbau und Inhaltsstoffe zusammen kennt, ordnet Aloe sicher ein.
Einordnung und Erkennungsmerkmale
Die Asphodelaceae gehören zu den monokotylen Angiospermen, genauer zur Unterklasse Liliidae und zur Ordnung Asparagales. In älterer Systematik heißt dieselbe Gruppe Xanthorrhoeaceae. Aloe steht dort in der Unterfamilie Asphodeloideae. Beide Bezeichnungen meinen also dieselbe Verwandtschaft.
| Merkmal | Ausprägung |
|---|---|
| Systematik | Monokotyle, Liliidae, Asparagales; Asphodelaceae (früher Xanthorrhoeaceae, Unterfamilie Asphodeloideae) |
| Wuchsform | Rosettenpflanzen bis baumförmige Sukkulenten, vorzugsweise in subtropischen Trockengebieten |
| Blätter | ungeteilt, parallelnervig, dickfleischig mit Wasserspeicherparenchym, Rand oft bedornt |
| Blüte | radiär, dreizählig, Perigon aus sechs Tepalen; bei Aloe röhrig, in Trauben |
| Blütenformel | \(* \mathrm{P(3+3)\ A3+3\ G(\underline{3})}\) |
| Frucht | fachspaltige Kapsel |
| typische Inhaltsstoffe | Anthranoide (Hydroxyanthracenderivate) in Exkretzellen der Blätter, v. a. Aloin |
| wichtige Arzneipflanzen | Aloe barbadensis (Curaçao-Aloe), Aloe ferox (Kap-Aloe) |
Die systematische Stellung wird im Examen gerne gefragt. Achte darauf, dass Aloe trotz ihres kakteenhaften Aussehens eine Monokotyle aus der Familie der Asphodelaceae ist. Die Herbstzeitlose der Colchicaceae gehört dagegen zur Ordnung Liliales. Der Ingwer der Zingiberaceae steht in einer eigenen Ordnung, den Zingiberales.
Blattsukkulenz
Aloe wächst vorzugsweise in subtropischen Trockengebieten. Die Kap-Aloe ist ursprünglich in Südafrika heimisch. Regen fällt dort selten und nur in kurzen Perioden. Die Pflanzen legen deshalb Wasservorräte an, und zwar in ihren Blättern.
Bei Blattsukkulenz speichert eine Pflanze Wasser in verdickten, fleischigen Blättern. Träger ist ein großzelliges, dünnwandiges Wasserspeicherparenchym im Blattinneren.
Man kann sich das Aloe-Blatt wie einen prall gefüllten Wasserschlauch mit grüner Hülle vorstellen. Außen liegt assimilierendes Gewebe unter einer dicken Cuticula, innen das farblose Speichergewebe (zu den Typen siehe Parenchyme). Wie bei den meisten Monokotylen sind die Blätter ungeteilt und parallelnervig. Gefiederte Blätter mit Nebenblättern, die man von vielen Eudikotylen kennt, gibt es in der Familie nicht.
Erkennen auf Bildern
Auf einem Foto erkennt man Aloe an einer Kombination von Merkmalen. Die dicken, oft graugrünen Blätter stehen in einer Rosette und tragen am Rand Zähne oder Dornen. Aus der Rosette wächst ein blattloser Schaft mit einer dichten Traube röhriger Blüten in Rot, Orange oder Gelb. Die Tafel zeigt das bei Aloe succotrina.
Köhler’s Medizinal-Pflanzen · hrsg. von Franz Eugen Köhler · gemeinfrei
Blüte und Frucht
Die Blüte folgt dem Grundbauplan der Monokotylen: Sie ist radiär und dreizählig. Kelch und Krone sind nicht verschieden gestaltet. Die Blütenhülle ist deshalb ein Perigon aus gleichartigen Tepalen (siehe Bau der Blüte). Die sechs Tepalen stehen in zwei Kreisen zu je drei.
Innerhalb des Perigons folgen sechs freie Staubblätter, ebenfalls in zwei Dreierkreisen. In der Mitte sitzt ein oberständiger Fruchtknoten aus drei verwachsenen Karpellen mit drei Fächern (zu Stellung und Verwachsung siehe Gynoeceum). Daraus ergibt sich die Blütenformel:
\[* \mathrm{P(3+3)\ A3+3\ G(\underline{3})}\]
Der Stern steht für radiär. Die Klammer um die Tepalen bedeutet Verwachsung, die fehlende Klammer bei A freie Staubblätter. Der Strich unter der 3 zeigt den oberständigen Fruchtknoten an (Blütenformel lesen). Bei Aloe sind die Tepalen am Grund zu einer Röhre verwachsen, wie der Längsschnitt zeigt. Bei anderen Gattungen der Familie stehen sie frei, daher findet man auch die Schreibweise P3+3.
Die Blütenformel der Asphodelaceae ist ein Examensklassiker. Entscheidend sind zwei Punkte: Der Fruchtknoten ist oberständig, und die sechs Staubblätter stehen frei in zwei Kreisen.
Aus dem Fruchtknoten entsteht eine Kapsel, die sich fachspaltig öffnet und zahlreiche flache Samen entlässt. Balgfrüchte und Schoten kommen in der Familie nicht vor. Eine Balgfrucht geht aus einem einzigen Karpell hervor, eine Schote aus zwei Karpellen mit falscher Scheidewand (Öffnungsfrüchte).
Inhaltsstoffe
Chemisch sind die Asphodelaceae durch Anthranoide geprägt, auch Hydroxyanthracenderivate genannt. In den Arzneipflanzen Aloe barbadensis und Aloe ferox sind sie wirksamkeitsbestimmend. Mit den Anthranoid-Drogen aus Rhabarber oder Senna (Fabaceae) teilt Aloe den Wirktyp, nicht die Verwandtschaft. Struktur und Biosynthese behandelt die Einheit Polyketide und Anthranoide.
Hauptstoff ist Aloin, ein Gemisch aus Aloin A und B, auch Barbaloin genannt. Die Glucose hängt über eine C-C-Bindung am C-10 des Aloe-Emodin-Anthrons. Ein solches C-Glykosid lässt sich durch Säure kaum spalten. Erst Bakterien im Dickdarm setzen daraus das wirksame Anthron frei. In Kap-Aloe kommen zusätzlich Aloinoside vor.
Gespeichert werden die Anthranoide in Exkretzellen der Blätter. Diese liegen in kleinen Gruppen an der Außenseite der Leitbündel. Die Leitbündel bilden einen Ring zwischen dem grünen Chlorenchym und dem zentralen Wasserspeicherparenchym. Schneidet man ein Blatt quer an, tritt aus den Exkretzellen ein gelber, bitterer Saft aus. Er stammt nicht aus Milchröhren, denn solche besitzt Aloe nicht (siehe Exkretbehälter).
Die Anthranoide der Aloe gehören zum Pflichtprogramm: Wirksamkeitsbestimmend sind Hydroxyanthracenderivate, vor allem das C-Glykosid Aloin. Achte auf ihren Speicherort, die Exkretzellen an den Leitbündeln der Blätter.
Andere Stoffgruppen kennzeichnen andere Familien. Herzwirksame Steroidglykoside enthalten die Aloe-Arten nicht, sie stammen etwa aus Digitalis (Plantaginaceae). Steroidsaponine sind für die Asphodelaceae ebenfalls untypisch, obwohl sie bei manchen anderen Monokotylen vorkommen. Gerbstoffe und cyanogene Glykoside wie Amygdalin sind eher Kennzeichen der Rosaceae.
Arzneipflanzen und Drogen
Zwei Aloe-Arten liefern offizinelle Drogen, beide als eingedickten Saft der Blätter, daneben wird das Gel aus dem Blattinneren genutzt.
| Pflanze | Droge | Leitstoffe | Wirkung oder Verwendung |
|---|---|---|---|
| Curaçao-Aloe, Aloe barbadensis (Syn. Aloe vera) | Aloe barbadensis | Aloin A und B; mind. 28 % Hydroxyanthracenderivate, ber. als Barbaloin | stimulierendes Laxans |
| Kap-Aloe, Aloe ferox und Hybriden | Aloe capensis | Aloin, Aloinoside; mind. 18 % Hydroxyanthracenderivate | stimulierendes Laxans |
| Aloe barbadensis | Aloe-vera-Gel (Blattparenchym) | Polysaccharide wie Acemannan, praktisch anthranoidfrei | äußerlich zur Haut- und Wundpflege, Kosmetik |
Curaçao-Aloe (Aloe barbadensis)
Aloe barbadensis bildet eine stammlose oder kurzstämmige Rosette. Die graugrünen Blätter tragen helle Randzähne, die Blüten sind gelb. Angebaut wird sie unter anderem in der Karibik, daher die Namen Barbados- und Curaçao-Aloe. Für die Droge schneidet man die Blätter ab und lässt den Saft aus den Exkretzellen auslaufen. Eingedickt ergibt er eine dunkelbraune, spröde Masse.
Das im Dickdarm freigesetzte Anthron hemmt die Rückresorption von Wasser und Elektrolyten und fördert ihre Sekretion ins Darmlumen. Der Stuhl wird weicher und voluminöser. Das farblose Gel aus dem Wasserspeicherparenchym enthält dagegen praktisch keine Anthranoide und wirkt nicht abführend.
Aloe als Abführmittel ist nur für kurze Zeit gedacht, ohne ärztlichen Rat höchstens ein bis zwei Wochen. Dauergebrauch führt zu Kaliumverlust. In Schwangerschaft, Stillzeit und bei Kindern unter 12 Jahren wird es nicht angewendet.
Kap-Aloe (Aloe ferox)
Die Kap-Aloe ist die Stammpflanze der Droge Aloe capensis und in Südafrika heimisch. Sie wächst baumförmig bis etwa 3 m hoch. Der Stamm ist oft von abgestorbenen, trockenen Blättern umhüllt. Die dicken Blätter stehen in einer endständigen Rosette und tragen am Rand, oft auch auf der Fläche, rotbraune Stacheln. Der kandelaberartig verzweigte Blütenstand trägt aufrechte Trauben rot-oranger Röhrenblüten.
Aloe auf einem Foto zuordnen
Beim Zuordnen einer Abbildung geht man am besten vom Blatt zur Blüte vor.
- Blätter prüfen: dick, fleischig, parallelnervig, in einer Rosette, Rand bedornt. Das spricht für eine blattsukkulente Monokotyle.
- Blüten prüfen: röhrig, dreizählig, in dichten Trauben auf einem blattlosen Schaft. Das passt zu Aloe und damit zu den Asphodelaceae.
- Wuchs vergleichen: Stammlos mit gelben Blüten spricht für Aloe barbadensis, baumförmig mit Stachelblättern und roten Blütenkerzen für Aloe ferox.
Agaven bilden ähnliche Blattrosetten, gehören aber zu den Asparagaceae. Sie haben einen unterständigen Fruchtknoten und faserreiche Blätter mit Endstachel und sterben meist nach der einzigen Blüte ab.
Quiz
Aussage 1
Der gelbe Saft, der beim Anschneiden eines Aloe-Blattes austritt, stammt aus Milchröhren.
Aloe besitzt keine Milchröhren, der Saft kommt aus den Exkretzellen an den Leitbündeln.
Aussage 2
Die sechs Staubblätter der Asphodelaceae stehen frei in zwei Kreisen zu je drei.
Das drückt A3+3 ohne Klammer in der Blütenformel aus.
Aussage 3
Der Fruchtknoten der Aloe-Blüte ist aus drei Karpellen verwachsen und unterständig.
Er ist aus drei Karpellen verwachsen, aber oberständig, erkennbar am Strich unter der 3 in G(3).
Aussage 4
Aloe gehört zu den Asphodelaceae, die in älterer Systematik als Unterfamilie Asphodeloideae der Xanthorrhoeaceae geführt wurden.
Beide Namen bezeichnen dieselbe Verwandtschaft innerhalb der Monokotylen.
Aussage 5
Die Anthranoide der Aloe werden in Exkretzellen gespeichert, die außen an den Leitbündeln des Blattes liegen.
Die Exkretzellen sitzen an den Leitbündeln zwischen Chlorenchym und Wasserspeicherparenchym.
Aussage 6
Als nahe Verwandte der Herbstzeitlose zählt Aloe zu den Colchicaceae.
Aloe gehört zu den Asphodelaceae (Asparagales), die Herbstzeitlose zu den Colchicaceae (Liliales).
Aussage 7
Die Droge Aloe capensis stammt von der in Südafrika heimischen Kap-Aloe, Aloe ferox.
Aloe capensis ist der eingedickte Blattsaft von Aloe ferox und ihren Hybriden.
Aussage 8
Wirksamkeitsbestimmend in der Droge Aloe barbadensis sind herzwirksame Steroidglykoside.
Wirksamkeitsbestimmend sind Hydroxyanthracenderivate (Anthranoide), vor allem Aloin. Herzwirksame Steroidglykoside liefert etwa Digitalis.
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