Gentianaceae (Enziangewächse)
Die Enziangewächse erkennt man an gegenständigen, ganzrandigen Blättern, contort gedrehter Krone und bikollateralen Leitbündeln, und sie liefern mit Enzianwurzel und Tausendgüldenkraut klassische Bitterstoffdrogen.
Das Wichtigste in Kürze
- Die Gentianaceae (Enziangewächse) sind überwiegend krautige Asteriden der Ordnung Gentianales und liefern mit Enzianwurzel und Tausendgüldenkraut klassische Amara.
- Die Blätter sind gegenständig, einfach, ganzrandig und ohne Nebenblätter; in der Sprossachse liegen bikollaterale Leitbündel mit intraxylärem Phloem.
- Blütenformel \(*K(5)\ [C(5)\ A5]\ G(\underline{2})\): verwachsene Krone mit contorter Knospendeckung, fünf mit der Krone verwachsene, alternierende Staubblätter, oberständiger, einfächeriger Fruchtknoten mit parietaler Plazentation.
- Die Bitterstoffe sind Secoiridoidglykoside wie Gentiopikrosid (Glucosyl-Acetal, Vinylgruppe, Lactonring) und keine Sesquiterpenlactone.
- Der Bitterwert ist der Kehrwert der Verdünnung, die gerade noch bitter schmeckt; Referenz ist Chininhydrochlorid mit 200 000.
- Gentianae radix stammt von Gentiana lutea, Centaurii herba ist das blühend geerntete Kraut von Centaurium erythraea; vom giftigen Weißen Germer trennt man den Enzian über die Blattstellung.
Worum es geht
Die Gentianaceae sind eine Familie der Asteriden mit auffallend bitteren Pflanzen. Ihre Secoiridoid-Bitterstoffe machen Enzianwurzel und Tausendgüldenkraut zu den typischen Amara der Phytotherapie, also zu Drogen, die Appetit und Verdauung anregen.
Einordnung und Erkennungsmerkmale
Die Gentianaceae gehören zur Ordnung Gentianales, zusammen mit den Rubiaceae und den Apocynaceae. Der Steckbrief fasst die Merkmale zusammen, die man für das Erkennen braucht.
| Merkmal | Ausprägung |
|---|---|
| Systematik | Asteriden, Ordnung Gentianales |
| Wuchsform | überwiegend krautig, ein- bis mehrjährig, oft Stauden |
| Blätter | gegenständig, einfach, ungeteilt, ganzrandig, ohne Nebenblätter |
| Blüte | radiär, fünf- oder vierzählig, Krone verwachsen, oft röhrig, contorte Knospendeckung |
| Blütenformel | \(*K(5)\ [C(5)\ A5]\ G(\underline{2})\) |
| Frucht | vielsamige Kapsel aus oberständigem, einfächerigem Fruchtknoten |
| typische Inhaltsstoffe | Secoiridoid-Bitterstoffe wie Gentiopikrosid |
| wichtige Arzneipflanzen | Gentiana lutea (Gelber Enzian), Centaurium erythraea (Tausendgüldenkraut) |
Am Habitus fällt zuerst die Blattstellung auf. Die Blätter stehen gegenständig und sind ungeteilt und ganzrandig. Nebenblätter fehlen, Fiederblätter kommen nicht vor. Diese Kombination aus Blattmerkmalen wird im Examen gerne gefragt: Achte auf gegenständig plus ganzrandig plus ohne Stipeln. Beim Enzian wirken die großen Blätter bogennervig, sind aber keine parallelnervigen Monokotylenblätter.
Im Querschnitt der Sprossachse zeigt sich eine anatomische Besonderheit. Die Gentianaceae besitzen meist bikollaterale Leitbündel. Dabei liegt Phloem nicht nur außen am Xylem, sondern auch innen zum Mark hin. Diesen inneren Siebteil nennt man intraxyläres Phloem. Die allgemeinen Leitbündeltypen findest du unter Leitbündeltypen.
Ein Leitbündel, bei dem das Xylem beidseitig von Phloem begleitet wird: außen durch normales Phloem mit Kambium, innen durch intraxyläres Phloem an der Markseite.
Blüte und Frucht
Die Blüten sind radiär und meist fünfzählig, seltener vierzählig. Kelch und Krone sind jeweils verwachsen. Viele Vertreter tragen eine lange Kronröhre, wie die blauen Glockenenziane. Wie man eine Formel liest, erklärt die Einheit Blütenformel.
Typisch ist die contorte Knospendeckung. In der Knospe überlappt jedes Kronblatt das nächste auf einer Seite und wird auf der anderen vom Nachbarn bedeckt. Die Kronzipfel sehen dadurch aus wie die Flügel eines Windrads. Diese gedrehte Krone kennt man auch von den Apocynaceae.
Die fünf Staubblätter sind mit der Kronröhre verwachsen. Sie stehen alternierend zu den Kronblättern, also auf Lücke zwischen ihnen. Die eckige Klammer in der Blütenformel zeigt genau diese Verwachsung von Krone und Androeceum.
Der Fruchtknoten ist oberständig und aus zwei verwachsenen Fruchtblättern gebildet. Er ist einfächerig und trägt zahlreiche Samenanlagen. Sie sitzen an der Fruchtknotenwand, an den Verwachsungsnähten der Fruchtblätter. Diese Anordnung heißt parietale Plazentation (mehr unter Gynoeceum).
Ein vorgelegtes Blütendiagramm ordnest du den Gentianaceae zu, wenn diese Merkmale zusammenkommen:
- fünfzähliger Kelch und fünfzählige, verwachsene Krone
- Kronblätter gedreht überlappend (contort)
- fünf Staubblätter, mit der Krone verbunden und mit ihr alternierend
- zentral ein Fruchtknoten aus zwei Fruchtblättern, einfächerig, mit Samenanlagen an der Wand
Aus dem Fruchtknoten entsteht eine vielsamige Kapsel. Anders als bei den Fabaceae ist die Frucht keine Hülse, denn sie geht aus zwei Fruchtblättern hervor. Eine Beere ist sie ebenfalls nicht, da die Fruchtwand trocken wird und sich öffnet. Die Fruchttypen behandelt die Einheit Öffnungsfrüchte.
Inhaltsstoffe
Pharmazeutisch zählen bei den Gentianaceae vor allem ihre Bitterstoffe. Der Begriff beschreibt eine Geschmackseigenschaft, keine Stoffklasse. Bitterstoffe sind deshalb strukturell uneinheitlich. Die Gentianaceae akkumulieren aber einen einheitlichen Typ: Iridoide und Secoiridoide. Den Strukturtyp der Iridoide erklärt die Einheit Terpenoide.
Monoterpene, die vom Iridoidgerüst abgeleitet sind. Der Cyclopentanring ist geöffnet („seco“), übrig bleibt ein Pyranring, meist als Glykosid mit Glucose.
Leitstoff ist das Gentiopikrosid. Man erkennt es an drei Bausteinen. Am Acetal-C-1 des Pyranrings hängt eine Glucose (O-Glucosyl-Acetal). Aus dem geöffneten Ring bleibt eine Vinylgruppe. Dazu kommt ein Lactonring, der bei Gentiopikrosid eine Doppelbindung zwischen C-5 und C-6 trägt. Verwandt sind Swerosid und Swertiamarin, die dasselbe Grundgerüst zeigen.
Die Bitterstoffe von Enzian und Tausendgüldenkraut sind Secoiridoidglykoside wie Gentiopikrosid. Sie gehören zum Pflichtprogramm, und du musst sie klar von den Sesquiterpenlactonen der Asteraceae trennen.
Der Unterschied ist strukturell eindeutig. Sesquiterpenlactone sind C15-Verbindungen, etwa aus Arnika oder Wermut. Secoiridoide leiten sich von C10-Monoterpenen ab und tragen meist einen Zucker. Gentiopikrosid wirkt über den bitteren Geschmack. Als starkes Analgetikum wird es nicht verwendet.
Bitterwert
Wie bitter eine Droge ist, beschreibt der Bitterwert. Man verdünnt einen wässrigen Drogenauszug so lange, bis er gerade noch bitter schmeckt. Der Bitterwert ist der Kehrwert dieser Grenzverdünnung. Als Referenz dient Chininhydrochlorid mit einem Bitterwert von 200 000.
\[\text{Bitterwert} = \frac{V_{\text{Grenz}}}{m}\]
\(V_{\text{Grenz}}\) ist das Volumen in mL, in dem der Auszug aus der Masse \(m\) in g gerade noch bitter schmeckt.
Ein Beispiel mit eigenen Zahlen: Der Auszug aus 1 g Droge schmeckt bis zu einer Verdünnung auf 15 000 mL bitter. Der Bitterwert beträgt damit 15 000. Je höher die Zahl, desto bitterer die Droge.
Arzneipflanzen und Drogen
Beide wichtigen Drogen der Familie werden als Amara eingesetzt. So heißen Bitterstoffdrogen, die über Bitterrezeptoren reflektorisch Speichel- und Magensaftsekretion anregen.
| Pflanze | Droge | Leitstoffe | Wirkung oder Verwendung |
|---|---|---|---|
| Gelber Enzian, Gentiana lutea | Gentianae radix (Enzianwurzel) | Secoiridoide, v. a. Gentiopikrosid | Amarum, Appetitanregung, Verdauungsbeschwerden |
| Tausendgüldenkraut, Centaurium erythraea | Centaurii herba | Secoiridoide | Amarum, Appetitlosigkeit, dyspeptische Beschwerden |
Gelber Enzian
Gentiana lutea ist eine bis etwa 140 cm hohe Staude europäischer Gebirge. Sie trägt große, gegenständige, bogennervig erscheinende Blätter. Die gelben Blüten stehen büschelig in den Achseln der oberen Blätter und bilden Etagen. In Deutschland steht die Art unter Naturschutz.
Köhler’s Medizinal-Pflanzen · hrsg. von Franz Eugen Köhler · gemeinfrei
Offizinell ist die getrocknete Wurzel, Gentianae radix. Sie ist reich an Bitterstoffen, wirksamkeitsbestimmend sind die Secoiridoide. Die Droge ist eine Wurzeldroge, keine Rindendroge. Man verwendet sie zur Appetitanregung.
Tausendgüldenkraut
Centaurium erythraea ist ein zierliches Kraut mit gegenständigen, ungeteilten Blättern. Die rötlichen Blüten werden bis 8 mm lang. Sie stehen in dichasialen Teilblütenständen, also in gabelig verzweigten cymösen Blütenständen.
Die Droge Centaurii herba besteht aus dem Kraut, das man blühend erntet. Sie schmeckt stark bitter und enthält Secoiridoide. Man setzt sie bei dyspeptischen Beschwerden und Appetitlosigkeit ein. Als bitteres Magenmittel gehört sie in Magen- und Verdauungstees, nicht in Beruhigungstees.
Giftpflanzen und Verwechslungen
Auf Fotos erkennst du eine Gentianacee an gegenständigen, ganzrandigen Blättern und der verwachsenen, gedrehten Krone. Die Arzneipflanzen der Familie liefern Wurzel oder Kraut, aber keine Blütendroge. Das Erkennen auf Abbildungen solltest du sicher können, vor allem die Abgrenzung des Enzians vom Germer über die Blattstellung.
Der sehr giftige Veratrum album wächst an denselben Standorten wie der Gelbe Enzian. Nichtblühend unterscheidet man ihn an den wechselständigen, längs gefalteten Blättern, während der Enzian gegenständige, kahle Blätter hat.
Auch andere gelb blühende Arzneipflanzen lassen sich über wenige Merkmale trennen:
| Pflanze | Familie | Blätter | Blüte | Droge |
|---|---|---|---|---|
| Gelber Enzian, Gentiana lutea | Gentianaceae | gegenständig, ganzrandig | gelb, verwachsen, in Blattachseln | Wurzel |
| Weißer Germer, Veratrum album | Melanthiaceae (monokotyl) | wechselständig, gefaltet, parallelnervig | weißgrüne Rispe | keine, Giftpflanze |
| Arnika, Arnica montana | Asteraceae | Grundrosette, wenige gegenständige Stängelblätter | gelbe Körbchen | Blüten mit Sesquiterpenlactonen |
| Königskerze, Verbascum thapsiforme | siehe Plantaginaceae | wechselständig, filzig behaart | gelb, kurze Kronröhre, in langer Ähre | Blüten |
| Johanniskraut, Hypericum perforatum | Hypericaceae | gegenständig, durchscheinend punktiert | gelb, freie Kronblätter, viele Staubblätter | Kraut |
Johanniskraut ähnelt durch die gegenständigen Blätter am meisten. Seine Kronblätter sind aber frei, und die zahlreichen Staubblätter stehen in Bündeln. Hyperici herba nutzt man bei leichten depressiven Verstimmungen, nicht als Amarum.
Quiz
Aussage 1
Als Referenzsubstanz für den Bitterwert dient Chininhydrochlorid mit einem Bitterwert von 200 000.
Der Bitterwert wird gegen Chininhydrochlorid bestimmt, dessen Bitterwert 200 000 beträgt.
Aussage 2
Die wirksamkeitsbestimmenden Bitterstoffe der Enzianwurzel gehören zu den Sesquiterpenlactonen.
Wirksamkeitsbestimmend sind Secoiridoidglykoside wie Gentiopikrosid. Sesquiterpenlactone sind typisch für Asteraceae.
Aussage 3
Gentianaceae tragen gegenständige, ganzrandige Blätter, denen Nebenblätter fehlen.
Gegenständig, einfach, ganzrandig und ohne Stipeln ist die typische Blattkombination der Familie.
Aussage 4
Nichtblühend lässt sich der Weiße Germer vom Gelben Enzian an seinen wechselständigen, längs gefalteten Blättern unterscheiden.
Der Enzian hat gegenständige, kahle Blätter, der giftige Germer wechselständige, gefaltete.
Aussage 5
Bei den Gentianaceae stehen die fünf Staubblätter jeweils genau vor einem Kronblatt.
Die Staubblätter sind zwar mit der Kronröhre verwachsen, stehen aber alternierend, also zwischen den Kronblättern.
Aussage 6
Tausendgüldenkraut wird für die Droge Centaurii herba vor Beginn der Blüte geerntet.
Centaurii herba ist das blühend geerntete Kraut mit seinen bis 8 mm langen rötlichen Blüten.
Aussage 7
Der Fruchtknoten der Gentianaceae ist oberständig, aus zwei Fruchtblättern gebildet und einfächerig mit wandständigen Samenanlagen.
Zwei verwachsene Fruchtblätter bilden einen einfächerigen Fruchtknoten mit parietaler Plazentation.
Aussage 8
In der Knospe berühren sich die Kronblätter der Gentianaceae nur mit ihren Rändern, ohne sich zu überlappen.
Das wäre eine klappige Deckung. Gentianaceae haben eine contorte Knospendeckung: Jedes Kronblatt überlappt das nächste gedreht wie ein Windrad.
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