Rutaceae (Rautengewächse)
Die Rautengewächse mit der Gattung Citrus: radiäre fünfzählige Blüten, das Hesperidium als besondere Beere und Drogen mit ätherischem Öl und Flavonoidglykosiden.
Das Wichtigste in Kürze
- Die Rutaceae (Rautengewächse) sind eine ursprünglich tropisch-subtropische Familie der Eudikotylen, zu der die Gattung Citrus gehört.
- Ihre Blüten sind radiär und pentamer mit Kelch, Krone, zwei Staubblattkreisen, Nektardiskus und oberständigem Fruchtknoten.
- Die Citrusfrucht ist eine Beere (Hesperidium): Flavedo ist das Exokarp, Albedo das Mesokarp, das Fruchtfleisch stammt aus den Saftschläuchen des Endokarps.
- Ätherische Öle in schizolysigenen Ölbehältern sind die wirksamkeitsbestimmenden Leitstoffe, Hauptbestandteil der Schalenöle ist Limonen.
- Hesperidin ist ein geschmacksneutrales Rutinosid, Naringin und Neohesperidin sind bittere Neohesperidoside; Furanocumarine wie Bergapten wirken phototoxisch.
- Aurantii pericarpium wird durch Abschälen der Bitterorangen-Beere gewonnen, ihr ätherisches Öl liegt im Flavedo.
Worum es geht
Die Rautengewächse liefern mit der Gattung Citrus Zitrone, Orange und Bitterorange und damit wichtige Stammpflanzen ätherischer Öle. Pharmazeutisch zählen vor allem die Fruchtschalen mit ihrem Öl, dazu Flavonoidglykoside wie Hesperidin. Wer Frucht und Ölbehälter versteht, kann die Drogen der Familie sicher zuordnen.
Einordnung und Erkennungsmerkmale
Die Rutaceae gehören zu den Rosiden innerhalb der Eudikotylen. Ursprünglich sind sie vor allem in den Tropen und Subtropen verbreitet. Auch die Zitruspflanzen stammen aus dem warmen Süd- und Südostasien. Heute baut man sie rund um das Mittelmeer und in allen warmen Regionen an.
| Merkmal | Ausprägung |
|---|---|
| Systematik | Eudikotyle, Rosiden, Ordnung Sapindales |
| Wuchsform | meist immergrüne Bäume und Sträucher, oft bedornt; wenige Halbsträucher wie die Weinraute |
| Blätter | wechselständig, oft gefiedert; bei Citrus auf ein ledriges Blättchen reduziert, Blattstiel oft geflügelt; durchscheinend punktiert |
| Blüte | radiär, meist pentamer, freie Kronblätter, Nektardiskus |
| Blütenformel | \(\ast\) K5 C5 A5+5 \(\underline{G(5)}\) |
| Frucht | bei Citrus Hesperidium (Beere), sonst etwa Kapseln |
| typische Inhaltsstoffe | ätherische Öle in Ölbehältern, Flavonoidglykoside, teils phototoxische Furanocumarine |
| wichtige Arzneipflanzen | Bitterorange, Zitrone, Süßorange, Bergamotte |
Am sichersten erkennst du die Familie an den Ölbehältern. Sie liegen in Blatt und Fruchtschale. Gegen das Licht gehalten, erscheinen sie als helle, durchscheinende Punkte. Ein zerriebenes Blatt duftet aromatisch.
Eine Citrus-Pflanze verrät sich auf einem Foto durch weitere Merkmale. Die Blätter sind dunkelgrün, ledrig und glänzend, ihr Stiel ist oft geflügelt. In den Blattachseln stehen häufig Dornen. Die weißen Blüten duften stark. Die runde, gelbe bis orange Frucht hat eine fein genarbte Schale. Blüten und reife Früchte hängen oft gleichzeitig am Zweig, wie die Tafel der Bitterorange zeigt.
Köhler’s Medizinal-Pflanzen · hrsg. von Franz Eugen Köhler · gemeinfrei
Blüte und Frucht
Die Blüte der Rutaceae ist radiärsymmetrisch und pentamer. Auf fünf Kelchblätter folgen fünf freie, meist weiße Kronblätter. Zehn Staubblätter stehen in zwei Kreisen. Innen sitzt ein ringförmiger Nektardiskus und darauf der oberständige Fruchtknoten aus fünf verwachsenen Karpellen. Im Blütendiagramm liest man diesen Bauplan direkt ab.
Bei Citrus ist der Grundtyp abgewandelt. Hier stehen sehr viele Staubblätter, deren Filamente in Bündeln verwachsen. Der Fruchtknoten hat meist mehr als fünf Fächer. Anders als die trimeren Monokotylenblüten mit Perigon tragen Rutaceae eine doppelte Hülle aus Kelch und Krone. Von den zygomorphen Lippenblüten der Lamiaceae unterscheiden sie sich ebenfalls, denn dort sitzt das Öl außen in Drüsenschuppen. Bei den Rutaceae liegt es eingeschlossen im Gewebe.
Hesperidium
Aus dem Fruchtknoten der Zitruspflanzen entsteht eine besondere Beere. Wie bei jeder Beere verholzt die Fruchtwand nicht. Ungewöhnlich ist, welche Schicht das Essbare liefert.
Beerenfrucht der Gattung Citrus mit ledriger, ölreicher Schale. Ihr saftiges Fruchtfleisch besteht aus Saftschläuchen, die vom Endokarp in die Fruchtfächer hineinwachsen.
Von außen nach innen unterscheidet man drei Schichten:
- Flavedo: die gelb bis orange gefärbte Außenschicht (Exokarp) mit Carotinoiden und eingesenkten Ölbehältern
- Albedo: die weiße, schwammige Schicht darunter, das Mesokarp
- Endokarp: ein dünnes Häutchen um jede Spalte, aus dem die saftgefüllten Schläuche wachsen
Jede Spalte der Orange entspricht einem Karpell. Die Saftschläuche sind vielzellige Auswüchse der Endokarp-Innenseite. Das Fruchtfleisch geht also im Wesentlichen aus dem Endokarp hervor. Bei der Weinbeere stammt es dagegen aus dem Mesokarp.
Wird im Examen gerne gefragt: Die Citrusfrucht ist eine Beere (Hesperidium), und ihr Fruchtfleisch stammt im Wesentlichen aus dem Endokarp. Achte darauf, dem Mesokarp hier die weiße Albedo zuzuordnen und nicht das Saftgewebe.
Inhaltsstoffe
Das Leitmerkmal der Familie sind ätherische Öle. Sie sind charakteristisch und wirksamkeitsbestimmend. Ihretwegen nutzt man die offizinellen Vertreter, und die Rutaceae stellen damit Stammpflanzen mehrerer offizineller ätherischer Öle. Gespeichert wird das Öl in kugeligen schizolysigenen Ölbehältern. Dabei weichen Zellen auseinander, und innere Sekretzellen lösen sich auf. Den Bau dieser Behälter erklärt die Seite zu den Exkretbehältern.
Hauptbestandteil fast aller Citrusschalenöle ist das Monoterpen (+)-Limonen. Das typische Zitronenaroma stammt vor allem vom Aldehyd Citral. Bergamottöl prägt Linalylacetat. Dass die Gattung Citrus durch ätherische Öle charakterisiert ist, solltest du sicher können, denn darauf beruht die Zuordnung fast aller Drogen der Familie.
Flavonoidglykoside
Daneben sind Flavonoidglykoside wirksamkeitsbestimmend. In Citrus überwiegen Flavanone mit den Aglyka Hesperetin und Naringenin. An ihnen hängt ein Disaccharid aus Glucose und Rhamnose. Die Art dieser Verknüpfung entscheidet über den Geschmack. Hesperidin aus Orange und Zitrone ist ein Rutinosid. Naringin aus Grapefruit und Bitterorange sowie Neohesperidin aus der Bitterorange sind Neohesperidoside. Das Flavonol Rutin trägt seinen Namen nach der Weinraute Ruta graveolens.
Rutinosid mit (1→6)-Bindung schmeckt neutral, Neohesperidosid mit (1→2)-Bindung schmeckt bitter. So erklärt sich die Bitterkeit von Grapefruit und Bitterorangenschale.
Phototoxische Cumarine
Manche Rutaceae enthalten Furanocumarine wie Bergapten (5-Methoxypsoralen). Diese Stoffe sind phototoxisch. Unter UV-A-Licht lagern sie sich in die DNA der Hautzellen ein und vernetzen sie. Wichtige Quellen sind die Weinraute und das Bergamottöl. Dieselbe Stoffgruppe kennst du auch von den Apiaceae.
Kontakt mit Weinraute oder bergaptenhaltigem Bergamottöl und danach Sonne kann blasige Hautentzündungen und lange bleibende Pigmentflecken auslösen. Für Kosmetika verwendet man deshalb bergaptenfreies Bergamottöl.
Arzneipflanzen und Drogen
Fast alle Drogen der Familie stammen aus der Gattung Citrus, meist aus Fruchtschale oder Blüten.
| Pflanze | Droge | Leitstoffe | Wirkung oder Verwendung |
|---|---|---|---|
| Bitterorange (Citrus aurantium) | Bitterorangenschale (Aurantii amari epicarpium et mesocarpium) | ätherisches Öl mit Limonen, Neohesperidin, Naringin | Amarum aromaticum bei Appetitlosigkeit und Verdauungsbeschwerden |
| Bitterorange (Citrus aurantium) | Bitterorangenblüten (Aurantii amari flos), Neroliöl (Neroli aetheroleum) | ätherisches Öl mit Linalool und Linalylacetat | Aromatikum, Parfümerie |
| Zitrone (Citrus limon) | Citronenöl (Limonis aetheroleum) | Limonen, Citral | Geschmackskorrigens, Aromatikum |
| Süßorange (Citrus sinensis) | Süßorangenschalenöl (Aurantii dulcis aetheroleum) | Limonen | Geschmackskorrigens |
| Bergamotte (Citrus bergamia) | Bergamottöl | Linalylacetat, Limonen, Bergapten | Parfümerie, phototoxisch |
| Weinraute (Ruta graveolens) | Rautenkraut (Rutae herba) | Rutin, Furanocumarine, ätherisches Öl | heute kaum genutzt, phototoxisch |
Bitterorange
Die Bitterorange ist die wichtigste Arzneipflanze der Familie. Ihre Schale ist die Droge Aurantii pericarpium, im aktuellen Arzneibuch Aurantii amari epicarpium et mesocarpium. Man gewinnt sie durch Abschälen der reifen Beere und trocknet sie. Die weiße Albedo entfernt man dabei teilweise, denn sie trägt kein Öl.
Das ätherische Öl sitzt im Flavedo. Auf der Außenseite der Droge sieht man die Ölbehälter als zahlreiche vertiefte Punkte. Die Droge ist also die Schale einer Beere. Eine Balgfrucht entsteht dagegen aus einem einzigen Karpell und springt an einer Naht auf. Die Herkunft ist ebenso klar: Bitterorangenschale gehört zu den Rutaceae, während etwa die Sennesdrogen aus den Caesalpinioideae stammen.
Als Amarum aromaticum vereint die Droge bitter schmeckende Flavanonglykoside mit Öl. Sie ist aber nur mäßig bitter. Weit bitterer sind die Secoiridoid-Drogen der Enziangewächse wie die Enzianwurzel.
Zitrone und Süßorange
Zitrone und Süßorange liefern vor allem Schalenöle. Man presst sie aus den frischen Schalen ohne Erwärmen aus, damit empfindliche Aromastoffe erhalten bleiben. In Säften, Tees und Tropfen verbessern sie den Geschmack. Auch die Blüten der Bitterorange liefern mit dem Neroliöl ein feines, blumig duftendes Öl.
Quiz
Aussage 1
Ätherische Öle gelten als charakteristische und wirksamkeitsbestimmende Inhaltsstoffe der Rutaceae.
Die offizinellen Rutaceae werden wegen ihrer ätherischen Öle genutzt und liefern Stammpflanzen offizineller Öle.
Aussage 2
Das saftige Fruchtfleisch der Orange geht im Wesentlichen aus dem Mesokarp hervor.
Das Fruchtfleisch besteht aus Saftschläuchen des Endokarps. Das Mesokarp bildet die weiße Albedo.
Aussage 3
Hesperidin ist ein Neohesperidosid und verursacht den bitteren Geschmack der Grapefruit.
Hesperidin ist ein geschmacksneutrales Rutinosid mit (1→6)-Bindung. Bitter schmeckt das Neohesperidosid Naringin.
Aussage 4
Die Frucht der Zitrone ist botanisch eine Beere, die man Hesperidium nennt.
Citrusfrüchte sind Beeren mit ledriger, ölreicher Schale und werden als Hesperidium bezeichnet.
Aussage 5
Rutaceae-Blüten sind typischerweise dreizählig und besitzen ein Perigon.
Rutaceae-Blüten sind radiär und pentamer mit doppelter Blütenhülle aus Kelch und Krone.
Aussage 6
Bergapten aus Bergamottöl kann auf der Haut unter UV-A-Licht phototoxische Reaktionen auslösen.
Bergapten ist ein Furanocumarin und wirkt unter UV-A-Licht phototoxisch.
Aussage 7
Das ätherische Öl der Bitterorangenschale liegt in Ölbehältern des Flavedo.
Die Ölbehälter sind in den farbigen Flavedo eingesenkt. Die weiße Albedo trägt kein Öl.
Aussage 8
Die Rutaceae sind ursprünglich vor allem in den gemäßigten Zonen Mitteleuropas verbreitet.
Die Familie ist ursprünglich vor allem in den Tropen und Subtropen verbreitet.
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