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Untersuchungen der Veränderung des Nitratgehalts in ausgewähltem Gemüse

Facharbeit (Schule) 2015 22 Seiten

Biologie - Botanik

Leseprobe

Inhalt

1. Einleitung

2. Theorie:
2.1 Definition von Nitrat und Nitratgehalt:
2.2 Darstellung und chemische Zusammensetzung
2.2.1 Reduktion von Nitrat
2.3 Nitratgehalte in ausgewahltem Gemuse
2.4 Einflusse auf Nitratgehalte
Licht
Temperatur
Wasser
2.5 Verzehr von nitrathaltigem Gemuse
2.6 MaGnahmen zu einer Reduzierung des Nitratgehalts in Lebensmitteln

3. Praxis:
3.1 Auswahl und Anbau des Gemuses
3.2 Messungen:
3.2.1 Art der Messungen
3.2.2 Durchfuhrung
3.2.3 Zuverlassigkeit der Messungen
3.2.4 Ergebnisse der Messungen

4. Schluss

5. Literaturverzeichnis

6. Abbildungsverzeichnis

1. Einleitung

In meiner Arbeit untersuche ich den Einfluss von verschiedenen Faktoren wie Licht, Temperatur, Bodenbeschaffenheit und Anbauumgebung auf den Nitratgehalt in aus- gewahltem Gemuse. Ziel dieser Arbeit ist es herauszufinden, ob rhythmische Anderun- gen, wie zum Beispiel die Licht- oder Temperaturverhaltnisse, sich auf die Hohe des Nitratgehaltes auswirken.

Die vorliegende Arbeit besteht aus zwei Teilen:

Im theoretischen Teil wird Nitrat naher vorgestellt, sowie verschiedene Ursachen und Einflusse erlautert, die den Nitratgehalt in Pflanzen unter Umstanden andern konnen. Zu diesen Einflussen gehort zum Beispiel Bodenbeschaffenheit, Temperatur oder Son- neneinstrahlung. Verschiedene Gemuse haben auch einen unterschiedlichen Nitratge­halt. Relativ hoch ist der Nitratgehalt beispielsweise im Rucola, wohingegen Erbsen einen relativ niedrigen Nitratgehalt aufweisen, wobei davon auszugehen ist, dass rhythmische Anderungen besonders bei Gemuse mit hohem Nitratgehalt nachzuwei- sen sind.

Im praktischen Teil wird der Versuch dargestellt, ausgewahlte Gemuse an verschiede­nen Standorten zu pflanzen und die Messungen, die zu verschiedenen Tageszeiten stattfinden, zu analysieren. Um einen Vergleich anzustellen, werden die ausgewahlten Gemuse sowohl in einem Gewachshaus als auch im Freien angebaut.

Die Messungen berucksichtigen dabei den Nitratgehalt in Abhangigkeit von Faktoren wie Standort, Temperatur und Sonneneinstrahlung, und werden statistisch ausgewer- tet, um Ruckschlusse auf rhythmische Veranderungen des Nitratgehaltes zu erkennen. Der Vergleich der Messergebnisse soll daruber Aufschluss geben, ob ein bestimmter Rhythmus erkennbar und nachweisbar ist. Von Interesse ist dabei, ob man durch ab- sichtliches Variieren auGerer Faktoren rhythmische Veranderungen des Nitratgehalts herbeifuhren kann.

Nahrung, beziehungsweise Gemuse mit hohem Nitratgehalt ist vor allem gefahrlich fur Sauglinge und Kleinkinder. Auch Erwachsene sollten jedoch darauf achten, nicht zu viel Gemuse mit hohem Nitratgehalt zu sich zu nehmen. Faktoren, die dazu dienen, den Nitratgehalt einer Pflanze vor dessen Verzehr zu reduzieren, wurden dementspre- chend eine wichtige Rolle bei der Ernahrungsplanung spielen.

2. Theorie:

2.1 Definition von Nitrat und Nitratgehalt:

Nitrat ist ein naturlicher Bestandteil des Bodens, eine stabile chemische Verbindung und fur Pflanzen essentiell. Gleichzeitig ist Nitrat ein wichtiger Nahrstoff, aus dem im Gemuse pflanzliche EiweiGe aufgebaut werden, (Bayer-Grilz, 2012, online) und Nitrat wird als Pflanzennahrstoff "Stickstoff" zum Motor des Wachstums der Pflanze. (Robier, 2007, online)

Die Nitratkonzentration in Pflanzen ist grundsatzlich vom Stickstoffangebot im Boden abhangig. (WeiG, 2008, S. 236) Nitrat kommt ohne menschlichen Eingriff im Boden und in Pflanzen vor (Zakosek/Lenz, 1993, S. 138). Umsetzungen von Stickstoffverbindungen werden gefordert durch gute Beluftung, einen nicht sauren Boden und mittlere Tem- peraturen, das heiGt, die besten Bedingungen fur Nitrat gibt ein fruchtbarer Boden.

Bei uberschwemmten Boden ist weniger Nitrat vorhanden, da weniger Stickstoff zur Verfugung steht und deshalb nur wenige Stickstoffverbindungen in Nitrat umgesetzt werden konnen. (Zakosek/Lenz, 1993, S. 139) Das Nitrat wird von den Wurzeln der Pflanzen aufgenommen und kann deshalb auch in relativ hohen Konzentrationen ge- speichert werden. Die Geschwindigkeit der Aufnahme von Nitrat durch die Pflanze hangt von der Konzentration in der Umgebung, das heiGt in der Erde um die Pflanze herum ab. (Zakosek/Lenz, 1993, S. 149)

Nahrstoffe und Nitrate werden durch Pflanzenteile transportiert, in erster Linie durch Wurzeln, da diese unmittelbar mit der Erde in Verbindung stehen. Das bedeutet, dass Wurzeln im Allgemeinen mehr Nitrat enthalten als Blatter oder Fruchte. (Zakosek/Lenz, 1993, S. 151) Nitrat ist wasserloslich und sickert leicht in tiefere Bodenzonen, falls es davor nicht von den Wurzeln der Pflanzen aufgenommen wird.

2.2 Darstellung und chemische Zusammensetzung

Nitrat ist eine naturliche und stabile chemische Verbindung. Das NO3" muss zu NH4+ (Ammonium-Ion) reduziert werden, um an einem Stoffwechselvorgang teilnehmen zu konnen. Dieser Prozess findet schnell und nahezu vollstandig statt. Die Aufnahme von Stickstoff erfolgt in der Pflanze hauptsachlich in Form von Nitrat-Ionen. (Burgdorfer /Wyler, 1999, S. 13)

Nitrate sind physiologisch alkalisch, da bei ihrer Reduktion in der Zelle Protonen ver- braucht werden: (Libbert, 1993, S. 205)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Nitratreduktion (Libbert, Eike, 1993, S. 205)

2.2.1 Reduktion von Nitrat

Nitratreductase ist ein Enzym, das den ersten Schritt in der Reduktion von Nitrat zu Ammoniak katalysiert, und zwar indem es Nitrat zu Nitrit umwandelt. (Steward, F.C, 1983, S. 295)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Reduktion von Nitrat (Libbert, Eike, 1993, S. 208)

Nitrat wird durch die Nitratreduktase zu Nitrit reduziert und gibt dabei zwei Elektronen ab, anschlieGend wird das reduzierte Nitrit mit der Nitritreduktase zu Ammoniak und gibt wahrend der Reduktion sechs Elektronen frei. Das heiGt, dass insgesamt wahrend der gesamten Umwandlung von Nitrat zu Ammoniak acht Elektronen benotigt werden. Die Nitritreduktase lauft in der Regel schneller ab als die Nitratreduktase. Bleibt eine Pflanze jedoch regelmaGig in der Dunkelheit, bleibt auch die Nitratreduktaseaktivitat auf demselben Niveau.

Die Reduktion von Nitrat sowie von Nitrit ist exergonisch, das bedeutet, dass in Pflan- zen wahrend der Reaktion die freiwerdende Energie AF als Warme verloren geht. (Zakosek/Lenz 1993 S. 140ff)

Licht kann den Nitratfluss durch das Cytoplasma beschleunigen. Der Verlust von Nitratreduktase aus Pflanzenblattern kann auf die Veranderung okologischer Verhalt- nisse zuruckgefuhrt werden. Und zwar auf Bedingungen wie Dunkelheit, Hitze, die Ent- fernung auGenliegender Nitrate und Wassermangel. Auch niedrige Temperaturen ver- ringern das Enzym Nitratreduktase. Sonnenlicht wird hochstwahrscheinlich benotigt, um das Nitrat von dem Speicherpool in den Stoffwechselspeicher zu befordern, damit dieses dort reduziert werden kann. (Boulter/Parthier, 1982, S. 384ff)

Martin Gibbs und Erwin Latzko haben einen Tagesrhythmus festgestellt, in dem die Aktivitat der Nitratreductase bei starkem Licht ihren Maximalwert erreicht, wahrend sie bei Dunkelheit sinkt. (Gibbs/Latzko, 1979, S. 433)

2.3 Nitratgehalte in ausgewahltem Gemuse

Einerseits gibt es Pflanzenarten, die Nitrat vor allem in den Wurzeln reduzieren. Dazu gehoren Erbsen und Radies. Andererseits gibt es Arten, in denen das Nitrat ausschlieG- lich im Blatt reduziert wird. Zuckerruben und rote Ruben sind Beispiele dafur. In deren Mitte stehen landwirtschaftliche Nutzpflanzen, die zwischen diesen beiden Extremen liegen. Das bedeutet, dass ein Teil des Nitrates in der Wurzel und im Pflanzenstiel re­duziert wird, und der andere Teil in den Blattern und in den Fruchten. (Boulter/Parthier, 1982, S.388f)

Der Nitratgehalt in Pflanzen ist von Art zu Art unterschiedlich. Den hochsten Nitratge- halt enthalten Blattgemuse wie Kopfsalate, Radieschen und Rucola. (European Food Safety Authority, 2008, S. 16ff) Zur mittleren Gruppe gehoren Wurzel- und Knollenge- muse, wie beispielsweise Kohlarten, Karotten und Sellerie. Zu den Pflanzen mit dem niedrigsten Nitratgehalt zahlt im Allgemeinen Fruchtgemuse wie Tomaten, Gurken und Paprika, und Kartoffeln. (Zakosek/Lenz, 1993, S. 175)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Nitratgehalte in ausgewahltem Gemuse tabellarisch dargestellt (Abeska, 2014)

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Abbildung 4: Nitratverteilung in Chinakohl (Wiebe&Behr, 1987) (Zakosek/Lenz, 1993, S. 175)

Wiebe und Behr konnten beispielsweise nachweisen, dass das Innere des Kopfes (inne­re Blatter) von Chinakohl und Kopfsalat einen wesentlich niedrigeren Nitratgehalt auf- weist als der AuGenbereich der Kopfe (Kopf, auGere Blatter). (Zakosek/Lenz, 1993, S. 175) (siehe Abb. 4)

Zu fortgeschrittenen Tageszeiten, das heiGt am spaten Nachmittag und am Abend, ent- halten Pflanzen den geringsten Nitratgehalt. Deshalb ist es auch zu diesen Tagespunk- ten ideal, das GemUse zu ernten, um hohe Nitratgehalte in den Pflanzen zu vermeiden. GemUse aus Unterglasanbau weist durchschnittlich hohere Werte auf als Gemuse aus Freilandanbau. (European Commission, 1997, S. 5) Eine Ausnahme bilden Blattsalate und manche andere Pflanzen, die das Nitrat aus dem Boden im Pflanzengewebe spei- chern, ohne es umzuwandeln, weshalb eine hohe Nitratbelastung eintreten kann. (Burgdorfer/Wyler, 1999, S.13)

2.4 Einflusse auf den Nitratgehalt

In Pflanzen und im Gemuse ist die Konzentration des Nitrates grundsatzlich vom Stick- stoffangebot im Boden abhangig. AuGerdem wird die unterschiedliche Speicherkapazi- tat des Nitrates in Pflanzen von der Bodenbeschaffenheit und vom Klima und Licht beeinflusst.

Bei Lichtmangel enthalt eine Pflanze mehr Nitrat als bei hoher Lichtintensitat. Dann findet sich in der Regel weniger Nitrat in der Pflanze. Auch Trockenheit beeinflusst den Nitratgehalt. Hier verhalt es sich so, dass Pflanzen bei langanhaltender Trockenheit eine hohere Nitratkonzentration aufweisen. (WeiG, 2008, S. 236)

In der Landwirtschaft wird Nitrat auf Ackerflachen recht schnell zum Mangelfaktor. Da das Wachstum der Pflanzen dadurch limitiert ist, werden Dungemittel zur Erganzung benutzt. (Libbert, 1993, S. 152)

„Je mehr gedungt wird, desto hoher ist der Nitratgehalt im Boden." (Bayer-Grilz, 2012, online) Im Bereich des Anbaus von Gemuse in der Landwirtschaft kommt es, um Mas- senertrage zu erzielen, oft zum Einsatz hoher Mengen von Nitrat, die dann in das Ge- muse gelangen. (Elmadfa/Burger, 1999, S. 8)

Das Tageslicht hilft beim Abbau des in der Nacht aus dem Boden aufgenommenen Ni­trates. Morgens ist das Nitrat im Gemuse in voller Konzentration vorhanden. Abends ist ein um einiges geringerer Wert festzustellen. (Bayer-Grilz, 2012, online)

Im Folgenden einige der wichtigsten Faktoren, die den Nitratgehalt von Pflanzen be- einflussen:

Licht bewirkt, dass der Nitratgehalt sinkt. Das Licht, welches tagsuber auf die Pflanze einwirkt, bewirkt eine Reduktion des Nitratgehalts. (Steward, 1983, S. 295) Davon kann man auch ableiten, dass sich der Gehalt je nach Abstand zwischen den Pflanzen andert. Das heiGt, man unterscheidet zwischen dicht aneinander liegenden Pflanzen, ideal ein- gepflanztem und lockerem Gemuse. (Bayer-Grilz, 2012, online) Tageslicht ist damit auch ein wichtiger Faktor fur den Erntezeitpunkt. (Gibbs/Latzko, 1979, S. 434) In der Regel wird deshalb darauf geachtet, nicht allzu viel Nitrat mit einer Pflanze zu ernten. Morgens ist der Nitratgehalt noch in voller Konzentration bemerkbar und baut sich schlieGlich im Laufe des Tages immer mehr ab. Eine ideale Bedingung fur einen raschen Abbau ist die Sonne. Deshalb wird dazu geraten, das Gemuse am spaten Nachmittag oder am Abend zu ernten, da dann durch die Sonne, die tagsuber schien, viel Nitrat abgebaut werden konnte. Denn zu fortgeschrittenen Tageszeiten enthalt das Gemuse am wenigsten Nitrat. (Bayer-Grilz, 2012, online)

Temperatur spielt auch eine signifikante Rolle, den Nitratgehalt zu beeinflussen. (Lange/Nobel/Osmond, 1983, S. 184) 1st es sehr warm, „lauft die Nitratreduktion wie bei jeder chemischen Reaktion schneller ab, was ein groGeres Absinken des Nitratspiegels bewirkt" (Burgdorfer/Wyler, 1999, S. 13).

Mittlere Temperaturen bringen einen optimalen Nitratwert in die Pflanze. (Zakosek /Lenz, 1993, S. 139) Kommt es jedoch zu extrem hohen Temperaturen, kann sich dies auch schadlich fur die Pflanze auswirken, da das Gemuse aufgrund der daraus folgen- den groGen Verdunstung mehr nitrathaltiges Wasser aufnehmen muss. Dies fuhrt zu einem hoheren Nitratgehalt als geplant. (Burgdorfer/Wyler, 1999, S. 14)

Wasser kann den Nitratwert in Pflanzen ebenfalls verandern (Boulter/Parthier, 1982, S.385), denn Pflanzen reagieren auf langere Trockenperioden mit einer Nitratakkumulation. Das bedeutet, dass bei sehr trockener Luft mehr Wasser aus der Pflanze verdunstet. Es wird vermutet, dass diese Art von Austrocknung eine hemmen- de Wirkung der Nitratreduktase zu Folge hat. (Burgdorfer/Wyler, 1999, S. 14)

2.5 Verzehr von nitrathaltigem Gemuse

Die Nitratgehalte im verzehrfertigen Gemuse liegen aufgrund der Bearbeitung in Ku- chen um 20% bis 50% niedriger als im Rohprodukt. (Zakosek/Lenz, 1993, S. 179) Die Nitrataufnahme beim Verzehr von Gemuse sollte prinzipiell moglichst gering gehalten werden, deswegen ist ein niedriger Nitratgehalt erforderlich. (Zakosek/Lenz, 1993, S. 176) Fur den Menschen ist Nitrat normalerweise nicht schadlich. Jedoch kann Nitrat im Korper zu Nitrit umgewandelt werden, und Nitrit hemmt den Sauerstofftransport in den Blutbahnen. Das kann allerdings fur Sauglinge gefahrlich werden, wenn Nitrat in einen toxisch wirkenden Stoff umgewandelt wird und die Organe nicht mit genugend Sauerstoff versorgt werden. (Baumgarten, 2008, S. 7f) Fur Salate und Spinate und auch Beikost fur Sauglinge wurden deshalb Verordnungen fur einen Hochstgehalt von Nitrat festgelegt. (WeiG, 2008, S. 236)

2.6 Maftnahmen zu einer Reduzierung des Nitratgehalts in Lebensmitteln

Um den Nitratgehalt in Lebensmitteln so gering wie moglich zu halten gibt es einige MaGnahmen. Man kann den Nitratgehalt im Boden minimieren, indem man weniger Dungemittel einsetzt, die sonst in das Grundwasser und somit in die Pflanzen gelangen wurden. AuGerdem sollte man das Gemuse eher im Freiland als unter einem Gewachs- haus anbauen, da das Licht und die Temperatur den Nitratwert verringern.

Denn es ist moglich, dass die Erde unter Glasanbau langer Warme speichert. Es konnte etwas zu warm fur die Pflanzen sein, was bewirkt, dass diese deswegen hohere Nitrat- gehalte aufweisen als im Freiland. (Burgdorfer/Wyler, 1999, S. 27f)

Erntet man das angebaute Gemuse abends oder am spaten Nachmittag, hat dies auch den Vorteil, dass eine geringere Nitratkonzentration in den Pflanzen vorhanden ist, da tagsuber viel Nitrat durch die Sonneneinstrahlung abgebaut wird.

Durch besondere Verarbeitungsprozesse kann auch eine zu groGe Nitratzufuhr ver- mieden werden. Zum Beispiel, wenn man Teile von Stiel, Stangel, Blattrippen und die auGersten Blattschichten entfernt, da diese nachgewiesenermaGen am meisten Nitrat enthalten. Da beispielsweise die Nitratgehalte in Kopfsalat und Chinakohl im Inneren und im AuGenbereich unterschiedlich sind, kann dieser durch Entfernen der AuGen- blatter erheblich reduziert werden. (Zakosek/Lenz, 1993, S. 175f)

Eine weitere MaGnahme sind eine „sach- und fachgerechte Lagerung und Transport". (BfR, 2009, S.4) Die Nitrataufnahme kann man auch durch Kaufen von Gemuse der Saison verringern, denn diese mussen nicht in einem Glashaus angebaut werden. Au- Gerdem wird geraten, nitratreiches Gemuse nicht uber langere Zeit aufzuwarmen, da die Hitzezufuhr die Umwandlung von Nitrat in Nitrit beschleunigt und es unter Um- standen toxisch wirken kann. (Bayer-Grilz, 2012, online)

3. Praxis:

3.1 Auswahl und Anbau des Gemuses

Ziel der Versuchsreihe ist es, Veranderungen der Nitratgehalte im GemUse uber kurze und auch langere Zeitraume zu erkennen.

Beim Anbau der Pflanzen wurde vor allem Gemuse mit hohem Nitratgehalt ausgewahlt, um bei den Messungen markante Werte zu erzielen. Die Pflanzen wurden auf dem Balkon in zwei unterschiedlichen Anbauverhaltnissen gezogen. Ein Teil wurde im Frei- en, ein Teil zum Vergleich unter Glashausanbau angepflanzt. Die Pflanzen wurden Mit- te Marz 2014 angebaut und wuchsen verschieden schnell. Fur den Anbau aller Pflan­zen wurde die gleiche Blumenerde (Substrat) verwendet.

In den Blumentopfen im Freien wurde Kresse (Lepidium sativum), Rucola (Eruca sativa), Kopfsalat (Lactuca sativa), Mohren (Daucus carota subsp. Sativus) und Wurzelpetersilie (Petroselinum crispum subsp. Tuberosum) angebaut. Parallel dazu wuchsen im Ge- wachshaus Kopfsalat, Rucola und Wurzelpetersilie. Die Pflanzen im Gewachshaus wuchsen langsamer als das Gemuse im Freien.

In der Zeit, in der die Pflanzen wuchsen, regnete es sehr oft und es war haufig sehr bewolkt, was es schwieriger machte, meine Untersuchungsergebnisse mit den Ergeb- nissen aus der Literatur zu vergleichen. Denn dort werden die aufgefuhrten Ergebnisse meist nur mit der Sonneneinstrahlung erklart. Jedoch gab es auch einige sonnige Tage.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5: Versuchspflanzen (Abeska, 2014)

3.2 Messungen:

3.2.1 Art der Messungen

Um den Nitratgehalt im Gemuse messen zu konnen benotigt man speziell fur Nitrat bestimmte Teststreifen. In diesem Fall wurden fur die Messungen Quantofix® Test- streifen benutzt, die sowohl den Nitrat- als auch den Nitritgehalt feststellen konnen. In dieser Arbeit wird nur auf Nitrat gemessen.

3.2.2 Durchfuhrung

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 6: Messversuch mit Quantofix Teststabchen (Abeska, 2014)

Fur die Messung werden die Pflanzenteile in einem Morser zerkleinert, bis die Flussig- keit, die fur den Teststreifen notwendig ist, sich am Morserboden sammelt. Die gemor- serte Probe wird dann auf einen Messstreifen appliziert, der die Farbe je nach Nitrat­gehalt andert.

Gibt man den Pflanzensaft auf den Teststreifen, muss man einige Sekunden warten, bis das endgultige Ergebnis feststeht. Je hoher der Nitratgehalt der Pflanzenprobe, desto dunkler farbt sich der Teststreifen. Diese Farbung wird mit einer Farbpalette auf der Packung verglichen, um den Nitratgehalt festzustellen.

Um die rhythmische Veranderung messen zu konnen, werden morgens und abends Proben genommen, da dadurch die Veranderung im Laufe des Tages erkennbar ge- macht werden.

3.2.3 Zuverlassigkeit der Messungen

Zuallererst war nicht ganz klar, ob die Methode des Messens wirklich funktionieren wurde.

Anfangs war es bei den Jungpflanzen recht schwierig, den Nitratgehalt festzustellen, da auf dem Teststreifen kaum Farbe erkennbar wurde. Generell konnte also uber einen langeren Zeitraum hinweg festgestellt werden, dass die Pflanzen am Anfang ihres Wachstums insgesamt noch weniger Nitrat enthalten als Gemuse, das schon uber lan- gere Zeit ausgewachsen ist.

Die Referenztabelle gibt Wertintervalle an, die weniger genau sind als „professionel- le" Messinstrumente. Das bedeutet, dass die Werte nicht sehr exakt sind oder kleinste Veranderungen erkennbar machen, jedoch sind sie aussagekraftig genug, um die Ver- anderungen des Nitratgehaltes im Tagesverlauf erkennbar zu machen. Dieses hat sich bei Messungen uber einen langeren Zeitraum bewahrheitet.

Die Messungen wurden regelmaGig morgens und abends ausgefuhrt, und machten die rhythmische Veranderung des Nitratgehaltes in den Testpflanzen sichtbar.

3.2.4 Ergebnisse der Messungen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 7: Diagramm Nitratgehalte in Wurzelpetersilie (Abeska, 2014)

Zur Veranschaulichung wurden Messpunkte zu bestimmten Zeiten ausgewahlt:

1. Messung (18. Mai 2014, fruh: 13°C, abends: 24°C, vereinzelt sonnig)
2. Messung (29. Mai 2014, fruh: 15°C, abends: 17°C, stark bewolkt)
3. Messung (08. Juni 2014, fruh: 17°C, abends: 21°C, sonnig)
4. Messung (22. Juni 2014, fruh: 19°C, abends: 24°C, bewolkt)
5. Messung (29. Juni 2014, fruh: 19°C, abends: 22°C, sonnig)
6. Messung (05. Juli 2014, fruh: 18°C, abends: 23°C, bewolkt, kaum Sonne)

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Abbildung 8: Tabelle: Messergebnisse Wurzelpetersilie (Abeska, 2014)

Erstens fallt auf, dass Wurzelpetersilie am Anfang als Jungpflanze Mitte Mai (18. Mai 2014) (da sie Mitte Marz eingepflanzt wurde) deutlich weniger Nitrat beinhaltet als Ende Juni. Jedoch zeigt sich bei der Jungpflanze eine prozentual gesehen sehr starke Nitratreduktion, zum einen vermutlich, da die Sonne intensiv schien, und deswegen abends, im Vergleich zu Tagen mit starker Bewolkung, um einiges weniger Nitrat vor- handen war. Zum anderen kann man davon ausgehen, dass die Jungpflanze viel Nitrat fur das Wachstum benotigt.

Zweitens kann man anhand des Diagramms, das beispielhaft uber einen langeren Zeit- raum mit Wurzelpetersilie ausgefuhrt wurde, auch deutlich erkennen, dass sich der Nitratgehalt je nach Einfluss der oben beschriebenen Faktoren mehr oder weniger stark verandert.

Die Nitratreduktion ist bei sonnigen Verhaltnissen und hoheren Temperaturen am hochsten (-75%), auch wenn der Nitratgehalt der jungen Pflanze (1. Messung: 18. Mai 2014) noch sehr gering ist. Messpunkt 4 zeigt eine relativ starke Reduktion bei hoheren Temperaturen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1. Messung (17. Mai 2014, fruh: 12°C, abends: 14°C, bewolkt)
2. Messung (29. Mai 2014, fruh: 18°C, abends: 22°C, teilweise sonnig)
3. Messung (12. Juni 2014, fruh: 19°C, abends: 25°C, sonnig)
4. Messung (25. Juni 2014, fruh: 19°C, abends: 21°C, sonnig)
5. Messung (01. Juli 2014, fruh: 18°C, abends: 24°C, bewolkt)

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Abbildung 10: Tabelle: Messergebnisse Rucola (Abeska, 2014)

Vergleicht man die Werte der beiden Pflanzen fallt auf, dass Wurzelpetersilie einen noch hoheren Nitratwert aufweist als Rucola, obwohl beide denselben Bedingungen ausgesetzt waren (Erde, Wetter, Lichtverhaltnisse, Lufttemperatur). Bei Rucola kann man erkennen, dass die Nitratwerte abends um ungefahr 30-50 mg/L NO3' niedriger sind als morgens. Das entspricht einer Reduktion von bis zu 50% - gemessen am 25. Juni. Ein Tag mit mehr Sonne als an den anderen Messpunkten.

War es bewolkt, war die Nitratreduktion geringer als bei Sonnenschein. (-42% am 1. Juli). Bei Messpunkt 4, mit sonnigem und warmem Wetter, war die Reduktion der aus- gewachsenen Pflanze mit 62% am hochsten.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Als Test, aber auch um einen Stiel- Blatt-Vergleich zu haben, werden Petersilie und Radieschen so gemes- sen, dass Stiel und Blatter bzw. das Fruchtfleisch getrennt voneinander untersucht werden. Man kann leicht erkennen, dass die Stiele eindeutig mehr Nitrat aufweisen als die Blatter und die Frucht. Das liegt daran, dass die Stiele verantwortlich sind fur den Transport von Nitrat in andere Pflan- zenteile, und dieses deshalb dort in verstarkter Konzentration vorkommt. Es kam, wie erwartet, auch bei der Messung der Petersilie ein ahnliches Ergebnis heraus, namlich dass die Blatter nur 50 mg/L NO3" 10 Nitrat besitzen im Gegensatz zum Stiel, der 200 mg/L NO3" 10 Nitrat mehr auf- weist, also 250 mg/L NO3" 10.

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Im nachsten Schritt wird der Vergleich zwischen dem Kopfsalatanbau im Freien und im Gewachshaus verdeutlicht. Die Messungen fielen, im Gegensatz zu anderem Gemuse, um einiges leichter, da Kopfsalat sehr viel Nitrat enthalt, und somit auf den Teststrei- fen sehr eindeutige Ergebnisse zu erkennen sind. Im GroGen und Ganzen waren die Ergebnisse unter Glasanbau wie erwartet hoher als die im Freien. Lediglich bei der 3. Messung sehen wir den gleichen Nitratgehalt bei beiden Proben (20. Mai 2014, 29°C, sehr sonnig). Das liegt moglicherweise daran, dass keine auffallenden Unterschiede mehr auftreten wenn es sich um solche hohen Temperaturen und Lichtverhaltnisse handelt.

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Abbildung 14: Kopfsalat (Abeska, 2014)

4. Schluss

Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die Ergebnisse aus dem theoreti- schen Teil unter experimentellen Bedingungen eindeutig nachgewiesen werden konn- ten.

Besonders der Einfluss von Licht und Temperatur (bei gleichbleibender Substrat- und Wasserqualitat) konnte eindeutig nachgewiesen werden. Bei Sonnenlicht und Tempe- raturen uber 20° Celsius wurde eine besonders hohe Nitratreduktion erreicht, wah- rend kuhlere Temperaturen und starke Bewolkung die Nitratreduktion hemmten. Ein weiterer, die Nitratreduktion bestimmender Faktor ist allerdings auch das Alter der Pflanze. Dies ist ein Faktor, der beim Studium der Fachliteratur nicht offensichtlich wurde, sich in der Praxis und vor allem bei den Anfangsmessungen von Wurzelpetersi- lie und Rucola zeigt.

Interessant ist auch die Rolle von Nitrat in der Ernahrung, wobei die Nitratreduktion, beziehungsweise Dungung und Erntezeitpunkt, ein wichtiger Faktor sind. Inwieweit Nitrat in der Nahrung schadlich ist, wird in der Fachliteratur differenziert gesehen und bleibt Gegenstand der wissenschaftlichen Diskussion. Eine eingehendere Betrachtung dieser Diskussion konnte ein weiteres Thema im Rahmen der W-Seminare sein.

7. Literaturverzeichnis

- Boulter, Donald/ Parthier, Benno: Encyclopedia of Plant Physiology: Nucleic Acids and Proteins in Plants I: Structure, Biochemistry and Physiology of Proteins, New Se­ries, Volume 14A, 1. Januar 1982

- Burgdorfer, Katia/Wyler, Emanuel: Nitrat im Nusslisalat, 1999 (www.yumpu.com/s/gTfgWrtzeLbo9zVq, letzter Aufruf: 17.10.2014)

- Gibbs, Martin/Latzko, Erwin: Encyclopedia of Plant Physiology: Photosynthesis II: Photosynthetic Carbon Metabolism and Related Processes, New Series, Volume 6, 1. Januar 1979

- Heck, Ludmilla: Veranderung der Nitrat- und Nitritgehalte ausgewahlter Gemuse- und Salatsorten in Abhangigkeit von Lager und Verarbeitungsbedingungen, Diplom- arbeit, Hamburg 2009

- Lange, O.L./Nobel, P.S./Osmond, C.B./Ziegler, H.: Encyclopedia of Plant Physiology: Physiological Plant Ecology III: Responses to the Chemical and Biological Environ­ment, New Series, Volume 12C, 1. Juli 1983

- Libbert, Eike: Lehrbuch der Pflanzenphysiologie, 1.Auflage, Stuttgart 1973

- Libbert, Eike: Lehrbuch der Pflanzenphysiologie, 5. Auflage, Stuttgart 1993

- Luttge, U./Pitman, M.G.: Encyclopedia of Plant Physiology: Transport in Plants II: Tissues and Organs, New Series, Volume 2, Part B, Berlin Heidelberg New York, 1976

- Pirson, Andre/ Zimmermann, M.H: Encyclopedia of Plant Physiology: General Index, New Series, Volume 20, 21. Oktober 1993

- Steward, F.C.: Plant Physiology: A treatise, Volume VIII, Nitrogen Metabolism, 1983

- Zakosek, Heinrich/Lenz, Fritz: Nitrat in Boden und Pflanze - Unter besonderer Be- rucksichtigung des Gemusebaus, Stuttgart 1993

Internetquellen:

- Alexander, Jan et al.: The EFSA Journal (2008): European Food Safety Authority: Nit- rat in Gemuse, Gutachten des Wissenschaftlichen Gremiums fur Kontaminanten in der Lebensmittelkette, http://www.efsa.europa.eu/de/scdocs/doc/contam_ej_689_nitrate_de_summary,0 .pdf, Artikel 689, 10. April 2008 (Stand 27.10.2014)

- Baumgarten, Andreas: Bundesministerium fur Land- und Forstwirtschaft, Umwelt- und Wasserwirtschaft: Richtlinien fur die Sachgerechte Dungung im Garten- und Feldgemusebau. 3. Auflage, Wien 2008 www.ages.at/fileadmin/redakteure/lwt- bgp/Download_Broschueren/Gemuesebaubroschuere_3_Auflage.pdf (Stand: 30.10.2014)

- Bayer-Grilz, Bettina: Bella Flora Pflanzenwissen, 2012 www.bellaflora.at/nc/de/14/beitraege/a rticles/show_detail/gemuese_zur_richtige n_tageszeit_ernten.html (Stand: 28.10.2014)

- BfR (Bundesinstitut fur Risikobewertung) 2009: Nitrat in Rucola, Spinat und Salat, Aktualisierte Stellungnahme, Nr. 032/2009, 6. Februar 2009 www.bfr.bund.de/cm/343/nitrat_in_rucola_spinat_und_salat.pdf (Stand: 18.10.2014)

- Boek, Kurt/Schuphan, Werner: Plant Foods for human Nutrition: Der Nitratgehalt von Gemusen in Abhangigkeit von Pflanzenart und einigen Umweltfaktoren, Volu­me 5, Issue 3, Springer Verlag, Februar 1959 link.springer.com/article/10.1007%2FBF01100182#page-1 (Stand: 28.10.2014)

- Crawford, Nigel M.: Nitrate: Nutrient and Signal for Plant Growth, in : The Plant Cell, Vol. 7, 859-868, American Society of Plant Physiologists, California 1995 www.plantcell.org/content/7/7/859.full.pdf (Stand: 18.10.2014)

- European Commission: Opinions of the scientific committee for food on: Nitrates and Nitrite, in: food science and techniques, Volume 38, Luxemburg 1997 http://ec.europa.eu/food/fs/sc/scf/reports/scf_reports_38.pdf

- Fischer, Dagmar/Keppner, Lutz/Rohrmoser, Werner, Bundesministerium fur Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) und Bundesministerium fur Ernahrung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV): Nitratbericht 2012 , Bonn 2012 www.bmel.de/SharedDocs/Downloads/Landwirtschaft/Klima-und- Umwelt/Nitratbericht-2012.pdf? blob=publicationFile (Stand: 26.10.2014)

- Muramoto, Joji: Center for Agroecology and Sustainable Food Systems, University of California, Santa Cruz: Comparison of Nitrate Content in Leafy Vegetables from Or­ganic and Conventional Farms in California, Juni 1999 www.agroecology.org/documents/Joji/leafnitrate.pdf (Stand: 28.10.2014)

- Nussaume, Laurent/ Vincentzlai, Michel et: Post-Transcriptional Regulation of Ni­trate Reductase by Light 1s Abolished by an N-Terminal Deletion. The Plant Cell, Vol. 7, S. 611-621, in: American Society of Plant Physiologists, May 1995 www.plantcell.org/content/7/5/611.full.pdf (Stand: 28.10.2014)

- Robier, Johann: Versuchsreferat Steiermark: Nitrat - was ist das?, in: Neues Land Ausgabe 02/2007, 12. Januar 2007 www.versuchsreferat.com/nitratposter_a4.pdf (Stand: 30.10.2014) www.neuesland.at/archiv/years/2007/02/NELA_LAND_0112_26_X.pdf (Stand: 29.10.2014)

- WeiG, Claudia: Nitrat, Nitrit, Nitrosamine. Teil 1: Nitrat und Nitrit, in: Ernahrungs Umschau, fort- & weiterbildung, Basiswissen aktualisiert, 4/08, Karlsruhe 2008, Sei- te 236-240, www.ernaehrungs-umschau.de/media/pdf/pdf_2008/04_08/EU04_ 236_240.qxd.pdf (Stand: 29.10.2014)

6. Abbildungsverzeichnis

Titelbilder: Abeska, 2014

Abbildung 1: Nitratreduktion (Libbert, Eike, 1993, S. 205)

Abbildung 2: Reduktion von Nitrat (Libbert, Eike, 1993, S. 208)

Abbildung 3: Nitratgehalte in ausgewahltem Gemuse tabellarisch dargestellt (Abeska, 2014)

Abbildung 4: Nitratverteilung in Chinakohl (Wiebe&Behr, 1987) (Zakosek/Lenz, 1993, S. 175)

Abbildung 5: Versuchspflanzen (Abeska, 2014)

Abbildung 6: Messversuch mit Quantofix Teststabchen (Abeska, 2014)

Abbildung 7: Diagramm Nitratgehalte in Wurzelpetersilie (Abeska, 2014)

Abbildung 8: Tabelle: Messergebnisse Wurzelpetersilie (Abeska, 2014)

Abbildung 9: Diagramm Nitratgehalte in Rucola (Abeska, 2014)

Abbildung 10: Tabelle: Messergebnisse Rucola (Abeska, 2014)

Abbildung 11: Stiel-Frucht-Vergleich Radieschen (Abeska, 2014)

Abbildung 12: Stiel-Blatt-Vergleich Petersilie (Abeska, 2014)

Abbildung 13: Kopfsalat - Vergleich Gewachshaus/im Freien (Abeska, 2014)

Abbildung 14: Kopfsalat (Abeska, 2014)

Details

Seiten
22
Jahr
2015
ISBN (Buch)
9783668154490
Dateigröße
947 KB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v315601
Note
Schlagworte
Nitrat Nitratgehalt Biologie Einflüsse Temperatur Boden Licht Ernährung Gesundheit Gesundheitsrisiken Risiken Gemüse Rucola Kopfsalat Radieschen

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Titel: Untersuchungen der Veränderung des Nitratgehalts in ausgewähltem Gemüse