Einfluss abiotischer Wachstumsfaktoren auf Ertrag und Qualität der Blattdroge der Artischocke (Cynara cardunculus L. ssp. flavescens Wikl.) als Arzneipflanze

Abstract

Die grünen Rosettenblätter der Artischocke werden zur Herstellung von Phytopharmaka verwendet und zur Behandlung des dyspeptischen Symptomkomplexes eingesetzt. Die Wirkung der Droge ist dabei auf phenolische Verbindungen zurückzuführen, von denen v. a. Caffeoylchinasäurederivate und Flavonoide die entscheidende Rolle spielen. Die Kultivierung der Artischocke als Arzneipflanze findet in gemäßigten Klimaten statt. Das Ziel der vorliegenden Arbeit bestand darin, die Wirkung des Erntetermins, der N-Düngung und Wasserversorgung sowie die Bedeutung der Faktoren UV-Strahlung (Lichtangebot) und Temperatur auf die Blattbildung sowie auf die Gehalte an Phenolsäuren und Flavonoiden in der Artischocke zu untersuchen. Diese Untersuchungen wurden an den Versuchsstandorten Gießen und Rauischholzhausen im Rahmen von einfaktoriellen Feldversuchen und mehrfaktoriellen Gefäßversuchen durchgeführt. Die Auswertungen der Feldversuche weisen darauf hin, dass sich spätere Erntetermine (= längere Vegetationsdauer) neben einem Zuwachs an Biomasse positiv auf die Bildung der pharmazeutisch wirksamen Phenolsäuren und Flavonoide auswirken. Darüber hinaus ergaben die Untersuchungen zur Wirkstoffverteilung innerhalb der Pflanze, dass v. a. die jüngsten, grünen Rosettenblätter der Pflanze die Qualität der Droge positiv beeinflussen. Die N-Versorgung der Pflanzen hat einen direkten Einfluss auf den Blattertrag und die Inhaltsstoffe der Blätter. Während die Höhe der N-Dosis eine positive Korrelation zum ermittelten Blattertrag aufweist, korreliert sie negativ mit dem Gehalt an Phenolsäuren und Flavonoiden. Eine optimale Wasserversorgung der Pflanzen während der gesamten Vegetationsperiode resultiert unabhängig der gewählten N-Form in gleichmäßig hohen Blatterträgen und Wirkstoffgehalten. Pflanzen, die über die gesamte Vegetationsperiode hinweg nicht optimal mit Wasser versorgt wurden, zeigten neben Ertragsdepressionen auch niedrigere Gehalte an wertgebenden Inhaltsstoffen. Auf Basis der hier gezeigten Ergebnisse unter kontrollierten Wachstumsbedingungen weist das Lichtangebot auf eine Zunahme des Blattertrages sowie der Blattinhaltsstoffe mit längerer bzw. intensiverer Belichtungsdauer hin. Dagegen beeinflussen niedrige Temperaturen während der Jugendentwicklung der Artischocke die Ertragsbildung und Inhaltsstoffsynthese nicht. For pharmaceutical reasons, green leaves of artichokes are used to alleviate dyspeptic disorders. Secondary metabolites such as caffeoylquinic acids and flavonoids (polyphenolic compounds) are of main importance. To enhance the vegetative growth of the artichoke, its cultivation as a medicinal plant should be concentrated within areas of temperate climatic conditions. The optimization of cultivating the artichoke for pharmaceutical purposes regarding the quality of the drug on behalf of harvest date, nitrogen fertilisation, water supply, UV-irradiation and temperature can be seen as the aim of this thesis. Field- and pot experiments were carried out at the experimental stations in Gießen and Rauischholzhausen in order to clarify the influence of these environmental factors. Due to the results of the field experiments, a longer period of vegetation (= later harvest date) lead to a higher amount of biomass. Furthermore, a positive effect on the synthesis of polyphenolics and flavonoids could be seen. It is the green rosette leaves in an early stage of development of the artichoke which lead to a high valued quality of the drug. Leaf yield as well as the amount of active principles is directly linked to nitrogen fertilisation. While the amount of nitrogen (N-dose) is positively correlated to the yield of the leaves, it has a negative effect on the amount of caffeoylquinic acids and flavonoids. Besides the chosen N-form, an optimal water supply all over the period of vegetation resulted in constant leaf yields as well as amounts of active principles, whereas plants, whose supply of water was suboptimal, caused in depressed yield as well as amounts of polyphenolics. Under controlled growth conditions, the results in terms of UV-irradiation shown in the present thesis underline an increase of leaf yield according to a longer and more intense period of the mentioned parameter. The content of caffeoylquinic acids and flavonoids increased at the same time, too, while leaf yield and active compounds were not influenced due to low temperatures during youth development of the artichoke.