Untergattung Cepa

Die Proben der Untergattung Cepa kamen aus dem Iran, Georgien, Uzbekistan und Tadschikistan. Die Gesamtheit der analysierten Proben kann man in zwei Gruppen unterteilen: in Proben, die Alliin neben Isoalliin enthalten, und in Proben, die von den beiden Sulfoxiden nur Isoalliin enthalten. Alliin zeigte sich in keiner Acc.No. von Allium oschaninii und Allium fedschenkoanum. In allen weiteren untersuchten Arten war neben Isoalliin auch Alliin enthalten.

In beinahe allen Proben (Ausnahme: Acc.No. 2154/1 Z) war auch ein GPC (Glutamyl-Propenyl-Cysteinsulfoxid) mittels HPLC-MS nachgewiesen worden. Das Alliin war im Vergleich zu dem Isoalliin in Proben, in denen beide Cysteinsulfoxide vorlagen, immer deutlich geringer konzentriert. Dadurch kann man darauf schließen, dass es sich bei dem GPC vor allem um das γ-Glutamyl-Isoalliin handelt. Da man aber aufgrund nahezu identisch zu erwartender Retentionszeit und gleicher Masse nicht ausschließen kann, dass auch das γ-Glutamyl-Alliin vorliegt, muss auf dem Status des GPC diskutiert werden.

In vielen der Proben zeigte sich das GPC mit einem größeren relativen Anteil als die

A B C D E F G H

Abb. 4.21: Gesamtcysteinsulfoxidgehalt in Proben folgender Arten der Sektion Cepa: Cepa aggregatum C16 (A), Cepa common onion group C19 (B), Cepa common onion group C20 (C), Cepa common onion group C27 (D), Cepa aggregatum C45 (E), Allium vavilovii (F), Allium asarense (G), Allium praemixtum (H)

4. Diskussion

GPC und das Isoalliin miteinander in einen Kontext betrachtet. Wenn zum Beispiel in den Proben von Acc.No. 4281 oder Acc.No 4289 (Allium oschaninii) die Isoalliin-Anteile sehr niedrig sind, könnte man ohne das GPC diskutieren, dass das Isoalliin sich sehr stark bei der Extraktherstellung zersetzt hätte oder nur sehr schwach konzentriert ist. Durch die Hinzunahme des GPC´s sieht man aber, das der Hauptteil des Isoalliins in diesen Proben noch als γ-Glutamyl-Derivat vorliegt. Die Acc.No. 4281 und Acc.No. 4289 wurden im Mai 2003 gesammelt. Dies sind die einzigen Allium oschaninii-Proben, die noch vor der Blüte gesammelt worden sind. Dies könnte auch ein Grund für hohen Gehalt an GPC sein.

Allerdings zeigen auch weitere Acc.No., die bei der Sammlung in voller Blüte standen (z.B.

Acc.No. 6186), einen hohen GPC-Anteil.

Das Methiin, das in vielen Melanocrommyum-Proben das dominierende Cysteinsulfoxid darstellt, ist in Proben der Untergattung Cepa im Vergleich zu Isoalliin und GPC deutlich schwächer konzentriert. Das Propiin, das nur in einer Melanocrommyum-Probe gefunden wurde, ist in vielen Cepa-Proben zu finden. Interessant ist der Fakt, dass in drei verschiedenen Proben von Allium oschaninii neben den typischen Cysteinsulfoxiden (GPC, Methiin, Alliin, Isoalliin, Propiin) weitere Cysteinsulfoxide gefunden worden sind. Hier können anhand der Daten der Messungen und Extraktherstellungen Verunreinigungen und Verwechslungen mit Proben aus den Gattungen Melanocrommyum und Nectaroscordum

A B

Abb. 4.22: Gesamtcysteinsulfoxidgehalt in Proben folgender Arten der Sektionen Cepa und Annuloprason: Allium oschaninii (A), Allium fedschenkoanum (B)

4. Diskussion

ausgeschlossen werden. Dies ist wichtig, da in der Probe Acc.No 6182 Z2 das für die Untergattung Melanocrommyum typische S-(3-Pyrrolyl)-Cysteinsulfoxid gefunden wurde. In einer weiteren Zwiebel dieser Acc.No. war es nicht zu finden. Neben diesem wurde in beiden Zwiebelextrakten der Acc.No. 6259 das Homoisoalliin gefunden, das in den beiden Arten Allium siculum und Allium tripedale der Untergattung Nectaroscordum identifiziert wurde.

Aufgrund des relativen hohen Gehaltes von GPC, Isoalliin und Propiin und des Fehlens von Alliin in diesen Proben muss davon ausgegangen werden, dass es sich bei diesen Proben tatsächlich um Allium oschaninii-Proben handelte.

Einen möglichen Zusammenhang zwischen dem Habitat und der Cysteinsulfoxidanteile kann man bei den Allium oschaninii-Proben Acc.No 6236, Acc.No. 6259 und Acc.No 6261 erkennen. Während der Gesamtcysteinsulfoxidgehalt bei allen Proben um 0,5% liegt, variieren die Anteile der einzelnen Sulfoxide erheblich. Acc.No. 6259 und Acc.No. 6261 zeigen in allen Proben ein sehr gemischtes Spektrum der Cysteinsulfoxide GPC, Methiin, Isoalliin und Propiin. In der Acc.No. 6236 ist das GPC das dominierende Cysteinsulfoxid mit einem relativen Anteil von ca. 75% in beiden Proben. Die Proben wurde ungefähr zur selben Zeit an unterschiedlichen Orten gesammelt (± 7 Tage). Die Acc.No. 6259 und Acc.No. 6261 wurden auf einer Höhe von 1540 m ü. NN (Acc.No. 6259) und 1400 m ü. NN (Acc.No. 6261) gesammelt.

A B C D E F G H

Abb. 4.23: relative Anteile der Cysteinsulfoxide in Proben folgender Arten der Sektion Cepa: Cepa aggregatum C16 (A), Cepa

4. Diskussion

Beide standen in voller Blüte. Die Acc.No. 6236 wurde auf einer Höhe von 1870 m ü. NN gesammelt. Bei ihr waren die Blätter von Tieren abgefressen worden. Ob sie in voller Blüte stand, ist in der Datenbank nicht angegeben, aufgrund des Zeitpunktes (Ende Juni) ist aber davon auszugehen. Ein Jahr zuvor wurde bei einer anderen Expedition die Acc.No. 6205 (Juli 2005) gesammelt. Deren Cysteinsulfoxidprofil gleicht dem von Acc.No. 6236. Auch diese stand in voller Blüte und wurde auf einer Höhe von 2205 m ü. NN gesammelt.

Insgesamt schwanken die Cysteinsulfoxidanteile in den Allium oschaninii-Proben doch erheblich, so dass es schwer fällt, einen Trend zu erkennen.

Die höchsten Gesamtcysteinsulfoxidkonzentrationen und die höchsten relativen Anteile von Isoalliin zeigten Proben von Allium fedschenkoanum. Allium fedschenkoanum gehört zur Sektion Annuloprason, während Allium oschaninii und alle weiteren Proben zur Sektion Cepa gehören. Nach Pich et al. [1996] sind die genetischen Übereinstimmungen zwischen Allium oschaninii und den weiteren Vertretern der Sektion Cepa sehr stark. Allerdings zeigten sich in Kreuzungsversuchen [Van Raamsdonk et al. 2008] starke Isolationsbarrieren zwischen Allium cepa und Allium oschaninii. Durch diese Verhinderung des interspezifischen Austausches könnte sich Allium oschaninii theoretisch weiter von den anderen Arten der Sektion Cepa getrennt haben. Inwieweit das unterschiedliche Profil der Cysteinsulfoxide in Allium oschaninii und den weiteren Arten der Sektion Cepa diese Aussagen unterstützt, müsste weitergehend untersucht werden.

A

Abb. 4.24: relative Anteile der Cysteinsulfoxide in Proben von Allium oschaninii (A); Sektion Cepa

4. Diskussion

A B

4.3.2.1 Fazit für die Untergattung Cepa

Allium cepa (Küchenzwiebel) oder Alliumoschaninii (Schalotte) sind wertvolle Nahrungs- und Gewürzmittel auf der gesamten Welt. Durch Züchtungen sind die ursprünglichen Arten und ihre Inhaltsstoffe stark beeinflusst worden. Darum war es vom großen Interesse Wildformen dieser Untergattung auf ihren Cysteinsulfoxidgehalt und die vorkommenden Cysteinsulfoxide hin zu untersuchen. Die Proben der Untergattung Cepa zeigen durchgängig hohe Anteile von Isoalliin und dem GPC. Für alle untersuchten Wildformen und Kulturformen außer Allium oschaninii und Allium fedschenkoanum kann das Alliin als intrasubgenerischer Marker betrachtet werden. Das Fehlen von Alliin nur bei Proben dieser beiden Arten ist interessant und lässt Schlüsse auf größere genetische Unterschiede in der Sektion Cepa ziehen. Für eine weiterführende Charakterisierung der Untergattung Cepa wäre es nötig, Zwiebelarten aus den drei weiteren Sektionen zu analysieren. Diese sind Sektion Schoenoprasum, Sektion Sacculiferum und Sektion Condensatum.

Abb. 4.25: relative Anteile der Cysteinsulfoxide in Proben folgender Arten der Sektionen Cepa und Annuloprason:

Allium oschaninii (A), Allium fedschenkoanum (B)

4. Diskussion