Mangantoxizität: Braunfärbung rührt von oxidierten Phenolen her

Signatur: 01.12.182
Ursprüngliche Signatur: Horst-57-Mn
Bildnachweis: Walter. J. Horst

Bildinhalt

Bei Augenbohne (Sorte: TVu 91) ) wurden Symptome von Mangantoxizität erzeugt: braune Flecken auf den Blattspreiten. Das Bild links zeigt eine lichtmikroskopische Aufnahme der Epidermis mit einem solchen Flecken. Zur Reduktion der Oxide des 3- und 4-wertigen Mangans wurde zu diesem Flecken Thioglykolsäure zugegeben mit dem Ergebnis, dass nach 5 min teilweise Entfärbung (Bild Mitte) und nach 10 min nahezu vollständige Entfärbung (Bild rechts) zu verzeichnen war.

Erläuterung

Aus dem Befund (Entfärbung der braunen Flecken mittels Reduktion) konnte nicht geschlossen weren, dass die braune Farbe der Mangan-Toxizitätsflecken durch Mangandioxid verursacht wird, da solche Entfärbungen auch in anderen Fällen auftreten können. In einem zusätzlichem Versuch wurde nachgewiesen, dass sich die bei Bormangel infolge von Phenoloxidation braun verfärbten Wurzeln durch Thioglykolsäure ebenfalls entfärben ließen. Daraus wird geschlussfolgert, dass die braunen Flecke zwar Mangandioxid enthalten, dass aber die braune Farbe von oxidierten Phenolen herrührt. Die braunen Flecke bei Mangantoxizität kommen wie folgt zustande: Mangan(II)-Ionen (erhöhte Konzentration!) signalisieren an der Außenseite der Plasmamembran Mangantoxizität. Dies löst aus einen erhöhten Calcium-Influx, eine erhöhte Callosebildung sowie einen erhöhte Bildung von Peroxidasen (POD). Als Folgen treten auf: erhöhte Calloseabscheidung sowie Oxidation von Mangan(II) zu Mangandioxid und Oxidation von Phenolen zu oxidierten (braungefärbten) Phenolen.