Zuckerrübe, Zuckergehalte 2018, Zuckerspeicherung, Saccharose, Vakuole, Rübe

14. Januar 2019 | Süße Rekorde

Die trocken-warme und sonnenscheinreiche Witterung 2018 hat zu herausragend hohen Zuckergehalten im Rübenanbau geführt. Die Rübenerträge dagegen fallen im bundesdeutschen Mittel erwartungsgemäß unterdurchschnittlich aus. Rüben mit außergewöhnlich hohen Zucker- und Inhaltsstoffkonzentrationen erfordern einen erhöhten Verarbeitungsaufwand in den Fabriken.

 

Grafik: Zuckergehalte (%) und Rübenerträge (t/ha) in Deutschland von 1951 bis 2018, Daten WVZ 2018, 3. Schätzung (Schaubild in Rübe: ausgewachsene Pflanzenzelle mit Vakuole schematisiert) 

Noch nie zuvor sind im Rübenanbau in Deutschland so hohe Zuckergehalte erreicht worden wie in der aktuellen Kampagne 2018/19. Laut der dritten Schätzung der Wirtschaftlichen Vereinigung Zucker vom 30. Oktober 2018 wird im Mittel aller Rübenlieferungen ein Zuckergehalt von 19,11 Prozent prognostiziert. Nach Auswertungen von Naturräumen und Kampagne-Daten der Zuckerfabriken bewegten sich die Zuckergehalte regional im Mittel zwischen 20 bis 21 Prozent. Einzelschläge erzielten somit noch weit höhere Zuckergehalte. Als physiologisch möglich gilt ein Wert von 23 Prozent bezogen auf die Rübe. Alle Werte, die darüber hinaus gehen, sind auf Konzentrationsprozesse bzw. Rosineneffekte zurückzuführen.

Zucker wird im Rübenblatt gebildet und als Saccharose zum spezialisierten Speichergewebe - vorwiegend bestehend aus Parenchymzellen - im Rübenkörper transportiert. Speicherort in der Zelle sind die Vakuolen. Die Zellorganellen sind durch eine einseitig selektiv durchlässige - semipermeable - Membran abgegrenzt und mit Zellsaft gefüllt. Eine Vakuole kann dabei fast den gesamten Zellraum einnehmen. Die Saccharose liegt im Zellsaft innerhalb der Vakuole gelöst vor. Da Saccharose osmotisch wirkt, wird bei steigenden Konzentrationen Wasser angezogen. Das gestaltete sich im vergangenen Jahr auf Grund der Trockenheit schwierig. 

Dauerhaft welkendes Blatt deutet auf massiven Trockenstress der Pflanze hin. Wasser kann aus dem Boden nur ungenügend nachgeliefert werden. Die Wasser-, Zucker- und Nährstoffströme werden gestört, die Konzentrationen der wässrigen Lösungen erhöhen sich. Der Stoffwechsel wird herabgesetzt. Gibt die Pflanze letztendlich immer mehr Wasser an die Umgebung ab, ensteht der Rosineneffekt. Die Zuckergehalte steigen über 23 Prozent. Während die Saccharose in der Vakuole verbleibt, kann Wasser durch die semipermeable Membran entzogen werden.

Wichtigste Aufgabe der Vakuolen ist die Aufrechterhaltung der Zellspannung bzw. des Turgor-Drucks. Prall mit Wasser bzw. Zellsaft gefüllte Zellen sorgen für den aufrechten Stand der Pflanzen. Der Turgor-Druck wird durch die unterschiedlichen Konzentrationen der wässrigen Lösungen in der Pflanze und den Vakuolen gesteuert. Entscheidend sind osmotische Vorgänge, die durch semipermeable Membranen ermöglicht werden.

Je nach Pflanzenart dienen Vakuolen weiterhin als Ablageort für spezielle Stoffe wie Farbstoffe, Bitterstoffe oder pharmazeutisch wirksamen Substanzen. Bei der Zuckerrübe wird Saccharose gespeichert, sie dient der Pflanze als Energielieferant während der Blüte. 


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