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Elektrisch geladene Arme umklammern Öltröpfchen

Das Zwiebelprinzip in der Sojabohne

| Autor/ Redakteur: Christian Schneider* / Christian Lüttmann

Die Sojabohne findet auf dem Nahrungsmittelmarkt großen Absatz, ist sie doch Basis für viele fleischlose oder lactosefreie Lebensmittel. Was sie reichlich enthält, ist Öl – verpackt in kleinen Tröpfchen. Diese dienen der Bohne beim Keimen und Wachsen als Energielieferant und werden bei der Herstellung von Sojaölen verwendet. Nun haben Forscher vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung aufgedeckt, wieso diese Tröpfchen so ungewöhnlich stabil sind. Die Ergebnisse könnten der Entwicklung innovativer Lebensmittel auf natürlicher Basis nützen.

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Ölkörperchen bei Sojabonen (Klicken für mehr Infos)
Ölkörperchen bei Sojabonen (Klicken für mehr Infos)
(Bild: MPI-P)

Mainz – Wasser und Öl vermischen sich nicht – dies ist eine Erfahrung des täglichen Lebens. Um Wasser mit Öl zu mischen bedarf es so genannter Emulgatoren. Ein solcher ist das in der Sojapflanze vorkommende Molekül Phospholecithin, ein Phospholipid: Das langkettige Molekül besitzt einen wasserliebenden sowie einen wasserabweisenden (und damit fettliebenden) Teil.

Lecithin-Moleküle ordnen sich um Öltröpfchen herum an und schließen diese im Inneren einer Kugel ein. Der fettliebende Teil schaut hierbei nach innen zum Öl. Da das Molekül nach außen hin wasserliebend ist, können also kleine Ölkörperchen – bestehend aus der Emulgatorhülle sowie dem öligen Inneren – in Wasser gelöst werden. Diese Ölkörperchen nennen sich Oleosome.

Drei „Zwiebelschichten“ halten die Tröpfchen in Form

Rein über das Vorhandensein des Emulgators Phospholecitin ist jedoch nicht erklärbar, warum Oleosome eine lange Zeit stabil in der Sojapflanze vorliegen können. „Schon kleine Temperaturschwankungen und Erschütterungen müssten Oleosome eigentlich zerstören – und die Pflanze würde sterben“, so Prof. Thomas Vilgis vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz.

Daher schafft die Natur durch spezielle Proteine, so genannte Oleosine, einen Stabilitätsbonus. Diese Oleosine ragen mit ihrem langgestreckten und eng-haarnadelförmigen Mittelteil wie Anker tief in die Ölphase, während sich zwei wasserliebende Ärmchen schützend über die Phospholipide ausbreiten.

Zudem sind diese wasserliebenden Ärmchen elektrisch geladen. Damit ergibt sich für die nur wenige hundert Nanometer großen Oleosome eine zwiebelartige Schichtstruktur: außen die Enden der ins Wasser ragenden Proteinärmchen, darunter liegend die Phospholipide, und im Inneren die ins Öltröpfchen ragenden Proteinanker.

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