Sieht der Sensor rot, braucht die Pflanze Hilfe

Innovation von US-Forschern zeigt Gesundheitszustand von Gewächsen mit Farbwechseln an

Test des Pflanzensensors im Labor (Foto: Matthew Modoono)

Burlington/Boston (pte019/05.08.2025/12:30)

Mit einem neuartigen Sensor, der seine Farbe wechselt, können Besitzer von Zimmerpflanzen, Gärten und Agrar-Betrieben den Gesundheitszustand ihrer Pflanzen nun direkt erkennen. Entwickelt wurde er von einem Forscherteam des Kostas Research Institute, das zur Northeastern University gehört. Der Sensor wird direkt auf den Blättern befestigt. Zeigt er Rottöne an, dann stimmt etwas nicht. Entweder fehlt Wasser, Schädlinge haben zugelangt oder es gibt einen Mangel an Nährstoffen. Die Forschungsergebnisse dazu erschienen kürzlich in "ACS Agricultural Science & Technology".

Glockenblume als Inspiration

Die Idee für den Sensor kam dem leitenden Wissenschaftler und Molekularbiologen Dan Wilson bei der Beobachtung von Nesocodon, einem Glockenblumengewächs, das auf Mauritius vorkommt und vermutlich von Geckos bestäubt wird. Der Nektar der Nesocodon verändert seine Farbe in Abhängigkeit von der Konzentration eines kleinen Moleküls namens Prolin, einem universellen Biomarker für die Pflanzengesundheit.

Wilson und sein Team fanden heraus, dass Pflanzen als Reaktion auf Stress wie Wassermangel, aggressive Metalle im Boden, zu viel Sonnenlicht und zu viel Hitze mehr Prolin produzieren. "Wir haben diese Reaktion und dieses Farbschema genutzt, um Sensoren zu entwickeln, die dieselbe Farbveränderung durchlaufen", so Wilson. "Allerdings tun sie dies dosisabhängig, sodass wir anhand der Intensität der Farbveränderung Rückschlüsse auf den Gesundheitszustand der Pflanze und darauf ziehen können, ob sie sich in einem Stresszustand befindet oder nicht."

Aus Gelb wird Rot

Der farbwechselnde Nektar der Nesocodon-Pflanze entsteht durch die Vermischung von Prolin mit dem Molekül Sinapaldehyd, das laut Wilson ebenfalls in der Pflanze gebildet wird. Diese Mischung führt zur Bildung eines natürlichen roten Pigments namens Nesocodin, wodurch der Nektar der Nesocodon-Pflanze seine Farbe von Gelb zu leuchtendem Rot wechselt.

Aufbauend auf früheren Forschungsarbeiten anderer Institutionen, konnten die Forscher diese Reaktion mit papierbasierten Sensoren nachstellen, die mit Sinapaldehyd imprägniert waren. Wenn eine Pflanze einen hohen Prolin-Gehalt aufweist, produziert der Sensor Nescodin, wodurch sich der Sensor hellrot färbt. Bei gesunden Pflanzen bleibt der Sensor blassgelb.

Aussender:	pressetext.redaktion
Ansprechpartner:	Wolfgang Kempkens
Tel.:	+43-1-81140-300
E-Mail:	kempkens@pressetext.com
Website:	www.pressetext.com