Luftreinigung: Pflanzen binden Stickstoffmonoxid

Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München haben jetzt entdeckt, dass Pflanzen auch Stickstoffmonoxid (NO) aus der Luft mit Hilfe pflanzlicher Hämoglobine fixieren können. Dadurch tragen sie mehr als bisher bekannt zur Verbesserung der Luftqualität bei. Die Ergebnisse der Forschungsarbeiten sind nun im Wissenschaftsjournal ‚Plant, Cell & Environment‘ veröffentlicht [1].

In Deutschland beträgt die Emission von Stickoxiden (NOx) rund 1,3 Millionen Tonnen pro Jahr*. Sie entstehen größtenteils bei Verbrennungsvorgängen in Anlagen und Motoren. Bei Menschen reizen die gasförmigen Schadstoffe vor allem Schleimhäute in den Atmungsorganen und den Augen. Bisher war man davon ausgegangen, dass NO aus der Luft für Pflanzen nicht verfügbar ist. Nun haben Forscher des Instituts für Biochemische Pflanzenpathologie (BIOP), der Abteilung für Experimentelle Umweltsimulation (EUS) und der Abteilung für Analytische BioGeoChemie (BGC) am Helmholtz Zentrum München herausgefunden, dass Pflanzen NO direkt aus der Luft aufnehmen und anschließend in ihren Stoffwechsel einbinden. „Wir konnten beobachten, dass hohe Mengen an Stickstoffmonoxid bei Pflanzen nicht toxisch waren, sondern das Pflanzenwachstum sogar verbesserten“, sagt Dr. Christian Lindermayr, Gruppenleiter am BIOP.

„Der Mechanismus ist vermutlich entstanden, um Pflanzen an Standorten mit Stickstoffmangel ein Überleben zu sichern“ erklärt Dr. Gitto Kuruthukulangarakoola, Erstautor der Studie und ebenfalls am BIOP tätig. Für die Luftqualität in Städten mit hohen Stickstoffkonzentrationen könnte diese Eigenschaft der Pflanzen wesentlich zur Reduktion von NO und damit zu einer verbesserten Luftqualität beitragen. Diese Erkenntnis kann vor allem für künftige Städteplanung in Ballungsgebieten von Bedeutung sein und dort zu besseren Lebensbedingungen beitragen.

Literatur
[1] Kuruthukulangarakoola, G.T. et al. Nitric oxide-fixation by non-symbiotic hemoglobin proteins in Arabidopsis thaliana under N-limited conditions, Plant Cell Environ. 2016 May 31. doi: 10.1111/pce.12773. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.12773/full