Botanik: Kaffee-Strauch (Coffea) + Kaffeebohne, Querschnitte *

[Hans-Jürgen Koch]

Liebe Pflanzenfreunde,

die Heimat dieses Strauches ist wahrscheinlich der gebirgige, östliche Teil des heißen Afrika. Heute ist Brasilien das Hauptanbauland. Der Kaffeestrauch, coffea, wächst als junge Pflanze einstämmig, im Laufe der Zeit wird die Pflanze buschig und erreicht eine Größe von bis zu 1,5 Meter.  
Der Gebrauch des Kaffees ist in Nordostafrika seit dem Altertum belegt, seine Verbreitung war allerdings beschränkt. Die Kreuzfahrer kannten die Droge noch nicht. Die Araber brachten den Kaffee nach Arabien, seit dem 16. Jh. wurde er als Genussmittel beliebt und im Jemen erstmals kultiviert. Die Bezeichnung "Mokka" geht auf den gleichnamigen Hafenplatz am Roten Meer zurück, der damals die Kaffee-Ernte Jemens ausführte. Der Gebrauch des Kaffees verbreitete sich von Arabien nach Westen, 1554 finden sich erste Kaffeehäuser in Konstantinopel, 1671 in Marseille. Die Holländer kultivierten 1683 erste Kaffeepflanzen auf Java und markieren damit den Beginn der Kaffeekultur in den Tropen. Über den Botanischen Garten in Amsterdam ist dann die erste Kaffeepflanze nach Amerika gebracht worden.
Von den etwa 60 Coffea-Arten wird nur eine, nämlich Coffea arabica, kommerziell als Kaffeebohnenlieferant genutzt. Diese Art stammt aus den Höhenlagen Äthiopiens

Bild 01 Illustration Kaffee – Strauch (Coffea)

Quelle: Köhler's Medizinal-Pflanzen 1887
Diese Bild ist gemeinfrei, weil die urheberrechtliche Schutzfrist abgelaufen ist (Schutzfrist von 70 Jahren nach dem Tod des Urhebers).

Systematik:

Ordnung: Enzianartige (Gentianales)
Familie: Rötegewächse auch Krappgewächse (Rubiaceae)
Unterfamilie: Ixoroideae
Gattung: Kaffee
Wissenschaftlicher Name: Coffea
Englischer Name: coffee bush

Bild 02 Kaffee – Strauch (Coffea), unsere neue Zimmerpflanze.


Der Kaffeestrauch mag ganzjährig Temperaturen zwischen ca. 20 und 25 °C, ist also von daher die ideale Zimmerpflanze. Im Winter darf die Temperatur auf ungefähr 15 °C absinken. Wird es wesentlich kälter, rollen sich die Blätter ein.
Fällt die Temperatur jedoch unter 12 °C, so werfen die Pflanzen ihre Blätter ab.
Die Pflanze hat gegenständige, immergrüne Blätter, die etwa die Form und Größe der Lorbeerblätter aufweisen; stark  duftende, kleine weißen Blüten in Knäueln und kleinen rundlichen, zur Reife dunkelroten Früchten (Kaffeekirschen), die im Inneren zwei Samen (Kaffeebohnen) enthalten.
Die roten Früchte, die etwas klein geratenen Kirschen nicht unähnlich sind und nach ca. 8 Monaten nach der Bestäubung reif sind, enthalten genau zwei Samen, die Sie in gerösteter Form als Kaffeebohnen kennen. Ungeröstet sind sie jedoch nicht dunkel- sondern hell-/blaßbraun.

Wissenswertes:

Die Kaffeeproduktion beläuft sich heutzutage auf etwa 8.000.000 Tonnen. Haupterzeugerland ist mit 2.200.000 Tonnen Brasilien, an zweiter Stelle liegt mittlerweile schon Vietnam mit etwa 1.000.000 Tonnen Kaffee. Einer der teuersten Kaffees ist der »Jamaica Blue Mountain« mit einem Endpreis von fast 100 Euro pro Kilogramm.

Zur Giftigkeit:

Die Kaffeebohnen enthalten im Schnitt etwa 1,2% Coffein. Eine Tasse gebrühter Kaffee hat einen Coffein-Gehalt von etwa 100 mg. Insofern müsste eine erwachsene Person mit einem Körpergewicht von 70 kg 250 Tassen Kaffee trinken, um sich mit Coffein zu vergiften.
Daher ist die Entcoffeinierung von Kaffee etwa so sinnvoll wie Sandfegen in der Wüste.
Kaffee gehört zu den Rötegewächsen (Rubiaceae)  wie der Chinarindenbaum (Cinchona), der das medizinisch wichtige Alkaloid Chinin produziert.

Arbeitsanleitung:

Original Färberezept siehe Seite von Herrn Armin Eisner http://www.aeisner.de/
W-3A-Färbung nach Wacker (Acridinrot-Acriflavin-Astrablau) modifiziert
Arbeitsablauf :
1. Probe liegt in 30 % Ethanol.
2. Aqua dest. 3x wechseln je 1 Minute.
3. Vorfärbung Acridinrotlösung 8 Min.
4. 1x auswaschen mit Aqua dest. .
5. Acriflavinlösung (differenzieren bis gerade keine Farbwolken mehr abgehen - Lupenkontrolle) ca. 12 Sekunden !!!.
6. 2 x auswaschen mit Aqua dest..
7. Nachfärbung Astrablaulösung 2 Minute.
Bei der Nachfärbung mit Astrablau eine Mischung aus Astrablau und Acriflavin im Verhältnis 4 : 1 verwendet (blau + gelb = grün).
8. Auswaschen mit Aqua dest. bis keine Farbstoffreste auf dem Objektträger verbleiben.
9. Entwässern mit 2x gewechseltem Isopropylalkohol ( 99,9 % ).
10. Als letzte Stufe vor dem Eindecken Xylol einsetzen.
11. Einschluss in Entellan.

Ergebnis :

Zellwände blaugrün bis grün, verholzte Zellwände leuchtend rot, Zellwände der äußeren Hypodermis orangerot, Cuticula gelb, Zellwände der innenliegenden Hypodermis tiefrot.

Fotos: Nikon D5000, die Übersichtsaufnahmen wurde mit ,,MagniFlash" erstellt.

Junger Spross, Querschnitt

Geschnitten habe ich alle Pflanzenteile mit dem Reichert - Jung Schlittenmikrotom Hn 40 auf eine Stärke von 40 µm.

Bild 03 Schnittstellen, Spross in drei Ebenen, Blattstiel und Blatt


Bild 04 Spross, Übersicht, quer, Coffea, Ebene 1, die Schnittstelle liegt in der Gabelung der gegenständigen Blätter. In der Mitte ist der Spross, rechts ein Blattstiel (Querschnitt), links habe ich einen Blattstiel längs angeschnitten.

Die Übersichtsaufnahme wurde mit ,,MagniFlash" erstellt.

Bild 05 Vergrößerung aus der Übersicht, Coffea, schwarz/weiß


Bild 06 Übersicht, Ebene 2, Coffea


Bild 07 Schnittprobe auf der Einwegklinge


Bild 08 Übersicht, Ebene 3, Coffea


Bild 09 Vergrößerung aus der Übersicht mit Beschriftung, Coffea

CU = Cuticula, EP = Epidermis, RP = Rindenparenchym, PH = Phloem, XY = Xylem, T = Trachee, MP = Markparenchym

Bild 10  Vergrößerung, Xylem, Coffea


Bild 11 Cuticula, Epidermis, Rindenparenchym ( von links nach rechts), Coffea


Bild 12 Vergrößerung der Drüsen, Coffea (siehe Bild 04 und 05)


Bild 13 Vergrößerung der Drüsen, Coffea (siehe Bild 04 und 05)


Bild 14 Vergrößerung der Drüsen, Coffea (siehe Bild 04 und 05)

Blattstiel, Querschnitt

Bild 15 Übersicht Blattstiel, Coffea


Bild 16 Leitbündel im Inneren des Blattstieles, Coffea

Blatt, Querschnitt

Bild 17 Übersicht, Coffea schwarz/weiß


Bild 18 Vergrößerung, Coffea


Bild 19 Vergrößerung mit Beschriftung, Coffea

CU = Cuticula, EP = Epidermis, RP = Rindenparenchym, PH = Phloem, XY = Xylem, MP = Markparenchym
? = Speicherparenchym; ich bin mir aber nicht sicher.

Bild 20 Leitbündel, Coffea


Literatur:

Ben-Erik van Wyk: Handbuch der Arzneipflanzen; Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart; ISBN 3-8047-2069-2, 2004.
A. Poletti; H. Schilcher; A.Müller: HEILKRÄFTIGE PFLANZEN, Walter Hädecke Verlag, (1982). ISBN 3-7750-0104-2.
Lexikon der Arzeipflanzen und Drogen; Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg.
M. Wichtl; Teedrogen und Phytopharmaka; Ein Handbuch für die Praxis auf wissenschaftlicher Grundlage; Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH Stuttgart, 2002.
H. Schilcher: Kleines Heilkräuter-Lexikon; Walter Hädecke Verlag, 1999; ISBN 3-7750-0316-9.
Hagers Enzyklopädie der Arzneistoffe und Drogen; Springer Medizin Verlag, Heidelberg, 2008.
L. Roth, M. Daunderer, K. Kormann; Giftpflanzen - Pflanzengifte; Ecomed Verlagsgesellschaft, 1988.
Wikipedia; Freie Enzyklopädie.

Mit freundlichem Gruß

Hans-Jürgen

[koestlfr]

Hallo Hans-Jürgen!

Tolle Dokumentation - Super!

Danke fürs Zeigen!

Leine Grüße

Franz

[Fahrenheit]

Lieber Hans-Jürgen,

wie immer vielen Dank für die tolle Dokumentation! Besonders die Schnitte aus der Ebene 1 finde ich sehr gut gelungen.

Herzliche Grüße
Jörg

[Rolf-Dieter Müller]

Lieber Hans-Jürgen,

Dein Beitrag spricht mich besonders an, denn nichts geht für mich über eine gute Tasse Kaffee. Ich meine richtigen Bohnenkaffee und nicht diese Mainstream-Heißgetränke.

Vor langer Zeit habe ich einmal eine nicht geröstete Bohne geschnitten, der Schnitt war aber lange nicht so interessant wie Deine hier gezeigten Schnitte.

Viele Mikrogrüße
Rolf-Dieter

[Jan Kros]

Lieber Hans-Jürgen
Wieder eine schöne Arbeit
Ich schlisse mich Jörg an
Herzlichen Gruss
Jan

[Hans-Jürgen Koch]

Liebe Pflanzenfreunde,

zuerst einmal herzlichen Dank.

@ Rolf-Dieter,
Du hast das Stichwort ,,Kaffeebohne" ins Spiel gebracht.
Vor ca. 50 Jahren lagerte Rohkaffee säckeweise in den Lagerschuppen der bremischen Häfen.
Eine Probe zu bekommen war ein Kinderspiel. Heute sind die Lagerstätten in Bremen leer.
Meine Proben habe ich von einem Spediteur, der Rohkaffee lose im LKW von Bremerhaven direkt zu den Röstereien transportiert.
Einige Bilder von der Kaffeebohne möchte ich zeigen.

Bild a  Rohkaffee


Bild b Übersicht Kaffeebohne, quer, Paraffinschnitt 8 µm, W-3A-Färbung


Bild c Vergrößerung, Kaffeebohne, quer


Bild d Vergrößerung, Kaffeebohne, quer


Bild e Vergrößerung, Kaffeebohne, quer


Mit freundlichem Gruß
Hans-Jürgen

[Eckhard]

Lieber Hans-Jürgen,

eine spannende Arbeit! Vor allem den Schnitt durch die Kaffeebohne finde ich eine tolle Idee!

Herzliche Grüsse
Eckhard

[Mila]

Lieber Hans-Jürgen,

die Schnitte zur Ebene 1 und durch die Bohne gefallen mir besonders gut,

viele Grüße
Mila

[Omaruru]

Hallo Hans-Jürgen,

Kompliment zur "Bohne".
Sehr schön zu sehen die gefalteten Cotyledonen und ihre Abwzeigung in Bild c.

Grüße

Klaus

[Hans-Jürgen Koch]

Liebe Mila, Eckhard und Klaus,

danke für Eure netten Worte.

@ Klaus,

zum Bild 19 habe ich geschrieben: "? = Speicherparenchym; ich bin mir aber nicht sicher".
Ist die Bezeichnung richtig ?

Gruß
Hans-Jürgen

[Omaruru]

Lieber Hans-Jürgen,

Speicherparenchym halte ich für unwahrscheinlich. In Blattstielen habe ich bisher noch keines gesehen, auch wenn man argumentieren könnte, daß es in diesem jungen Zustand noch nicht gefüllt wurde. Inhaltsstoffe kann ich keine erkennen. Den Kaffee kann mann auch nicht in Richtung immergrün interpretieren - wo dann dezentrale Speicher Sinn machen könnten - obwohl die Blätter verhältnismäßig langlebig sind.
Ich halte diese Zellen für neutrale Parenchmzellen ohne besondere Funktion, die zur Epidermis und zum Leitbündel hin nur kleiner ausfallen.

Herzliche Grüße

Klaus

[witch]

Erst einmal: Klasse Bilder!

Zur Giftigkeit:

Falls es jemanden als Zusatzinformation interessiert: Die Früchte (Kaffekirschen) sind eßbar und schmecken nicht schlecht.
Allerdings ist es schwierig, den richtigen Eßzeitpunkt zu finden, der scheinbar auch mit der besten Keimfähigkeit des Samens zusammenfällt.

Jutta

[Hans-Jürgen Koch]

Hallo Jutta,

danke für die Zusatzinformation.

Gruß

Hans-Jürgen