Artgrenzen und genetische und phytochemische Diversität von Cistus creticus L.

Cistus creticus, die Kretische Zistrose, ist ein attraktiver, rosa blühender Strauch der im Mittelmeerraum weit verbreitet ist. Die ätherischen Öle von C. creticus sind reich an verschiedenen Diterpenen vom Labdantyp. Diese interessanten Pflanzeninhaltsstoffe weisen verschiedenste gesundheitlich wirksame Aktivitäten auf. Dazu zählen auch starke zelltötende und tumorhemmende Eigenschaften die das ätherische Öl von C. creticus beispielsweise für Anwendungen in der Krebstherapie interessant machen. Cistus creticus ist jedoch eine recht komplexe, nicht gut definierbare Pflanzenart mit innerartlich sehr variablen Gestaltmerkmalen und chemischen Eigenschaften. Diese große Variabilität, die Verwendung vieler Synonyme (z. B C. incanus, C. villosus) und die daraus resultierende inkonsequente Benennung in Bestimmungsliteratur, wissenschaftlichen Veröffentlichungen und Datenbanken machen es schwer sich einen umfassenden Eindruck von dieser Art zu bilden. Eine Aufteilung der Art in mehrere Unterarten als eine Möglichkeit der sinnvollen Bereinigung wird diskutiert. Die Abgrenzung zu nah verwandten Arten erweist sich als schwierig. Diese Ungereimtheiten erschweren auch den Handel mit hochwertigem Rohmaterial für die Arzneimittelproduktion sowie die systematische Erforschung der medizinischen Anwendungsmöglichkeiten der Inhaltsstoffe von C. creticus. Das Ziel dieses Projektes ist eine umfassende Untersuchung der Art C. creticus mit Hilfe einer Vernetzung von Daten aus der vergleichenden Analyse verschiedener gestaltlicher, genetischer und biochemischer Pflanzeneigenschaften. Dabei wird von folgenden Grundannahmen ausgegangen: 1) Die verschiedenen gleichzeitig gebräuchlichen Artnamen beziehen sich alle auf ein und dieselbe Pflanzengruppe (Art) die sich eindeutig von nah verwandten Arten abgrenzen lässt. 2) Die hohe gestaltliche und biochemische Variabilität innerhalb von C. creticus ist eher auf kontinuierliche Eigenschaftsveränderungen über das große Verbreitungsgebiet als auf das Vorhandensein von deutlich abgrenzbaren Untergruppen (-arten) zurückzuführen. 3) Die Diterpene vom Labdantyp sind nicht im ganzen Verbreitungsgebiet vorhanden sondern eine Spezialität der öl-reicheren Pflanzen des östlichen Mittelmeerraums. Um diese Grundannahmen zu prüfen wird im Laufe dieser Studie eine große Anzahl an Pflanzen verschiedener geographischer Herkunft gesammelt und hinsichtlich ihrer gestaltlichen, genetischen (vergleichende Analyse des Aufbaus bestimmter DNA-Abschnitte sowie von bestimmten DNA-Veränderungen (Mutationen)) und chemischen (vergleichende Untersuchung von verschiedenen Pflanzenauszügen mittels Gaschromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie und metabolomic fingerprinting) Eigenschaften analysiert. Der Einsatz von Metabolomdaten zur Erforschung und Darstellung innerartlicher Variabilität ist ein neuer Ansatz der eine immense Fülle an biochemischen Daten bereitstellt auf deren Basis die Tauglichkeit verschiedener Artkonzepte diskutiert werden kann. Ein umfassenderes Wissen über die gestaltlichen, genetischen und chemischen Eigenschaften von C. creticus stellt eine solide Basis für ein überarbeitetes Artkonzept dieses schwer zu fassenden Pflanzen-Komplexes dar und erlaubt beispielsweise auch Rückschlüsse über Wanderungsbewegungen, genetischen Austausch mit verwandten Arten und genetische Vielfalt. Die Ergebnisse dieser Studie werden darüber hinaus Eingang in die Drogenkunde, Pflanzenheilkunde und Arzneimittelproduktion finden, wo eindeutig definiertes und qualitativ hochwertiges pflanzliches Rohmaterial eine fundamentale Rolle spielen.

Die Kretische Zistrose (Cistus creticus) ist ein rosa blühender Strauch der im Mittelmeerraum weit verbreitet ist. Die Pflanze besitzt ein breites Spektrum an wertvollen Inhaltsstoffen (Polyphenole, Labdanditerpene im ätherischen Öl) denen gesundheitlich wirksame Aktivitäten zugesprochen werden. Dazu zählen antioxidative, antimikrobielle oder antivirale Wirkungsweisen aber auch z. B. zelltötende und tumorhemmende Eigenschaften. Cistus creticus ist jedoch eine komplexe, nicht gut definierte Art mit großer innerartlicher Variabilität der Gestaltmerkmale und Inhaltsstoffe. Die daraus resultierende inkonsequente Benennung (z. B. auch als C. incanus oder C. villosus) in Bestimmungsliteratur, wissenschaftlichen Veröffentlichungen und Datenbanken und die Aufteilung der Art in Unterarten machen es schwer sich einen umfassenden Eindruck dieser Art und ihrer positiven Eigenschaften auf die Gesundheit zu machen. Das Ziel dieses Projektes war eine umfassende Untersuchung verschiedener gestaltlicher, genetischer und biochemischer Eigenschaften von C. creticus um zu prüfen (1) ob sich alle gebräuchlichen wissenschaftlichen Namen auf dieselbe Art beziehen und ob sich diese eindeutig von allen anderen Cistus Arten abgrenzen lässt, (2) ob sich die gestaltliche und biochemische Variabilität auf kontinuierliche Veränderungen über das große Verbreitungsgebiet oder auf das Vorhandensein deutlich abgrenzbarer Unterarten zurückführen lässt, (3) ob verschiedene wertvolle Inhaltsstoffe im gesamten Verbreitungsgebiet vorhanden sind und (4) wie Ergebnisse verschiedener labortechnischer Methoden zur Klärung dieser Fragestellungen beitragen. Das untersuchte Pflanzenmaterial wurde von Wildpopulationen in Portugal, Spanien, Frankreich, Italien, Kroatien, Albanien, Griechenland, Türkei und Zypern gesammelt und durch Pflanzenmaterial von Glashauspopulationen, gezogen aus Samen verschiedenster geographischer Herkunft, ergänzt. Die Ergebnisse der Studie bestätigen den heterogenen Charakter der Art C. creticus. Merkmale in bestimmten DNA-Sequenzabschnitten weisen auf das Vorhandensein zweier Abstammungslinien mit unterschiedlicher Evolutionsgeschichte hin. Die 'westliche Abstammungslinie' umfasst die C. creticus Populationen aus Spanien, Italien, Kroatien, Albanien und Griechenland und ist vergleichsweise heterogen. Die 'östliche Abstammungslinie' umfasst die Populationen aus Zypern, der Türkei, dem Libanon, Israel und Jordanien, ist vergleichsweise homogen und zeigt eine engere Verwandtschaft zu C. albidus, einer Art die heute von Marokko/Spanien bis Italien verbreitet ist. Auf Basis dieser Ergebnisse schlagen wir die Führung zweier C. creticus Unterarten, Unterart hesperius (entspricht der 'westlichen Abstammungslinie') und Unterart orientalis (entspricht der 'östlichen Abstammungslinie') vor. Die beiden Abstammungslinien scheinen sich auch bezüglich ihrer Polyphenole zu unterscheiden. Pflanzenmaterial der 'westlichen Abstammungslinie' ist tendenziell reich an Flavonolen und Punicalagin-Verbindungen, in Pflanzenmaterial der 'östlichen Abstammungslinie' scheinen Punicalagin-Verbindungen von untergeordneter oder keiner Bedeutung zu sein. Innerhalb der 'westlichen Abstammungslinie' lassen sich anhand von Metabolomdaten (erlauben einen umfassenden chemischen Finderabdruck der untersuchten Pflanzen) italienische und kroatische Populationen von allen anderen C. creticus Populationen unterscheiden. In beiden Abstammungslinien scheint es Populationen zu geben die entweder reich an ätherischem Öl sind oder nahezu kein ätherisches Öl aber auffällig starke weißliche Behaarung aufweisen. Es scheint sich um ökologische Varianten zu handeln die eventuell unterschiedliche Strategien repräsentieren mit den fordernden Klimabedingungen im Mittelmeerraum umzugehen.