Den Pollen auf der Spur: Systematische Analyse von Blütenpollen

Mit steigenden Temperaturen nimmt die Pollenbelastung zu. Das Immunsystem der meisten Menschen reagiert nicht auf die Pollen, ein anfälliger Organismus betrachtet die Pollenproteine als "Angreifer" und reagiert mit gereizter Schleimhaut in Augen, Nase oder Bronchien, wodurch es zu Augenjucken, Niesreiz oder Atemnot kommen kann. Bereits 50 Körner pro Kubikmeter Luft reichen aus, eine allergische Reaktion hervorzurufen.

Die biochemischen Abläufe im menschlichen Organismus sind weitgehend bekannt, die molekularen Vorgänge in der Natur sind dagegen bisher nicht systematisch erfasst.

Wie und unter welchen Bedingungen setzen die Pollenkörner ihre Inhalte und Wirkstoffe frei? Spielen Wärme und Feuchtigkeit eine Rolle? Welche Einflüsse haben Schadstoffe (Aerosole, Rußpartikel), deren Konzentrationen in Ballungsgebieten oft hohe Werte erreichen? Mit welcher Methode lassen sich die Blütenpollen und Vorgänge in der Natur präzise analysieren? Diese Zusammenhänge untersucht die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) zurzeit in einem Forschungsvorhaben. Die Wissenschaftler setzten bei der Beantwortung der Fragen empfindliche spektroskopische Verfahren ein. Allen voran die Raman- und deren besonders empfindliche Weiterentwicklung, die oberflächenverstärkte Raman-Spektroskopie. Die Detektion entspricht einem spektroskopischen Fingerabdruck, der die chemische Zusammensetzung der Proben widerspiegelt.

Pollenproben von möglichst vielen unterschiedlichen Pflanzenarten sollen analysiert werden. Mittlerweile wurden Spektren von mehr als 50 Arten aufgenommen. In einer umfangreichen Datenbank werden die Informationen über die zahlreichen Bestandteile und Wirkstoffe der Pollen systematisch hinterlegt. Darüber hinaus soll diese Datenbank Grundlage für den Aufbau eines neuartigen Messnetzes schaffen. Hiermit könnten unterschiedliche Pollenspezies automatisch und schnell identifiziert und klassifiziert werden.

Mit dieser automatischen und präzisen Erkennungstechnik könnte auch ein wichtiger Beitrag zur Qualitätssicherung rekombinanter Pollenallergene geleistet werden. Diese gentechnisch hergestellten Wirkstoffe werden in der Immuntherapie zur Desensibilisierung eingesetzt.

Quelle: Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)