Ausgabe 01/2013

01/2013

Über den Kolbenrand: Ohne Wasser in der Wüste

Aufdestilliert: Duftende Lösungsmittelschränke

Im Visier: AK Bach

Feedback: Ein Spiegel für Dozenten adapted from Andy Warhol‘s “Campbell‘s Soup can“

Inhalt

Editorial Liebe Leserinnen, liebe Leser, „Die Chemie gegen das Vergehen“ – so lautet das Titelthema der aktuellen Ausgabe, in der wir uns mit Konservierungsstoffen beschäftigen. Im Dossier blicken wir in verschiedene Bereiche, in denen Konservierungsstoffe eingesetzt werden – sei es der Erhalt von Lebensmitteln, Papier und Kunststoffgegenständen oder des menschlichen Körpers.

Auch in der aktuellen Ausgabe wird traditionsgemäß ein Referat der Fachschaft vorgestellt. Dieses Mal ist das Feedback-Referat an der Reihe. Wer hinter der Organisation steckt – das erfahrt ihr auf der Seite 5 von Simon Nadal.

Habt Ihr schon immer von einem Praktikum in einem exotischen Land geträumt? Vielleicht sogar in Singapur?

Mario Bitzer hat vor einiger Zeit dort ein Praktikum absolviert und berichtet euch, wie er dazu gekommen ist und was er im fernen Singapur erlebt hat. Falls ihr Mario persönlich nach Tipps und Infos fragen wollt, schreibt eine kurze Mail an chemist@stud.ch.tum.de.

Die aufmerksamsten Lesen unter Euch haben es sicher gemerkt - „In 60 Sekunden“ ist die Rubrik, die zum ersten Mal im „Chemist“ zu finden ist. Für das Debüt sprach unser Redakteur Mar-

tin Wolff mit Prof. Kai-Olaf Hinrichsen über die Forschung am Lehrstuhl Technische Chemie I. Unsere Redakteurin Marisa Götzfried hat für diese Ausgabe den Arbeitskreis um Prof. Bach „Ins Visier“ genommen.

Sie berichtet für Euch in der gleichnamigen Rubrik über die Geschichte des Lehrstuhls und die Themen aus der Organik, die an diesem Lehrstuhl erforscht werden.

Dass sich ein Blick „Über den Kolbenrad“ immer lohnt, weiß unsere Redakteurin Verena Fink. Dieses Mal nimmt sie Kamele unter die Lupe und klärt endgültig die Frage auf, wie diese Wüstentiere ohne Wasserzufuhr so lange überleben können.

Habt ihr einen Vorschlag, über welches Thema wir berichten sollten? Dann schreibt uns an chemist@stud.ch.tum. de.

Zum Schluss noch ein Hinweis: Ihr habt noch kein passendes Rezept für die After-Klausur-Party? Die Empfehlung der Redaktion findet ihr auf der Seite 18.

Viel Freude mit dem neuen Heft und viel Erfolg für die anstehenden Prüfungen!

Eure Chemist Redaktion

Praktikum in Singapur, Seite 4 Ein Spiegel für Dozenten, Seite 5 Im Visier: AK Bach, Seite 7 Dossier: Die Chemie gegen das Vergehen, Seite 8 Synthetische Viren, Seite 13 Über den Kolben Rand: Ohne Wasser in der Wüste, Seite 14 Koloskopie für Zellen, Seite 15 Aufdestilliert: Duftende Lösungsmittelschränke, Seite 16 Das kleine ABC, Seite 17 10 Dinge, Seite 19

Impressum Ausgabe 1/2012, 250 Exemplare Der „Chemist“ ist kein Erzeugnis im Sinne des Presserechts, sondern ein Rundbrief an alle Studenten der TUM und sonstig interessierten Personen. Mit Namen gekennzeichnete Artikel geben nur die Meinung des Verfassers wieder.

Redaktion: Yuliya Dubianok (YD) Verena Fink (VF) Steffen Georg (SG) Marisa Götzfried (MG) Angela Ibler (AI) Simon Nadal (SN) Martin Wolff (MW) Tobias Bauer (TB)

Federhalter Vor einem Jahr bekam „Der Chemist“ einen Zuwachs: Ein CIW-Student verirrte sich in unserer Redaktion – und blieb, weil es ihm so gut gefiel.

Martin Wolff studiert Chemieingenieurwesen im 1. Semester Master und gehört mittlerweile zum Stammpersonal.

Auf Martin ist immer Verlass: Er bringt die exotischsten Vorschläge und liefert stets pünktlich gut recherchierte Beiträge zu jedem erdenklichen Thema. Mit seinen Überschriften trifft er immer ins Schwarze.

Wenn der CIW-Student nicht gerade für den „Chemisten“ schreibt, beschäftigt er sich mit ORC-Heizkraftwerken oder träumt vom fernen Russland.

Für diese Ausgabe hat Martin Prof. Hinrichsen „60 Sekunden“ lang interviewt.

Was daraus geworden ist, könnt ihr auf der Seite 5 lesen.

Freie Mitarbeiter: Alexander Illig (AL) Mario Bitzer (MB) Fotos/Zeichnungen: Marisa Götzfried Kontakt: chemist@stud.ch.tum.de

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Fachschaft

Praktikum in Singapur – Can, lah!

Um es vorweg zu nehmen: Ein Praktikum in Singapur kann ich jedem nur wärmstens ans Herz legen. Die Stadt bietet viele Möglichkeiten und ist als eine der blühendsten Metropolen Asiens voll mit Praktikanten aus aller Welt. Als Praktikumsplätze bieten sich hierfür nicht nur die beiden staatlichen Universitäten Nanyang und NUS an, sondern auch die zahlreichen Unternehmen, die sich mittlerweile in dem südostasiatischen Stadtstaat angesiedelt haben.

In meinem Fall war mein Arbeitgeber die Fima Bayer (South East Asia) Pte Ltd, also eine Tochter der deutsche Bayer AG. Das Unternehmen hat dort vor 3 Jahren ein Forschungszentrum für die Sparten CropScience und MaterialScience eröffnet. Als Chemiker war für mich hier vor allem letzterer Bereich interessant. Forschungsgebiete sind so genannte Functional Films, also Folien und Polymere, die besondere Funktionen erfüllen und beispielsweise in Touchscreens, LCD-Monitoren und NotebookGehäusen eingesetzt werden. Es handelt sich also um sehr produktorientierte Forschung, was ein sehr netter Kontrast zur in der Uni praktizierten Grundlagenforschung ist. Dementsprechend unterscheiden sich auch die Arbeitsweise und die Anforderungen, die an die Arbeit gestellt werden, ganz erheblich von der Uni. Für jeden, der später mal den Gang

in die Industrie anstrebt, ist dies eine Erfahrung, die man auf jeden Fall gemacht haben sollte!

Am Standort arbeiten ca. 50 Personen, die hauptsächlich aus Südostasien stammen, aber alle sehr gut Englisch sprechen. Neben dem Leiter des Zentrums war ich mit einer zweiten Praktikantin zusammen der einzige Deutsche, was einen zwangsweise mit der dortigen Kultur in Berührung kommen lässt. Über die kompletten 6 Monate meines Praktikums hatte ich ein eigenes Projekt, an dem ich eigenverantwortlich forschen durfte.

Doch die Arbeit ist natürlich nur ein Grund, warum ich mich gerne an meine Zeit in dieser pulsierenden Stadt zurückerinnere. Daneben gibt es dort einfach unzählbare Freizeitmöglichkeiten, von denen ich hier leider nur einige wenige nennen kann. Aufgrund seiner geografischen Lage ist die Stadt das ganze Jahr über mit Temperaturen über 30 °C gesegnet, die zugegebenermaßen anfangs etwas gewöhnungsbedürftig sind.

In der Zeit von Oktober bis März kann es auch schon mal ein paar Tage durchgehend regnen, allerdings immer bei Temperaturen über 25 °C. In den übrigen Monaten regnet es wie überall in den Tropen hauptsächlich abends für ca. 1 Stunde, manchmal aber auch tagelang gar nicht. Das warme Wetter ermög-

Der Praktikant Mario Bitzer und seine Kollegen

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MB

licht natürlich viele Aktivitäten im Freien, z. B. das Erkunden des Regenwalds im Innern der Insel oder Urlaubsstimmung beim Barabend am Clarke Quay.

Auch die Clublandschaft bietet etwas für alle Geschmäcker, und in den angesagten Diskos der Stadt geben sich die DJ-Größen die Klinke in die Hand.

Freunde finden sich schnell über facebook-Gruppen oder einfach durch Ansprechen auf der Straße – in der Stadt wimmelt es nur so vor Praktikanten und jungen, feierwilligen Leuten.

Kulinarisch bietet die Stadt alles, was das Herz begehrt – vom einfachen China- oder Malay-food an der Ecke für 4$ bis hin zum Edel-Italiener ist alles vorhanden. Auch das ein oder andere deutsche Restaurant findet sich, falls die Heimatgefühle mal durchkommen.

Finanziell gesehen muss man, wie überall in Asien, darauf vorbereitet sein, dass ein großer Teil des Gehalts (in meinem Fall SGD 2500, ca. 1600 € monatl.) für die Miete drauf geht. Ich habe, was sehr typisch in Singapur ist, bei einer jungen einheimischen Familie zur Untermiete gewohnt, und dort für mein 15 m² Zimmer 1000 SGD bezahlt, die Wohnung lag allerdings sehr zentral. Wer etwas mehr Geld ausgeben will, dafür aber auch Zugang zu Pool und weiteren Facilities (Tennis, Gym usw.) haben will, kann so ca. ab 1400 SGD auch weiter außerhalb in sogenannte Condos ziehen. Allgemein ist die Wohnungssuche in Singapur schwierig und im Vorhinein eigentlich nur mit Glück oder durch Bekannte erfolgreich. Die meisten Praktikanten fliegen zunächst hin, quartieren sich in ein Hostel ein und suchen dann vor Ort eine passende Unterkunft. Wohnungen sollten keinesfalls von Deutschland aus blind über online-Portale angemietet werden - hier wird gerne betrogen. Gut sind auch hier facebook-Gruppen, in denen unter deutschen Praktikanten freie Zimmer vermittelt werden.

Trotz der hohen Mieten bleibt vom Geld aufgrund des sonst niedrigen Preisniveaus der Stadt genug übrig, um einige Reisen in die umliegenden Länder (Malaysia, Indonesien, Thailand, China) zu unternehmen. Billigflieger und die zahlreichen seriösen singapurischen Busunternehmen machen es möglich!

Die Stadt an sich ist eine der sichers-

Fachschaft ten der Welt – Kriminalität existiert in der Öffentlichkeit praktisch nicht und es gibt auch keine gefährlichen Stadtviertel.

Trotzdem kann man hier und da an den ein- oder anderen Betrüger geraten, wie immer im Ausland ist also etwas Vorsicht geboten. Drohungen mit der Polizei können hier sehr effektiv sein, da diese rigoros durchgreift. Doch trotz der drakonischen Strafen, für die Singapur berühmt ist, fühlt man sich dort nicht überwacht.

Im Gegenteil, Lappalien wie das Überqueren einer Straße bei Rot werden dort genauso wenig geahndet wir hierzulande, sofern man es nicht gerade direkt vor der Polizeistreife tut. Die medizinische Versorgung der Stadt ist sehr gut und auch die hygienischen Verhältnisse sind für ein tropisches Land gut, wenn auch nicht überall mit Europa vergleichbar. Tropische Krankheiten existieren abgesehen von dem in Südostasien allgegenwärtigen Dengue-Fieber eigentlich nicht, al-

lerdings ist dies in den Nachbarländern teilweise anders.

Die offizielle Amtssprache ist Englisch, und die Behörden arbeiten schnell und effizient. Voraussetzung für ein Visum ist ein Arbeitgeber, ein negativer HIV-Test und ein Test auf Tuberkulose (beides wird in Singapur durchgeführt).

Fast alle Einheimischen sprechen Englisch, allerdings mit deutlich malaysichen Einflüssen. So kann eine Bestellung beim chinesischen Restaurant um die Ecke ungefähr so klingen: „Chicken rice have? (Do you offer chicken rice today?)“ – „Can, lah!“ (Yes, we do!) / “No, lah, cannot!” (No, we are sorry, but today it is already sold out).

Leider kann ich in diesem Artikel nicht über alles schreiben, was ich dort erlebt habe, denn damit könnte ich nach sechs Monaten ganze Bücher füllen.

Wer jetzt aber Interesse hat, mehr über Singapur herauszufinden, kann sich ger-

In 60 Sekunden

ne bei mir melden. Auch kann ich sehr gerne den Kontakt zu Bayer herstellen, da man dort nach wie vor großes Interesse an Praktikanten hat.

Eine Impression von Singapur

MW

Professoren erklären persönlich in kompakten 60 Sekunden die aktuelle Forschungsarbeit an ihrem Lehrstuhl.

Den Auftakt zu unserer neuen Serie „In 60 Sekunden“ macht Professor Olaf Hinrichsen vom Lehrstuhl für Technische Chemie I. „Der Schwerpunkt meiner Forschung liegt an der Schnittstelle zwischen den Natur- und den Ingenieurwissenschaften mit einem besonderen Fokus in der

Synthesegaschemie und der chemischen Umsetzung von CO2. Es geht mir vor allem darum, die molekularen Vorgänge besser verstehen und beschreiben zu können. Ein konkretes Beispiel wäre hier die Umwandlung von CO2 und Wasserstoff hin zu Methan oder Methanol. In der Methanol-Chemie stehen die Kata-

Ein Spiegel für Dozenten

lyse und Reaktionstechnik im Fokus der Arbeiten, wobei neben der Beschreibung der mechanistischen Vorgänge auch die Modellierung von Reaktoren behandelt wird. Alternativ kann man CO2 mit Wasserstoff zu Methan umsetzen - Methan als chemisches Speichermolekül zur Energieversorgung von morgen.“

SN

Spieglein, Spieglein an der Wand... Wie kommt meine Vorlesung im Hörsaal an? Ähnliche Fragen beantwortet das Feedback-Referat der Fachschaft den Dozenten. Das eine oder andere Mitglied habt Ihr bestimmt in einer eurer Vorlesungen kennengelernt.

Der Chemist interviewt in dieser Ausgabe Marina Gotthardt, die Leiterin des Referats.

Chemist: Marina, warum gibt es Euch, das Feedback-Referat?

Marina: Uns geht es hauptsächlich darum, dass die Lehre ernstgenommen wird und eventuelle Probleme bei einer Lehrveranstaltung bereits unter dem Semester gelöst werden. Daher gehen unsere Mitglieder in die Vorlesung und fragen die Studenten, ob die Vorlesungsunterlagen zugänglich sind und welche Meinung sie zu der Vorlesung haben. Meist

kommen die Vorlesungen gut an, sodass wir versuchen den Dozenten ein differenziertes Feedback zu geben. Diese sind wiederum dankbar darum, da es schwierig ist für sie einzuschätzen, wie ihre Erklärungen ankommen.

Chemist: Wie läuft das Feedback ab?

Marina: Unsere Anfangsarbeit ist das Aussuchen der Vorlesungen. Praktika machen wir zum Beispiel nicht, Tuto5

rien auch nicht. Wir führen Feedbacks bei den Bachelor-Vorlesungen der Studiengänge Chemie/Lebensmittelchemie, Biochemie und Chemieingenieurwesen durch. Master-Vorlesungen machen wir nur auf Anfrage. Dann schreiben wir den Semestersprechern und fragen wann es dem Studiengang vom Termin her am besten passt. Danach kündigen wir das Feedback bei den Professoren an, führen es durch und besprechen dann alles

Fachschaft in einem Zwischentreffen. Danach gehen wir wieder in die Vorlesung und geben das Feedback an die Dozenten weiter. Wenn es zeitlich gar nicht klappt, machen wir das auch per E-Mail, meistens versuchen wir das aber persönlich zu übergeben. Daraufhin protokollieren wir die Ergebnisse.

Chemist: Du leitest das Referat schon seit einem Jahr. Ist dies viel Arbeit?

Marina: [lacht] Das Vorbereiten der Unterlagen für das Feedback ist manchmal ein bisschen umständlich. Außerdem sind wir innerhalb der Fachschaft auch dafür zuständig, die Semestersprecherliste aktuell zu halten. Das ist manchmal ein bisschen nervig: Wenn man die Semestersprecher anschreibt, kommt oft keine Antwort zurück.

Letztes Jahr ist ein Studiengang nicht dageblieben zum Feedback. Ich habe es auch zweimal probiert.

Da denke ich mir, ich mache das in meiner Freizeit und alle stehen einfach auf und gehen. Das ist kein Respekt, man hat danach schon einen dicken Hals.

Wir sind 11 Leute insgesamt im Referat und machen Feedbacks zu mehr als 20 Vorlesungen.

Chemist: Wie kommt das Feedback bei den befragten Studenten an?

Marina: Da sind sie sich, glaube ich, geteilter Meinung. Die einen finden es gut, die anderen meinen, dass es nicht viel bringt, da die Dozenten schon eingefahren sind und an ihrem Vortragsstil nicht viel ändern können. Zum Beispiel, wenn es darum geht, das Vorlesungstempo zu drosseln. Da ist das schnelle Sprechen oftmals eine Gewohnheit, welche sich nicht so leicht abstellen lässt.

Chemist: Was macht ihr, wenn eine Lehrveranstaltung besonders schlecht ausfällt?

Chemist: Was macht Dir Marina Gotthardt und Mitglieder des Feedback-Teams. an der Arbeit am Feedback-Referat Spaß?

Marina: Bei Vorlesungen, die besonMarina: Was mir am Feedback Spaß ders schlecht ausfallen organisieren wir macht ist das Vorbereiten. Man sieht, ob ein Gespräch, bei welchem zwei Stusich etwas verbessert oder je nach Stu- denten, ein Vertreter des Referats und diengang verändert hat. Auch die Feed- der Dozent sich treffen und dies bespreback-Übergabe macht Spaß, da die Do- chen. Die Dozenten zeigen sich dabei zenten meist sehr verständnisvoll sind. sehr verständnisvoll und gehen auf die Studenten ein. Die Verbesserung noch Chemist: Sind die Dozenten immer da- im gleichen Semester ist schwierig, meist mit einverstanden? werden die Vorschläge zum nächsten SeMarina: Probleme gab es mit dem Feed- mester umgesetzt. back noch nicht. Die Dozenten sind meistens ziemlich dankbar dafür und fin- Chemist: Die Fachschaft hat ein weiteden es gut, dass wir dies machen. res Referat, welches für die Evaluierung

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der Vorlesungen zuständig ist. Wie funktioniert die Zusammenarbeit?

Marina: Ich schaue mir vor dem Feedback die Evaluierungen des letzten Jahres an, um die Vorlesungen für das Feedback auszusuchen, man merkt dabei relativ schnell, wo es Probleme gibt und was man gezielt beim Feedback nachfragen kann. Unsere Zusammenfassungen leiten wir ans Eval-Referat weiter [Evaluierungs-Referat], welche darum dankbar sind. Die Zusammenfassungen vom gleichen Semester können nicht immer zur Auswahl der Vorlesungen für die Evaluierung vorgenommen werden, da das Feedback noch nicht abgeschlossen ist, wenn die Auswahl der Vorlesungen durch das Eval-Referat stattfindet, allerdings werden beide Ergebnisse verglichen.

Chemist: Nebenbei studierst Du auch Lebensmittelchemie.

Hast du noch weitere Freizeitbeschäftigungen?

Marina: Wir haben zu Hause, wo ich herkomme, eine Mundart-Band. Die heißt Funkahex. Wir haben immer freitagabends Probe und in letzter Zeit auch wieder Auftritte, hauptsächlich Geburtstage und Benefizkonzerte.

Das macht Spaß! [lacht] Chemist: Wenn Du etwas aus deiner Arbeit im Feedback-Referat über Lehre gelernt hast, was Du gerne weitergeben möchtest, was wäre das?

Marina: [überlegt] Dass man hartnäckig bleiben muss. Und dass es sich lohnt, wenn man Leute, die quasi über einen gestellt sind, direkt auf etwas anspricht.

Chemist: Vielen Dank.

Fachschaft

Keine Angst vor organisch geprägten Bächen* - Der Arbeitskreis Bach (OCI) „Chemie ist, wenn es stinkt!“ - Dieser Satz hat schon manchen Studenten während seiner Schulzeit in das Gebiet der Chemie eingeführt. Wandert man durch die Gänge des Chemiegebäudes, findet man diese Aussage nur allzu häufig bestätigt. Nähert man sich OC-Laboren, wird man nicht selten von den atemberaubenden Düften einer Swern-Oxidation oder anderen Gerüchen willkommen geheißen, die den Eindruck erwecken, man wüsste jetzt, wie Krebs „riecht“.

Im zweiten oder dritten Stock (gemäß „herkömmlicher“ Nummerierung der erste und zweite Stock) des hellgrünen Turms findet man den größten aller organisch-chemischen Lehrstühle. Berühmt und berüchtigt ist der 1892 gegründete Lehrstuhl nicht nur wegen seiner „Schreckensveranstaltungen“ wie dem Organikum oder der allseits beliebten OCIIIVorlesungen, sondern auch wegen der vielen berühmten Chemiker, die das Amt des Ordinarius innehatten. Einer davon war Nobelpreisträger Hans Fischer (bekannt durch die Synthese des Hämins oder auch durch den größten Hörsaal der Chemie-Fakultät). Im Jahr 2000 übernahm Prof. Dr. Thorsten Bach das leitende Amt von seinem Vorgänger Prof. Dr. Ivar Ugi, welcher wegen seiner Ugi-Reaktion (einer 4-Komponenten-Konden-

Prof. Dr. Thorsten Bach

Im Visier

MG

Doktorandin Alexandra Romek beim Arbeiten

sation) bekannt ist. Zur Zeit arbeiten 5 Angestellte und 28 aktive wissenschaftliche Mitarbeiter in zehn Laboren für ihre Master-Arbeit, Promotion, als PostDoktoranden, als Habilitand oder Juniorprofessor unter Anleitung von Prof. Dr. Bach.

Die Forschung im Arbeitskreis Bach lässt sich in drei große Themengebiete aufteilen. Neben der Synthese von Naturstoffen wie den antitussiv (hustenstillend) wirkenden Cochinchistemonin oder den antibiotisch wirkenden (+)-Geldanamycin und Amythiamicin C wird auch stark an der Methodik der Synthese im Ganzen geforscht. Hierbei werden verschiedene Katalysatoren unter die Lupe genommen: So werden Reaktionen mit z.B. Palladium genauer untersucht, damit manche Reaktionen auch wirklich stereoselektiv ablaufen. Es werden Heteroaromaten C-H-aktiviert und über Wasserstoffbrückenbindungen Reaktionen katalysiert. Was man mit Licht so alles anstellen kann, zeigen die Projekte, die sich mit der Photochemie beschäftigen (Prof. Bach hält auch die gleichnamige Vorlesung). Auch hier soll enantioselektiv ein Stoff durch Photokatalyse umgesetzt werden. Ein weiteres großes Thema sind die [2+2]-Photocycloadditionen, bei denen aktivierte Alkene zu Ringen zusammengeschlossen werden.

Die Arbeit an sich dürfte dabei allen 7

Studenten, die schon einmal ein OCPraktikum gemacht haben, geläufig sein.

Reaktionsverläufe werden mit Hilfe der Dünnschichtchromatographie beobachtet, es werden Phasen ausgeschüttelt und getrennt, Substanzgemische gesäult und am Schluss kann man sich hoffentlich darüber freuen, das richtige Produkt in den Händen bzw. dem Kolben zu haben. Und wenn man einmal genug von den ganzen schlechten Gerüchen hat, kann man ja mal zur Abwechslung seine Dünnschichtchromatographie nicht mit CAM oder KMnO4, sondern mit wohlriechenden Vanillin anfärben.

* Wer wissen will, was organisch geprägte Bäche sind, der sollte sich mit Fließgewässertypen auseinandersetzen ;)

Dossier

Konservierungsstoffe Chemie gegen die Vergänglichkeit von AI, MG, MW, TB und YD

Was haben Ascorbinsäure, Phosphate, Formalin und Fluorcarbone gemeinsam? Richtig, es handelt sich um Konservierungsstoffe. Kaum ein Lebensmittel kommt ohne sie aus.

Doch nicht nur die Lebensmittelindustrie setzt diese Zusatzstoffe ein.

Auch Kunst-Restaurateure und Thanatopraktiker, welche in der Konservierung menschlicher Leichname spezialisiert sind, benutzen diese, um Zerfallsprozesse zu bekämpfen.

Im folgenden Dossier mĂśchten wir euch einen Ăœberblick Ăźber wichtige Anwendungen von Konservierungsstoffen in der Gesellschaft vermitteln. Wir erkunden, was sich hinter den E-Nummern auf den Verpackungen verbirgt, wie Museen gegen den Zerfall von Objekten aus Kunststoff oder Papier ankämpfen und wie der Leichnam Lenins bis heute erhalten werden konnte.

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Sahnepudding für die Ewigkeit Spät nach Hause gekommen, todmüde. Nach dem Labor hast du großen Hunger, aber keine Lust jetzt noch zu kochen. Schrank auf, Instant-Nudelgericht raus, mit Wasser aufgießen – fertig! Und nun, da du gestärkt bist, fängst du an, die Inhaltsangaben zu studieren. Verflixt, da sind schon wieder irgendwelche Zusatzstoffe drin, diese unheimlichen „E“-Stoffe, klingt ja schon richtig böse! Ist das ganze Abendessen wieder ungesund gewesen?

Zunächst sind die E-Stoffe alles Zusatzstoffe, die in der EG auf ihre gesundheitliche Unbedenklichkeit geprüft und zugelassen worden sind. Sie müssen technologisch notwendig sein und es darf nur so viel wie nötig, aber so wenig wie möglich davon in Lebensmitteln sein.

Da die chemischen Bezeichnungen für viele Zusatzstoffe von Land zu Land variieren, hat man das einheitliche E-System eingeführt. Die damit bezeichneten Zusatzstoffe sind Antioxidantien, Konservierungsstoffe, Süßungsmittel, Geschmacksverstärker und einiges mehr.

E-Nummern haben Elemente wie Gold, Farbstoffe wie Patentblau V, Salzsäure und natürliche Produkte wie Äpfelsäure.

Hättest Du das Folgende gewusst: Antioxidantien braucht man, um die Haltbarkeit von Lebensmitteln zu verlängern. Sie verhindern das Ranzigwerden von Fett oder die Zerstörung von Vitaminen durch Luftsauerstoff und wirken so-

mit gegen die physikalische Zerstörung.

Zu den Antioxidantien gehören z.B. Ascorbinsäure, die man auch im proteinbiochemischen Praktikum für die Reduktion von Cytochromen benutzt. Dagegen schützen Konservierungsmittel vor dem mikrobiellen Verderb von Lebensmitteln.

Als Konservierungsmittel eignen sich zum Beispiel Säuren, die den pH für Mikroorganismen unangenehm senken.

Propionsäure wird vor allem für Getreide, abgepacktes Brot und Aufbacksemmeln verwendet. Diese Säure wird über den Fettstoffwechsel verwertet und ist eigentlich ein natürliches Produkt. Allerdings steht sie im Verdacht, negativ auf den Fettstoffwechsel einzuwirken – wie viele Aufbacksemmeln man dazu essen muss, ist aber noch nicht bekannt. In Pökelsalzen sind Nitrite enthalten. In Salami wirkt damit nicht nur der hohe osmotische Druck physikalisch gegen mikrobielle Kontaminationen, indem das Salz den Organismen Wasser entzieht. Die Nitrite wirken auch besonders gegen Clostridium botulinum. Neben chemisch und physikalisch wirkenden Konservierungsstoffen werden auch Lantibiotika eingesetzt. Diese speziellen Antibiotika, zum Beispiel Nisin, werden von Milchsäurebakterien produziert und bohren in die Membran von Grampositiven Bakterien Löcher. Puddings, Schmelzkäse und auch die Humanmedizin sind Einsatzgebiete von Nisin.

Nicht ganz geklärt sind die Verhältnisse bei E 232. Dies ist ein Phenyl-Phenol, das zur Konservierung von Zitrusfrüchten auf der Schale eingesetzt wird. Es sollte

Früchte lassen sich ganz ohne synthetische Zusatzstoffe als Marmeladen haltbar machen.

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E 200

Sorbinsäure

E 280

Propionsäure

E 234

Nisin

E 249 - 250

Nitrite

E 300 -302

Ascorbinsäure

E 338 - 341

Phosphate

E 440

Pektine

E 954

Saccharin

E 951

Aspartam

Auswahl an Zusatzstoffen mit E-Nummern

weniger als Lebensmittelzusatzstoff, sondern eher als Planzenschutzmittel deklariert werden. Doch diese Änderung hat die Europäische Kommission noch nicht durchgesetzt.

Auch Alkohol wirkt konservierend ab einer Konzentration von über 14 %. Ihm ist aber keine E-Nummer zugeordnet, da hier wohl zusätzliche gesetztliche Bestimmungen zur Kenntlichmachung gelten.

Wenn man seine Großeltern fragt, wie man früher ohne Kühlschrank und ENummern zurechtkam, dann werden sie vom Einwecken, Pökeln und Marmelade kochen erzählen. Man füllte zum Beispiel Marmeladengläser mit kochendem Wasser und erhitzte sie dadurch, kippte das Wasser aus, füllte sofort die ebenfalls kochende Marmelade ein und verschloss den Deckel. Die dabei angewandten physikalischen Konservierungsmethoden sind das Abtöten von Keimen durch die Hitze und der hohe Zuckergehalt, der genau wie Pökelsalze Mikroorganismen das Wasser entzieht. Als Antioxidans könnte man noch das kleine, beim Abkühlen entstehende Vakuum im Marmeladenglas bezeichnen, das man als „Plop!“ beim ersten Öffnen hört – man schließt den Luftsauerstoff einfach aus, der sonst die Vitamine zerstören könnte.

Doch zurück zu den E-Stoffen. Ihre Zugabe zu Lebensmitteln aus Konservierungsgründen ist einleuchtend, doch was haben Phosphate auf meiner Pizza zu suchen? Sie sorgen lediglich dafür, dass die Pizza nach dem Einfrieren und dem Backen im Ofen noch appetitlich aussieht. Ohne Phosphate, den sogenannten Schmelzsalzen, würde sich der Käse einfach in Fett und Molke aufteilen, was dem Aussehen erheblichen Abbruch tun würde. Und E 440 in meinen Gummibärchen? Es ist nur ein Pektin, das als pflanzlicher Ersatz von Gelatine diesen Süßwaren ihre Form erhält und ein harmloser Ballaststoff für den Men-

Dossier

Wissenschaft

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Wissenschaft

Häufig wird von Plastik angenommen, dass es nie verrottet und auf ewig erhalten bleibt. Jedoch zeigt sich, dass z.B. Museen mit Plastikkunst-Exponaten immer größere Probleme haben, diese entsprechend zu erhalten und deren Verfall zu stoppen. Noch gibt es nicht genügend effektive Methoden, um den drohenden Verfall zu stoppen.

Im Allgemeinen führt die Verkettung der Polymerketten zu erhöhter Brüchigkeit. Die Rekombination der Kette erniedrigt auch die Stabilität des Materials.

Kritisch ist auch der Verlust oder die Modifikation einer Seitenkette im Polymer. Dies kann dazu führen, dass wiederum Stoffe freigesetzt werden, die den Verfall des Materials weiter vorantreiben.

So zum Beispiel bei Polyvinylchlorid (PVC). PVC setzt während des Zerfallsprozesses HCl unter Einführung einer Doppelbindung frei. HCl wirkt dabei als Katalysator, welcher den weiteren Zerfall beschleunigt. Dieser Prozess führt nach und nach zur Bildung von konjugierten Elektronensystemen im Polymermolekül. Durch Absorption von Licht im sichtbaren Bereich beginnt das betroffene Polymer, seine Farbe zu verändern, Plastikpuppen werden im wahrsten Sinne des Wortes an exponierten Stellen gebräunt (So übrigens auch bei alt gewordenen Barbie-Puppen, deren Körper aus PVC bestehen)!

Der Verfallsprozess bringt die Puppen auch sichtbar zum Weinen. Die meist nun schon gebräunten Spielzeug-Geschöpfe weinen nun jedoch keine Tränen, sondern häufig flüssige Esterverbindungen, welche ihnen in ihren jungen Jahren Flexibilität und Beweglichkeit bescherten: Weichmacher!

Was zerstört Plastik?

Wie Plastik geschützt wird

Plastik und Polymere allgemein werden unter anderem von Faktoren wie Licht, atmosphärischem Sauerstoff und etwa ihren eigenen Weichmachern zerstört.

Chemisch gesehen führen diese Faktoren zu folgenden Prozessen: • Verkürzung der Polymerketten • Zusätzliche Verknüpfung von Polymerketten • Ablösung etc. von Seitenketten am Polymer Hier passiert folgendes: Die Polymerkette verändert sich durch Lichteinfluss.

Dabei wird eine Bindung gespalten und zwei Radikale gebildet. Nun haben die beiden Radikale folgende Optionen: • Sich wieder miteinander verbinden (keine Veränderung) • Sich mit einem Radikal einer anderen Polymerkette verbinden (Modulation der Struktur) • Rekombination mit Wasserstoffradikalen (effektiver Bruch der Polymerkette)

Nun aber das zu schützende Objekt luftdicht zu verpacken wäre in vielen Fällen sinnlos und unter Umständen sogar schädlich! Wie zuvor erwähnt setzen viele Polymere bei deren Verfall Stoffe frei, welche den Verfall weiter und schneller vorantreiben. In manchen Fällen ist es also sinnvoller, die entsprechende Polymersorte gut zu lüften und ggf. vor Lichteinfluss zu schützen.

Im Falle von Celluloseacetat (daraus sind z.B. alte Filmrollen hergestellt) ist das Problem, das sich dieser semisynthetische Stoff unter Freisetzung von Essigsäure autokatalytisch zersetzt. Abhilfe schafft u.a. ein Molekularsieb. Molekularsieb ist ein Zeolith mit poröser Struktur, in dessen Zwischenräumen Gase adsorbiert werden können und dort festgehalten werden. So kann – um zu der zu schützenden Filmrolle zurückzukehren die Essigsäure effektiv festgehalten werden und trägt nicht weiter zur autokatalytischen Zersetzung bei.

Ein kritischer Blick auf die fertigen Lebensmittel im Supermarkt kann nicht schaden – aber Kopfzerbrechen über die Inhaltsstoffe ist wohl nicht nötig.

schen ist. Wenn man Lebensmittel nicht einfach nur lange gefahrlos aufbewahren, sondern auch noch das Auge mitessen lassen möchte, sind diese Zusatzstoffe unverzichtbar.

Böses verbirgt sich also hinter den ENummern auf Inhaltsangaben von Lebenmitteln nicht. Es sind einfach Elemente, Verbindungen oder Bakteriozide, die unsere lange haltbare Nahrung sicher und appetitlicher machen. Sie dürfen den Verbraucher nicht täuschen und zum Beispiel alten Käse wie neu aussehen lassen. Einen Überblick über ein paar E-Nummern kannst Du Dir auf den Links im „Mehr Wissen“-Kasten verschaffen. Allerdings sollte man sich doch ab und zu die Mühe machen, selbst zu backen, kochen, Sahne zu schlagen. So erhält man die frischen, intakten Vitamine und ruft sich in Erinnerung, dass der selbstgemachte Erdbeerjoghurt ohne rote Beete-Farbstoff ein ganz zartes Rosa aufweist.

Konservierung von Plastik

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Konservierung und Schutz von Papier Papier besteht hauptsächlich aus dem Grundstoff Cellulose. Dieses lineare Polymer aus Glucose-Monomeren, welche über glykosidische Bindungen verknüpft sind, wird heutzutage aus pulverisiertem Holz hergestellt. Papier moderner Herstellung ist dem traditionellen Produkt aufgrund seiner mechanischen Belastbarkeit deutlich unterlegen.

Traditionell wird Papier z.B. aus Baumwolle hergestellt. Bei den Watteähnlichen Blüten handelt es sich um reine Cellulosefasern. Diese werden in einer Suspension mit Wasser in einen Sieb gegossen, in dem das Wasser abfließen kann und die Cellulosefasern eine Matte bilden, aus der dann Papier ausgeschnitten werden kann.

Dieses Rohprodukt erhält seine Stabilität vor allem aus Wasserstoffbrücken, welche sich zwischen den Cellulosefasern ausbilden. Teilweise können diese Wasserstoffbrücken dazu führen, dass Papier kristallähnliche Strukturen ausbildet, die sogar Röntenstrahlung beugt und charakeristische Röntgenbeugungsmuster erzeugt.

Stellen mit besonders stark kristallähnlicher Struktur sind dadurch effektiv gegen das Eindringen von Lösungsmitteln (z.B. Wasser) geschützt.

Der Unterschied zu industriell hergestelltem Papier aus pulverisierter Cellulose führt dazu, dass sich im Papier keine geordneten Strukturen mit vielen Wasserstoffbrücken ausbilden können und somit die Anfälligkeit gegen Umwelteinflüsse und mechanische Belastungen steigt.

Zerfall von Papier Der Zerfall von Papier lässt sich aus chemischer Sicht in zwei Klassen einteilen: • Zerfall durch Hydrolyse • Zerfall durch Oxidation Beim Zerfall durch Hydrolyse wird der sogenannte „Degree of polymerisation“ von Papier erniedrigt, ultimativ endet das Papier völlig fragmentiert in kurzen Glucosepolymeren. Dieser Prozess wird signifikant durch Säurekatalyse beschleunigt.

Oxidation von Cellulose ist ein extrem langsamer Prozess, welcher durchaus

vernachlässigbar ist. Sind jedoch Metallionen (z.B. Eisen oder Kupfer) aus Farben im Papier enthalten, führt dies zu einer dramatischen Erhöhung der Oxidation.

Gerade traditionelle Farben wie Eisengallus-Tinte oder Kupferacetat (Pigment der Farbe „spanisches Grün“) tragen somit wesentlich zur Zerstörung des Papiers bei. Dies geschieht in den meisten Fällen durch Radikalbildung, welche zu einer Fragmentierung der Cellulose-Kette führt.

Eine Deacidifizierung von Papier kann durch Einbringen alkalischer Substanzen realisiert werden. Zumeist verwendet man eine Calciumhydroxid-Lösung.

Dies hat jedoch den Nachteil, dass auf Farben z.B. ein weißer Staub (Kalk) übrig bleibt, was offensichtlich nicht im Sinne eines Restaurators ist. Andererseits kann diese Methode nicht bei Papieren angewandt werden, bei denen der Zerfallsprozess schon sehr weit fortgeschritten ist.

Eine Behandlung des Papiers mit alkalischer Lösung würde zu alkalischer Hydrolyse führen.

Ein weiters Problem dieser Methode ist, dass wasserlösliche Farben auf dem Papier verlaufen würden. Dies wird durch Verwendung von Mg(OMe)2-Methanol-Lösungen in Fluorcarbonen umgagen. Fluorcarbone sind perfluorierte Kohlenstoffketten, welche aufgrund ihrer Hydrophobizität besonders für dieses Problem geeignet sind.

Noch immer suchen Forscher nach weiteren Methoden, Kunst und andere Objekte von historischer Bedeutung durch chemische Verfahren zu erhalten.

Von der europäischen Union wurde über vier Jahre bis März 2012 POPART (Preservation Of Plastic ARTefacts in museum collections) finanziert – ein Projekt, welches Wissenschaftler beschäftigt, die sich den Erhalt von Plastikkunst-Exponaten zur Aufgabe gemacht haben.

Ein Körper für die Ewigkeit Nach dem Tod gibt es verschiedene Zersetzungsprozesse. Es gibt zum Beispiel die Fäulnis, die an Feuchtigkeit und Bakterien gebunden ist. Bakterien benötigen Sauerstoff. Daneben gibt es die Verwesung und die Autolyse, also die enzymatische Zersetzung, die ebenfalls an ein feuchtes Milieu gebunden ist. Ziel der Mumifizierung ist also die Zersetzungsschritte nach dem Tod zu unterbinden. Über Jahrhunderte haben sich weltweit verschiedenste Methoden zur Erhaltung des menschlichen Körpers herausgebildet.

Am naheliegensten ist es gewesen, den Körper so schnell wie möglich auszutrocknen. Im alten Ägypten wurden dem Körper dazu die inneren Organe entnommen und selbiger anschließend 70 Tage mit Natron zugeschüttet. Ein Versiegeln des Körpers mit in Harz getränkten Binden verhinderte erneutes Eindringen von Feuchtigkeit in den Leichnam. Doch auch in Deutschland gibt es jahrhundertealte ausgetrocknete Mumien. Sie sind vor allem an Orten mit hoher Zugluft gefunden worden, also beispielsweise in Kellergewölben von Kirchen, Burgen und

Der konservierte Leichnam Lenins in seinem Sarg aus Panzerglas

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Dossier

Wissenschaft

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Wissenschaft halten. Nachdem die staatliche Finanzierung ausgesetzt wurde, übernahm das wissenschaftliche Zentrum WILAR die Aufgabe, alle drei Jahre den Zustand Lenins zu überprüfen. Eine offizielle Bestattung konnte trotz aller Bemühungen der orthodoxen Kirche (und auch von Boris Jelzin) jedoch nicht durchgesetzt werden. Noch heute kann der Leichnam in seinem Mausoleum am roten Platz in Moskau geschützt von den Umwelteinflüssen besichtigt werden.

Ein Plastinat aus der Körperwelten-Ausstellung beim Schachspiel

anderen Herrschaftshäusern etwa im Schloss Sommersdorf in Franken. Es ist davon auszugehen, dass einige Grüfte von ihren Erbauern gezielt so konzipiert wurden, dass eine konstante Zugluft gewährleistet werden konnte.

Im alten China wurden Verstorbene luftdicht in quecksilberhaltigen Flüssigkeiten beerdigt. In dieser Umgebung wurden alle biologischen Abbauprozesse unterbunden. Diese Methode war nicht so aufwendig wie die der Ägypter, dafür allerdings erfolgreicher. Man konnte noch bei über 2000 Jahre alten Mumien nachweisen, was die Verstorbenen vor ihrem Tod zuletzt gegessen hatten. Die konservierende Wirkung des Quecksilbers ließ manch einen hoffen, durch dessen Einnahme sein Leben zu verlängern.

So starb der erste Kaiser Chinas bei seiner Suche nach Unsterblichkeit vermutlich an einer Quecksilbervergiftung.

Etwas weiter östlich in Japan versuchten Mönche in vergangenen Jahrhunderten schon zu Lebzeiten ihren Körper für eine Konservierung nach dem Tod vorzubereiten. Sie nahmen schon Jahre vor ihrem Tod arsenhaltiges Wasser zu sich und aßen Pflanzen, die den Körper mit ihren Giften entwässerten. Mit Gift durchtränkt sollte ihr Körper nach dem Tod vor Maden und anderen Parasiten geschützt sein. Sogar in die Todesgruft begab sich der Mönch zum Schluss selbst. Sobald der Betroffene nicht mehr lebte, wurde die Gruft verschlossen und Jahre später wieder geöffnet. Eine erfolgreiche Mumifizierung wurde als Zeichen für die Erlösung des Mönches angesehen.

Heutzutage werden Menschen für

eine offene Aufbewahrung mit Hilfe der Thanatologie oder Thanatopraxis oder zu anatomischen Studien durch eine Plastination einbalsamiert.

Die Thanatopraxis versucht den Toten im Gegensatz zur Mumifizierung auf eine möglichst ästhetisch ansprechende, würdevolle und unversehrte Art darzustellen. Der Bestatter wäscht den Leichnam und entfernt alle medizinischen Gegenstände. Austretende Körperflüssigkeiten werden beseitigt oder teilweise komplett durch Formalin oder andere antibakterielle Flüssigkeiten ersetzt.

Eventuelle Wunden werden vernäht und kaschiert. Das Massieren mit einer speziellen Creme soll die durch die Kühlung verursachte Dehydratation der Haut verhindern und die Leichenstarre lösen.

Alle Körperöffnungen werden mit Watte verschlossen, um weiteres Austreten der Körperflüssigkeiten zu verhindern. Der Unterkiefer wird mit der Nasenscheidewand vernäht, der sogenannten Ligatur.

Vor dem Einkleiden setzt der Thanatopraktiker noch spezielle Kontaktlinsen mit Noppen auf die Augen, damit diese nicht „einsinken“ oder sich sogar wieder öffnen können. Alles in allem soll das Bild eines „schlafenden Toten“ erhalten werden.

Eines der wohl bekanntesten Beispiele der Thanatologie ist die Einbalsamierung und Aufbewahrung des Leichnams von Lenin. Später wurde entdeckt, dass die vermeintlich vollständige Konservierung nicht erfolgreich gewesen war.

Spezielle Labore wurden eingerichtet, die dafür zuständig waren, den Leichnam wieder in einen tadellosen Zustand zu verset- zen und diesen auch zu er12

Eine weitere Methode, einen Menschen nur für anatomische Zwecke zu konservieren, ist die Plastination. Diese wurde vor allem durch die umstrittene Ausstellung „Körperwelten“ von Gunther von Hagens bekannt, der sie entwickelt und benannt hat („Plastifizieren“ wurde schon für das Beschichten eines Gegenstand mit einer Schutzschicht aus Plastik verwendet). Das Verfahren beruht auf der Idee, das Körperwasser durch Kunststoff zu ersetzen und war bereits vor Hagen bekannt. Allerdings konnte er mit seinen Optimierungen zum ersten Mal ganze Organe plastinieren. Dazu wird das Körperwasser bei -25 °C, und das Körperfett bei Raumtemperatur aus den Organen gelöst und anschließend das Aceton im Vakuum von einer Kunststofflösung verdrängt. Dabei wird zwischen den Scheibenplastinaten und Vollplastinaten unterschieden: Bei Scheibenplastinaten wird der Körper - meist tiefgefroren - in Längs- oder Querschnitte von 2-8 mm Dicke geschnitten und dann weiterbehandelt; bei den Vollplastinaten werden ganze Organe oder Leichen entsprechend präpariert. Die Herstellung der geruchsfreien und lange haltbaren Präparate ist allerdings recht teuer. Auch die Farben müssen nachträglich wiederhergestellt werden. Desweiteren geriet Gunther von Hagen in Verdacht, für seine Modelle Leichen von chinesischen Hinrichtungsopfern verwendet zu haben, wie man es schon bei einem anderen Veranstalter nachweisen konnte. Allerdings konnten diese Anschuldigungen nie richtig bestätigt werden.

Mehr Wissen: http://www.vis.bayern.de/ernaehrung/lebensmittelsicherheit/zusatzstoffe_liste. htm

Wissenschaft

Synthetische Viren „Freie Wissenschaft ist ebenso selbstverständlich wie freies Atmen“. Mit diesem Zitat der Atomphysikerin Lise Meitner wird jeder Student auf dem Campus Garching begrüßt, der morgens mit der U-Bahn zur Universität fährt. Und auch wenn „freie Wissenschaft“ in der heutigen Zeit tatsächlich als große Errungenschaft gelten darf, das es als wertvolles Gut unserer Gesellschaft zu verteidigen gilt, so ist doch gerade Forschung im Bereich der Biotechnologie oftmals sehr umstritten und nicht selten durch äußere Faktoren, wie etwa Gesetzgebung und Politik, limitiert.

Im aktuellsten Beispiel kontrovers diskutierter biochemischer Forschung geht es um künstlich synthetisierte „KillerViren“, die in einem Labor des Erasmus Medical Center in Rotterdam (Niederlanden) unter Leitung von Ron Fouchier hergestellt wurden. In Experimenten war es Forschern dieses im Bereich der Virologie äußerst renommierten Instituts gelungen, das „Vogelgrippevirus“ H5N1 in eine Mutante zu überführen, die sich durch aerogene Übertragung, also durch Tröpfcheninfektion über die Luft, ohne Zwischenwirt direkt von Tier zu Tier und somit auch potentiell von Mensch zu Mensch übertragen kann. Nach eigenen Aussagen von Fouchier habe man somit „vermutlich eines der gefährlichsten Viren“ erschaffen.

Beim H5N1 Virus handelt es sich um einen als hoch pathogen klassifizierten Subtyp des Influenza-Virus, das der Weltgesundheitsorganisation seit 1959 bekannt ist. In den 1990er Jahren traten erste Pandemien dieser Infektionskrankheit bei Zuchtvögeln auf, die in Asien ihren Ursprung hatten und sich schnell global ausbreiteten. Zuvor nie dagewesene Massentötungen von Tierbeständen waren die Folge, um ein weiteres Voranschreiten der Krankheit zu vermeiden.

Die letzten Vogelgrippefälle im westeuropäischen Raum traten im Jahr 2009 bei infizierten Wildgänsen am Starnberger See auf.

Bis zum heutigen Tag hat das Virus H5N1 vielen Millionen Vögeln das Leben gekostet und zählt somit zu einem der tödlichsten Viren überhaupt: Nahezu alle infizierten Tiere sterben. Allerdings geht von diesem Virus nicht nur eine Gefahr für Vögel, sondern auch für den Menschen aus, denn bei der Vogel-

AL

grippe handelt es sich um eine Zoonose, also um eine Krankheit, die vom Tier auf den Menschen übertragbar ist. Seit dem ersten Ausbruch der Krankheit unter Menschen wurden weltweit insgesamt 620 Menschen infiziert, für 341 von ihnen endete der Krankheitsverlauf tödlich. Mit einer Mortalitätsrate von über 50% zählt das Vogelgrippevirus somit auch für den Menschen zu einem der lebensbedrohlichsten Viren. Die Gefahr an dem Virus zu erkranken darf jedoch als äußerst gering angesehen werden, da dies in aller Regel nur durch direkten Kontakt mit infizierten Vögeln geschehen kann. Auf Grund dieser Tatsache einer unwahrscheinlichen Übertragbarkeit des Virus auf einen Menschen ist die Zahl der insgesamt an H5N1 getöteten Personen im Vergleich zu anderen viralen Effekten sehr gering; alleine in Deutschland sterben beispielsweise jedes Jahr schätzungsweise 20.000 Menschen an den Folgen einer Influenza.

Neueste Forschungsergebnisse deuten allerdings darauf hin, dass die Zahl der insgesamt an Vogelgrippe erkrankten Menschen sehr viel höher liegen könnte als bislang angenommen. Demnach trugen 1 bis 2% der Studienteilnehmer Anzeichen einer vorausgegangenen Vogelgrippeinfektion, ohne Anzeichen einer Erkrankung bemerkt zu haben. Das H5N1 Virus wäre demnach sehr viel weniger aggressiv als befürchtet. Darüber hinaus traten inzwischen erste Verdachtsfälle von Mensch-zu-MenschÜbertragungen auf, wobei keiner dieser Fälle zweifelsfrei bestätigt werden konnte.

Ungeachtet dieser neuen Erkenntnisse, die das alte Bild des Virus in Frage stellen, bleibt H5N1 eines der tödlichsten potentiellen „Killer-Viren“. Denn im Falle einer Mutation des Virus, die den massenhaften, direkten Übergang zwi13

schen Menschen ermöglichen würde, wäre eine weltweite Pandemie von ungeahnten Ausmaßen die Folge – und eine genau solche Mutation ist den Forschern aus den Niederlanden gelungen.

Das eigentlich Erschreckende an den Forschungsarbeiten ist jedoch nicht die Erschaffung der „Killer-Viren“ an sich, sondern vielmehr die Tatsache, dass laut Fourier „eine Hand voll Mutationen“ im Genom des Grippevirus ausgereicht hätten, um die neue hoch ansteckende Variante des Virus zu erzeugen. Entgegen oftmaligen Darstellungen wurde das mutierte Virus nicht einmal durch moderne gentechnische Verfahren generiert, sondern durch Nutzung der natürlichen, viralen Eigenmutationsrate. Der Grund für die Herstellung des Virus war laut Forschern in erster Linie eine Art „Weckruf“ an die Welt, da sie zeigen konnten, dass im Gegensatz zur Meinung vieler Virologen, eine Mutation des Vogelgrippevirus zu einem hoch infektiösen „Killervirus“ sehr leicht möglich ist und somit eine ernstzunehmende Bedrohung für die Menschheit darstellt. Außerdem sei es durch die kontrollierte Synthese des Virus im Labor nun möglich geworden, bereits frühzeitig an Medikamenten gegen eine potentielle Pandemie zu forschen, noch bevor das Virus in der Natur auftritt und Menschenleben bedroht.

Aus Angst, das „Killervirus“ könne ebenso leicht in anderen Laboren „nachgebaut“ oder gar zu terroristischen Zwecken missbraucht werden, wurde eine Veröffentlichung der wissenschaftlichen Ergebnisse aus politischen Gründen verboten. Viele sehen darin einen unangemessenen Verstoß gegen die „Freiheit der Wissenschaft“. Kritiker weisen zudem darauf hin, dass gerade bei Forschung mit solch hohem Missbrauchspotential eine Veröffentlichung der Ergebnisse unbedingt notwendig sei. Denn in der wissenschaftlichen Welt seien Informationen niemals unter Verschluss zu halten; jedoch gehe von Wissen, auf das alle zugreifen können, weit weniger Gefahr aus, als von Wissen, das unkontrolliert in den Händen weniger Leute kursiere.

Insgesamt haben die „synthetischen Viren aus den Niederlanden“ mal wieder gezeigt, dass gerade im Bereich der Biotechnologie „freie Wissenschaft“ noch lange nicht so selbstverständlich ist wie „freies Atmen“. Der Fortschritt bioche-

Wissenschaft mischer Forschung wird oft nicht in den Laboren, sondern in Gesellschaft und Politik entschieden. Doch in welchem Rahmen Forschung eingeschränkt wer-

den darf, dafür gibt es eben kein Patentrezept und muss im Einzelfall entschieden werden. Denn Biotechnologie ist und bleibt ein gesellschaftlich sehr um-

Ohne Wasser in der Wüste Sogar im Sommer können Kamele in der Wüste bis zu zwei Wochen ohne Wasserzufuhr auskommen und in kühlerer Umgebung, wenn genügend saftige Früchte als Nahrung vorhanden sind, brauchen sie kein zusätzliches Wasser.

Die Kamele bewerkstelligen dies, entgegen der im Volksmund verbreitenden Ansicht, nicht dadurch, dass sie in ihren Höckern Wasser speichern. In ihren Höckern legen Kamele Fettspeicher an, solange genügend Futter vorhanden ist.

Von diesem gespeicherten Vorrat können sie bei Nahrungsmangel längere Zeit zehren.

Auch die Ansicht, dass das Fett selbst als Wasserreserve dient, ist nicht korrekt.

Wird Fett „verbrannt“, so entsteht dabei als Nebenprodukt zwar auch Wasser, das zum Erhalt der Wasserbilanz beiträgt.

Aus 1 kg Fett wird etwa 1,1 Liter Wasser gebildet. Aber auch Kamele nutzen diese Reaktion nicht dazu, bei Durst rasch einige Kilogramm Fette zu verbrennen und somit dem Körper wieder Wasser zuzuführen. Außerdem entstünde bei der Verbrennung von Fett eine große Menge an Wärme, die wiederum durch Wasserverdunstung abgeführt werden müsste.

Auch bei Kamelen dient Fett also nicht als Wasserspeicher, sondern als Energiereserve.

Ein weiterer verbreiteter Irrglaube besagt, dass die roten Blutkörperchen, die bei den Kamelen eine ovale Form besitzen und daher auch als Ovalozyten bezeichnet werden, durch Vergrößerung ihres Volumens auf das Zweieinhalbfache Wasser aufnehmen und speichern. Diese Aussage ist jedoch falsch. Es wird vermutet, dass die ovale Form lediglich dazu dient, die Fließfähigkeit des Blutes auch bei starker Eindickung durch Wassermangel zu erhalten.

Einigen Zoologen zufolge sollen Kamele in der Lage sein, Wasser in ihrem Magensystem zu speichern. Zu diesem Zweck sollen sich in den Magenwänden große Zellen befinden, in die Wasser eingelagert werden kann. Dies ließ sich jedoch noch nicht hinreichend nachweisen.

strittenes Thema – die synthetischen „Killer-Viren“ haben dies erneut eindrucksvoll bewiesen.

Über den Kolbenrand VF

Kamele - Überlebenskünstler in der Wüste

Doch wie können Kamele nun wirklich so lange ohne Wasserzufuhr überleben?

Bei den Kamelen wird das Wasser vor allem dem Zellgewebe entzogen und das Volumen des Blutes wird nicht oder nur in sehr geringem Maße beeinträchtigt.

Anders als die meisten Tiere können Kamele einen Wasserverlust aus dem extrazellulären Raum von mehr als 25 % aushalten, ohne dass es zur Schädigung der inneren Organe kommt. Für einen Menschen hingegen ist schon ein Verlust von 12 % lebensbedrohlich.

Den Flüssigkeitsverlust kann ein Kamel durch Trinken rasch wieder ersetzen. Dabei können Kamele 200 Liter in 15 Minuten aufnehmen, die meisten anderen Säugetiere würden dabei an einer Wasserintoxikation sterben.

Ein Hauptgrund für den geringen Wasserbedarf der Kamele ist, dass ihre Körpertemperatur nachts auf 34 °C absinken und sich tagsüber auf über 40 °C erhöhen kann. Die tagsüber gespeicherte Wärme wird während der kühlen Nacht wieder abgegeben, ohne dass das Tier dabei Wasser verliert. Erst wenn die Kör14

pertemperatur tagsüber auf über 40 °C anzusteigen droht, fängt das Kamel an zu schwitzen und verliert dabei Wasser. Außerdem scheiden Kamele nur sehr geringe Mengen an Wasser über den Urin aus.

Dabei spielen die Nieren eine wichtige Rolle, da sie mehr Wasser aus dem so genannten Primärharn resorbieren können als bei den meisten anderen Tieren.

Auch bei der Ausscheidung von Kot, der bei Kamelen äußerst trocken ist, wird wenig Wasser verloren.

Des Weiteren sind die Schleimhäute der Nüstern bei Kamelen so beschaffen, dass sie beim Ausatmen aus der ausströmenden Luft Feuchtigkeit aufnehmen.

Diese Feuchtigkeit wird dann wieder beim Einatmen an die Luft abgegeben und gelangt zurück in die Lunge. So werden zwei Drittel des Wassers eingespart, das sonst über die Atmung verloren ginge.

Wissenschaft

Koloskopie für Zellen Mediziner nutzen es schon seit langem, nun könnte es auch für die Biologie nutzbar gemacht werden. Die Rede ist vom Endoskop! Dabei möchte man nicht etwa einzelne Zellen mit (für Zellen überdimensioniertem) Endoskop beobachten, sondern möchte sie wirklich mit maßstabsgetreuen Endoskopen traktieren.

In ersten Versuchen hat sich jedoch gezeigt, dass die jeweils untersuchten Zellen keine Stressreaktionen oder gar der Zelltod ereilt. Im Gegenteil lassen sich die Zellen friedlich vom Endoskop von innen beobachten. Um die Zellen zu betrachten, werden diese mit sogenann-

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ten „Quantumn Dots“ (QD) versehen – artifizielle Nanostrukturen, in denen ein Elektron eingeschlossen ist. Ein QD verhält sich – mit spektroskopischen Methoden betrachtet – quasi wie ein Atom.

Da sich das Elektron im QD nur eingeschränkt bewegen kann, tritt eine Quantisierung der Energiezustände des Elektrons auf. QDs können u.a. auch mit dem Nano-Endoskop an einem definierten Ort in der Zelle angebracht werden. So kann man z.B. die Spitze des Endoskops mit einem UV-sensitiven Linkermolekül mit dem QD verbinden und anschließend mittels UV licht vom Endoskop den QD an einem definierten Ort in der Zelle

Künstliches Metalloenzym Dank der Entwicklung gentechnischer Verfahren ist es möglich geworden, Enzyme so zu modifizieren, dass sie sogar Organometalkatalysatoren in industriellen Prozessen ersetzen können. Jedoch bleibt die Herstellung eines künstlichen Enzyms auf der Basis eines katalytisch nicht aktiven Gerüsts eine große Herausforderung.

Kürzlich gelang es der Arbeitsgruppe um den Basler Chemiker Thomas Ward

durch die Kombination eines Proteingerüsts und eines Metallkomplexes ein künstliches Metalloenzym zu generieren.

Als Gerüst diente dabei Streptavidin, als Metallkomplex wurde ein Biotin-gebundener, katalytisch-aktiver Rhodiumkomplex ([RhCp*BiotinCl2]2 mit Cp* = Pentamethylcyclopentadienyl) verwendet.

Das generierte Metalloenzym katalysierte zwar bei der untersuchten Benzanellierung die asymmetrische C-H-Ak15

in die Freiheit entlassen.

Anschließend kann der so platzierte QD spektroskopisch angeregt und zur Emission von Licht gebracht werden.

Problematisch war bei dem Experiment, welches am MIT durchgeführt wurde, dass der Nanodraht (also das Endoskop) anfangs nicht in die Zelle eindringen konnte, da er eine zu geringe Stabilität hatte. So musste der Nanodraht mit einem nano-Zinndraht verstärkt werden, um in die Zelle eindringen zu können. Die Forscher am MIT sind zuversichtlich, dass die Methode in der Biologie Anwendung finden wird.

VF tivierung, jedoch nur in geringem Maße.

Der Austausch zweier Aminosäuren im Streptavidinanteil führte zu einer Beschleunigung der Reaktion um nahezu das 100-Fache verglichen mit der Aktivität des Rhodiumkomplexes ohne Proteingerüst. Des Weiteren zeigten sich bei der Umsetzung durch das Metalloenzym, anders als bei der Verwendung des isolierten Rhodiumkomplexes, Enantiomerenverhältnisse von bis zu 93:7.

Wissenschaft Aufdestilliert

Duftende Lösungsmittelschränke Hmm, lecker, Bananenshake! Oder Bananenmuffins! Noch besser: Fruchtigscharfes Bananencurry! Man könnte mit der Nase noch näher an den verlockenden Duft gehen, aber da ist die Abzugscheibe dann doch zu sehr im Weg. Ja, solche Gedanken überkamen mich, als ich Deckgläschen mit Nitrocellulose beschichtete, die in Penthylethanoat gelöst war. Pentylethanoat ist ein Ester, der wie so viele seiner Gattung fruchtig riechen, in diesem Fall ganz intensiv nach Banane. Was verbergen sich noch für fruchtige Gerüche im Lösungsmittelschrank?

Aus den verschiedensten Carbonsäuren und Alkoholen, die für sich noch lange nicht wohlriechend sind, lassen

Bananen sollten nicht zusammen mit Äpfeln gelagert werden.

sich Ester bilden, die in den Aromen von Früchten vorkommen. So enthält das Erdbeeraroma einen Ester aus Buttersäure und Propanol. Dagegen riecht Ethylbutyrat nach Ananas, Isoamylbutyrat nach Birne und Benzylsalicylat nach Nelken. Diese Ester entstehen während des Reifeprozesses in Früchten, da diese alle Grundlagen der chemischen Reaktion mitliefern: Fruchtsäuren, Alkohole aus Vergärungsprozessen und Wärme.

Auch Ethylen beschleunigt den Reifeprozess von Früchten. Dieses wird übrigens von Äpfeln verströmt, weshalb man Äpfel nicht neben Bananen lagern sollte, außer man möchte die Metamorphose zu überreifen, schwarzen Bananen beschleunigen.

Wieso riechen wir diese Stoffe eigentlich so schnell? Zum einen sind Ester durch ihre geringe Molmasse und geringe Polarität flüchtig, wodurch sie leicht durch die Luft in die Riechschleimhaut der Nase gelangen. Zum anderen ist eine polare Gruppe hilfreich, damit die Duftstoffe an der feuchten Oberfläche der Riechschleimhaut gelöst werden können und der Reiz über Ge-

Muschelklebstoff Mit ihrem Klebstoff aus speziellen Proteinen sind Muscheln in der Lage, unter Wasser sehr stark an fast jeder Oberfläche wie zum Beispiel an Felsen, Baumstämmen oder auch Schiffsrümpfen zu haften und dem starken Zerren der Meeresbrandung zu trotzen. Dabei spielt die Aminosäure Dihydroxyphenylalanin (DOPA) eine entscheidende Rolle. Die DOPA-Gruppe kann unter den im Meer herrschenden Bedingungen durch schrittweise Quervernetzung zu einer Polymermatrix reagieren und an anorganische Oxide in Gestein binden oder auch stabile Bindungen zu Metallen herstellen. Durch das Binden mehrwertiger

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ruchsrezeptoren weiter in die Riechrinde zu einer Auswertung geleitet werden kann.

Ester aus längerkettigen Säuren sind Wachse, die ebenfalls beim Reifen von Früchten entstehen und dann als Wachsschicht zum Beispiel den Apfel überziehen. Er fühlt sich dann leicht schmierig an. In der Kosmetik werden solche Ester gerne für Lippenstifte verwendet.

Bleibt nur noch zu erwähnen, dass das Aroma von einer Frucht nicht durch eine einzige Komponente definiert ist, sondern eine Vielfalt an Molekülen den charakteristischen Duft bestimmt. Wer also schon seinen Chemiekasten herausgezogen hat, um den Joghurt mit selbstgebasteltem Bananenaroma zu verfeinern sollte sich darauf besinnen, dass der Geschmack nicht sehr tief wäre. Übrigens ist Pentylethanoat auch ein Lösungsmittel.

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Metallionen aus dem Meerwasser erhält der Muschelklebstoff eine selbstheilende Wirkung.

Die Forschergruppe um Aránzazu del Campo aus Mainz hat, von diesem Muschelklebstoff inspiriert, eine ähnliche Substanz entwickelt. Dabei stellten sie vierarmige, sternförmige Polymere mit Nitrodopamin-Gruppen her, die mit der DOPA-Gruppe verwandt sind. Die Nitrodopamin-Gruppen dienen zur Quervernetzung unter Wasser und unterstützen die Selbstheilung. So gelang es den Forschern, ein zerschnittenes Gel aus der entwickelten Substanz innerhalb einiger Minuten wieder zusammenwachsen zu lassen. Durch die Nitro-Funktion lassen sich die Moleküle durch UV-Licht spalten und die Klebestellen lassen sich so wieder auflösen. Außerdem bieten Oberflächen, die mit diesem neu entwickelten Material beschichtet sind, eine gute 16

Wachstumsgrundlage für Zellkulturen.

Besonders aufgrund dieser Eigenschaft könnte das Material in der Medizin beispielsweise als reversibler Wundkleber bei mehrmaligen Operationen Anwendung finden.

Diese Neuentwicklung ist ein Grundstein für das Entwerfen einer neuen Klebstoffklasse, die wassertauglich und biokompatibel ist, mit Oberflächen reagiert, sich mit Hilfe von UV-Licht ablösen lässt sowie die Selbstheilung unterstützt.

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Sudoku 2

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WG gesucht Aufgeschlossene Zelle sucht lösliches und kristallisierfreudiges Protein zur Untermiete. Es soll eine gewisse Reinlichkeitsliebe aufweisen und sich den Röntgengesetzen beugen.

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Wie beginnt das Hämoglobin seine Rede vor allen Blutkörperchen? „Häm, häm…“

Die neue Hydratcreme der Firma Entropia: Ab sofort Proteine ohne Falten!

Partnersuche Suche ein kontaktfreudiges Protein zur starken Bindung. Dimerisierung oder Oligomerisierungen sind erwünscht.

Das kleine ABC

H… wie Hartree-Fock ist eine I… wie Indigo. Indigo ist ein tief- J… Justus von Liebig. Der geborene quantenmechanische Rechenmethode, blauer Farbstoff, welcher ursprünglich Darmstädter war einer der bekanntesten um näherungsweise Orbitalenergien oder die Wellenfunktion eines Elektrons zu ermitteln. Sie wird bei Systemen mit mehreren Teilchen angewendet. Dabei wird ein Elektron als alleinstehend betrachtet, die weiteren Elementarteilchen bilden dessen Umgebung. Die Energie oder Wellenfunktion wird für dieses Elektron ermittelt, anschließend beschäftigt sich das Programm mit den nächsten. Sobald alle berechnet wurden, erfolgt ein neuer Zyklus in welchem erneut alle Elektronen einzeln berechnet werden, bis sich die Werte nicht mehr ändern.

aus der indischen Indigopflanze gewonnen wurde. Später wurde die blaue Farbe des europäischen Färberwaids als Indigo identifiziert und extrahiert, bis im 19. Jahrhundert die BASF eine chemische Synthese des Moleküls entwickelte.

Heutzutage findet Indigo große Anwendung in der Textilindustrie. Wenn Du dich umsiehst, entdeckst du bestimmt die eine oder andere Jeans mit dem Farbstoff...

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und erfolgreichsten Chemiker des 19. Jh. und Professor in Gießen und München.

Er gilt als Begründer der Organischen Chemie, der Agrikulturchemie und Ernährungsphysiologie und prägte eine Generation von Chemiker durch seine experimentellen und modernen Lehrmethoden. Nach seinem Schulabbruch wurde er Apothekenlehrling, verlor diese Stelle aber, als er bei privaten Versuchen mit Knallsilber einen Dachstuhlbrand verursachte... ein wahrer Chemiker!

Unterhaltung

Rezept für gebratenen Rührfisch an Cactus-Quadratwurzelsoße

AI, SN, VF und YD

Beilage: Zahlensalat und Spätzle (alternativ Valenzbandnudeln) Man nehme eine Quadratwurzel aus nachhaltig kultivierter Energielandschaft und ziehe ihre Schale ab (Achtung, Zwiebelprinzip: Von außen nach innen). Mithilfe der Primfaktorenzerlegung in appetitliche Häppchen zerteilen. Ebenso mit Cactus verfahren (Vorsicht Spritzgefahr!

Siehe dazu H318 und P305+351+338) und alles scharf anbraten. In der Pfanne mit CO2 ablöschen. Nun darin den Magnetrührfisch dünsten.

Im Potentialtopf deuteriertes Wasser für Spätzle auf dem Magnetrührer vorheizen. Nach dem Garen die fertigen Spätzle in einem Molekularsieb trocknen und mit scharfen Peaks würzen. Achten Sie besonders bei den Valenzbandnudeln auf die Dopplerverbreitung.

Mit dem RING-Finger in die Soße eintauchen und abschmecken. Beachten

Sie hierbei die Unschärferelation! Gegebenenfalls mit einem Löffel 1H-Milch aus der Kleinschen Flasche verdünnen.

Für die Deko der Speise Sahne auf dem Vortexer steif schlagen. Haben Sie dabei ein Auge auf den Phasenübergang.

Nachdem das Fermi-Niveau erreicht wird, sofort abbrechen und als Hauben auf das Gericht geben.

Als Beilage empfehlen wir Zahlensalat, für die figurbewussten Genießer mit imaginären Zahlen, die religiösen Köche werden die transzendenten Zahlen zu schätzen wissen. Dazu nach dem Waschen des Zahlensalats einfach im Ekksikator trocknen. Nehmen Sie nur die malachitgrünen Blätter. Nach dem Erreichen der Gewichtskonstanz mit einer Replikationsgabel durchmengen. Mit Croutons aus Mandelbrot FT-verfeinern. Alles auf

einem Jahn Teller anrichten.

Bei Vorlesungen bitte zusätzlich H336 beachten (kann Schläfrigkeit und Benommenheit verursachen).

Guten Appetit!

Filmvorschau Ein Quantum Prost, nachdem Agent James Double-Bond einen Flachschuss fallen ließ, verfolgt er in der neuen Lymann-Serie eine kriminelle Fluchtgruppe, welche die negative Ladung an sich gerissen hat. Gibt es noch Hoffnung auf ein freies Elektronenpaar?

Tappt er in die Laserfalle oder wird er sich mit radikalischen Gruppen verbünden? Das Integral bleibt offen...

Die beliebtesten COSY-Namen des Jahres 2012: TOF-TOF, ESI, DESY, MALDI, NOESY.

Was sagt der Peptidchemiker zu seinen Aminosäuren? „Oh Mann, ich hab keinen Boc mehr.“

Anzeige Hilfe! Ein kristallisationsunfähiges Protein lebt unter schrecklichsten Salz- und Pufferbedingungen. „Ich werde niemals ein Röntgenmuster haben. Alle anderen Proteine lachen mich dafür aus.“ Spenden Sie Salz und Puffer! Ihre Spende wird in CH 52311 entgegengenommen.

Sieht ein Elektron ein Proton im NMR: „ Der Spinnt ja!“ 18

Unterhaltung

Der Chemist sucht neue Redakteure!

Falls Du Interesse hast, bei einer Zeitung mitzumachen, mehr ßber das Layouten zu erfahren oder einfach nur schreibfreudig bist — we want you! chemist@stud.ch.tum.de

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JA zur

BILDUNG

NEIN zu STUDIENGEBÜHREN!

Eintragen!

Beim Volksbegehren im Rathaus

17. – 30. 01. 2013 www.volksbegehren-studiengebuehren.de Bündnis Volksbegehren gegen Studiengebühren:

Bayern

Vereinte Dienstleistungsgewerkschaft

V.i.S.d.P. Prof. Dr. Michael Piazolo, MdL, Beauftragter des Volksbegehrens, Giesinger Bahnhofplatz 9, 81539 München

RZ_Plakat_VB_Stg_FW_A0_Druck.indd 1

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