Alkaloide – Pflanzenstoffe, Beispiele und Vorkommen einfach erklärt

Alkaloide sind eine vielfältige Gruppe natürlicher, meist stickstoffhaltiger Verbindungen. Viele bekannte Alkaloide werden von Pflanzen gebildet und klassisch den sekundären Pflanzenstoffen zugeordnet.

Bekannte Beispiele sind Koffein in Kaffee, Tee und Guarana, Nikotin in Tabak, Chinin aus der Chinarinde sowie Glykoalkaloide in Kartoffeln. Die einzelnen Stoffe unterscheiden sich stark in ihrer chemischen Struktur, ihrem Vorkommen und ihren Eigenschaften.

Alkaloide lassen sich deshalb nicht pauschal als harmlos oder problematisch beurteilen. Entscheidend sind immer der konkrete Stoff, seine Menge, der verwendete Pflanzenteil und die Form, in der er aufgenommen wird.

Alkaloide im Überblick

Was sind Alkaloide?

Alkaloide sind natürliche organische Verbindungen mit Stickstoff als charakteristischem Bestandteil. Viele Alkaloide besitzen ein stickstoffhaltiges Ringsystem und zeigen basische Eigenschaften.

Der Name leitet sich vom Begriff Alkali ab und weist auf diese häufig vorkommenden basischen Eigenschaften hin. Allerdings reagieren nicht alle Alkaloide gleich stark basisch.

Auch chemisch ist die Stoffgruppe nicht vollkommen einheitlich. Deshalb gibt es keine kurze Definition, die ohne Ausnahme auf jedes Alkaloid passt.

Nicht jede stickstoffhaltige Verbindung ist automatisch ein Alkaloid. Auch Aminosäuren, Eiweisse, Bestandteile von DNA und RNA, Chlorophyll und zahlreiche weitere Stoffe enthalten Stickstoff. Für die Einordnung als Alkaloid spielen zusätzlich die chemische Struktur, der Entstehungsweg und die fachliche Klassifikation eine Rolle.

Gehören Alkaloide zu den sekundären Pflanzenstoffen?

Pflanzliche Alkaloide werden traditionell den sekundären Pflanzenstoffen zugeordnet. Heute wird dafür auch der Begriff spezialisierte Pflanzenstoffe verwendet.

Die Bezeichnung „sekundär“ bedeutet nicht, dass diese Stoffe für die Pflanze unwichtig sind. Viele spezialisierte Pflanzenstoffe spielen eine Rolle bei der Anpassung an die Umwelt und bei Wechselwirkungen mit anderen Organismen.

Warum bilden Pflanzen Alkaloide?

Viele Alkaloide können auf Pflanzenfresser, Insekten, Mikroorganismen oder andere Organismen wirken. Dadurch können sie beispielsweise zur Abwehr beitragen.

Mögliche Funktionen sind:

• Abschreckung von Pflanzenfressern
• Abwehr bestimmter Insekten
• Schutz gegenüber bestimmten Krankheitserregern
• Wechselwirkungen mit anderen Organismen

Welche Funktion ein Alkaloid tatsächlich besitzt, hängt von der Pflanzenart, dem jeweiligen Stoff und den Umweltbedingungen ab.

Weitere Hintergründe finden Sie auf der Seite Warum Pflanzen sekundäre Stoffe bilden.

Wo kommen Alkaloide vor?

Besonders viele bekannte Alkaloide stammen aus Pflanzen. Entsprechende Naturstoffe kommen aber auch in Pilzen, Bakterien und verschiedenen Tieren vor.

Innerhalb einer Pflanze können Alkaloide in sehr unterschiedlichen Pflanzenteilen vorkommen:

• Blätter
• Blüten
• Früchte
• Samen
• Rinden
• Stängel
• Wurzeln
• unterirdische Speicherorgane
• Pflanzensäfte

Art und Menge können sich auch innerhalb derselben Pflanze unterscheiden. Einfluss haben unter anderem Pflanzenart, Sorte, Pflanzenteil, Entwicklungsstadium und Umweltbedingungen.

Grundlagen zu den unterschiedlichen Teilen einer Pflanze finden Sie auf der Seite Pflanzenteile.

Bekannte Alkaloide und ihre Quellen

Ist Koffein ein Alkaloid?

Ja. Koffein gehört zu den Purinalkaloiden. Es kommt natürlicherweise in verschiedenen Pflanzen vor.

Bekannte Quellen sind Kaffee, Tee, Guarana, Mate und Kolanüsse. Auch Theobromin aus Kakao gehört zur Gruppe der Purinalkaloide.

Mehr über die koffeinhaltigen Samen von Guarana erfahren Sie auf der Seite Guarana.

Wie werden Alkaloide eingeteilt?

Alkaloide können beispielsweise nach ihrer chemischen Struktur oder ihrem Entstehungsweg in verschiedene Gruppen eingeteilt werden.

Eine verbreitete vereinfachte Einteilung unterscheidet:

Daneben gibt es zahlreiche Gruppen nach ihrer chemischen Grundstruktur, beispielsweise Indol-, Isochinolin-, Tropan-, Purin- oder Pyrrolizidinalkaloide. Für eine allgemeine Pflanzenübersicht ist diese genauere chemische Unterteilung meist weniger wichtig.

Sind Alkaloide Bitterstoffe?

Alkaloide und Bitterstoffe sind nicht dasselbe. Die Begriffe beschreiben zwei unterschiedliche Arten der Einordnung.

• Alkaloide werden hauptsächlich anhand chemischer Merkmale und ihrer Entstehung eingeordnet.
• Bitterstoffe werden aufgrund ihres bitteren Geschmacks zusammengefasst.

Viele Alkaloide schmecken bitter. Trotzdem ist nicht jeder Bitterstoff ein Alkaloid und nicht jedes Alkaloid muss stark bitter schmecken.

Weitere Informationen finden Sie auf der Seite Bitterstoffe.

Wie unterscheiden sich Alkaloide von Polyphenolen und Saponinen?

Eine Pflanze kann gleichzeitig Stoffe aus mehreren dieser Gruppen enthalten.

Weitere Informationen finden Sie auf den Seiten Polyphenole und Saponine.

Beeinflussen Alkaloide Geschmack und Geruch?

Viele Alkaloide können den Geschmack einer Pflanze beeinflussen und werden häufig als bitter wahrgenommen.

Für den typischen Duft einer Pflanze sind dagegen oft flüchtige Verbindungen wichtiger. Viele Alkaloide sind wenig flüchtig und prägen den Geruch deshalb weniger stark als beispielsweise Bestandteile ätherischer Öle.

Sind Alkaloide gefährlich?

Das lässt sich nicht für die gesamte Stoffgruppe beantworten. Alkaloide unterscheiden sich stark in ihren Eigenschaften.

Einige sind natürliche Bestandteile verbreiteter Lebensmittel. Andere werden als Wirkstoffe in Arzneimitteln verwendet oder können in bestimmten Mengen unerwünschte beziehungsweise giftige Wirkungen besitzen.

Für die Beurteilung sind insbesondere wichtig:

• der konkrete Stoff
• die aufgenommene Menge
• die Häufigkeit der Aufnahme
• der verwendete Pflanzenteil
• die Produktform und Konzentration
• individuelle Faktoren

Alkaloide in Lebensmitteln

Einige Alkaloide sind natürliche Bestandteile bekannter Lebensmittel. Andere Alkaloidgruppen sind vor allem aus Sicht der Lebensmittelsicherheit wichtig.

Was sind Glykoalkaloide?

Glykoalkaloide besitzen einen Alkaloidgrundkörper mit gebundenen Zuckerbausteinen. Bekannte Beispiele sind α-Solanin und α-Chaconin in Kartoffeln.

Die Gehalte können in grünen, keimenden oder beschädigten Bereichen von Kartoffeln erhöht sein. Grüne Stellen und Keime sollten deshalb grosszügig entfernt werden. Stark grüne oder stark keimende Kartoffeln sollten nicht verzehrt werden.

Was sind Pyrrolizidinalkaloide?

Pyrrolizidinalkaloide sind eine grosse Gruppe natürlicher Pflanzenstoffe. Bestimmte Vertreter sind aus Sicht der Lebensmittelsicherheit unerwünscht.

Sie können beispielsweise durch entsprechende Pflanzen oder unbeabsichtigt mitgeerntete Pflanzenteile in Kräuter, Gewürze, Kräutertees und pflanzliche Nahrungsergänzungsmittel gelangen. Auch Honig und Pollen können Pyrrolizidinalkaloide enthalten.

Ob solche Stoffe vorhanden sind, lässt sich nicht zuverlässig an Farbe, Geruch oder Geschmack erkennen.

Was sind Tropanalkaloide?

Zu den Tropanalkaloiden gehören unter anderem Atropin und Scopolamin. Sie kommen natürlicherweise in bestimmten Pflanzen vor.

Für Lebensmittel können sie relevant werden, wenn Samen oder andere Pflanzenteile entsprechender Wildpflanzen unbeabsichtigt gemeinsam mit Nutzpflanzen geerntet und verarbeitet werden.

Wie beeinflussen Verarbeitung und Produktform Alkaloide?

Verarbeitung kann den Gehalt einzelner Alkaloide verändern. Wie gross der Einfluss ist, hängt vom jeweiligen Stoff, Pflanzenteil und Verfahren ab.

Waschen, Schälen, Einweichen, Kochen, Fermentieren oder andere Verarbeitungsschritte können bestimmte Stoffe reduzieren oder ihre Verteilung verändern. Andere Alkaloide bleiben gegenüber einzelnen Verarbeitungsschritten relativ stabil.

Deshalb lässt sich nicht allgemein sagen, dass Alkaloide durch Kochen oder Erhitzen zerstört werden.

Pflanzenpulver, Auszug und Extrakt

Der Name einer Pflanze allein reicht deshalb nicht aus, um den Alkaloidgehalt eines daraus hergestellten Produkts zu beurteilen.

Alkaloide in Kräutern und pflanzlichen Mischungen

Eine pflanzliche Mischung kann Rohstoffe mit oder ohne Alkaloide enthalten. Welche Alkaloide tatsächlich vorkommen, hängt von den verwendeten Pflanzen, Pflanzenteilen und der Verarbeitung ab.

Für eine genaue Einordnung sind besonders wichtig:

• genaue Pflanzenart
• verwendeter Pflanzenteil
• Produktform wie Pulver, Auszug oder Extrakt
• Herkunft und Rohstoffqualität
• natürliche Schwankungen
• Produktspezifikationen und gegebenenfalls Analysen

Aus der allgemeinen Bezeichnung „Kräutermischung“ lässt sich deshalb kein bestimmter Alkaloidgehalt ableiten.

Mehr über pflanzliche Kombinationen erfahren Sie auf der Seite Kräutermischungen.

Fazit: Alkaloide richtig einordnen

Alkaloide sind eine vielfältige Gruppe natürlicher, meist stickstoffhaltiger Verbindungen. Viele bekannte Vertreter werden von Pflanzen gebildet und können dort unterschiedliche Funktionen übernehmen.

Zu dieser Stoffgruppe gehören so unterschiedliche Verbindungen wie Koffein, Nikotin, Chinin, Morphin oder die Glykoalkaloide der Kartoffel.

Eine pauschale Bewertung von Alkaloiden ist deshalb nicht sinnvoll. Entscheidend sind immer der konkrete Stoff, seine Menge, der verwendete Pflanzenteil und die Verarbeitung.

Häufige Fragen zu Alkaloiden

Was sind Alkaloide?

Alkaloide sind eine vielfältige Gruppe natürlicher, meist stickstoffhaltiger organischer Verbindungen.

Gehören Alkaloide zu den sekundären Pflanzenstoffen?

Ja. Pflanzliche Alkaloide werden klassisch den sekundären beziehungsweise spezialisierten Pflanzenstoffen zugeordnet.

Kommen Alkaloide nur in Pflanzen vor?

Nein. Besonders viele bekannte Alkaloide stammen aus Pflanzen, entsprechende Naturstoffe kommen aber auch in anderen Organismen vor.

Ist jede stickstoffhaltige Verbindung ein Alkaloid?

Nein. Auch Aminosäuren, Eiweisse und zahlreiche weitere Naturstoffe enthalten Stickstoff, gehören aber nicht zu den Alkaloiden.

Ist Koffein ein Alkaloid?

Ja. Koffein gehört zu den Purinalkaloiden.

Sind Alkaloide Bitterstoffe?

Nicht grundsätzlich. Viele Alkaloide schmecken bitter, Alkaloide und Bitterstoffe werden jedoch nach unterschiedlichen Kriterien eingeordnet.

Sind Alkaloide giftig?

Das hängt vom konkreten Stoff und von der aufgenommenen Menge ab. Manche Alkaloide sind natürliche Bestandteile verbreiteter Lebensmittel, andere können giftig sein.

Was sind Glykoalkaloide?

Glykoalkaloide besitzen einen Alkaloidgrundkörper mit gebundenen Zuckerbausteinen. Bekannte Beispiele sind α-Solanin und α-Chaconin in Kartoffeln.

Was sind Pyrrolizidinalkaloide?

Pyrrolizidinalkaloide sind natürliche Pflanzenstoffe. Bestimmte Vertreter sind aus Sicht der Lebensmittelsicherheit unerwünscht.

Was sind Tropanalkaloide?

Zu den Tropanalkaloiden gehören unter anderem Atropin und Scopolamin. Sie können durch bestimmte Pflanzen unbeabsichtigt auch in Lebensmittel gelangen.

Werden Alkaloide durch Kochen zerstört?

Nicht allgemein. Wie sich die Verarbeitung auswirkt, hängt vom jeweiligen Alkaloid und vom Lebensmittel ab.

Ist ein Pflanzenpulver dasselbe wie ein Extrakt?

Nein. Pulver besteht aus zerkleinertem Pflanzenrohstoff. Bei einem Extrakt werden bestimmte Bestandteile aus dem Ausgangsmaterial herausgelöst und können dabei angereichert werden.

Wo finde ich weitere Informationen zu Pflanzenstoffen?

Weitere Übersichten finden Sie auf den Seiten Sekundäre Pflanzenstoffe, Polyphenole, Saponine und Bitterstoffe.