Biologie

W-Seminar Nutzpflanzen heute

Klimawandel, Bevölkerungszunahme, Globalisierung, Nachhaltigkeit und die Unwirksamkeit von Antibiotika sind Themen, die die aktuellen Diskussionen bestimmen. Diese Aspekte spiegeln sich in den Themen der Seminararbeiten zum W-Seminar Nutzpflanzen wider.
In den vergangenen Jahren haben wir erlebt, dass die zunehmende Trockenheit in der Region Einbußen bei den Ernten zur Folge hatte. Die Seminararbeit von Sophia Böck beschäftigte sich mit der Frage, ob die Bewässerung von Kartoffelpflanzen sinnvoll ist. Dazu wurden drei Sorten unter sonst gleichen Bedingungen mit und ohne Bewässerung angebaut und die Erträge sowie die Qualität der Kartoffeln verglichen. Bei den drei Kartoffelsorten ergaben sich Ertragssteigerungen von 11,7 – 72,7 %.  Auch der Anteil an nicht vermarktungsfähigen Knollen sank.

 

Die Zulassung des Herbizids Glyphosat in Deutschland und der EU bestimmt immer wieder die Diskussion in den Medien. Hierzu führte Julian Singer eigenständige Untersuchungen durch. Er verglich den Einsatz von Glyphosat mit der mechanischen Bodenbearbeitung im Obstanbau. Dabei kamen zwei verschiedene Maschinen zum Einsatz, deren Effektivität er verglich. Es zeigte sich, dass die mechanische Unkrautentfernung noch verbesserungsfähig ist.
Mit Gründüngung durch Ackersenf befasste sich Sebastian Platzer. Moritz Distler arbeitete vergleichend die optimalen Bedingungen für eine effektive Kompostierung von Grünabfällen heraus und leitete daraus Handlungsanweisungen für den Gärtner ab.
Zum Themenbereich Gemüseanbau gehören die beiden nächsten Arbeiten. Im Hausgarten tauchen immer wieder ältere Samentüten auf. Dies nahm Barbara Nüßlein zum Anlass, die Keimfähigkeit von Samen verschiedenen Alters zu untersuchen. Zum einen hängt es von der Gemüseart ab, ob Samen auch nach Jahren noch keimen, und natürlich spielt auch das Alter eine Rolle. Insgesamt ist es nicht empfehlenswert Samenpackungen noch zu verwenden, deren Haltbarkeit schon abgelaufen ist. Laura Schneider verglich zwei Radieschensorten bei unterschiedlichen Licht- und Bodenverhältnissen. Beide Sorten sind gleichermaßen für den Anbau im Gemüsegarten geeignet.
Durch die Globalisierung gelangen immer mehr Schädlinge aus anderen Erdteilen zu uns, die in der Landwirtschaft, aber auch im Hausgarten Schäden anrichten. Ein prominenter Vertreter ist der Buchsbaumzünsler, dem in den letzten Jahren zahlreiche Bestände zum Opfer fielen. Berit Krause verglich die Effektivität verschiedener Bekämpfungsarten miteinander und kam zu dem Ergebnis, dass das Absammeln der Raupen allein nicht zielführend ist. Am besten schnitt der Einsatz eines natürlichen Insektizids ab, das vom Bakterium Bacillus thurgeniensis stammt.
Der Efeu als Nutzpflanze spielt nicht nur bei der Begrünung von Hauswänden eine Rolle. Da seine Blätter auch Saponine enthalten, können Extrakte daraus als biologisches Waschmittel eingesetzt werden. In einer Versuchsreihe verglich Julia Knörlein deren Waschwirkung mit der der bereits etablierten Waschnüsse und der von herkömmlichem Waschmittel. Bei leichten Verschmutzungen kann Efeu durchaus mit den Waschnüssen mithalten. Da Efeu auch bei Erkältungskrankheiten als Hustenlöser zum Einsatz kommt, erweitert sich so die Palette seiner nachhaltigen Verwendungsmöglichkeiten.
Die Frage, wie die zunehmende Weltbevölkerung in Zukunft ernährt werden kann, wurde aus verschiedenen Gesichtspunkten betrachtet: Andreas Irmer untersuchte den hydroponischen Anbau von Tomaten in einer Versuchsreihe. Dabei werden die Pflanzen in einer Nährlösung gehalten, die den Wurzeln Wasser und alle notwendigen Mineralien zur Verfügung stellt. Licht wird über spezielle Pflanzenleuchten auf die Pflanzen gestrahlt. Auf diese Art können in Städten auch ohne großen Flächenverbrauch Lebensmittel erzeugt werden. Inwieweit Algen die menschliche Ernährung bereichern können, untersuchte Dominik Schütz. Diese liefern sowohl wichtige Mineralstoffe wie Iod und Kalium aber auch hochwertige Proteine. Das Thema Proteinversorgung in der veganen Ernährung beschäftigte außerdem Anna-Lisa Ladwig. Sie spannte den Bogen vom Anbau von Hülsenfrüchten, ihren besonderen Wurzelknöllchen, wo die Stickstoffbindung stattfindet, bis hin zu speziellen Ernährungsplänen.
Zunehmend lassen Resistenzen bei Bakterien Antibiotika unwirksam werden. Damit beschäftigten sich zwei weitere Arbeiten. Hanna Knoll befasste sich mit den pharmazeutischen Aspekten des Thymians, der vor allem bei Erkältungskrankheiten eingesetzt wird, da er die Vermehrung von Bakterien hemmt. Im Rahmen der Seminararbeit wurde durch Wasserdampfdestillation Thymianöl extrahiert und die Wirksamkeit gegenüber zwei verschiedenen Bakterienarten bewiesen.

 

Katharina Bezold untersuchte die Berberitze, deren Wurzelextrakt ebenfalls antibakteriell wirkt. Neben der Extraktion von Berberin und seinem Nachweis sowie Experimenten zur Hemmung des Bakterienwachstums ging es außerdem noch um dessen färbende Eigenschaften. Dazu wurden in einem weiteren Versuch verschiedene Fasern mit Berberin gefärbt.
Die insgesamt zwölf Seminararbeiten decken ein breites Spektrum der aktuellen Themen rund um Nutzpflanzen ab und zeigen, dass das Fach Biologie eine wichtige Rolle bei der Gestaltung unserer Zukunft spielt.

 

 

Preisgekrönte Biologie - Seminararbeit

Mit ihrer Seminararbeit „Berberitze – ein Alleskönner“ nahm Katharina Bezold erfolgreich am Wettbewerb zu den Dr. Hans Riegel-Fachpreisen an der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg teil. Sie erzielte mit ihrer herausragenden Arbeit in Biologie den 2. Platz, der mit einem Preisgeld von 400 Euro dotiert ist.
Mit den Dr. Hans Riegel-Fachpreisen werden besonders gute vorwissenschaftliche Arbeiten aus der Sekundarstufe II ausgezeichnet. Die Mitglieder der Jury erhalten durch die Vielzahl der Einsendungen einen Überblick über den Wissensstand der Schülerinnen und Schüler und können bei talentierten jungen Menschen für ihr Fachgebiet werben. Siegerinnen und Sieger haben die Möglichkeit, dem MINT TANK, einem Netzwerk aus Preisträgern, beizutreten und dort an verschiedenen Veranstaltungen und Seminaren teilzunehmen.
Was zeichnet Katharina Bezolds Seminararbeit besonders aus? Sie untersuchte die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten der Berberitzen-Pflanze auf vielfältige Weise. So extrahierte sie zunächst den gelben Wirkstoff Berberin aus der Wurzel, um anschließend seine antibiotischen Eigenschaften mit Hilfe von mikrobiologischen Versuchen an Bakterien zu belegen. Der Farbstoff wurde außerdem mit Hilfe einer Dünnschicht-Chromatografie nachgewiesen. Darüber hinaus ist Berberitzenwurzel auch als Färbemittel geeignet. Verschiedene Fasern wurden gefärbt, zu Flecken gehäkelt und im UV-Licht untersucht.
Katharina nutzte in ihrer Arbeit verschiedenste biochemische und analytische Methoden, um das Thema in seiner ganzen Breite darzustellen. Weiterhin wurden die im Internet erhältlichen Berberin-Präparate kritisch betrachtet und ihre Wirksamkeit fundiert in Frage gestellt.
Dies fand entsprechende Anerkennung bei der Jury der FAU und sie prämierte die hervorragende, rundum gelungene Arbeit aus dem W-Seminar Nutzpflanzen mit dem 2. Preis im Fachbereich Biologie.