Studie: Biophotonenmessung mit der Grünalge Acetabularia acetabulum

Die Studie wurde am Internationalen Institut für Biophysik in Neuss unter Leitung von Professor Fritz-Albert Popp durchgeführt. Lebende Zellen strahlen Licht aus.

Diese Tatsache wurde bereits 1922 von dem russischen Mediziner Professor Alexander Gurwitsch zum ersten Mal festgestellt und von dem deutschen Biophysiker Professor Doktor Fritz-Albert Popp wiederentdeckt und mit modernsten Forschungsmethoden klar bewiesen. Professor Popp war es auch, der für das Zell-Licht den Begriff „Biophotonen“ prägte.

Viele Forscher haben seitdem bestätigt, dass die Zellen aller Lebewesen ein ultraschwaches Licht aussenden, das sich bei der Zellteilung, bei einer Schädigung oder beim Absterben der Zelle verstärkt und beim Tod der Zelle erlischt. Wissenschaftler sind sich einig, dass das messbare Licht der Zelle Ausdruck eines in jeder Zelle vorhandenen Energiefeldes ist, das die Lebensvorgänge steuert und reguliert.

In unserem Versuch gibt die Lichtstrahlung der einzelligen Algen Auskunft über ihren energetischen Zustand und über den Einfluss von Agenzien (Kristallsalz oder Kochsalz). Die Acetabularia Alge kann nur im Salzwasser überleben und stirbt deshalb schnell im Süßwasser.

Versuchsanordnung

Abb. A
Die Messungen wurden mit dem Photomultiplier-Messgerät 3 (PMS 3) am Internationalen Institut für Biophysik in Neuss unter der Leitung von Professor F. A. Popp durchgeführt. Es wurde je eine Grünalge Acetabularia acetabulum in eine durchsichtige Küvette (10 x 10 x 25 mm) gesetzt und diese mit Salzlösung (1 g Salz / 100 ml destilliertes Wasser) aufgefüllt (Abb. A).

Abb. B
Nachdem die Küvetten in das Messgerät gestellt worden waren, erfolgte die Messung. Die Proben wurden von einer Xenonlampemit Weißlicht angeregt. Die anschließende verzögerte Lichtemission (verzögerte Lumineszenz) der Alge (Abb. B) wurde von dem Photomultiplier gemessen und die Daten von einem Computer aufgezeichnet. Die Messungen dauerten insgesamt ungefähr zehn Stunden, jede Salzlösung und Kontrolle wurde dreimal getestet.

Messergebnisse

Die Alge Acetabularia acetabulum ist ein Salzwasserbewohner und stirbt im Süßwasser langsam ab. Mit höherem Mineralgehalt des Wassers verlangsamt sich dieser Prozess, kann aber auch durch weitere Bestandteile oder Veränderungen der Lösung empfindlich beeinflusst werden.

Die Biophotonenemission der Alge gibt Auskunft über ihre Überlebensfähigkeit im untersuchten Wasser, woraus sich Rückschlüsse für eine Bewertung der Wasserqualität ergeben (in diesem Fall Salzlösungsqualität).

Wird ein biologisches System mit Licht angeregt, so speichert es dieses Licht und gibt es mit Verzögerung ab (verzögerte Lumineszenz). Der erste Wert dieser verzögerten Lumineszenz = NB1-Wert ist eine wichtige Größe. Er gibt Aufschluss über die Fähigkeit zur Energiebereitstellung eines Systems und wurde hier zur Auswertung herangezogen.

Zur Vergleichbarkeit der Daten, die von den einzelnen Algen erhalten wurden, erfolgte eine Nominierung dieses Wertes, d.h. alle nachfolgenden NB1-Werte wurden durch den ersten NB1-Wert der jeweiligen Alge dividiert. Für die Auswertung wurden die Mittelwerte der drei Messungen pro Versuchsansatz gebildet und grafisch wiedergegeben. In der folgenden Abbildung sind die nominierten NB1-Werte der Messung dargestellt.

Interpretation

Die Süßwasserkurve (schwarz) 
Dieser Süßwasserversuch wurde als Kontrolle gewählt. Durch den unterschiedlichen osmotischen Druck führt die Wasseraufnahme der Zelle zu einem raschen Zelltod.

Die Kochsalzkurve (grau) 
Auch im Fall von Kochsalz kommt es trotz der identischen einprozentigen Konzentration zwischen Zellflüssigkeit der  Alge und der Umgebungsflüssigkeit  zum Zelltod, der aber gegenüber dem Süßwasserexperiment verzögert ist.

Die Kristallsalzkurve (rot)
In der einprozentigen Kristallsalzlösung überlebten die Algen. Der Unterschied zwischen Kochsalz und Kristallsalz bei der Acetabular-Alge ist eklatant: Tod gegenüber Leben!

Das Ergebnis dieses Experimentes lässt sich natürlich nicht eins zu eins auf den menschlichen Organismus übertragen, aber es zeigt den deutlichen Unterschied auf, wie sensibel lebende Organismen auf unterschiedliche Salzqualitäten reagieren. Weitere Untersuchungen sind notwendig um diesen Phänomen auf den Grund zu gehen.