Table Of ContentBan nod Eigenschaften
der organischen Na turstoffe
Einfiihrung in die organische Rohstofflehre
Von
Josef Holzl Engelbert Bancher
Dr. und Prof. Dr.
Institut fiir Botanik, technische Mikroskopie und organische ROhsto1flehre
an der Technischen Hochschule in Wien
Mit 55 Textabbildungen und 5 Tafeln
1965
Springer-Verlag
Wien . New York
ISBN-13: 978-3-7091-8126-3 e-ISBN-13: 978-3-7091-8125-6
DOl: 10.1007/978-3-7091-8125-6
Aile' Roohte, insbesondere das der tJ'bersetzung
In fremde Spraohen. vorbehalten
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ist es auoh nioht gestattet. dieses Buoh oder Teile daraus
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© 1965 by Springer·Verlag/Wien
Sof'tcover reprint of the hardcover 1st edition 1965
Titel·Nr. 9140
Dem Andenken
des Altmeisters der pflanzlidten Rohstofflehre
JULIUS Ritter von WIESNER (1838-1917)
nnd
des Mithegriinders der tedtnisdten Mikroskopie
FRANZ Ritter von HOHNEL (1852-1920)
gewidmet
Zurn Geleit
Seit urdenklimen Zeiten nutzt der Mensm organisme Naturstoffe pflanz
limen und tierismen Ursprungs_ Ihre Eignung fiir die versmiedensten Zwedce
fand er durm Erproben und Vergleimen und gab seine Erfahrungen von
Generation zu Generation weiter_ Das Beste blieb und konnte seinen Platz
durm Jahrtausende behaupten. Die mit den Fortsmritten der Wissenscltaft ein
setzenden niiheren memisclten und temnismen Priifungen konnten im Wesen
die Ergebnisse langjiihriger praktisclter Erfahrung nur bestiitigen.
Eine wesentlime Frage, die sim dabei dem Forsmer sclton friihzeitig auf
driingte, muBte aber lange offenbleiben, niimlim die nam Ursame und Urgrund
des oft so untersmiedlimen Verhaltens morphologisclt oder chemism weit
gehend iihnlimer Naturstoffe. Ihre kausale Bearbeitung fiihrte aber alsbald
zu der bedeutungsvollen Erkenntnis, daB nimt die memisme Zusammensetzung
eines Stoffes allein fiir seine Eigensmaften im weitesten Sinne verantwortlim
ist, sondem vor allem aum seine Struktur.
Die mit Hilfe subtiler Methoden bei den organismen Naturstoffen ein
setzende Strukturforscltung eroffnete neue und tiefe Einblidce in deren feines
und feinstes Strukturgefiige; gleimzeitig ergaben sim daraus wertvolle Zu
sammenhiinge zwisclten Struktur und Funktion im Organismus. Die sim dar
aus . ableitenden Eigenschaften entspremen verstiindlimerweise jedom nimt
immer den besonderen Wiinsmen des Mensmen. Die Kenntnis von Struktur
und Chemismus setzt ihn aber nunmehr in die Lage, manme Naturstoffe durm
zielbewuBte Eingriffe seinen besonderen Bediirfnissen anzupassen.
Eine modeme Betramtung der uns zur Verfiigung stehenden organisclten
Naturstoffe erfordert daher zwingend deren betonte Ausrimtung aum auf die
submikroskopismen Bereime. Manche Parallelen mit synthetischen Produkten
werden dabei offenbar und smaffen so eine gerade fUr den Temniker wert
volle Verbindung zwismen Natur- und Kunststoffen. Dabei werden wir aber
gleimzeitig inne, daB die Natur durm vielfiiltige Kombinationen von Stoffen
VI Zum Geleit
und Strukturen in ihren Produ k ten von Mensmenhand kaum jemals zu liber
bietende Meisterwerke gesmaffen hat.
Es ist das groBe Verdienst der Verfasser, an die organisme Rohstofflehre
erstmalig im Zusammenhang von der Seite der Feinstruktur her herangetreten
zu sein. Dies stellt sie nimt nur auf eine den Erfordernissen der Zeit ent
spremende neue Grundlage, sondern eroffnet ihr gleichzeitig aum manme
wertvolle Ausbli<ke fiir die Zukunft.
Wi en, am 25. April 1964
Prof. Dr. J. Kisser
1m kann nimt genug sagen, was meine sauer erworbene
Kenntnis natiirlimer Dinge, die dom der Mensch zuletzt als
Materialien braumt und in seinen Nutzen verwendet, mir
iiberall hillt ...
GOETHE, Venedig, 5. Oktober 1786
Vorwort
Die wissenschaftlich vertiefte Lehre von den technisch genutzten Rohstoffen
aus dem Pflanzen- und Tierreich ist durch volle hundert Jahre an der Techni
schen Hochschule Wien vertreten. Die Professoren WIESNER und HOHNEL (vgl.
Seite III) trugen als Vertreter dieses Faches Wesentliches zur Begriindung und
zum Ausbau der pflanzlichen Rohstofflehre bei. Seit 1921 wird unser Fach
unter dem Titel "Organische Rohstofflehre und technische Mikroskopie" an
der naturwissenschaftlichen Fakultiit der Technischen Hochschule Wien gelesen.
Der hier vorgelegte kurze UmriB der organischen Rohstofflehre ist daher vor
allem fiir die Studierenden der angewandten naturwissenschaftlichen Diszipli
nen bestimmt und solI einen Dberblick besonders iiber die natiirlichen organi
schen Rohstoffe verschaffen, ehe die notwendige Spezialisierung den Blick
schiirft, aber auch einschriinkt. Die Stoffabgrenzung erfolgte in der herkomm
lichen Weise, wobei die heute tatsiichlich noch technisch und weltwirtschaftlich
wichtigen Rohstoffe in den Vordergrund geriickt wurden, was auch durch dies
beziigliche statistische Angaben untermauert wurde.
Von den bisherigen einschliigigen Lehrbiichem (NEGER 1922, GISTL 1938,
ULBRICHT 1952, HILL 1952), denen wir in vieler Hinsicht verpflichtet sind,
unterscheidet sich unsere Einfiihrung mehrfach. Bei der gebotenen Kiirze
und im Interesse einer gestrafften Darstellung muBten viele stoffliche Einzel
heiten gestrichen werden; denn es war nicht unsere Absicht, ein Nachschlag
buch, deren es mehrere gute gibt, sondern ein kurzes Lehrbuch fiir Studierende
zu schreiben. Die Technologie der Rohstoffgewinnung (vgl. z. B. ERDMANN
KONIG 1921, GRUNSTEIDL et a1. 1959) sowie pflanzenbauliche Angaben muB
ten auf das Notwendigste beschriinkt werden. Auch die mikroskopische Dia
gnostik und Untersuchung muB anderen Darstellungen vorbehalten bleiben
(vg1. z. B. MOELLER-GRIEBEL 1928, E. SCHMIDT 1941, GASSNER 1951,
A. HERZOG 1953). Hier wurde das Hauptgewicht darauf gelegt, die pflanz
lichen Rohstoffe von ihrer Funktion im Pflanzenkorper oder in der Zelle her und
ihren damit zusammenhiingenden Strukturen und Eigenschaften zu betrachten.
Dabei galt es, den AnschluB der traditionellen Rohstofflehre an die in den
letzten Jahrzehnten so sehr gefOrderte Strukturforschung im mikroskopischen,
submikroskopischen und amikroskopischen Bereich zu suchen (Strukturlehre).
VIII Vorwort
Es liegt in der Natur der Same, daB manmes nur angedeutet und daher
vielleimt die Gefahr simplifizierender MiBverstiindnisse nimt ganz gebannt
werden konnte. Es sei daher ausdriiddim auf die am SchiuB jedes Abschnittes
angefiihrte Auswahl der neueren zusammenfassenden Literatur hingewiesen.
Auf die Angabe der Literatur vor 1945 und von Einzelarbeiten haben wir bis
auf wenige Ausnahmen verzimtet, da die meisten Titel in den zitierten Werken
wiederholt angefiihrt werden. Nicht unerwiihnt solI bleiben, daB WIESNERS
"Rohstoffe des Pflanzenreims", jenes unentbehrliche Standardwerk (zuletzt
in 4. Auflage in 2 Biinden bei W. Engelmann in Leipzig 1927/28), erfreu·
limerweise einer Neuauflage bzw. einer Neubearbeitung entgegensieht (5. Aufl.
Hrg. v. C. v. REGEL, Weinheim: J. Cramer, 4 Lieferungen 1962 und 1965).
Die Textabbildungen - es handelt sim um lauter wohlgelungene Zeich·
nungen des Herrn Akad. MaIers G. KONECNY - sollen jene Stellen verdeut·
limen, die mit Worten nur umstiindlich niihergebracht werden konnen. Einige
Photographien von Stiirkesorten, Holzsmnitten und Fasern sollen die betref·
fenden Abschnitte lebendiger gestalten. Dagegen glauben wir in Anbetramt
der Gestehungskosten auf Darstellungen von Rohstoffen, Pflanzenteilen usw.
um so eher verzimten zu konnen, als den Studierenden ohnehin Smausamm·
lungen zugiinglim sind, durm die im Verein !nit den mikroskopismen tJbun·
gen allein ein ansmaulimes Bild der Dinge gewonnen werden kann. Sehr
instruktive Zeimnungen von tropischen und subtropischen Nutzpflanzen finden
sim bei ESDORN (1961) und smone Photographien bei CAMPESE (1937/38).
Anderungsvorschliige sowie Anregungen jeglimer Art werden die Autoren
gerne und !nit Interesse entgegennehmen. Zu besonderem Dank verpflichtet
sind wir Herrn Homschulprofessor Dr. Josef KISSER von der Homschule fiir
Bodenkultur in Wien fiir die freundlime DUrWsimt des Manuskripts und zahl·
reiche Verbesserungs· und Ergiinzungsratschliige, die zur Abrundung des Gan·
zen Wesentlimes beitrugen. Den Herren Dipl.·Ing. Dr. H. SCHERZ und Dr. tedIn.
J. WASHUTTL danken wir fiir die Unterstiitzung beim Lesen der Korrekturen.
Wien, im Juni 1965
E. Bancher und J. H6lz1
Inhaltsverzeichnis
Seite
1. Protoplasma und Eiweif3 ........................................... . 1
1.1. Makromolekiile ................................................ . 2
1.2. Faserproteine .................................................. . 4
1.3. Globuliire Proteine ............................................. . 8
1.3.1. ProtoplasmaeiweiB ........................................ . 10
1.3.2. ReserveeiweiB ............................................ . 17
1.3.3. ViruseiweiB .............................................. . 23
Literatur zu I. ............................................ . 24
2. Vakuoliire Kohlenhydrate , ........................................ . 24
2.1. Niedere Carbonsiiuren .......................................... . 26
2.2. Zucker (Photosynthese) ......................................... . 28
2.2.1. Zuckerriibe .............................................. . 32
2.2.2. Zuckerrohr ............................................... . 34
2.2.3. Andere Zuckerpflanzen .................................... . 35
2.3. Polyosen ...................................................... . 36
2.3.1. Inulin ................................................... . 37
2.3.2. Schleime und Polysiiuren .................................. . 37
Lit era t u r zu 2. . ........................................... . 38
3. Plastidhche Koblenhydrate ........................................ . 38
3.1. Stiirke ........................................................ . 38
3.1.1. Schraubengitter und lodfiirbung ............................ . 41
3.1.2. Amylose und Amylopektin ................................. . 42
3.1.3. Submikroskopie .......................................... . 47
3.1.4. Mikroskopie ............................................. . 48
3.2. Stiirke 1iefernde Pflanzen ....................................... . 49
3.2.1. Cerealien ................................................ . 50
3.2.2. Hiilsenfriichte und Kartoffel ............................... . 53
3.2.3. Tropische Stiirkepflanzen .................................. . 55
3.3. StiirkevorIiiufer ................................................ . 57
Lit era t u r zu 3. 58
4. Vakuoliire Sekundlirstoffe , ........................................ . 59
4.1. Aromate ...................................................... . 59
4.1.1. Biosynthese (Zuckerveratmung) ............................. . 60
4.1.2. Gerbstoffe ............................................... . 63
4.1.3. Gerbstoff·PfIanzen ........................................ . 65
Anhang: Leder ................................................ . 70
Lederbereitung ........................................ . 73
x
Inhaltsverzeiamis
Seite
Lederarten ............................................. 79
Literatur zum Anhang ...................................... 82
4.1.4. Einige Phenole, Phenylpropane, Flavane und verwandte Verbin·
dungen .............................•..................... 83
4.2. Alkaloide - Pflanzenbasen ...................................... 87
4.2.1. Kaffee, Tee, Kakao, Kola .................................. 89
4.2.2. Tabak ................................................... 94
4.2.3. Rauschgifte ............................................... 97
4.2.4. Chinin ................................................... 99
4.2.5. Indigo, Auxine, Giberelline ................................. 100
Lit era t u r zu 4. . ................................................ -102
Plasmatische Fette ................................................... 103
5.1. Lipide - Lipoide ............................................... 103
5.1.1. Fette und Fettsiiuren ....................................... 103
5.2. 01 und Fett liefernde Pflanzen .................................... 105
5.2.1. Soja ..................................................... 107
5.2.2. Erdnul3 ............... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 108
5.2.3. Baumwollsaat ............................................. 109
5.2.4. Kokospalme .............................................. 109
5.2.5. Olpalme .................................................. 110
5.2.6. Olbaum ........................•......................... 112
5.2.7. Weitere Olpfllmzen mit schwam trodcnenden Olen ............. 113
5.2.8. Olpflanzen mit rasm trodcnenden Olen ....................... 114
Literatur zu 5 •............................................. 115
6. Sekundlire Lipoidstoffe (Terpene-Terpenoide) ........................ 116
6.1. Atherisme Ole .................................................. 119
6.1.1. Beispiele fUr iitherisdle Ole ................................. 120
6.1.2. Einige Gewiirze ........................................... 122
6.2. Terpentine und Harze ........................................... 124
6.2.1. Beispiele fiir Harze ........................................ 126
6.3. Tri- und Tetraterpene ........................................... 128
6.4. Kautschuk, Guttaperma und Balata ................................ 128
6.4.1. Kautsmukpflanzen ......................................... 131
Lit era t u r zu 6. ............................................. 134
7. Zellwand •......................................................... 135
7.1. Geriistsubstanz: Zellulose ........................................ 136
7.1.1. Mikrofibrillen ............................................. 137
7.1.2. Primiirwand - Sekundiirwand .............................. 139
7.2. Fiillsubstanzen - Inkrusten ...................................... 141
7.2.1. Lignifizierung ............................................. 141
7.2.2. Holz ..................................................... 143
7.2.3 Einheimisme Holzer ........................................ 149
7.2.4. Ausliindisme Holzer ........................................ 153
7.2.5. Mineralisierung ........................................... 154
7.3. Sekundiirwandprodukte ........................................... 155
7.3.1. Zellstoff .................................................. 156
7.3.2. Papier ................. , ................................. 157
7.3.3. Holzfaserplatten ........................................... 160
7.4. Grundsubstanzen ................................................ 162
Inhaltsverzeiamis XI
Seite
7.4.1. Pektine 162
7.4.2. Zellwandschleime und Gummen ............................. . 16-1.
7.5. Anlagerungssubstanzen - Adkrusten ............................. . 166
7.5.1. Wachse ................................................. . 168
7.5.2. Kork .................................................... . 169
Literatur zu 7. ............................................ . 170
8. Fasern ............................................................ . 171
8.1. Pflanzenfasem ................................................. . 171
8.1.1. Baumwolle .............................................. . 171
8.1.2. Kapok und Akon (Pflanzendaunen, Pflanzenseiden) ........... . 175
8.1.3. Flachs, Hanf, Ramie und .lute (Weichfasem) ................. . 176
8.1.4. Hartfasem und Baste ..................................... . 180
8.2. Tierische Fasem ............................................... . 183
8.2.1. Wolle ................................................... . 183
8.2.2. Haare ................................................... . 189
8.2.3. Seide ................................................... . 190
Anhang: Kunstfasem = Chemiefasem ............................ . 195
Zellulosefasern ........................................ . 198
Proteinfasem .......................................... . 201
Synthesefasem ........................................ . 201
Lit era t u r zu 8. und Anhang ................................ . 207
Nachwort ............................................................ . 208
Allgemeine Literatur ................................................... 209
Tafel 1 bis 5 ......................................................... 212
Verzeichnis der lateinischen Namen ....................................... 223
Sac h v e r z e i c h n is. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 226
