Manche Katzen werden verrückt nach Katzenminze. Nicht nur ihr Gesicht so nah wie möglich daran zu bringen, wie sie es mit Leckereien tun würden, sondern beißen und sich darüber rollen. Warum? Forscher in Japan haben herausgefunden, dass die Art und Weise, wie Katzen die Pflanzen schädigen, dazu führt, dass viel mehr Verbindungen freigesetzt werden, wodurch die Wirksamkeit einer Pflanze bei der Abwehr von Insekten erhöht wird.
Katze rollt auf Silberrebe im Labor. Video: Masao Miyazaki
Wenn Ihre Katze sich gerne in Katzenminze oder Silberwein wälzt, ist das – entgegen dem ersten Anschein – durchaus vernünftig. Katzenminze und Silberwein enthalten sogenannte Iridoid-Wirkstoffe, die Mücken abwehren. Durch das Wälzen in den Pflanzen gelangen einige dieser Verbindungen in das Fell der Katze. Aber warum leckt oder beißt eine Katze die Pflanze dann auch noch an?
Reiko Uenoyama und Kollegen bemerkten, dass silberne Weinblätter, die durch Katzenlecken und -kauen zerknittert und zerrissen wurden, einen viel stärkeren aromatischen Geruch zu haben schienen als intakte Blätter. Sie machten sich daran, zu messen, wie viel mehr Chemikalien die Blätter freisetzten, nachdem eine Katze sie beschädigt hatte. Eine chemische Analyse ergab zwei wesentliche Veränderungen.
Erstens produziert ein beschädigtes Blatt deutlich mehr flüchtige Verbindungen als ein intaktes. Die Beschädigung eines Blattes der Silberweinrebe setzt Iridoidverbindungen sofort frei und erhöht deren Emissionen um das Zehnfache. Zudem verändert sich die Art der von den Blättern produzierten Iridoidverbindungen. „Nepetalactol macht über 90 % der gesamten Iridoidverbindungen in intakten Blättern aus, sinkt aber in beschädigten Blättern auf etwa 45 %, da andere Iridoidverbindungen stark zunehmen“, so der Hauptautor Masao Miyazaki. in einer Pressemitteilung„Die veränderte Iridoidmischung, die beschädigten Blättern entsprach, rief bei Katzen eine wesentlich länger anhaltende Reaktion hervor.“
„Wir haben auch untersucht, ob das Lecken und Kauen von Blättern durch Katzen ähnliche Auswirkungen auf die Menge und Zusammensetzung der Iridoidverbindungen in der bekannten Katzenlockpflanze Katzenminze sowie in der Silberrebe hat“, sagt Reiko Uenoyama, die Erstautorin der Studie. in einer weiteren Pressemitteilung„Beschädigte Katzenminze emittierte 20-mal mehr Iridoidverbindungen als intakte Blätter. Im Gegensatz zur Silberrebe veränderte die Blattbeschädigung jedoch nicht die Zusammensetzung der Iridoidverbindungen in der Katzenminze. Sowohl intakte als auch beschädigte Extrakte der Katzenminze bestanden fast ausschließlich aus Nepetalacton, das in der Silberrebe nur in sehr geringen Mengen vorkommt.“
Die Wissenschaftler wollten herausfinden, ob die Katzen spezifisch auf diese Verbindungen reagierten. Sie boten den Katzen Schalen mit reinem Nepetalacton und Nepetalactol an. „Katzen zeigen dieselbe Reaktion auf Iridoid-Cocktails und natürliche Pflanzen, nur eben nicht auf das Kauen“, sagt Miyazaki. „Sie lecken die Chemikalien auf der Plastikschale ab, reiben sich daran und wälzen sich darauf.“
„Als Iridoid-Cocktails auf den Boden von Futternäpfen aufgetragen und diese anschließend mit einer perforierten Plastikabdeckung verschlossen wurden, zeigten Katzen weiterhin Leck- und Kauverhalten, obwohl sie nicht direkt mit den Chemikalien in Kontakt kommen konnten. Dies bedeutet, dass Lecken und Kauen ein instinktives Verhalten ist, das durch die olfaktorische Stimulation von Iridoiden ausgelöst wird.“
Schließlich zeigte das Forschungsteam, dass Mücken empfindlicher auf den komplexen Iridoid-Cocktail reagieren, der durch Schäden an Silberweinblättern induziert wird, im Vergleich zu den von Nepetalactol dominierten Iridoiden in der intakten Silberrebe. Die Diversifizierung von Iridoiden in beschädigten Silberweinblättern liefert einen Stimulus, der Moskitos bei niedriger Konzentration abweisender ist und eine schnellere aversive Reaktion auslöst als Nepetalactol- oder Nepetalacton-dominierte Iridoide in Pflanzen.
Das Papier veröffentlicht in iScience Dies legt nahe, dass Botaniker versuchen sollten, die Mechanismen der Iridoidbildung in den Blättern zu entschlüsseln. Uenoyama und Kollegen schreiben: „Unsere Ergebnisse könnten neue Hinweise zur Identifizierung wichtiger pflanzlicher Enzyme für die Biosynthese pflanzlicher Iridoide liefern, die als Repellentien gegen eine Vielzahl von Schädlingen, einschließlich Mücken, eingesetzt werden könnten. Beispielsweise könnte es hilfreich sein, die Enzyme zu untersuchen, deren Expression und/oder Aktivität innerhalb von 10 Minuten nach Blattschädigung (der typischen Dauer einer Katzenreaktion) erhöht ist.“
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Uenoyama R., Miyazaki T., Adachi M., Nishikawa T., Hurst JL. und Miyazaki M. 2022. Schäden durch Hauskatzen an Pflanzenblättern, die Iridoide enthalten, verbessern die chemische Abwehr gegen Schädlinge. iWissenschaft. https://doi.org/10.1016/j.isci.2022.104455
