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Karotten Daucus carota subsp. sativus

Karotten

Classification taxonomique

Reich Pflanzen (Plantae)
Stamm Tracheophyta (Tracheophyta)
Klasse Magnoliopsida (Magnoliopsida)
Ordnung Apiales (Apiales)
Familie Apiaceae
Art Apiaceae
Wissenschaftlicher Name: Apiaceae
Akzeptierter Name
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Einleitung

Die Karotte (*Daucus carota* subsp. *sativus*) ist eine zweijährige krautige Pflanze aus der Familie der Doldenblütler (Apiaceae), die weltweit als bedeutendes Wurzelgemüse kultiviert wird.[1][2] Die domestizierte Form stammt ursprünglich aus Zentralasien und zeichnet sich durch eine verdickte Speicherwurzel aus, die durch Züchtung meist eine charakteristische orange Färbung und einen hohen Gehalt an Beta-Carotin aufweist, wobei auch violette und gelbe Varietäten existieren.[2][3] Sie unterscheidet sich von ihrer wilden Stammform (*Daucus carota* subsp. *carota*) vor allem durch die fleischige, weniger verholzte Pfahlwurzel und den süßeren Geschmack.[3]

Fakten (kompakt)

- Eine durchschnittliche rohe Karotte (ca. 61 g) besitzt einen Brennwert von etwa 25 Kalorien und liefert 6 g Kohlenhydrate sowie 2 g Ballaststoffe. - Der Verzehr einer einzigen mittelgroßen Wurzel deckt bereits über 100 % des täglichen Bedarfs an Vitamin A, das im Körper aus Beta-Carotin umgewandelt wird. - Neben Vitamin A enthält das Gemüse nennenswerte Mengen an Vitamin K, Kalium und Antioxidantien, die die Augengesundheit und Immunfunktion unterstützen. - Die weltweite Jahresproduktion von Karotten überschritt im Jahr 2023 die Marke von 40 Millionen Tonnen. - Zu den global führenden Produzentenländern zählen China, Usbekistan und die Vereinigten Staaten.[12] - Die heute allgegenwärtige orangefarbene Form wurde spezifisch im 16. und 17. Jahrhundert in den Niederlanden selektiert, um den Carotingehalt und die Süße zu steigern.[12] - Neuere genomische Studien datieren die Domestizierung auf das Frühmittelalter (9. bis 10. Jahrhundert u. Z.), was frühere Schätzungen von vor 5000 Jahren widerlegt. - Im Altenglischen wurde das Gemüse als *more* oder *moru* bezeichnet (vom protogermanischen *mur-*), wobei sprachlich oft nicht zwischen Karotten und Pastinaken unterschieden wurde.[12]

Name & Einordnung

Die kultivierte Karotte trägt den wissenschaftlichen Namen *Daucus carota* subsp. *sativus* (Hoffm.) Arcang. und wird taxonomisch von der Wildform *Daucus carota* subsp. *carota* unterschieden.[1][4] Sie gehört zur Gattung *Daucus* innerhalb der Familie der Apiaceae (Doldenblütler).[1][2] Der Trivialname "Karotte" leitet sich über das Mittelfranzösische *carotte* vom spätlateinischen *carōta* ab. Dieser Begriff geht auf das altgriechische *karōtón* zurück, was auf die hornartige Form der Wurzel anspielt und im proto-indogermanischen Wortstamm *ker-* (Horn) wurzelt. Vor der Etablierung dieses Lehnworts wurde das Gemüse im altenglischen und germanischen Sprachraum oft als *more* oder *moru* bezeichnet, basierend auf dem protogermanischen *mur-* für essbare Wurzeln. Etymologische Verbindungen bestehen zudem zum persischen *gazar* und arabischen *jazar*, was auf den zentralasiatischen Ursprung der Domestizierung hinweist. Die Art *Daucus carota* wurde ursprünglich von Carl von Linné (L.) beschrieben, wobei die Unterart *sativus* die durch menschliche Selektion auf Wurzelgröße gezüchteten Formen umfasst. Genetisch ist die Art diploid mit einem Chromosomensatz von 2n=18 ausgestattet, wodurch sie sich von verwandten Doldenblütlern wie dem Pastinak (*Pastinaca sativa*, 2n=22) abgrenzt. Da sich die Unterarten *sativus* und *carota* kreuzen können, ist eine morphologische Abgrenzung in überlappenden Verbreitungsgebieten oft komplex.[4]

Aussehen & Bestimmungsmerkmale

Die Karotte (*Daucus carota subsp. sativus*) ist eine zweijährige krautige Pflanze, die im ersten Jahr eine vegetative Rosette bildet und im zweiten Jahr einen bis zu 150 cm hohen Blütenstängel entwickelt.[1][3] Das markanteste Bestimmungsmerkmal ist die fleischige Pfahlwurzel, die typischerweise konisch oder zylindrisch geformt ist und eine glatte bis leicht raue Außenhaut aufweist.[1] Während die Wurzeln der Wildformen dünn und weiß sind, variieren kultivierte Sorten in der Färbung von Weiß und Gelb über Orange bis hin zu Rot und Violett.[1][2] Die essbare Speicherwurzel erreicht meist eine Länge von 5 bis 20 cm und einen Durchmesser von bis zu 5 cm, wobei bestimmte Zuchtformen wie der 'Imperator'-Typ bis zu 25 cm lang werden können. Das Laub besteht aus einer basalen Rosette von 8 bis 12 wechselständigen Blättern, die 5 bis 40 cm lang und doppelt bis dreifach gefiedert sind. Die Blattsegmente sind fein zerteilt und linear, was der Pflanze ein farnartiges Aussehen verleiht, wobei die Blattränder und Unterseiten oft behaart sind. Der im zweiten Jahr austreibende Blütenstängel ist schlank, verzweigt und kahl bis spärlich behaart. Die kleinen, weißen Blüten mit fünf Blütenblättern stehen in flachen, zusammengesetzten Dolden von 5 bis 10 cm Breite. Charakteristisch für die Dolde ist oft eine einzelne, dunkelviolette oder rötliche Zentralblüte sowie das Vorhandensein gefiederter Hüllblätter. Während der Samenreife wölben sich die Dolden konkav nach innen und bilden ein vogelnestartiges Gebilde. Die Früchte sind kleine, längliche Spaltfrüchte (Schizokarpien) von 2 bis 3 mm Länge, die auf einer Seite gerippt und auf der anderen borstig sind, um die Verbreitung durch Tierfell zu begünstigen.[1] Die orange Färbung der Wurzel wird durch Carotinoide, insbesondere Beta-Carotin, verursacht, während violette Sorten Anthocyane in den äußeren Schichten einlagern.[9] Von der wilden Möhre (*Daucus carota subsp. carota*) unterscheidet sich die Kulturform primär durch die verdickte, pigmentierte Speicherwurzel im Gegensatz zur dünnen, weißen Wurzel der Wildart. Gegenüber dem Pastinak (*Pastinaca sativa*) grenzt sich die Art genetisch durch die Chromosomenzahl (2n=18 gegenüber 2n=22) ab, wobei beide Arten ähnliche Doldenblüten ausbilden.[2]

Bedeutung, Schäden & Prävention

Die Karotte (*Daucus carota subsp. sativus*) ist eine wirtschaftlich bedeutende Kulturpflanze, unterliegt jedoch potenziellen Ertragsverlusten von bis zu 50 % durch spezifische Schädlinge und Krankheiten.[3][5] Als Hauptschädling gilt die Möhrenfliege (*Psila rosae*), deren Larven Fraßgänge in der Pfahlwurzel anlegen, was zu rötlich-braunen Narben und Fäulnis führt und die Ware unverkäuflich macht. Wurzelgallennematoden (*Meloidogyne* spp.) dringen in das Wurzelgewebe ein und verursachen Gallenbildungen, Wachstumsstörungen sowie Verzweigungen der Rübe.[1] Bei den Pilzkrankheiten dominiert die *Alternaria*-Blattdürre (*Alternaria dauci*), die Läsionen und Blattverlust verursacht, sowie die Weißstängeligkeit (*Sclerotinia sclerotiorum*), die besonders im Lager zu weichen Läsionen und weißem Myzelbewuchs führt. Medizinisch relevant ist neben der positiven Wirkung auf die Darmgesundheit eine mögliche Phototoxizität von Möhrensamenöl, das bei Sonneneinstrahlung Hautreizungen auslösen kann. Zur Prävention ist eine weite Fruchtfolge von drei bis vier Jahren ohne Doldenblütler essenziell, um die Lebenszyklen bodenbürtiger Schaderreger zu unterbrechen.[2][3] Hygienische Maßnahmen wie das Entfernen von Ernterückständen und der Verzicht auf Überkopfberegnung reduzieren den Pilzbefall signifikant.[4] Mischkulturen mit Zwiebeln oder Lauch können durch ihren Geruch die Möhrenfliege abwehren.[1] Im Rahmen des Integrierten Pflanzenschutzes (IPM) werden Pheromonfallen zur Überwachung des Fliegenfluges und Bodenproben zur Bestimmung der Nematodendichte eingesetzt.[4] Biologische Bekämpfungsstrategien umfassen den Einsatz parasitärer Wespen gegen Fliegenlarven oder antagonistischer Pilze wie *Purpureocillium lilacinum* gegen Nematoden.[3] Chemische Pflanzenschutzmittel wie Pyrethroide oder Azoxystrobin kommen erst nach Überschreiten von Schadschwellen zum Einsatz.[2] Die Züchtung resistenter Sorten spielt eine zunehmende Rolle, wobei Patente bereits genetische Marker für Resistenzen gegen Echten Mehltau (*Erysiphe heraclei*) beschreiben.[1][6] Nach der Ernte sind Lagertemperaturen von 0–2 °C bei 95–100 % Luftfeuchtigkeit notwendig, um Nachernteverluste durch Fäule und Austrocknung, die bis zu 35 % betragen können, zu minimieren.[6][11]

Biologie & Lebenszyklus

Die Karotte (*Daucus carota subsp. sativus*) ist eine zweijährige krautige Pflanze, die im ersten Jahr eine basale Blattrosette und eine nährstoffspeichernde Pfahlwurzel ausbildet.[1][5] Die gefiederten Blätter sind doppelt bis dreifach unterteilt und erreichen eine Länge von 5 bis 40 cm.[2] Für den Übergang in die generative Phase benötigt die Pflanze einen Kältereiz (Vernalisation), der im zweiten Jahr zur Bildung eines bis zu 150 cm hohen Blütenstängels führt.[1][2] Die Infloreszenzen erscheinen als zusammengesetzte Dolden aus kleinen weißen Blüten, die häufig eine zentrale, dunkelpurpurne Blüte aufweisen.[3] Die Bestäubung erfolgt primär durch Insekten (Fremdbestäubung), woraus sich 2–3 mm lange Spaltfrüchte (Schizokarpien) entwickeln, deren Borsten die Verbreitung durch Tiere begünstigen.[3][8] Physiologisch liegt das Wachstumsoptimum für die Wurzelentwicklung in kühlen Temperaturbereichen zwischen 16 °C und 24 °C. Die Pflanze toleriert leichte Fröste bis -4 °C, wobei anhaltende Kälte unter dem Gefrierpunkt das Laub stärker schädigt als die Wurzel.[1] Zu den bedeutendsten tierischen Antagonisten zählt die Möhrenfliege (*Psila rosae*), deren Larven 4 bis 6 Wochen lang Fraßgänge in den Wurzeln anlegen.[1][10] Der gesamte Lebenszyklus von *Psila rosae* umfasst 7 bis 12 Wochen, was in gemäßigten Zonen bis zu vier Generationen pro Jahr ermöglicht. Wurzelgallennematoden (*Meloidogyne* spp.) dringen mikroskopisch klein in das Wurzelgewebe ein und vollenden ihren Entwicklungszyklus unter günstigen Bedingungen in 21 bis 45 Tagen.[1] Pathogene Pilze wie *Alternaria dauci* und *Sclerotinia sclerotiorum* stellen wesentliche Mortalitätsfaktoren dar, wobei aktuelle Forschung auch genetische Resistenzen gegen den Echten Mehltau (*Erysiphe heraclei*) identifiziert hat.[2][3][1]

Vorkommen & Lebensraum

Das ursprüngliche Verbreitungsgebiet der domestizierten Karotte (*Daucus carota subsp. sativus*) liegt in Zentralasien, insbesondere in den Regionen des heutigen Afghanistan und Persien.[2] Ihr wilder Vorfahre, *Daucus carota subsp. carota*, besiedelt hingegen ein weites natürliches Areal in ganz Eurasien.[3][2] Von ihrem Ursprungszentrum breitete sich die Kulturform über antike Handelsrouten wie die Seidenstraße durch Kleinasien bis in den Mittelmeerraum und nach Europa aus.[2] Im 16. Jahrhundert führten europäische Siedler das Gemüse schließlich in Nord- und Südamerika ein, wo es rasch in die koloniale Landwirtschaft integriert wurde.[2] Heute wird die Art weltweit in gemäßigten Klimazonen angebaut, wobei China mit fast der Hälfte der Welternte der bedeutendste Produzent ist, gefolgt von Usbekistan und den Vereinigten Staaten.[2][3] Als Kulturpflanze der kühlen Jahreszeit bevorzugt die Karotte moderate Temperaturen zwischen 16 °C und 24 °C und toleriert leichte Fröste bis -4 °C.[1][2] Der ideale Standort für die Wurzelentwicklung besteht aus lockeren, tiefgründigen und gut drainierten sandigen Lehmböden.[8] Schwere Tonböden sind als Habitat ungeeignet, da sie das Wurzelwachstum hemmen und Deformationen begünstigen. Für ein optimales Gedeihen ist ein Boden-pH-Wert zwischen 6,0 und 6,8 erforderlich.[1] In ariden Anbaugebieten ist aufgrund des Wasserbedarfs von 200 bis 300 mm pro Saison oft eine künstliche Bewässerung notwendig.[1][2] Während die Kulturform an landwirtschaftliche Flächen gebunden ist, findet man verwilderte Formen oder die wilde Stammform häufig an Wegrändern und auf Brachflächen.[3]

Saisonalität & Aktivität

Als zweijährige Pflanze bildet *Daucus carota subsp. sativus* im ersten Jahr zunächst eine Blattrosette und die verdickte Pfahlwurzel als Speicherorgan aus. Die generative Phase, gekennzeichnet durch das Schossen des bis zu 150 cm hohen Blütenstängels und die Samenbildung, erfolgt erst im zweiten Jahr nach einer notwendigen Vernalisation durch Kältereize.[1][5] Das Wachstum ist stark temperaturabhängig, wobei das Optimum für die Wurzelentwicklung zwischen 16 °C und 24 °C liegt. Während Temperaturen über 24 °C zu Qualitätsverlusten führen können, tolerieren etablierte Pflanzen leichte Fröste bis zu -4 °C.[1] Die Ernte der Wurzeln findet im kommerziellen Anbau meist 60 bis 80 Tage nach der Aussaat statt, kann sich bei späten Sorten jedoch bis in den Spätherbst erstrecken.[2] Zur Samengewinnung müssen die Wurzeln überwintert werden, wobei Lagertemperaturen von 0 °C bis 2 °C die natürliche Winterruhe simulieren.[6] Hinsichtlich biotischer Stressfaktoren treten Adulte der Möhrenfliege (*Psila rosae*) ab dem Frühjahr auf und können in gemäßigten Klimazonen bis zu vier Generationen pro Jahr hervorbringen.[1] Das öffentliche Interesse an Karotten spiegelt deren Bedeutung als Lagergemüse wider und zeigt in Suchanfragen deutliche Spitzenwerte in den Monaten Januar und März.[7]

Recherche scientifique et brevets

EP-3419414-A1 Biological Inconnu

Gene für Mehltauresistenz in Karotten

Bejo Zaden BV (2016)

Pertinence: 10/10

Résumé

Die Erfindung identifiziert spezifische Resistenzgene in Karotten (*Daucus carota*) gegen den Echten Mehltau, verursacht durch den Erreger *Erysiphe heraclei*. Es werden dominante Gene und zugehörige molekulare Marker beschrieben, die eine gezielte Selektion resistenter Pflanzen ermöglichen. Dies ist für die Züchtung von entscheidender Bedeutung, um den Einsatz von Fungiziden zu reduzieren und den Ertrag zu sichern. Das Patent bietet eine konkrete biologische Lösung für ein weit verbreitetes phytopathologisches Problem im Karottenanbau.

DE-602004011035-T2 Biological Accordé

Erhöhte Ansammlung von Karottenoiden in Pflanzen

Syngenta Ltd. (2004)

Pertinence: 8/10

Résumé

Dieses Patent beschreibt biotechnologische Methoden, um den Gehalt an Carotinoiden in Pflanzen, insbesondere durch genetische Modifikation, zu steigern. Es werden spezifische Enzyme und Gensequenzen genutzt, um den Biosyntheseweg dieser Pigmente zu beeinflussen. Die Innovation zielt darauf ab, den Nährwert und die Farbgebung von Nutzpflanzen wie Karotten zu verbessern. Durch die Überexpression bestimmter Gene wird eine erhöhte Akkumulation der gewünschten Inhaltsstoffe erreicht. Dies ist relevant für die Züchtung funktioneller Lebensmittel.

DE-749008-C Chemical Accordé

Verfahren zur Gewinnung von Carotin aus Karotten

August Wolff Chemical Fab Kom Society (1942)

Pertinence: 5/10

Résumé

Das Patent aus dem Jahr 1942 beschreibt ein chemisches Verfahren zur Extraktion von Carotin aus Karottenmaterial. Es konzentriert sich auf die Isolierung des Wirkstoffs für die weitere Nutzung, beispielsweise in der Pharmazie oder Lebensmittelindustrie. Obwohl es sich spezifisch auf Karotten bezieht, liegt der Fokus auf der chemischen Aufarbeitung und nicht auf der Biologie oder dem Anbau der Pflanze selbst. Es stellt eine historische Methode der Naturstoffgewinnung dar.

Sources et références

  1. https://plants.ces.ncsu.edu/plants/daucus-carota-subsp-sativus/
  2. https://www.gbif.org/species/6720
  3. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10781147/
  4. https://horticulture.wisc.edu/wp-content/uploads/sites/20/2019/06/Daucus-Taxonomy-Phylogeny-Distribution..pdf
  5. https://wpcdn.web.wsu.edu/extension/uploads/sites/25/FS032E.pdf
  6. https://postharvest.ucdavis.edu/produce-facts-sheets/carrot
  7. Zeitreihen-Analyse: Suchinteresse (aggregiert)
  8. https://extension.illinois.edu/blogs/good-growing/2020-04-20-how-grow-carrots
  9. https://news.ncsu.edu/2023/09/what-makes-a-carrot-orange/
  10. https://pnwhandbooks.org/insect/vegetable/vegetable-pests/common-vegetable/vegetable-crop-carrot-rust-fly
  11. https://ww2.jacksonms.gov/Resources/Tv0wl4/278053/PostharvestTechnologyOfHorticulturalCrops.pdf
  12. Literaturzusammenfassung: Carrot