Feuilleton

Färberdistel bis Färberwau*

Was hatten und haben "Färberpflanzen" zu bieten?



*Frau Prof. Dr. Irmgard Merfort in Bewunderung ihrer modernen Forschung im Bereich der Pharmazeutischen Biologie und Biotechnologie und in Verehrung zum 60. Geburtstag gewidmet.


Auch wenn es nostalgisch anmutet, bleibt die Frage interessant, mit welchen natürlichen Pigmenten man die Kleider gefärbt hat, bevor zu Ende des 19. Jahrhunderts die chemische Industrie im Bereich der Farbstoffsynthese den Durchbruch schaffte. Die Entdeckung und Entwicklung der Anilinfarben führte zu Produktionsstätten von vorher unvorstellbarer Größe und Kapazität wie Agfa = Aktiengesellschaft für Anilinfarben, BASF = Badische Anilin- und Sodafabrik oder Farbwerke Hoechst. Farbstoffe wie Alizarin, Quercetin oder Indigo können heute preiswert und in reiner Form synthetisch hergestellt werden, was die oft aufwendige Gewinnung aus pflanzlichem Material überflüssig macht.

Die anthropogenen, d. h. durch Menschenhand unter Gebrauch des Intellekts geschaffenen Synthetika besitzen im Vergleich zu den meisten natürlichen Pigmenten bessere Qualitäten wie etwa Lichtbeständigkeit, Waschechtheit, Wirtschaftlichkeit und ermöglichen die exakte Reproduzierbarkeit der Farbnuancen. Dennoch möchte ich hier kurz zusammenfassen, was die natürlichen Pigmente und ihre Stammpflanzen zu bieten hatten oder noch zu bieten haben. Dabei beschränke ich mich auf solche Pflanzen, deren Namen mit dem Bestimmungswort "Färber" beginnen (Tab. 1).


Tab. 1: "Färberpflanzen" in alphabetischer Reihenfolge

Name (Synonyme)
Botanischer Name, Familie
Pigmente (mit Farbton)
Färberdistel (Saflor, Falscher Safran)
Carthamus tinctorius , Asteraceae
Carthamin
Färberdorn
Rhamnus infectorius , Rhamnaceae
Anthrachinone
Färbereiche
Quercus velutina , Fagaceae
Flavonoide
Färberflechten
Rocella tinctoria u. a. (Flechten)
Flechtensäuren
Färberginster (Färberkraut)
Genista tinctoria , Fabaceae
Flavonoide
Färberhülse (Falscher Indigo, Indigolupine)
Baptisia tinctoria u. a., Fabaceae
Flavonoide
Färberkamille
Anthemis tinctoria , Asteraceae
Flavonoide
Färberknöterich
Persicaria tinctoria , Polygonaceae
Indigovorstufen
Färberkroton
Chrozophora tinctoria , Euphorbiaceae
Tournesol
Färbermaulbeerbaum
Maclura tinctoria , Moraceae
Flavonoide, Maclurin
Färbermeister
Asperula tinctoria , Rubiaceae
Anthrachinone
Färberoleander
Wrightia tinctoria , Apocynaceae
Indigovorstufen
Färberröte (Krapp)
Rubia tinctorum , Rubiaceae
Anthrachinone
Färberscharte
Serratula tinctoria , Asteraceae
Flavonoide
Färberschwalbenwurz (Färbende Marsdenie)
Marsdenia tinctoria , Apocynaceae
Indigovorstufen
Färbersumach (Perückenstrauch)
Cotinus coggygria , Anacardiaceae
Flavonoide
Färberwaid (Waid)
Isatis tinctoria , Brassicaceae
Indigovorstufen
Färberwau (Färberresede)
Reseda luteola , Resedaceae
Flavonoide


Die Färberdistel (Carthamus tinctorius) ist ein Korbblütler mit gelben bis orangeroten Röhrenblüten, die früher zum Färben von Seide und Baumwolle verwendet wurden. Das Öl der Früchte – Saflor- oder Distelöl – wurde zuerst als Brennöl genutzt, dient aber heute als hochwertiges Speiseöl. Als Hauptpigment konnte das Carthamin (Saflorkarmin, Saflorrot, Natural Red, Abb. 1) isoliert werden, das sich nicht in die Gruppe der dominierenden Blütenpigmente (Carotinoide, Flavonoide im engeren Sinne, Betalaine) einordnen lässt, sondern als Chalcon-Abkömmling zu betrachten ist. Man kann allerdings Chalcone mit einer OH-Gruppe in geeigneter Position als ringoffene Flavonoide auffassen. Bei Einwirkung von Phosphorsäure cyclisiert Carthamin unter Hydrolyse des Zuckerrests zu Carthamidin, einem Flavon-Derivat.


Abb. 1: Zwei Einzelgänger unter den Pigmenten der "Färberpflanzen".

Carthamin ist nicht besonders lichtecht. Es wurde früher bei entsprechender Vorbereitung der Gewebe zum Färben von Wolle, Baumwolle und Seide eingesetzt. Bedeutung in der Tuchfärberei besitzt es nicht mehr. An seiner Stelle werden Anilinfarben, besonders das synthetische Safranin, eingesetzt. Heute findet es Verwendung zum Färben von Kaugummi, Konditorwaren, Likören und Kosmetika. Verreibungen mit Talkum dienen zur Bereitung roter Schminken.


Der Färberdorn (Rhamnus infectorius) ist heimisch in den Mittelmeerländern und Kleinasien. Auch der bei uns heimische Purgierkreuzdorn (R. catharticus) und andere Rhamnus -Arten wurden als Färberpflanzen genutzt. Die farbgebenden Stoffe in ihren Beeren sind Emodin- und Chrysophanol-Derivate (Abb. 5) sowie Flavonoide wie Kämpferol (Abb. 2), Rhamnetin (Quercetin-7-Methylether) und Rhamnazin (Quercetin-7,3’-Dimethylether). "Schüttgelb" war ein Gemisch gelber Flavonoide, das bevorzugt aus Rhamnus petiolarius und R. catharticus durch Umsetzen mit Alaun zu einem Farblack hergestellt wurde. Zum Abtönen benutzte man Eisen-, Zinn- und Kupfersalze.


Abb. 2: Flavonoide Farbstoffe.

Die nordamerikanische Färbereiche (Quercus velutina syn. Q. tinctoria) enthält das gelbe Flavonol Quercetin (Abb. 2), das vorwiegend als Quercitrin (Glykosid mit Rhamnose als Zuckerkomponente) vorliegt. Die pulverisierte schmutzig-gelbe, innere Rinde wird als Quercitron bezeichnet und wurde früher zum Färben von Wolle, Baumwolle, Leder und Papier verwendet; dafür war eine Beize mit Aluminiumsalzen notwendig. Heute ist die Färberei mit der Färbereiche obsolet.


Färberflechten sind keine Pflanzen und wurden in einem vorangehenden Essay mit dem Titel "Pilze und Flechten als Produzenten von Pigmenten" abgehandelt (DAZ 2012, Heft 11).


Der Färberginster (Genista tinctoria) ist ein gelb blühender, dornloser, strauchiger Schmetterlingsblütler, der neben Chinolizidin-Alkaloiden gelbe Flavonoide (Luteolin und Derivate, Abb. 2) sowie Genistein enthält (Abb. 3). Schon die Römer verwendeten seine Zweige, Blätter und Blüten zum Färben von Leinen und Wolle, die zuvor mit Alaun gebeizt waren.


Abb. 3: Isoflavonoide Farbstoffe.

Die (blaue) Färberhülse (Baptisia tinctoria, B. australis), auch als falscher Indigo, wilder Indigo und Indigolupine bezeichnet, stammt aus dem zentralen und nördlichen Nordamerika und wurde schon von den Chirokee zur Blaufärbung von Kleidungsstücken benutzt. Europäische Siedler gebrauchten sie als Ersatz für Indigo. Färbende Inhaltsstoffe sind Luteolin (Abb. 2), Genistein, Biochanin A, Tectorigenin, Pseudobaptigenin (Abb. 3) und andere Isoflavonoide. Die Wurzeln enthalten außerdem Baptigenin (Abb. 3). Biogene Vorstufen für Indigo werden in der Färberhülse nicht gefunden.


Eine Art der Hundskamille stellt die Färberkamille (Anthemis tinctoria) dar, die der echten Kamille (Matricaria chamomilla) sehr ähnlich ist. Sie enthält in den dunkelgelben Zungenblüten ihrer Köpfchen ein gelbes Pigmentgemisch aus Apigenin, Luteolin, Isorhamnetin, Myricetin, Quercetin (Abb. 2) und weiteren Flavonoiden, das zum Färben von Wolle diente.


Abb. 4: Indigo und seine biogenen Vorstufen.

Der Färberknöterich (Persicaria tinctoria) enthält – wie der Indigostrauch (Indigofera tinctoria) und die Färberschwalbenwurz (s. u.) – Indican, eine native Vorstufe zur Indigoproduktion (Abb. 4). Er ist im Süden Vietnams heimisch und wurde hauptsächlich in Südchina angebaut.

Indigo – "der" Farbstoff aus Indien – zählt zu den ältesten organischen Farbstoffen in der Kulturgeschichte der Menschheit. Schon vor etwa 3500 Jahren wusste man in Ägypten mit dem komplexen Küpenverfahren der Indigofärberei umzugehen.


Färberkroton (Chrozophora tinctoria) auch Lackmuskraut, Krebskraut und Tournesolpflanze genannt, wächst in Südeuropa und Nordafrika. Das farbgebende Prinzip gleicht dem von Orseille und Lackmus und enthält ein Phenoxazon-Chromophor (s. Abb. 13 in DAZ 2012, Heft 11). In Südfrankreich (Languedoc) wurde "Tournesol en drapeau" zum Färben von Leinen gebraucht, wobei man den Stoff in den Presssaft der ganzen Pflanze tauchte. Heute dient der Färberkroton noch zur Herstellung sog. Tournesolläppchen (Schminkläppchen). Die Pflanze wurde früher innerlich gegen Wurmbefall verabreicht und der Pflanzensaft zum Wegätzen von Warzen benutzt.


Der Färbermaulbeerbaum (Maclura tinctoria) ist heimisch in Zentralamerika und im tropischen Südamerika. Zum Färben wird das gelbe Kernholz des Stammes verwendet. Färbende Inhaltsstoffe sind Morin, Kämpferol (Abb. 2) und Maclurin (Abb. 1).


Abb. 5: Anthrachinon-Derivate.

Färbermeister (Asperula tinctoria) ist in Europa weit verbreitet. Zum Färben gebraucht man die Wurzel, die Purpurin, Pseudopurpurin und etwas Alizarin (Abb. 5) enthält.


Die Blätter vom Färberoleander (Wrightia tinctoria) wurden in Birma, Vorderindien und auf Ceylon zur Indigobereitung verwendet und in der Provinz Madras zum Pala-Indigo verarbeitet.


Aus den Blättern der Färberscharte (Serratula tinctoria) gewann man früher einen als Serratulan bezeichneten gelben Farbstoff sowie "Schüttgelb" (s. o., Färberdorn).


Die Färberröte (Krapp, Rubia tinctorum) stammt aus dem mediterranen Raum. Mit dem in ihren Wurzeln enthaltenen Pigment Alizarin färbten schon im Altertum Inder, Ägypter, Griechen und Römer ihre Stoffe rot und gelb. Weitere Informationen sind dem Essay: "Gelbwurz, Blutwurz, Braunwurz" zu entnehmen (DAZ 2011, Heft 26).


Aus den Blättern der Färberschwalbenwurz (Marsdenia tinctoria), einer Schlingpflanze, heimisch im Himalaya, Südostasien und Südchina, angebaut in Indien, gewannen einst die Eingeborenen Sumatras, Borneos und Westjavas ihren Indigo.


Der Färbersumach (Perückenstrauch, Cotinus coggygria), heimisch im Mittelmeergebiet, enthält verschiedene Flavonoide wie Myricetin, Quercetin, Kämpferol, Fisetin (Abb. 2) sowie Gerbstoffe.


Färberwaid (Isatis tinctoria), ein Kreuzblütler, wurde früher in Europa angebaut, um aus den Blättern Indigo zu gewinnen. Das Edukt im Färberwaid ist das Gluconat Isatan B (Abb. 4), während im Indigostrauch und im Färberknöterich das Glucosid Indican die Vorstufe des Indigos bildet (s. o.).


Färberwau (Färberresede, Reseda luteola) enthält in seinen gelben Blüten verschiedene Flavonoide, u. a. Isorhamnetin und Kämpferol (Abb. 2). Aus den oberirdischen Pflanzenteilen hat man früher Luteolin (Abb. 2) gewonnen, mit dem gebeizte Wolle und Seide gelb bis olivgrün gefärbt wurden.

Resümee

Die vorgenannten 18 "Färberpflanzen" enthalten 24 verschiedene Pigmente oder Pigmenttypen, u. a. sechs Flavonole, sechs Anthrachinone, fünf Isoflavone und je zwei Flavone und indigoide Vorstufen (Tab. 2). Rechnet man die Flavonole, Flavone und Isoflavone als Flavonoide zusammen, so dominiert diese Gruppe mit 13 Vertretern. Nur drei Pigmenttypen sind N‑haltig. Alle 24 Pigmente sind aromatischer Natur, d. h. sie enthalten mindestens einen Benzolring.


Tab. 2: Pigmente oder Pigmenttypen in den "Färberpflanzen"

Pigment
Verbindungsklasse
Alizarin
Anthrachinon
Apigenin
Flavon
Baptigenin
Isoflavon
Biochanin A
Isoflavon
Carthamin
Chalcon-Derivat
Chrysophanol
Anthrachinon
Emodin
Anthrachinon
Fisetin
Flavonol
Genistein
Isoflavon
Indican*
Indigovorstufe
Isatan B*
Indigovorstufe
Isorhamnetin
Flavonol
Kämpferol
Flavonol
Luteolin
Flavon
Maclurin
Benzophenon-Derivat
Morin
Flavonol
Morindon
Anthrachinon
Myricetin
Flavonol
Pseudobaptigenin
Isoflavon
Pseudopurpurin
Anthrachinon
Purpurin
Anthrachinon
Quercetin
Flavonol
Tectorigenin
Isoflavon
Tournesol*
Flechtensäure mit
Phenoxazon-Chromophor

* N-haltig

Als technisch oder in großem Maßstab anzuwendende Färbemittel wurden alle nativen Pigmente durch synthetische Farbstoffe abgelöst. Eine Ausnahme bildet möglicherweise das Carthamin, weil die Isolierung aus der Färberdistel, die in großem Ausmaß zur Speiseölgewinnung angebaut wird, relativ einfach ist, während die Synthese ziemlich aufwendig verläuft.


Literatur beim Verfasser


Autor
Prof. Dr. rer. nat. Dr. h. c. Hermann J. Roth
Friedrich-Naumann-Str. 33,
76187 Karlsruhe
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DAZ 2012, Nr. 20, S. 114