Magnetfeld beeinflusst chemische Reaktionen in Zellen

Vorteile eines Magnetfelds für Bakterie erstmals nachgewiesen

Wissenschafter der University of Oxford haben erstmals nachgewiesen, dass ein schwaches magnetisches Feld die Produktion eines Moleküls beeinflussen kann, das in einer photosynthetischen Bakterie vorkommt. Damit wurde erstmals ein derartiger magnetischer Effekt sichtbar gemacht, erklärte der leitende Wissenschafter Peter Hore. Bisher war bekannt, dass magnetische Felder bestimmte chemische Reaktionen beeinflussen können. Ungeklärt war, ob derartige Effekte auch in lebenden biologischen Systemen zum Tragen kommen.

Die Wissenschafter arbeiteten mit R-26, einem mutierten Stamm der Bakterie Rhodobacter sphaeroides. Diesem Stamm fehlte eine schützende Chemikalie, ein Carotinoid, das normalerweise schädliche Radikale aufsaugt. Um eine Maximierung der Wirkung des magnetischen Feldes zu erreichen, wurde die Bakterie entsprechend verändert. Die Bakterie enthält ein Paar Chlorophyll-Moleküle, die ermöglichen, aus Licht Energie zu gewinnen. Dieser Prozess beruht auf einer Reihe von chemischen Reaktionen, die auch Sauerstoff aus der Luft in eine höchst reaktive Form, den so genannten Singulett-Sauerstoff, verwandeln können. Diese Form von Sauerstoff ihrerseits kann die DNA oder Proteine einer Zelle schädigen. Ein magnetisches Feld veränderte die Abfolge dieser Reaktionen durch die Stabilisierung eines radikalen Moleküls leicht. Dieses radikale Molekül entsteht aus Chlorophyll, das sonst Singulett-Sauerstoff bilden würde.

Das Team entfernte die photosynthetischen Moleküle von R-26 um sie zu untersuchen. Es fand in der Folge heraus, dass ein magnetisches Feld in der Größenordnung von 20 Millitesla ausreicht, um die Produktion von Singulett-Sauerstoff um bis zu 50 Prozent zu verringern. Zusätzlich zeigte sich, dass durch dieses magnetische Feld die photosynthetischen Moleküle gegen eine Schädigung durch den Singulett-Sauerstoff geschützt waren. Dieses magnetische Feld war rund 50 Mal schwächer als jenes, das von Elektromagneten auf Schrottplätzen erzeugt wird. Diese Ergebnisse legen laut Nature nahe, dass die Bakterie R-26 in einem magnetischen Feld besser wachsen sollte. Derzeit erforschen die Wissenschafter diesen Effekt bei Laborkulturen.