ORCEIN: GRÜNDUNG UND VORBEREITUNG - CHEMIE - 2025

Die Orceína ist ein natürlich gefärbtes Purpur, das hauptsächlich aus verschiedenen Flechten wie Orchilla oder Archill, Fruticose-Flechte Rocella tinctoria und Lecanora parella gewonnen wird. Die Rocella tinctoria kommt auf dem afrikanischen und amerikanischen Kontinent vor, kann jedoch durch andere in Europa vorkommende Arten ersetzt werden.

Diese Färbung wurde seit der Antike in zytogenetischen Studien häufig verwendet. In diesem Sinne wurde das Orceinpräparat, das Essigsäure enthält, 1941 von LaCourt eingeführt, weshalb es ursprünglich als LaCourt-Technik bezeichnet wurde.

Chemische Struktur von Orcein und Orceinlösung. Quelle: Wikipedia.org/ Oguenther bei de.wikipedia (Dr. Guenther)

Aufgrund seiner Einfachheit und geringen Kosten wurde es auch zur Herstellung von Lackmus (einer aus Flechten extrahierten Färbung) und in histologischen Studien (Färbung von Zellen und Geweben) verwendet.

Mehrere Studien haben diese Färbung in Kombination mit anderen Chemikalien wie Ammoniakpicrocarminat und Essigsäure verwendet, um elastische Fasern bzw. Chromosomen zu färben. Derzeit wird Orcein weiterhin in zytogenetischen Studien an Tieren und Pflanzen verwendet.

Kürzlich haben Silva et al. 2017 wurde diese Färbung erfolgreich verwendet, um die verschiedenen Veränderungen zu beobachten, die bei älteren Erwachsenen in Chile in den elastischen Fasern der Daumenhaut auftreten. Diese Studie zeigte, wie sich die Fasern des Daumens mit zunehmendem Alter verändern.

In diesem Sinne wurde beobachtet, dass die elastischen Fasern bei Personen, die älter als 80 Jahre waren, eine bräunlich-schwarze Farbe hatten; während sie im jüngsten (ab 60 Jahren) rotbraun geschätzt werden. Das Zytoplasma und andere Zellstrukturen werden gelblich-grün.

Dies ermöglichte es, das Vorhandensein und den Zustand der elastischen Fasern hinsichtlich ihrer Anordnung, Menge und Integrität zu bestätigen. Andererseits wurde auch darauf hingewiesen, dass Orcein unter anderem bei der Identifizierung von Aneurysmen und der Diagnose von Arteriitis eine große Hilfe ist.

Basis

Orcein gehört zur Gruppe der Oxazinfarbstoffe und die Färbung basiert auf seiner Affinität zur DNA. Der Farbstoff bindet an die negative Ladung dieses Moleküls, dargestellt durch die Phosphatgruppe. Deshalb sind die Chromosomen lila gefärbt.

Die übrigen Strukturen der Zelle nehmen jedoch eine andere Farbe an. Insbesondere im Fall von elastischen Fasern sind sie rotbraun gefärbt, Zellkerne von blau bis dunkelviolett, während Kollagen nicht färbt.

Aus diesem Grund wird Orcein verwendet, um Chromatin zu färben und das Geschlecht bei einigen Fliegenarten zu unterscheiden. Ebenso können Kerne und einige Lebereinschlüsse, die durch Hepatitis B-Antigene erzeugt werden, gefärbt werden.

Orcein-Lösungen haben spezifische Funktionen bei der Färbung. Orcein A hat die Funktion, die Zellmembranen zu erweichen, ihren Tod zu verursachen und den Teilungsprozess zu lähmen. In der Zwischenzeit ist Orcein B für die Vervollständigung der Färbung durch seine Adhäsion an die Chromosomen verantwortlich.

Vorbereitung

Aceto-Orcein-Lösung 1%

Zur Herstellung einer 1% igen Lösung von Aceto-Orcein werden 2 g Orcein in 45 ml Eisessig, vorzugsweise heiß, gelöst und 55 ml destilliertes Wasser bei Raumtemperatur zugegeben.

Dann wird es ständig gemischt, um die Lösung zu homogenisieren und sie später ruhen zu lassen, bis sie abkühlt. Schließlich wird es bei 4 ° C in dunklen Gläsern gelagert. Dieses Präparat wurde von Flores 2012 verwendet, um die Reifungsphasen von Kuhoozyten zu beobachten.

In diesem Fall wird beispielsweise die Aceto-Orcein-Lösung auf das zuvor in Essigsäure-Ethanol fixierte Gewebe für 24 Stunden gegeben. Dieser Färbevorgang wird 30 Minuten lang durchgeführt und das Gewebe anschließend verfärbt.

Ebenso kann es zur Identifizierung von Organellen in mehrzelligen Geweben verwendet werden. In diesem Fall wird ein Abstrich der Mundschleimhaut mit einem Tropfen der Aceto-Orcein-Lösung angefärbt, das Deckglas auf den Objektträger gelegt und der Zellkern mit seinen Substrukturen kann sofort beobachtet werden.

Lactoproponische Lösung Orcein 1%

Zusätzlich kann Orcein mit anderen Chemikalien wie Milchsäure und Propionsäure hergestellt werden. Dazu wird ein Gramm Orcein in einer vorgemischten Lösung bei Raumtemperatur von 23 ml Milchsäure und 23 ml Propionsäure gelöst; Das Volumen wird mit destilliertem Wasser auf 100 ml aufgefüllt.

Mit dieser lactopropionischen Orceinlösung können die verschiedenen Phasen der meiotischen Teilung von Pflanzenzellen beobachtet werden. In diesem Fall wird die vorfixierte und hydrolysierte Probe 15 Minuten lang in die lactopropionische Orceinlösung gegeben und dann das Gewebe auf Objektträgern verteilt.

In der Duque 2016-Studie zu polygenen Chromosomen verwendete er ein Präparat aus 2 g Orcein, verdünnt in Essigsäure und 85% Milchsäure, verdünnt mit einer 65% igen Essigsäurelösung. Schließlich untersuchte er die Chromosomen in den Speicheldrüsen von Drosophila melanogaster.

Orcein A und Orcein B.

Es ist wichtig zu beachten, dass abhängig von der Probe und dem, was bewertet werden soll, die geeignete Orceinlösung hergestellt wird. So wird beispielsweise 1 N Salzsäure zu der Orcein A-Lösung gegeben, um sich teilende Zellen zu beobachten.

Während die Orcein B-Lösung in 45% Essigsäure gelöst ist. Diese Technik ist eine abgekürzte Färbemethode und wird im Allgemeinen als Ergänzung zur Färbung chromosomaler Strukturen verwendet.

Abschließende Gedanken

Flechten wie Lecanora, Parmelia und Umbilicaria kommen seit Jahrhunderten in Ländern des amerikanischen Kontinents wie Argentinien vor, die große Quellen für Orcein sind. Auch europäische Gebiete wie die Kanarischen Inseln waren zu dieser Zeit große Produzenten der Orchilla.

Dies wurde in andere Städte desselben Kontinents wie Genua und Länder wie England exportiert, während Holland die Herstellung von Lackmus aus der Orchilla monopolisierte. Daher wurde diese Flechte später reduziert, bis sie aussterben würde.

Dies führte dazu, dass die Orchilla durch andere Pflanzen mit Farbstoffeigenschaften ersetzt wurde. Die Entstehung synthetischer Farbstoffe trug jedoch zur Beendigung des Handels mit dieser Flechte aus Orceinquellen bei.

Dies war möglich dank Cocq, der 1812 die Synthese von Orcein beschrieb und wusste, dass es von einer phenolischen Verbindung namens Orcinol synthetisiert wird. Trotzdem ist natürliches Orcein heute noch das bevorzugte.

Dies kann daran liegen, dass Orcinol eine sehr stark riechende Verbindung ist und seine längere Exposition gesundheitliche Risiken bergen kann, z. B. den Verlust der Fähigkeit, Gerüche zu erkennen. Diese Schäden an der Hypophyse können von vorübergehend zu dauerhaft gehen, je größer die Exposition ist.

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