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Sortenabhaengiges Vorkommen von natuerlichen, unerwuenschten Inhaltsstoffen in Gemuese (Nitrat) und Kartoffeln (Alkaloide)

a) Nitrat ist wegen seiner Umsetzung durch Mikroorganismen zu Nitrit in Lebensmitteln unerwuenscht. In Spinat, roten Rueben und anderen Wurzelgemuesen wird abhaengig von der Sorte und den Anbaubedingungen gelegentlich viel Nitrat angereichert. Es ist Ziel der Untersuchung, 'nitratarme' Sorten aus dem vorhandenen Sortiment auszusuchen. Bei Solanin- und Chaconin-Alkaloiden in Kartoffeln liegen die Verhaeltnisse vergleichbar. b) + c) In Zusammenarbeit mit dem Bundessortenamt werden in mehrjaehrigen Anbauversuchen 'verbraucherfreundliche' Sorten ermittelt.

Sortenabhaengige Vorkommen von Nitrat in verschiedenen Gemuesearten und Solanin in Kartoffeln

Nitrat ist Wegen seiner Umsetzung durch Mikroorganismen zu Nitrit in Lebensmitteln unerwuenscht. In Spinat, roten Rueben und anderen Wurzelgemuesen wird Abhaengig von der Sorte und den Anbaubedingungen gelegentlich viel Nitrat angereichert. Es ist Ziel der Untersuchung, 'Nitratarme' Sorten aus dem vorhandenen Sortiment auszusuchen. Bei Solanin- und Chaconin-Alkaloiden in Kartoffeln liegen die Verhaeltnisse vergleichbar.

Drogenstoffwechsel am Beispiel des Alkaloids Colchicin

Stoffwechseluntersuchungen am lebenden Tier und in vitro sowie Modelluntersuchungen haben zur (erstmaligen) Entdeckung, Isolierung und Strukturaufklaerung der Metaboliten von Colchicin gefuehrt. Die Untersuchung der Wirkungsweise der Metaboliten steht derzeit im Vordergrund der biochemischen Experimente. Der Umweltbezug ergibt sich aus der Uebertragbarkeit der Untersuchungsmethodik auf den groessten Teil der Umwelt-relevanten Schadstoffe.

Pyrrolizidinalkaloide (PA) in Lebens- und Futtermitteln - Entwicklung von Analysenmethoden sowie Statuserhebung mit Expositions- und Risikoabschätzung

Entwicklung einer validen Methode zur qualitativen und quantitativen Bestimmung toxikologisch relevanter Pyrrolizidinalkaloide (PA).

TI-Bioraffinerien: C4-Bioraffinerie: Fermentative Gewinnung von Bio-Butanol unter Verwertung von Neben-, Rest- und Abfallstoffen der Mühlenindustrie für die Weiterverarbeitung zu bio-basierten Schmierstoffkomponenten, Teilvorhaben C

Erweiterung und Anwendung der GABI-TILLING-Plattform zur Funktionsanalyse von Nutzpflanzengenen - Teilvorhaben K^GABI-Future - GABI-TILL^Erweiterung und Anwendung der GABI-TILLING-Plattform zur Funktionsanalyse von Nutzpflanzengenen - Teilvorhaben L^Erweiterung und Anwendung der GABI-TILLING-Plattform zur Funktionsanalyse von Nutzpflanzengenen - Teilvorhaben I^Erweiterung und Anwendung der GABI-TILLING-Plattform zur Funktionsanalyse von Nutzpflanzengenen - Teilvorhaben J, Erweiterung und Anwendung der GABI-TILLING-Plattform zur Funktionsanalyse von Nutzpflanzengenen - Teilvorhaben H

Verminderung gefährlicher Alkaloide in der Nahrungskette durch die züchterische Verbesserung der Mutterkornresistenz von Roggen

Roggen ist besonders anfällig gegen Befall mit Mutterkorn, hervorgerufen durch den Schadpilz Claviceps purpurea. Es bilden sich dunkle Überdauerungsorgane (Sklerotien), die eine Vielzahl von Alkaloiden enthalten und für Mensch und Tier äußerst schädlich sind. Gerade ökologisch wirtschaftende Betriebe sind auf die züchterische Verringerung der Mutterkornbelastung des Erntegutes angewiesen. Dünnere Bestände, spätere Saatzeit und eine biologisch diverse Feld(rand)- flora führen eher zu einem höheren Befall. Die toxischen Sklerotien können von selbst-vermarktenden Landwirten oder kleineren Genossenschaften/Mühlen nicht aus dem Erntegut entfernt werden. Der Verzehr von mutterkornhaltigem, unverarbeitetem Getreide (Rohkost, Keimlinge, Frischkornbrei etc.) führt zur besonderen Belastung mit Toxinen. Roggen wird zu 40-60 Prozent in der Tierfütterung eingesetzt. Mutterkornalkaloide können dabei zu schweren Gesundheitsstörungen bei allen Warmblütern führen. Deshalb muss Mutterkornbefall durch Anbau resistenter Sorten bereits auf dem Feld verhindert werden. Ziele dieses Projektes sind die Suche nach neuen, effektiven Resistenzträgern gegen Mutterkorn aus genetischen Ressourcen des Roggens, die Analyse der Vererbung von selbstfertilen Roggenmaterialien, die sich im Mutterkornbefall unterscheiden und die Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen dem Wirtsgenotyp des Roggens, der Umwelt und dem darauf wachsenden Mutterkornpilz hinsichtlich der synthetisierten Menge an Alkaloiden und ihres Alkaloidmusters.

Erfassung der standortabhängigen und kulturpflanzenspezifischen Beikrautflora in Arzneipflanzenbeständen unter besonderer Berücksichtigung Pyrrolizidinalkaloid-haltiger Unkräuter, Teilvorhaben 2: Untersuchungen zum Übergang von Pyrrolizidinalkaloiden aus PA-haltigen Unkräutern in Nutzpflanzen

Pyrrolizidinalkaloid- und Nikotin-Kontaminationen pflanzlicher Rohstoffe, wie Arznei-, Gewürz- und Teepflanzen, stellen ein Problem für die Lebensmittelsicherheit dar. Untersuchungen zu den Ursachen der Nikotin-Kontaminationen zeigten, dass das Alkaloid aus verrottendem Pflanzenmaterial (Tabak) von den Wurzeln aufgenommen und in den Blättern, z. B. von Pfefferminze, akkumuliert wird. Da sich Pyrrolizidinalkaloide grundsätzlich ähnlich wie Nikotin verhalten sollten, ist davon auszugehen, dass auch für die erhöhten PA-Gehalte von Nutzpflanzen als potentieller Kontaminationspfad ein Übergang der PAs aus PA-haltigen Begleitkräutern in die Nutzpflanzen in Betracht gezogen werden kann. Dabei könnten PAs aus dem Boden aufgenommen werden, die entweder von den Wurzeln der Begleitkräuter aktiv ausgeschieden wurden, oder die aus verrottenden Pflanzen ausgewaschen wurden. In diesem Forschungsvorhaben soll untersucht werden, ob und inwieweit PAs aus PA-haltigen Begleitkräutern in Nutzpflanzen übergehen; und die Kontaminationswege sollen aufgeklärt werden (siehe Antrag Dr. Plescher). 1. Analyse der Aufnahme ausgewählter PAs zur Erfassung der grundsätzlichen Zusammenhänge von PA-Konzentration im Boden und Aufnahme in die Pflanzen. In diesem Arbeitspaket soll untersucht werden, in welchem Umfang PAs aus dem Boden in ausgewählte Versuchspflanzen (Kamille, Pfefferminze, Anis und Fenchel) aufgenommen werden. 2. Untersuchungen zur Verteilung der PAs in den Pflanzen: Eine besondere Aufmerksamkeit kommt der Verlagerung und Akkumulation der aufgenommenen PAs in den Versuchspflanzen zu. In diesem Zusammenhang ist die Differenzierung der Transport-Wege Xylem und Phloem von besonderem Interesse. 3. Klärung des Freisetzungsweges: durch Co-Kultur von Tee- und Gewürzpflanzen mit PA-haltigen Begleitkräutern in Topf- und Feldversuchen soll geklärt werden, ob die PAs über Wurzel-Exsudate freigesetzt werden oder aus verrottenden Pflanzen stammen (FKZ: 22007914).

Erfassung der standortabhängigen und kulturpflanzenspezifischen Beikrautflora in Arzneipflanzenbeständen unter besonderer Berücksichtigung Pyrrolizidinalkaloid-haltiger Unkräuter, Teilvorhaben 1: Erfassung der Unkrautflora und Erstellung einer PA-Unkrautdatenbank

Im Jahr 2013 vom Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) veröffentlichte Ergebnisse der Untersuchungen handelsüblicher Teemuster weisen auf unerwartet hohe Gehalte an sehr giftigen Pyrrolizidinalkaloiden (PAs) in Arznei- und Kräutertees hin. Das BfR sieht es als erforderlich an, die PA-Kontaminationen im Sinne des Verbraucherschutzes weitestgehend zu senken. Die hohen PA-Kontaminationen in pflanzlichen Rohstoffen für die Phytopharma-, Kosmetik- und Teeindustrie werden auf die Mitbeerntung einiger PA-haltiger Unkräuter zurückgeführt. Es liegen zur spezifischen Beikrautflora von Arznei- und Gewürzpflanzen keine belastbaren Erhebungen vor. Gesamtziel des Vorhabens ist die Erfassung der Arzneipflanzen begleitenden Beikrautflora bei 6 Arzneipflanzenarten sowohl im konventionellen wie auch im ökologischen Anbau, die Identifizierung der PA-bildenden Unkräuter, Bestimmung deren PA-Gehalte u. PA-Profile sowie die Erstellung einer Unkrautdatenbank. Diese Unkrautdatenbank gibt Auskunft über die spezifisch oder allgemein auftretenden Unkräuter, die bei den manuellen, mechanischen oder chemischen Unkrautbekämpfungsmaßnahmen der jeweiligen Anbauverfahren nicht erkannt oder nicht ausreichend erfasst werden. Das Vorhaben leistet einen Beitrag zur Erarbeitung von PA-Minimierstrategien bei Pflanzen mit besonderen Inhaltsstoffen u. zur Sicherung von deren Anbaufähigkeit bei Gewährleistung der regulatorischen Festlegungen zum Verbraucherschutz. Das Vorhaben wird in mehrere Arbeitspakete (AP) gegliedert, wobei nachfolgend die APs des Teilvorhabens 1 'Erfassung der Unkrautflora und Erstellung einer PA-Unkrautdatenbank' aufgeführt sind: AP I Projektmanagement AP II Information / Recherche AP III Methodik / Verfahrensweise AP VI Erfassung der Unkrautflora konventionell AP VIII PA-Unkrautdatenbank: Entwicklung der Software / Auffüllung mit vorhandenen Daten AP IX Analytik: Gesamt-PA-Gehalte und PA-Profile AP X Beschreibung PA-Unkräuter AP XI Auswertung / Publikation

Züchterische Evaluierung der Andenlupine (L. mutabilis) im Vergleich zur weißen (L. albus) und zur blauen Lupine (L. angustifolius) für die Bioenergienutzung, Teilvorhaben 2: Ermittlung Methanausbeute

Das Gesamtvorhabensziel ist die Potenzialuntersuchung der Andenlupine zur bioenergetischen Nutzung im Vergleich zur weißen und blauen Lupine. Zur Eignungseinschätzung der Materialgruppen zur Haupt- oder Zweitfruchtnutzung sollen die Versuche in zwei Aussaatzeiten angelegt werden. Neben dem Sortenstatusmaterial wird ein Sortiment an pflanzengenetischen Ressourcen von L. mutabilis einer Evaluierung unterzogen, um massetaugliche Typen zu identifizieren und diese mit den übrigen Prüfgliedern zu vergleichen. Neben dem Biomasseertrag, Gesamttrockenmasseertrag und bedeutsame Inhaltsstoffe sollen als Ziel eines Teilvorhabens auch die Biogasausbeuten, die sich aus der Fermentation der Materialgruppen ergeben, ermittelt und beurteilt werden. Die nachfolgend beschriebenen Arbeitsschritte sind wiederkehrend entsprechend der Materialgruppenanlieferung: 1. Analytik der Materialgruppen (van Soest, Alkaloide, Glucoside)/ Bestimmung jeweiliger Qualitäten 2. Aufbau der Biogasversuchsstände/ Kalibrierung Analytik 3. Biogasversuche mit Registrierung relevanter Daten 4. Analytik Gärreste (van Soest, Spurenelemente, Alkaloide, Glucoside)/ Bestimmung jeweiliger Qualitäten 5. Auswertung Daten durch Inbezugsetzung Biogaserträge mit den analysierten Materialgruppen- und Gärrestqualitäten sowie mit rechnerisch ermittelter Gasbildung.

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