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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.

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.

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).

Giftpflanzen im Grünland - Möglichkeiten des Managements am Beispiel von Senecio aquaticus

Das Wasser-Greiskraut (Senecio aquaticus) entwickelt nach der Keimung im Herbst und Frühling eine vegetative Rosette. Nach zwei bis mehr als sechs Jahren kommt die Pflanze zur Blüte und stirbt dann mit etwa 80 %iger Wahrscheinlichkeit ab. S. aquaticus baut eine persistente Diasporenbank auf, in der in Kleedorf 37 % der Samen 4 Jahre im Boden keimfähig blieben, wobei es standörtliche Schwankungen gibt. Ein im Untersuchungsgebiet gebräuchliches Mahdregime mit Schnitten im Juni und September bringt ein großes Populationswachstum mit sich, während ein Mahdregime mit zwei Schnitten vor dem Aussamen (Juli und August) laut Übergangsmatrixmodellen einen leichten Rückgang von Senecio aquaticus mit sich bringen sollte. Zum derzeitigen Stand der Forschungen empfehlen wir für mesotrophe Wiesen, denen sowohl eine landwirtschaftliche als auch eine naturschutzfachliche Bedeutung zukommt, die erste Mahd Anfang Juni durchzuführen, wenn sich S. aquaticus noch im Rosettenstadium befindet und wenige Blätter ins Futter gelangen. Danach sollten im Idealfall zwei weitere Schnitte, deren Aufwuchs nur bedingt zur Verfütterung geeignet ist, zur Zeit der Hauptblüte erfolgen, um das Aussamen zu verhindern. Das Schnittregime muss aufgrund der Langlebigkeit der Diasporenbank und der Rosettenpflanzen über Jahre hinweg eingehalten werden, um den gewünschten Erfolg zu erzielen. Die Versuchsdauer von 3 bzw. 4 Jahren ist ebenfalls noch zu kurz, um die Praxistauglichkeit seriös zu testen. Ausreißversuche haben ergeben, dass diese Maßnahme nicht zu einer höheren Sterblichkeit der Pflanzen führt im Vergleich zur Mahd. Die molekulargenetischen Untersuchungen (AFLPs) konnten das Vorkommen von potentiell problematischen Hybriden in Ostösterreich belegen. Der hier molekulargenetisch nachgewiesene Hybridbestand tritt allerdings an einem Straßenrand auf, d.h. an einem Standort, der sich von den charakteristischen Habitaten von Senecio aquaticus im extensiv genutzten Grünland unterscheidet. Die Ergebnisse der phytochemischen Untersuchungen zeigen hohe Schwankungen im Alkaloidgehalt der verschiedenen Populationen, in unterschiedlichen Jahren und im Laufe der Vegetationsperiode, sowohl bei der Herbstzeitlose als auch beim Wasser-Greiskraut. Die Wasser- Greiskraut Populationen unterschieden sich in der Alkaloidführung: In Dürnhof und Göpfritz war Senecionin das Hauptalkaloid, in Thaures war es Erucifolin. Die Population mit den geringsten Alkaloidgehalten war in Kirchberg. Senecio aquaticus und die verwandte Senecio jacobaea wiesen durchaus vergleichbare Alkaloidgehalte auf. Die höchsten Alkaloidgehalte wurden in den Blüten gemessen. Die Alkaloide blieben bei Wasser-Greiskraut im Heu und in der Silage weitgehend erhalten.

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, Erweiterung und Anwendung der GABI-TILLING-Plattform zur Funktionsanalyse von Nutzpflanzengenen - Teilvorhaben H

Lupinenalkaloide als natuerliche Pflanzenschutzmittel

Lupinenalkaloide wirken fresshemmend und toxisch bei einer Reihe von Insekten. Da diese Alkaloide bei der technischen Raffinierung von Lupinensamen anfallen und ein billiges Nebenprodukt darstellen, wird daran gearbeitet, eine Anwendung der Alkaloide im Pflanzenschutz und/oder Medizin zu etablieren.

Allelochemikalien im Wurzelbereich d. Umbellifere Peucedanum

Ökologische Wechselbeziehungen sind in der Regel sehr komplex und eine Erforschung ist meist nur interdisziplinär möglich. Im Rahmen des vorliegenden Projektes soll der Einfluß von pflanzlichen Allelochemikalien (=Sekundärstoffe) auf die unmittelbar im Wurzelbereich vorkommenden Mikropilze näher untersucht werden. Allelochemikalien sind Stoffwechselprodukte der Pflanze, die für lebenserhaltende Prozesse wie Photosynthese und Atmung keine Bedeutung haben, denen aber eine wichtige Rolle für das Überleben der Pflanze im Ökosystem zugeschrieben wird. Diese Substanzen, zu denen z.B. Flavonoide, Cumarine, Alkaloide oder Terpene zählen, stellen dabei eine chemische Abwehr gegen Mikroorganismen und herbivore Insekten dar. Die Zusammensetzung der Allelochemikalien in den unterirdischen Organen der Doldenblütlergattung Peticedanum ist gut bekannt und vom Antragsteller auch selbst untersucht worden. Als Studienobjekte wurden deshalb vier Arten ausgesucht, die durch ausgeprägt unterschiedliche Stoffmuster gekennzeichnet sind. Zwei Arten, P. alsaticum und P. cervaria, kommen jeweils in beiden Lokalitäten auf Trockenwiesen vor, während P. austriacum nur auf flachgründigen Waldlichtungen im Wiener Wald und P. oreoselinum auf eher bodensauren Standorten in den Hundsheimer Bergen auftritt. Unter den Mikroorganismen im Boden stellen Mikropilze die größte Vielfalt dar, der aber bisher im Vergleich zur Biodiversität bei Blütenpflanzen oder Insekten in Österreich kaum Aufmerksamkeit zuteil worden ist. Ein grundlegendes Ziel ist es daher, die Pilzvergesellschaftung im Mikrohabitat Wurzelbereich der ausgewählten Untersuchungspflanzen im Vergleich zum umliegenden Erdreich zu charakterisieren und auf Wirtspflanzenart- und Populationsebene zu vergleichen. Dabei kommen bei der Bestimmung neben den klassisch morphologischen Merkmalen auch moderne molekulare Methoden zum Einsatz. Repräsentative Isolate werden dann in der Stammsammlung VIAM zur Dokumentation und für weitere Verwendung kryokonserviert. Bioassays erfassen dann den Einfluß der unterschiedlichen Alleochemikalien auf die Keimung und das Wachstum ausgewählter Mikropilze. Dabei soll geklärt werden, in welchem Ausmaß Allelochemikalien der Pflanze die Zusammensetzung der Pilzgemeinschaft im Wurzelbereich innerhalb dieses Studienmodells beeinflussen können.

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).

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