Das strikt anaerobe, Endosporen-bildende Bakterium Clostridioides difficile ist der Verursacher von nosokomialen Durchfallerkrankungen bei Mensch und Tier. Eine C. difficile Infektion (CDI) erfolgt meist nach einer Antibiotikabehandlung welche die Darmflora schädigt und bei der Wiederbesiedlung das Auskeimen von C. difficile ermöglicht. Weltweit ist eine Zunahme der Inzidenz so wie ein schwerer Verlauf von CDI zu beobachten was die Gesundheitskosten in die Höhe treibt und verstärkte Maßnahmen zur Infektions-Prävention und Kontrolle der Ausbreitung erfordert. Die Behandlung einer CDI wird dadurch erschwert dass Endosporen resistent gegenüber einer Antibiotikabehandlung sind. Vegetative Zellen und Sporen des Darmbesiedlers C. difficile werden mit den Fäzes ausgeschieden und können so in die Umwelt gelangen. C. difficile wird in Fäkal-belasteten Matrices wie Abwasser, Klärschlamm, Gülle und in mit Fäkalien in Berührung gekommenem Viehfutter oder Silage nachgewiesen. Durch den rasanten Anstieg der Anaerobtechnologie in Biogasanlagen zur Schlamm- oder Güllebehandlung kann davon ausgegangen werden, dass C. difficile in solchen Milieus überlebt oder sich sogar vermehrt und mit den Gär-Rückständen als Dünger in der Umwelt verbreitet wird. Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist, solche fäkal-belasteten Proben zu identifizieren und daraus C. difficile zu quantifizieren und Isolate zu charakterisieren. Neben dem Nachweis der Gene der Virulenzfaktoren für das Enterotoxin A und Cytotoxin B und dem binären Toxin CDT werden die Isolate einer Ribotypisierung und einer Antibiotikaempfindlichkeitstestung zur MHK Bestimmung unterzogen. Zudem sollen auch Antibiotika-Resistenzgene sowie konjugative Transposons nachgewiesen werden. Zum quantitativen Nachweis von C. difficile und dem Antibiotikaresistenz-vermittelnden konjugativen Transposon Tn5397 soll eine qPCR etabliert werden die es ermöglicht, Zellzahlen und Pathogenität von C. difficile in Fäkal-belasteten Proben zu bestimmen. Bedingt durch den hohen Stellenwert der Anaerobtechnologie für die Abwasserreinigung und Güllebehandlung sollen im Labormaßstab Biogasreaktoren aufgebaut und unter 'Realbedingungen' betrieben werden, um das Überleben, eine Vermehrung oder die Reduktion/Elimination von C. difficile Zellen/Sporen sowie die Exkretion des konjugativen Transposons Tn5397 zu testen. Diese Versuche sollen auch in Laboranlagen zur Simulation der konventionellen Güllelagerung sowie nach Behandlung in einer Labor-Ozonierungs- und UV-Entkeimungsanlage durchgeführt werden. Letztere werden unter anderem als vierte Reinigungsstufe zur Abwasserbehandlung in der Praxis empfohlen. Nur in Kombination von Umweltmikrobiologie und Verfahrenstechnik können die gesetzten Ziele erreicht und neues Wissen generiert werden um Aussagen bezüglich der Überlebensfähigkeit, Pathogenität und Verbreitungspfaden von C. difficile zu treffen und um das Infektionsrisiko für Mensch und Tier besser abschätzen zu können.
<p> So wird der Milchverzehr umweltfreundlicher <ul> <li>Bevorzugen Sie pflanzliche Milchalternativen gegenüber Kuhmilch.</li> <li>Kaufen Sie pflanzliche oder tierische Milchprodukte möglichst in Bio-Qualität.</li> <li>Bevorzugen Sie Weidemilch beim Kauf von Kuhmilch.</li> <li>Nutzen Sie auch die pflanzlichen Alternativen zu anderen Milchprodukten wie Käse oder Sahne.</li> </ul> Gewusst wie <p>Die Haltung von Rindern benötigt viel Agrarfläche für Futterpflanzen und ist – nicht zuletzt durch das bei Wiederkäuern entstehende Methan – mit hohen Treibhausgasemissionen verbunden. Die anfallende Gülle trägt zur Nitratbelastung des Grundwassers bei und der Einsatz von Antibiotika zur Entstehung multiresistenter Bakterien. Rinder spielen allerdings eine wichtige Rolle beim Erhalt von Grünland, das mehr Kohlenstoff im Boden speichert als Ackerland. Auch zum Erhalt der Artenvielfalt können Rinder im Grünland beitragen, wenn es extensiv und standortangepasst bewirtschaftet wird.</p> <p><strong>Pflanzliche Milchalternativen bevorzugen: </strong>Pflanzendrinks sind in Sachen Umwelt- und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimaschutz">Klimaschutz</a> klar im Vorteil. Kuhmilch verursacht bis zu viermal so viele Treibhausgase und benötigt bis zu zweieinhalbmal so viel Fläche (abhängig vom gewählten Pflanzendrink). Heimische Varianten wie Hafermilch stehen auch in puncto Wasserverbrauch sehr gut da.</p> <p>Pflanzliche Milchalternativen werden aus unterschiedlichen Ausgangsstoffen hergestellt. Die bekanntesten und ökologisch vorteilhaftesten sind Hafer und Soja. Die unterschiedlichen Ausgangsstoffe führen nicht nur zu einem vielfältigen Angebot an Pflanzendrinks, sondern auch zu einer großen geschmacklichen Vielfalt. Teilweise unterscheiden sich Pflanzendrinks geschmacklich selbst dann spürbar, wenn sie auf den gleichen Rohstoffen basieren. Daher lohnt es sich verschiedene auszuprobieren, wenn die ersten Testkäufe nicht schmecken. Damit der Milchschaum auch bei Pflanzendrinks gut gelingt, gibt es spezielle Barista-Varianten.</p> <p><strong>Möglichst in Bio-Qualität: </strong>Mit dem Kauf von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/20336">Biolebensmitteln</a> fördern Sie den ökologischen Landbau und damit insbesondere den Natur- und Bodenschutz. Dies gilt sowohl für den Kauf von Kuhmilch als auch für den Kauf von Milchalternativen. "Bio" ist in beiden Fällen im Lebensmitteleinzelhandel fast überall erhältlich. Achten Sie auf das Bio-Siegel (siehe Grafikbox).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/530/bilder/eu-bio-logo.jpg"> </a> <strong> Bio-Logo (EU) </strong> Quelle: EU-Kommission <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/530/bilder/eu-bio-logo.jpg">Bild herunterladen</a> (10,06 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/530/bilder/bio-siegel_deutschland_600dpi.png"> </a> <strong> Bio-Siegel (Deutschland) </strong> Quelle: BMEL <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/530/bilder/bio-siegel_deutschland_600dpi.png">Bild herunterladen</a> (160,31 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> <p><strong>Mit Weidemilch Natur- und Tierschutz fördern: </strong>Wenn Kühe an mindestens 120 Tagen im Jahr für jeweils sechs Stunden auf der Weide waren, kann ihre Milch als Weidemilch verkauft werden – so sagt es die Rechtsprechung. Darüber hinaus ist der Begriff aber nicht näher definiert oder geschützt. Das <a href="https://proweideland.eu/">Siegel Pro Weideland</a> legt darüber hinaus weitere Kriterien fest (z. B. mindestens 1.000 m2 Weidefläche pro Milchkuh). Extensive Beweidung ist eine wichtige Maßnahme zum Erhalt von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/biodiversitaet">Biodiversität</a>.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/weideland.png"> </a> <strong> Label "Pro Weideland" </strong> Quelle: PRO WEIDELAND Deutsche Weidecharta GmbH <p><strong>Alternativen zu Käse, Butter oder Sahne nutzen: </strong>Für Produkte wie Käse, Butter oder Sahne werden zur Herstellung größere Mengen an Milch benötigt. Dementsprechend sind sie besonders klimabelastend. Käse verursacht z. B. vergleichbare Treibhausgasemissionen wie Geflügel- und Schweinefleisch. Neben Pflanzendrinks gibt es – neben der schon lange etablierten Margarine – inzwischen auch viele pflanzliche Alternativprodukte, die ähnlich wie Käse, Sahne oder Joghurt schmecken und diese ersetzen können. Ein Aus- und Durchprobieren lohnt sich auch hier. Aus Umweltperspektive ist es grundsätzlich sinnvoll, die pflanzlichen Alternativen den tierischen "Originalen" vorzuziehen.</p> <p><strong>Wichtige Nährstoffe im Blick haben: </strong>Milch(-produkte) liefern in Deutschland einen wesentlichen Beitrag zur Versorgung mit wichtigen Nährstoffen wie Calcium, Jod, Vitamin B12 und Riboflavin. Wenn Sie keine oder nur sehr wenige Milchprodukte verzehren, sollten Sie darauf achten, dass Sie pflanzliche Alternativen konsumieren, die mit diesen Nährstoffen angereichert sind, oder, dass Sie diese Nährstoffe in ausreichender Menge aus anderen Quellen zu sich nehmen. Pflanzendrinks aus konventioneller Landwirtschaft werden häufig bereits mit Nährstoffen angereichert angeboten, Bio-Pflanzendrinks hingegen nicht. Dies liegt daran, dass die Anreicherung mit Vitaminen oder Mineralstoffen in Bioprodukten grundsätzlich gemäß Bio-Verordnung nicht erlaubt ist.</p> <p><strong>Was Sie sonst noch tun können:</strong></p> <ul> <li>Beachten Sie auch unsere Umwelttipps zu <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/105171">klima- und umweltfreundlicher Ernährung</a>, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/20336">Biolebensmitteln</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/12839">Lebensmittelverschwendung vermeiden</a>.</li> </ul> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/v-label.png"> </a> <strong> V-Label </strong> Quelle: V-Label GmbH Hintergrund <p><strong>Umweltsituation: </strong>Die Landwirtschaft ist unsere größte Flächennutzerin. Mit ihr und damit auch mit unserer Ernährung sind vielfältige <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/landwirtschaft/umweltbelastungen-der-landwirtschaft">Umweltbelastungen</a> wie Treibhausgasemissionen, Artenschwund, Bodenerosion oder Grundwasserbelastungen verbunden. Dabei belastet die Produktion tierischer Lebensmittel die Umwelt wesentlich stärker als die Produktion von pflanzlichen Lebensmitteln. So lassen sich 66 % der ernährungsbedingten Treibhausgasemissionen und 61 % der Flächeninanspruchnahme auf tierische Lebensmittel zurückführen – größtenteils zum Zwecke des Futtermittelanbaus.</p> <p>Die Lebensmittelgruppe "Milch und Milchprodukte" hat nach der Kategorie "Fleisch und Wurst" den zweitgrößten Anteil an den ernährungsbedingten Treibhausgasemissionen in Deutschland. Innerhalb der Milchprodukte trägt Käse die größte Umweltlast, da er sowohl einen hohen Klimafußabdruck hat als auch in relativ großer Menge verzehrt wird.</p> <p>Die Ökobilanzen von pflanzlichen Lebensmitteln sind fast immer deutlich besser als die von tierischen Lebensmitteln. Dies gilt auch beim Vergleich von Milchprodukten mit pflanzlichen Alternativen. Während bei der Herstellung von Kuhmilch etwa 1,4 kg CO2-Äquivalente pro kg Milch anfallen, sind es bei Hafer- und Sojamilch 0,3-0,4 kg CO2e. Für ein Kilogramm Käse aus Kuhmilch werden rund 5,7 kg CO2-Äquivalente emittiert, bei Käsealternativen auf Basis von Kokosfett sind es ca. 2,0 kg CO2-Äquivalente. Ein weiterer wichtiger Umweltfaktor ist die benötigte Fläche, die bei Pflanzendrinks in etwa halb so groß ist wie bei Milch.</p> <p><strong>Gesetzeslage: </strong>Pflanzliche Milchalternativen haben mit zwei gesetzlich verankerten Marktbarrieren zu kämpfen: Zum einen dürfen sie mit Ausnahme von Kokosmilch im Markt bzw. von Herstellern nicht als Milch verkauft werden. Sie werden deshalb meistens auf der Verpackung als "Drinks" bezeichnet. Zudem gilt für Pflanzendrinks ein Mehrwertsteuersatz von 19 %, während er für Milch nur 7 % beträgt.</p> <p><strong>Marktbeobachtung: </strong>Nach Daten des Good Food Institute Europe haben pflanzliche Milchalternativen nach Jahren des kontinuierlichen Wachstums in Deutschland einen Marktanteil von knapp 10% des Milchmarktes erreicht (2023). Hafermilch ist die mit Abstand beliebteste pflanzliche Milchalternative. Ihr Marktanteil in Deutschland betrug 2023 bei Markenprodukten (ohne Eigenmarken) rund 69 %.</p> <p><strong>Quellen:</strong></p> <ul> <li>Ifeu (2020): <a href="https://www.ifeu.de/fileadmin/uploads/Reinhardt-Gaertner-Wagner-2020-Oekologische-Fu%C3%9Fabdruecke-von-Lebensmitteln-und-Gerichten-in-Deutschland-ifeu-2020.pdf">Ökologische Fußabdrücke von Lebensmitteln und Gerichten in Deutschland</a></li> <li>Good Food Institute Europe (2025): <a href="https://gfieurope.org/de/wp-content/uploads/sites/2/2025/06/Entwicklung-des-Marktes-fuer-pflanzenbasierte-Lebensmittel-im-deutschen-Einzelhandel-2022-2024.pdf">Entwicklung des Marktes für pflanzenbasierte Lebensmittel im deutschen Einzelhandel</a> </li> </ul> </p><p> So wird der Milchverzehr umweltfreundlicher <ul> <li>Bevorzugen Sie pflanzliche Milchalternativen gegenüber Kuhmilch.</li> <li>Kaufen Sie pflanzliche oder tierische Milchprodukte möglichst in Bio-Qualität.</li> <li>Bevorzugen Sie Weidemilch beim Kauf von Kuhmilch.</li> <li>Nutzen Sie auch die pflanzlichen Alternativen zu anderen Milchprodukten wie Käse oder Sahne.</li> </ul> </p><p> Gewusst wie <p>Die Haltung von Rindern benötigt viel Agrarfläche für Futterpflanzen und ist – nicht zuletzt durch das bei Wiederkäuern entstehende Methan – mit hohen Treibhausgasemissionen verbunden. Die anfallende Gülle trägt zur Nitratbelastung des Grundwassers bei und der Einsatz von Antibiotika zur Entstehung multiresistenter Bakterien. Rinder spielen allerdings eine wichtige Rolle beim Erhalt von Grünland, das mehr Kohlenstoff im Boden speichert als Ackerland. Auch zum Erhalt der Artenvielfalt können Rinder im Grünland beitragen, wenn es extensiv und standortangepasst bewirtschaftet wird.</p> <p><strong>Pflanzliche Milchalternativen bevorzugen: </strong>Pflanzendrinks sind in Sachen Umwelt- und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimaschutz">Klimaschutz</a> klar im Vorteil. Kuhmilch verursacht bis zu viermal so viele Treibhausgase und benötigt bis zu zweieinhalbmal so viel Fläche (abhängig vom gewählten Pflanzendrink). Heimische Varianten wie Hafermilch stehen auch in puncto Wasserverbrauch sehr gut da.</p> <p>Pflanzliche Milchalternativen werden aus unterschiedlichen Ausgangsstoffen hergestellt. Die bekanntesten und ökologisch vorteilhaftesten sind Hafer und Soja. Die unterschiedlichen Ausgangsstoffe führen nicht nur zu einem vielfältigen Angebot an Pflanzendrinks, sondern auch zu einer großen geschmacklichen Vielfalt. Teilweise unterscheiden sich Pflanzendrinks geschmacklich selbst dann spürbar, wenn sie auf den gleichen Rohstoffen basieren. Daher lohnt es sich verschiedene auszuprobieren, wenn die ersten Testkäufe nicht schmecken. Damit der Milchschaum auch bei Pflanzendrinks gut gelingt, gibt es spezielle Barista-Varianten.</p> </p><p> <p><strong>Möglichst in Bio-Qualität: </strong>Mit dem Kauf von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/20336">Biolebensmitteln</a> fördern Sie den ökologischen Landbau und damit insbesondere den Natur- und Bodenschutz. Dies gilt sowohl für den Kauf von Kuhmilch als auch für den Kauf von Milchalternativen. "Bio" ist in beiden Fällen im Lebensmitteleinzelhandel fast überall erhältlich. Achten Sie auf das Bio-Siegel (siehe Grafikbox).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/530/bilder/eu-bio-logo.jpg"> </a> <strong> Bio-Logo (EU) </strong> Quelle: EU-Kommission <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/530/bilder/eu-bio-logo.jpg">Bild herunterladen</a> (10,06 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/530/bilder/bio-siegel_deutschland_600dpi.png"> </a> <strong> Bio-Siegel (Deutschland) </strong> Quelle: BMEL <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/530/bilder/bio-siegel_deutschland_600dpi.png">Bild herunterladen</a> (160,31 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> <p><strong>Mit Weidemilch Natur- und Tierschutz fördern: </strong>Wenn Kühe an mindestens 120 Tagen im Jahr für jeweils sechs Stunden auf der Weide waren, kann ihre Milch als Weidemilch verkauft werden – so sagt es die Rechtsprechung. Darüber hinaus ist der Begriff aber nicht näher definiert oder geschützt. Das <a href="https://proweideland.eu/">Siegel Pro Weideland</a> legt darüber hinaus weitere Kriterien fest (z. B. mindestens 1.000 m2 Weidefläche pro Milchkuh). Extensive Beweidung ist eine wichtige Maßnahme zum Erhalt von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/biodiversitaet">Biodiversität</a>.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/weideland.png"> </a> <strong> Label "Pro Weideland" </strong> Quelle: PRO WEIDELAND Deutsche Weidecharta GmbH </p><p> <p><strong>Alternativen zu Käse, Butter oder Sahne nutzen: </strong>Für Produkte wie Käse, Butter oder Sahne werden zur Herstellung größere Mengen an Milch benötigt. Dementsprechend sind sie besonders klimabelastend. Käse verursacht z. B. vergleichbare Treibhausgasemissionen wie Geflügel- und Schweinefleisch. Neben Pflanzendrinks gibt es – neben der schon lange etablierten Margarine – inzwischen auch viele pflanzliche Alternativprodukte, die ähnlich wie Käse, Sahne oder Joghurt schmecken und diese ersetzen können. Ein Aus- und Durchprobieren lohnt sich auch hier. Aus Umweltperspektive ist es grundsätzlich sinnvoll, die pflanzlichen Alternativen den tierischen "Originalen" vorzuziehen.</p> <p><strong>Wichtige Nährstoffe im Blick haben: </strong>Milch(-produkte) liefern in Deutschland einen wesentlichen Beitrag zur Versorgung mit wichtigen Nährstoffen wie Calcium, Jod, Vitamin B12 und Riboflavin. Wenn Sie keine oder nur sehr wenige Milchprodukte verzehren, sollten Sie darauf achten, dass Sie pflanzliche Alternativen konsumieren, die mit diesen Nährstoffen angereichert sind, oder, dass Sie diese Nährstoffe in ausreichender Menge aus anderen Quellen zu sich nehmen. Pflanzendrinks aus konventioneller Landwirtschaft werden häufig bereits mit Nährstoffen angereichert angeboten, Bio-Pflanzendrinks hingegen nicht. Dies liegt daran, dass die Anreicherung mit Vitaminen oder Mineralstoffen in Bioprodukten grundsätzlich gemäß Bio-Verordnung nicht erlaubt ist.</p> <p><strong>Was Sie sonst noch tun können:</strong></p> <ul> <li>Beachten Sie auch unsere Umwelttipps zu <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/105171">klima- und umweltfreundlicher Ernährung</a>, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/20336">Biolebensmitteln</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/12839">Lebensmittelverschwendung vermeiden</a>.</li> </ul> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/v-label.png"> </a> <strong> V-Label </strong> Quelle: V-Label GmbH </p><p> Hintergrund <p><strong>Umweltsituation: </strong>Die Landwirtschaft ist unsere größte Flächennutzerin. Mit ihr und damit auch mit unserer Ernährung sind vielfältige <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/landwirtschaft/umweltbelastungen-der-landwirtschaft">Umweltbelastungen</a> wie Treibhausgasemissionen, Artenschwund, Bodenerosion oder Grundwasserbelastungen verbunden. Dabei belastet die Produktion tierischer Lebensmittel die Umwelt wesentlich stärker als die Produktion von pflanzlichen Lebensmitteln. So lassen sich 66 % der ernährungsbedingten Treibhausgasemissionen und 61 % der Flächeninanspruchnahme auf tierische Lebensmittel zurückführen – größtenteils zum Zwecke des Futtermittelanbaus.</p> <p>Die Lebensmittelgruppe "Milch und Milchprodukte" hat nach der Kategorie "Fleisch und Wurst" den zweitgrößten Anteil an den ernährungsbedingten Treibhausgasemissionen in Deutschland. Innerhalb der Milchprodukte trägt Käse die größte Umweltlast, da er sowohl einen hohen Klimafußabdruck hat als auch in relativ großer Menge verzehrt wird.</p> <p>Die Ökobilanzen von pflanzlichen Lebensmitteln sind fast immer deutlich besser als die von tierischen Lebensmitteln. Dies gilt auch beim Vergleich von Milchprodukten mit pflanzlichen Alternativen. Während bei der Herstellung von Kuhmilch etwa 1,4 kg CO2-Äquivalente pro kg Milch anfallen, sind es bei Hafer- und Sojamilch 0,3-0,4 kg CO2e. Für ein Kilogramm Käse aus Kuhmilch werden rund 5,7 kg CO2-Äquivalente emittiert, bei Käsealternativen auf Basis von Kokosfett sind es ca. 2,0 kg CO2-Äquivalente. Ein weiterer wichtiger Umweltfaktor ist die benötigte Fläche, die bei Pflanzendrinks in etwa halb so groß ist wie bei Milch.</p> <p><strong>Gesetzeslage: </strong>Pflanzliche Milchalternativen haben mit zwei gesetzlich verankerten Marktbarrieren zu kämpfen: Zum einen dürfen sie mit Ausnahme von Kokosmilch im Markt bzw. von Herstellern nicht als Milch verkauft werden. Sie werden deshalb meistens auf der Verpackung als "Drinks" bezeichnet. Zudem gilt für Pflanzendrinks ein Mehrwertsteuersatz von 19 %, während er für Milch nur 7 % beträgt.</p> <p><strong>Marktbeobachtung: </strong>Nach Daten des Good Food Institute Europe haben pflanzliche Milchalternativen nach Jahren des kontinuierlichen Wachstums in Deutschland einen Marktanteil von knapp 10% des Milchmarktes erreicht (2023). Hafermilch ist die mit Abstand beliebteste pflanzliche Milchalternative. Ihr Marktanteil in Deutschland betrug 2023 bei Markenprodukten (ohne Eigenmarken) rund 69 %.</p> <p><strong>Quellen:</strong></p> <ul> <li>Ifeu (2020): <a href="https://www.ifeu.de/fileadmin/uploads/Reinhardt-Gaertner-Wagner-2020-Oekologische-Fu%C3%9Fabdruecke-von-Lebensmitteln-und-Gerichten-in-Deutschland-ifeu-2020.pdf">Ökologische Fußabdrücke von Lebensmitteln und Gerichten in Deutschland</a></li> <li>Good Food Institute Europe (2025): <a href="https://gfieurope.org/de/wp-content/uploads/sites/2/2025/06/Entwicklung-des-Marktes-fuer-pflanzenbasierte-Lebensmittel-im-deutschen-Einzelhandel-2022-2024.pdf">Entwicklung des Marktes für pflanzenbasierte Lebensmittel im deutschen Einzelhandel</a> </li> </ul> </p><p>Informationen für...</p>
Die Nutzung von Abwasser für die Bewässerung in der Landwirtschaft ist eine Möglichkeit knappe Wasserressourcen effizienter zu nutzen. Wegen der damit verbundenen Gesundheitsrisiken werden zurzeit vielerorts Kläranlagen zur Abwasserbehandlung vor der Bewässerung in Betrieb genommen, so auch im Valle Mezquital in Mexiko. Die zentrale Hypothese der FOR 5095 ist, dass die Implementierung einer konventionellen Abwasserbehandlung in etablierten Bewässerungssystemen, die bisher unbehandeltes Abwasser genutzt haben, mit bislang unvorhergesehenen Risiken verbunden ist. Diese Risiken ergeben sich i) aus der Remobilisierung der in der Vergangenheit im Boden akkumulierten Schadstoffe, die ii) zu Schadstoffkonzentrationen in Böden und Pflanzen führen, die eine (Ko-)Selektion von Antibiotikaresistenzen bewirken, wobei iii) Freisetzung und Konzentrationen von Schadstoffen sowie die Selektion von Antibiotikaresistenzen vom Bodentyp abhängen. SP 3 führt dazu Kompetitionsexperimente zwischen resistenten und empfindlichen Bakterienstämmen durch, um zu ermitteln, welche minimalen Antibiotika- (Ciprofloxacin, verschiedene MLSB-Antibiotika, Sulfamethoxazol, Trimethoprim) und Biozid-Konzentrationen (quartäre Ammoniumverbindungen) resistenten Stämmen einen Selektionsvorteil bieten und wie Kombinationen verschiedener Substanzen wirken. Diese Versuche finden in Nährlösungen und verschieden filtrierten wässrigen Extrakten mexikanischer Böden (Vertisol, Leptosol und Phaeozem) (Kooperation mit SP 1) statt, um den Einfluss von suspendierten Kolloiden und anderen Inhaltsstoffen auf die Wirksamkeit der Antibiotika und Biozide zu prüfen. Dazu verwenden wir Stammpaare von Acinetobacter baylyi, aber auch Escherichia coli- und Enterococcus faecium-Stämme mit Plasmiden, die im Laufe des Projektes von SP 4 und SP 5 aus den Böden isoliert werden. Die ermittelten minimalen selektiven Konzentrationen werden in die mathematische Modellierung des Verhaltens und der Effekte der Antibiotika und Desinfektionsmittel von SP 7 integriert. Transkriptom-Experimente zeigen mögliche Stressreaktionen der Bakterien auf die Antibiotika. Die Suche nach und Sequenzierung von resistenten Mutanten aus den Kompetitionsexperimenten werden zeigen, ob die Schadstoffkonzentrationen ausreichen, um resistente Mutanten zu selektieren. Darüber hinaus wird dieses Projekt die Antibiogramme der isolierten fakultativ pathogenen Stämme aus SP 4, SP 5 und besonders SP 6 gegenüber klinisch relevanten Antibiotika bestimmen, um zu untersuchen, ob sich in Böden mit hohen bioverfügbaren Antibiotikakonzentrationen oder sogar auf den dort kultivierten Pflanzen fakultativ pathogene Bakterien mit Multiresistenzplasmiden anreichern, die klinisch hochrelevante Resistenzen (z. B. gegen Carbapeneme, Colistin) vermitteln. So leistet SP 3 einen entscheidenden Beitrag zu einem Verständnis der Interaktionen zwischen Schadstoffen, Antibiotikaresistenz und pathogenen Bakterien in einem sich ändernden Abwasserbewässerungssystem.
Die umweltfreundlichste und nachhaltigste Strategie die Gefahr des Feuerbrandbefalls in Kernobstanlagen zu bannen, ist die Züchtung widerstandsfähiger Sorten unter Nutzung von Resistenzgenen. Dies gilt insbesondere, da die meisten kommerziellen Sorten hoch anfällig für das verursachende Bakterium - Erwinia amylovora - sind und die Nutzung von Antibiotika zur Bekämpfung in Deutschland untersagt ist. Die Abstammung MAL0045 der Wildapfelart Malus fusca ist resistent gegen Feuerbrand. Auf Kopplungsgruppe 10 von MAL0045 konnte ein Major-QTL (Mfu10) für Feuerbrandresistenz in einer F1-Population von 134 Individuen identifiziert werden. In der anschließenden Feinkartierung des Lokus an 1888 Individuen wurde ein BAC-Klon (46H22), der Mfu10 enthält, identifiziert und sequenziert. Die Analyse der BAC-Sequenz führte zur Identifizierung eines Rezeptor-ähnlichem Proteinkinase-Gens als Kandidatengen. Inokulationen der ursprünglichen F1-Population mit unterschiedlich aggressiven E. amylovora-Isolaten führten zur Vermutung, dass MAL0045 weitere Resistenzfaktoren/-loci besitzt, die nicht kartiert werden konnten. Daher haben wir im vorangegangenem DFG-Projekt erstens vorgeschlagen, das Kandidatengen zu klonieren und in eine anfällige Sorte zu transformieren, um seine Funktion zu prüfen, und zweitens QTL-Kartierungen in F2-Populationen durchzuführen, um eventuelle homozygote Resistenzfaktoren aufzubrechen und dann nachweisen zu können. Die durchgeführten QTL-Analysen führten zur Identifizierung von zwei zuvor unentdeckten, signifikanten QTLs auf den Kopplungsgruppen 4 und 15. Darüber hinaus konnte durch eine Nanopore Minion-Resequenzierung der BAC-Sequenz von 46H22 ein einziger zusammenhängender Contig assembliert werden, der die Identifizierung von zwei zusätzlichen Kandidatengenen, beides Serin/Threonin-Kinase-Gene, ermöglichte. Transformationsexperimente zur Überexpression des ersten Kandidatengens haben zur Etablierung von 10 transgenen Linien geführt haben, die allerdings noch funktional charakterisiert werden müssen. Mit der Klonierung der zwei weiteren Kandidatengene in Transformationsvektoren und in eine anfällige Sorte zu transformieren, um ihre Funktion zu prüfenwurde bereits begonnen. Da die Funktionsfähigkeit der drei Kandidatengene im Zeitrahmen des laufenden Projekts, das bis Dezember 2022 läuft, nicht nachgewiesen werden kann, bitten wir um eine Verlängerung des Projektes um drei Jahre. Neben der Funktionalität der Kandidatengene sollen die neu entdeckten QTL durch Inokulationsversuche mit anderen E. amylovora-Isolaten verifiziert werden und diese Genorte auf weitere und möglichweise benachbarte Kandidatengene untersucht werden. Dazu ist eine hochwertige Genomsequenz von MAL0045 erforderlich, die im Rahmen des neuen Projektes erstellt werden soll. Ziel ist die Aufklärung der Feuerbrandresistenz von MAL0045 gegenüber allen Isolaten und die Nutzung dieses Wissens in der Züchtung widerstandsfähiger Apfelsorten.
The general objective of the research is to improve our understanding of organic matter stabilisation in soil. In addition to well established mechanisms of soil organic matter stabilisation such as bonding to minerals or inclusion in aggregates, the applicants recently have disclosed significant and varying antibiotic/antioxidative properties, which could confer inherent chemical stability. However, the molecular fundamentals of these properties are currently unknown. Therefore, specific objectives are: -Quantify antibiotic/antioxidant capacity of soil organic matter in a number of soils from experimental work in the UK and Germany.-Molecular characterisation and quantification of potential antibiotic and/or antioxidant molecules in those soils.-Assess the extent to which the molecules in (2) can account for the measured capacities in (1).-Assess the extent to which the molecules in (2) have been derived from lignin, tannin and/or other plant constituents.-Investigate which enzymatic reactions are affected by the effective molecules identified in (2) to (4).
Wiederverwendung von Abwasser (AW) in landwirtschaftlicher Bewässerung ist eine effiziente Möglichkeit, Wasser zu sparen und die Nahrungsmittelproduktion für eine wachsende Bevölkerung unter den Bedingungen des Klimawandels zu steigern. Infrastrukturinvestitionen führen in vielen Ländern zu einer Verlagerung von Bewässerung mit unbehandeltem AW hin zu behandeltem AW. SP 5 wird dazu beitragen, die Hypothesen zu prüfen, dass i) die Umweltkonzentrationen von Schadstoffen, die aus dem Boden freigesetzt und von Pflanzen aufgenommen werden, hoch genug sind, um Antibiotikaresistenzen zu selektieren und horizontalen Gentransfer (HGT) in Böden und Pflanzen auszulösen, und ii) der Bodentyp die Freisetzung von Schadstoffen und die damit verbundene Selektion von Antibiotikaresistenzen moduliert. Die Wirkung der Zugabe von behandeltem oder unbehandeltem AW zu Leptosolen, Phäozemen und Vertisolen, die seit >80 Jahren mit unbehandeltem AW bewässert werden, auf Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft und Häufigkeit von Antibiotikaresistenzgenen (ARG) sowie mobilen genetischen Elementen (MGE), die mit gramnegativen Bakterien (GNB) assoziiert sind, wird in einem gemeinsamen Inkubations- und Batch-Experiment in Gesamt-DNA getestet. HGT-Raten zwischen GNB werden für eine Teilmenge von Bodenproben bestimmt. Isolierte Enterobakterien (SP 6) werden auf das Vorhandensein übertragbarer Plasmide gescreent. Die Mobilisierung von ARG zu IncP-1-Plasmiden aufgrund der Selektion durch Antibiotika und Desinfektionsmittel, die dem AW zugesetzt und aus Boden freigesetzt werden, wird in einem Satellitenexperiment getestet. Dabei wird das Bodenbakterium Acinetobacter baylyi BD413, das IncP-1-Plasmide ohne ARG trägt, auf die unterschiedlich behandelten Böden aufgebracht, nach 28 Tagen isoliert und die Plasmide auf erworbene ARG gescreent. Die Relevanz der Pflanzen für Selektion und Ausbreitung von ARG und Transfer in die Nahrungskette wird im gemeinsamen Bodensäulexperiment mit monolithischen, "ungestörten", mit Koriander (Coriandrum sativum) bepflanzten Bodensäulen untersucht. SP 5 wird die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft in Phyllosphäre und Wurzeln/Rhizosphäre, die relative Häufigkeit von ARG und MGE von GNB und die HGT-Raten zwischen GNB bewerten. SP 5 bringt gleiches Fachwissen und gleiche Techniken in das gemeinsame Feldexperiment mit Koriander bepflanztem Phäozem-Boden ein, um kontrollierte Labor- und Gewächshausversuche mit realen Bedingungen zu verbinden, insbesondere im Hinblick auf Auswirkungen von Bewässerungswasserqualität auf Phyllosphärenbakterien, die unter Gewächshausbedingungen schwer zu untersuchen sind. Durch Verknüpfung der Ergebnisse und Fachkenntnisse mit Daten und Kenntnissen der anderen SP, ebenfalls mit Hilfe des integrierten mathematischen Modells (SP 7), trägt SP 5 zu einem mechanistischen Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Schadstoffen, Antibiotikaresistenzen und Pathogenen in sich verändernden AW-Bewässerungssystemen bei.
Potenziell gefährdet durch Rückstände von Antibiotika im Pferdekot, derzeit aber kein Bestandsrückgang erkennbar. Im Norden und Westen verbreitete Winterart, aber nur lokal, dort manchmal häufig. Aktuell in Westfalen ( Hannig & Kerkering 2015b), Region Hannover, Weser-Ems, Niederelbe, Schleswig-Holstein, Mecklenburg-Vorpommern und Sachsen-Anhalt ( Bleich et al. 2020). Neuerdings wird die Art auch aus Bayern gemeldet, wo sie 2015-2016 bei Erlangen in großer Anzahl festgestellt wurde ( Büttner 2018a); einer älteren Meldung aus dem Bayerischen Wald ( Apfelbacher 1993) liegt eine Fehlbestimmung zugrunde ( Rößner & Schaffrath 2020). Art der halboffenen Landschaft, bevorzugt durchlässige Sandböden, meist an Pferdekot.
Quaternäre Alkylammonium Verbindung (quaternary alkylammonium compounds, QAAC) sind zentrale Komponenten vieler Desinfektionsmittel und Tenside die in der Abwasserbehandlung nicht vollständig abgebaut werden. Stattdessen akkumulieren sie in Klärschlammen, Böden und Sedimenten. Verschiedene pathogene Bakterien haben bereits Resistenzen gegen QAACs entwickelt und QAAC Resistenzgene sind in Kläranlagen weit verbreitet und in der Umwelt nachweisbar, in die sie über Klärschlamme und Abwasser eingetragen werden können. Beunruhigend ist die Tatsache das QAAC Resistenzgene häufig gemeinsam mit Antibiotikaresistenzgenen auf genetischen Elementen zu finden sind. Die biozide Wirkung von QAACs hatte daher schon vor der SARS-CoV-2 für Bedenken gesorgt. Durch den deutlichen Anstieg des QAAC Verbrauchs seit Beginn der Pandemie hat sich das Risiko für mögliche negative Auswirkung auf die Umwelt deutlich erhöht. Die Auswirkung auf die öffentliche Gesundheit sind aktuell nicht abschätzbar. Unser Projekt hat daher zum Ziel folgende Hypothesen zu beantworten: (1) Als Konsequenz der SARS-CoV-2 Pandemie nehmen QAAC Konzentrationen, die in die Umwelt über geklärtes Abwasser und Klärschlamme gelangen deutlich zu.(2) Erhöhte QAAC Konzentration im Abwasser erhöhen die Entwicklung von QAAC- und Antibiotika (multi)- resistenzen in potentiell pathogenen und -Umweltbakterien. (3) Erhöhte QAAC Konzentrationen inhibieren den Abbau von Antibiotika was eine nichtabschätzbare Konsequenz für die Multiresistenzentwicklung bei Bakterien hat. In diesem Projekt ist geplant, die zunehmenden QAAC Konzentrationen seit Beginn der SARS-CoV-2 Pandemie in Kläranlagen und den beeinflussten Umweltkompartimenten zu messen. Des Weiteren sollen die Effekte auf die Antibiotikaresistenzgenverbreitung und Multiresistenzentwicklung bei potentiell Pathogenen und Umweltbakterien erfasst werden die in Kontakt mit den freigesetzten QAACs kommen.Unsere Probensets enthalten unter anderem monatlich gesammelte Schwebstoffproben des Flusses Saar sowie Abwasserzu- und abflussproben der Kläranlage sowie Proben von mit Abwasser bewässerten Böden aus Mexico City, die vor und nach März 2020 gesammelt wurden. Beide Probenahmeorte stehen in Zusammenhang mit nationalen und internationalen SARS-CoV-2 Hotspots. Basierend auf der Bedeutung des Umwelteinflusses der QAACs werden Inkubationsexperimente mit Boden und Flusswasser Inkubationsexperimente zu den Effekten der QAACs auf den Abbau von Pharmazeutika durchgeführt, was wiederum Konsequenzen auf Antibiotia (multi) resistenzentwicklung haben könnte. In einem multidisziplinären Ansatz soll unsere Studie die QAAC-„Footprint“ der Pandemie erfassen und ein realistisches Abbilden des Risikos der erhöhten QAAC Konzentrationen in der Umwelt als Konsequenz der SARS-CoV-2 Pandemie ermöglichen.
Multiresistente pathogene Bakterien, insbesondere solche die zu der sogenannten ESKAPE Gruppe zählen, Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa und Enterobacter spp., verursachen weltweit schwerwiegende Probleme bei der Behandlung infizierter Menschen. ESKAPE Bakterien findet man in hoher Abundanz in Abwasser, auch nach der Abwasserbehandlung. Die Freisetzung der ESKAPE Bakterien bei der Bewässerung von Agrarflächen mit Abwasser stellt ein großes gesundheitliches Risiko dar. Bisher ist wenig darüber bekannt welche Faktoren die Persistenz dieser Bakterien und die Weitergabe von Antibiotikaresistenten in der Umwelt beeinflussen. Nährstoffverfügbarkeit und das Vorhandensein von Antibiotika, Desinfektionsmitteln und Schwermetallen scheinen dabei eine entscheidende Rolle zu spielen. Die Veränderung des Bewässerung Regimes nach Langzeitbewässerung mit unbehandeltem Abwasser hin zu einer Bewässerung mit behandelten Abwasser wird die Abundanz dieser Einflussfaktoren und damit die Verbreitung und Persistenz von Pathogenen und den Resistenzenzgentransfer v.a. hin zu Umweltbakterien starke beeinflussen. Ziel von SP 6 ist es, diese Forschungshypothese der Sonderforschungsgruppe mit einem kultivierungsabhängigem Analyseansatz („Culturomics“) zu untersuchen. Es wird eine Stammsammlung multiresistenter Pathogener und Umweltbakterien aus den bewässerten Systemen erstellt. Die Bakterien sollen phylogenetisch bis auf die Stammebene identifiziert werden und ihre Resistenzprofile erfasst werden. Die mikrobiologischen Daten aus SP 6 sollen mit Daten zu der Freisetzung, den Konzentrationen und der Bioverfügbarkeit von Antibiotika und Desinfektionsmitteln sowie Informationen zu minimalen selektiven Konzentrationen, Abundanzen und Transferraten von Antibiotikaresistenzgenen korreliert werden. SP 6 trägt damit zu einem integrativem mathematischen Model zum Verbleib und zur Wirkung der Zielschadstoffe zu einem mechanistischem Verständnis der Interaktionen von Schadstoffen, Antibiotika und Pathogenen in dem veränderten Bewässerung Regimes bei
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 496 |
| Kommune | 11 |
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| Wirtschaft | 32 |
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| Type | Count |
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| Daten und Messstellen | 602 |
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|---|---|
| Boden | 974 |
| Lebewesen und Lebensräume | 1124 |
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