Mit der Veröffentlichung von Band 8 der "Roten Liste gefährdeter Tiere, Pflanzen und Pilze Deutschlands" legt das Bundesamt für Naturschutz am 13. Februar 2017 auch erstmals eine Gesamtartenliste für heimische Ständer- und Schlauchpilze vor. Die Informationen hatte die Deutsche Gesellschaft für Mykologie zusammengetragen. Die Großpilze gehören zu den beiden artenreichsten Gruppen der Echten Pilze, den Ständerpilzen und den Schlauchpilzen. Für 3.025 der in der Liste enthaltenen 6.120 Arten konnte die Gefährdungssituation aufgrund der vorhandenen Daten bewertet werden. Über 27 Prozent dieser Arten sind bestandsgefährdet. Weitere 728 Arten sind aufgrund ihrer extremen Seltenheit latent bedroht. Bei etwa der Hälfte der Pilzarten reichten die bisherigen Kenntnisse für eine Bewertung noch nicht aus. Großpilze werden so genannt, weil die sporenbildenden Strukturen bei ihnen eine gewisse Größe erreichen und somit auch ohne optische Hilfsmittel im Gelände gut erkennbar sind. In der letzten Fassung der Roten Listen 1996 wurden die Pilze noch unter den Pflanzen abgehandelt, entsprechend ihrer traditionellen systematischen Stellung. Ultrastrukturelle und molekulargenetische Untersuchungen haben in der jüngeren Vergangenheit aber die bisherigen Klassifikationssysteme der Pilze erheblich verändert.
Mit der vorliegenden Roten Liste Großpilze wird die Gefährdungsanalyse der Pilze Deutschlands abgeschlossen. Daten zu Flechten und Myxomyzeten sind bereits in Band 6 veröffentlicht worden. Die Großpilze gehören zu den beiden artenreichsten Gruppen der Echten Pilze: den Ständerpilzen und Schlauchpilzen. Vorgelegt wird für die in Deutschland nachgewiesenen Ständer- und Schlauchpilze eine Gesamtliste. Für 6.120 der in der Liste enthaltenen 9.259 Taxa wird die Gefährdungssituation bewertet. Über 13 % davon sind bestandsgefährdet. Für die Hälfte der bewerteten Arten liegen jedoch nicht genug Daten vor, um Rote-Liste-Kategorien zu ermitteln. Der Band bietet einen umfassenden Überblick über den Bestand und die Gefährdung der Großpilze. Die wesentlichen Gefährdungsursachen werden genannt. Es werden Handlungsempfehlungen für den Artenschutz abgeleitet. Wissensdefizite und Forschungsbedarf werden aufgezeigt. Ergänzt wird der Band durch eine Einführung in die Biologie und die Bedeutung aller Pilze und pilzähnliche Gruppen.
4.2.1 Pilze, Flechten und Pflanzen 4.2.1.1 Großpilze und Schleimpilze (Mycota et Myxomycetes) – D. PENKE & U. TÄGLICH Einleitung Pilze sind vorwiegend heterotrophe Organismen, die sich im Wesentlichen von lebenden und toten organischen Substanzen ernähren. Ihre Arten- vielfalt ist zurzeit noch nicht überschaubar, wobei mikroskopisch kleine Arten dominieren. Aus dem Reich der Pilze werden in dieser Arbeit insbesondere die Makromyceten (Großpilze) berücksichtigt, außerdem finden Myxomyceten (Schleimpilze) sowie einige Zygomyceten Ein- gang. Behandelt werden bei den Makromyceten die Ordnungen Agaricales, Aphyllophorales s. l., Russulales und ausgewählte Gattungen aus der Klasse der Ascomyceten, soweit sie zu den Groß- pilzen gerechnet werden können. Aufgrund der Ernährungs- und Lebensweise wird unterschie- den in: • Saprophyten, die auf pflanzlichen Resten oder im Humus des Bodens leben und tote organische Substanz abbauen, • Mykorrhiza-Pilze, die eine Lebensgemein- schaft mit Pflanzen bilden und • Parasiten, die lebende Organismen befallen. Daraus ergibt sich ein vielfältiges Artenspektrum, zumal diese Großpilze die unterschiedlichsten Bio- tope besiedeln und praktisch in fast allen Naturräu- men zu finden sind. Im Naturhaushalt besitzen Pilze wichtige Funk- tionen beim Abbau und der Remineralisation or- ganischer Substanz. Sie fungieren somit z. T. als Regulierer eines Stoffkreislaufes, den andere Or- ganismen nicht übernehmen können. Weiterhin sind einige Arten als Mykorrhiza-Bildner eine un- verzichtbare Existenzgrundlage für zahlreiche Ge- fäßpflanzen. Zahlreiche Phanerogamen sind mehr oder weniger abhängig von ihren Mykorrhiza- Partnern, wie z. B. Orchideen. Ihre Bedeutung für den Artenschutz darf somit nicht unterschätzt werden, auch wenn die Pilzarten selbst z. T. nicht auffällig in Erscheinung treten. Neben ihrer Be- deutung im Stoffkreislauf der Natur können zahl- reiche Arten als Bioindikatoren angesehen wer- den. Großpilze reagieren nicht nur auf Klima- und Wetterveränderungen, sondern auch sehr sensi- bel auf anthropogene Umweltbeeinflussung (z. B. Immissionen aus der Luft, Bodenversauerung, Änderung der Bewirtschaftungsformen in der Landwirtschaft oder forstwirtschaftliche Eingriffe), infolge dessen eine relativ große Artenfluktuation zu verzeichnen ist. Daneben sind gerade Großpilze auch als Speise- bzw. Giftpilze von Bedeutung. Während zahlreiche Blütenpflanzen in der Regel ein größeres Beharrungsvermögen zeigen und ab- sterbende Biotope immer noch (zwar individuen- ärmer) besiedeln, ist demgegenüber ein soforti- ges Ausbleiben bestimmter Pilzarten bei Beein- trächtigungen des Lebensraumes zu verzeichnen. Die Auswertung ökologischer Pilzkartierungen lässt somit eine unmittelbare Aussage über den Zustand des jeweiligen Biotops zu. Neben den Großpilzen aus den Gruppen der Basidiomyceten (Ständerpilze) und Ascomyceten (Schlauchpilzen), die den Großteil der hier be- handelten Arten stellen und die z. T. auch Laien bekannt sind, werden auch Hypogäen und die Myxomyceten (Schleimpilze) behandelt. Die Hypo- gäen stellen keine systematisch homogene Gruppe dar. Sie bilden die Fruchtkörper unter der Laubstreu oder in geringer Tiefe des Ober- bodens. Wegen der unauffälligen Lebensweise waren Funde dieser Artengruppe bisher eher nur zufällig. Von den ca. 1.000 weltweit beschriebenen Myxo- myceten wurden im Untersuchungsgebiet bisher 106 Arten nachgewiesen. Schleimpilze sind eine Gruppe von Lebewesen, welche die meiste Zeit ihres Lebenszyklus im Verborgenen verbringen und erst während der Ausbildung der Fruchtkörper auffällige Erscheinungsformen zeigen und dadurch nachgewiesen werden können. Myxomyceten sind überall zu finden. Die größte Artenzahl lebt an Holz, wobei sowohl lebendes als auch totes Holz besiedelt wird. Andere Arten leben am Boden, fruktifizieren auf Laub, krautigen Pflanzen oder vorjähriges Gras und Pflanzenreste. Erfassungsstand Der Bearbeitungsstand im Erfassungsgebiet ist räumlich und zeitlich differenziert zu betrachten. Es sind nur wenige historische Quellen bekannt, die zudem nur bedingt verwendet werden kön- nen. In der "Flora Anhaltina" von SCHWABE (1838, 1839) und in der "Flora von Halle" von GARCKE (1856) sind Angaben zu Pilzvorkommen, die das zu beschreibende Gebiet betreffen könnten, oft nicht genau zu lokalisieren. Erste genauere pilz- floristische Angaben stammen aus Karteien von Amateur-Mykologen. Pfarrer CARL LINDNER, der im Gebiet um Freyburg, Naumburg und Bad Kösen in den Jahren 1913 bis 1947 wirkte, registrierte bereits etwa 750 Arten. Diese Angaben sind aber noch nicht vollständig ausgewertet, zumal auf- grund von taxonomischen und Bestimmungspro- blemen zahlreiche Arten als kritisch zu betrach- ten sind. Trotzdem lässt sich hier bereits ein typi- sches Artenspektrum erkennen. Ihm folgte der Bankangestellte WERNER METZE (1908-1988) mit 127 Abb. 4.1: Nachweise von Groß- pilzen und Schleimpilzen pilzfloristischen Arbeiten vor dem 2. Weltkrieg und in den fünfziger Jahren in der Umgebung von Naumburg. Die Ergebnisse sind in der Standort- kartei von KARL KERSTEN (Lektor für Pilzkunde an der Martin-Luther-Universität Halle) eingearbeitet worden. Für die Pilzfloristik war und ist KERSTENS Wirken von unschätzbarem Wert. Bedeutend sind die Arbeiten des Chemikers und Lehrers KARL-HEINZ SAALMANN (1893-1971), der ab 1945 in Weißenfels wirkte. Er ist nicht nur be- kannt durch seine Pilzaquarelle (ca. 2.000 befin- den sich im Herbar Haussknecht der Friedrich- Schiller-Universität Jena), sondern auch durch seine Studien zu den schwierigen Gattungen Inocybe und Cortinarius. Die Fortsetzung dieser Studien durch M ANFRED HUTH aus Freyburg schlagen sich in einem sehr guten Kenntnisstand in diesen Gattungen nieder. Fast gleichzeitig wirkte in Weißenfels PAUL NOTHNAGEL (1897-1976), der sich Spezialkennt- nisse über Ascomyceten aneignete (besonders die Gattungen Peziza, Helvella und Morchella). Seine Kartei, die auch zahlreiche Nachweise für das Saale-Unstrut-Triasland enthält, befindet sich bei U TE NOTHNAGEL, die in die Fußstapfen ihres Vaters trat. Eine Intensivierung der mykofloristischenArbeiten ist etwa ab 1970 zu registrieren. Ab dieser Zeit gibt es umfangreiche Fundortkarteien, die für das Erfassungsgebiet ausgewertet werden können. Die wichtigsten Datenquellen sind also neuerer 128 Art. Neben den Kartierungs-Unterlagen der Flo- risten sind zu nennen: • Pilzflora der DDR (1987) • Checkliste der Pilze Sachsen-Anhalts (1999) • die in Arbeit befindliche Pilzflora von Sachsen- Anhalt • Exkursionsprotokolle des LFA, soweit sie das zu behandelnde Gebiet betreffen • Verbreitungskarten für Ostdeutschland (aus- gewählte Arten). Für die Datensammlung im Saale-Unstrut- Triasland wurden die historischen Quellen, Her- barien (Halle, Jena, Leipzig) sowie die Nachlässe von K. KERSTEN, P. NOTHNAGEL und K.-H. SAALMANN ausgewertet. Umfangreiche aktuelle Daten stam- men aus der Kartierung durch mykologische Ar- beitskreise (Fachgruppe Mykologie Merseburg, Landesfachausschuß Mykologie im NABU Deut- schland e.V.), aus der Auswertung von Pilzbera- tungen (vorwiegend Ziegelrodaer Forst) und Ein- zelaufzeichnungen zahlreicher Amateurmykologen. Die gezielte Kartierung im südlichen Teil des Saale-Unstrut-Triaslandes ergab einen erstaunli- chen Artenreichtum (Abb. 4.1, 4.2). Entsprechend der geschilderten Datenlage (wenige historische Quellen) lassen sich aber kaum verschollene bzw. ausgestorbene Arten mit Sicherheit angeben, zumal zahlreiche ältere Angaben einer kritischen Beurteilung nach heutigen Erkenntnissen nicht standhalten. Demgegenüber stehen aber, bedingt durch die intensive aktuelle Kartierung im Unter- Abb. 4.2: Nachweise von ausge- wählten Groß- und Schleimpilzen suchungsgebiet, nicht wenige Neu- bzw. Erstnach- weise für Sachsen-Anhalt oder Deutschland. Gemäß der eingeschätzten Datenlage und des Erfassungsstandes ist der Nachweis der vorkom- menden Arten noch unvollständig, jedoch kann er als repräsentativ angesehen werden. Bedeutung des Saale-Unstrut-Trias- landes für die Pilze Im Saale-Unstrut-Triasland sind bisher 1.950 der über 3.000 bisher in Sachsen-Anhalt nachgewie- senen Pilzarten festgestellt worden. Davon wer- den 102 Spezies als landschaftsraumbedeutsam eingestuft (Tab. 4.2). Das entspricht 5 % der lan- desweit erfassten Arten. Dieses Artenspektrum kann als außerordentlich hoch angesehen wer- den – die überregionale Bedeutung des Saale- Unstrut-Triaslandes bestätigt sich somit auch durch die Erkenntnisse auf dem Gebiet der My- kologie. Die Ursachen für den Artenreichtum liegen in den klimatischen und geologischen Besonderheiten des Untersuchungsgebietes. Daraus sowie aus den spezifischen Nutzungsverhältnissen resultie- ren ein besonderer Strukturreichtum und die Viel- gestaltigkeit der Lebensräume, was vielen Arten, darunter zahlreiche regionale Besonderheiten und seltene Arten, die Existenz ermöglicht. Das zum mitteldeutschen Trockengebiet gehören- de Saale-Unstrut-Triasland ist durch ein relativ niederschlagsarmes, sommerwarmes und winter- mildes Klima charakterisiert. Die jährlichen Nie- derschläge schwanken, von West nach Ost ab- nehmend, zwischen 600 und 500 mm, wobei in den Niederungen der Unstrut sogar Werte unter 500 mm zu verzeichnen sind. Die Pilzflora zeigt daher einige Besonderheiten durch das Vorkom- men östlicher und südlicher Elemente, wie bei- spielsweise einige Cortinarien, deren Verbrei- tungsareal vorwiegend mediterran ist. Geologisch bedeutsam für das sehr differenzierte Artenspektrum der Großpilze sind u. a. Sand- steine in Hanglagen oder auf Plateaus, Muschel- kalkhänge an der Unstrut und Saale sowie lößbe- deckte Muschelkalkplateaus. Eine Reihe von Pilzen weist eine direkte Bindung an den Kalkgehalt des Untergrundes auf. So ist es wahrscheinlich, dass Schleimpilze, die Kalk in ihre Fruktifikationen ein- lagern, den notwendigen Kalk aus mineralreichen Böden erhalten. Deshalb ist es nicht verwunder- lich, dass im Untersuchungsgebiet im Bereich der kalkhaltigen Böden der Hauptanteil der Arten aus der Familie der Physarales nachgewiesen werden konnten. Auch einige Mykorrhiza-Pilze werden ausschließlich auf kalkreichen, teilweise ausgesprochen wärmebegünstigten Standorten wie Orchideen-Buchenwäldern gefunden. Die Ar- beiten zum Arten- und Biotopschutzprogramm bestätigen auch, dass Gebiete kalkhaltiger Böden besonders hypogäenreich sind. 129
Einzelbestandteile: Vorwort; Inhaltsverzeichnis; Einführung Synoptische Einführung in das Untersuchungsgebiet sowie in die Hintergründe, Modalitäten, Methoden und Ergebnisse der zoologischen und botanischen Intensiverfassung sowie Anhang Die Geologie der Umgebung von Altenahr Das Georelief und die Böden im Naturschutzgebiet "Ahrschleife bei Altenahr" sowie Anhang Zum Klima des Naturschutzgebietes "Ahrschleife bei Altenahr" sowie Anhang Hydrologische Betrachtung des Naturschutzgebietes "Ahrschleife bei Altenahr" Untersuchungen zur Pilzflora Basidiomycetes et Ascomycetes) des Naturschutzgebietes "Ahrschleife bei Altenahr" und angrenzender Gebiete Zur Flechtenflora (Lichenes) des Naturschutzgebietes "Ahrschleife bei Altenahr" sowie Anhang Untersuchungen zur Moosflora (Bryophyta) des Naturschutzgebietes "Ahrschleife bei Altenahr" Übersicht der Gefäßpflanzenflora (Tracheophyta) des Langfigtales (TK 5407/44 - 5408/33) sowie Auswertungen zu ihrer Soziologie und Autökologie sowie Anhang Vegetationseinheiten und Bodennutzung im Naturschutzgebiet "Ahrschleife bei Altenahr" sowie Anhang Das Makrozoobenthos der Ahr im Naturschutzgebiet "Ahrschleife bei Altenahr" sowie Anhang Zur Weichtierfauna (Mollusca) des Naturschutzgebietes "Ahrschleife bei Altenahr" Die Springschrecken (Orthoptera: Saltatoria) des Naturschutzgebietes "Ahrschleife bei Altenahr" sowie Anhang Fransenflügler (lnsecta: Thysanoptera) im Naturschutzgebiet "Ahrschleife bei Altenahr" und in einer benachbarten Weinbergsbrachfläche Die Ameisen (Hymenoptera: Formicidae) des Naturschutzgebietes ''Ahrschleife bei Altenahr'' und angrenzender Gebiete Soziale Faltenwespen (Hymenoptera: Vespidae) des Naturschutzgebietes "Ahrschleife bei Altenahr" und angrenzender Bereiche Grab- und Wegwespen (Hymenoptera, Aculeata: Sphecidae et Pompilidae) des Naturschutzgebietes "Ahrschleife bei Altenahr" und einer angrenzenden Weinbergsbrache Die Wildbienenfauna (Hymenoptera, Aculeata: Apidae) des Naturschutzgebietes "Ahrschleife bei Altenahr" und benachbarter Gebiete sowie Anhang Die Netzflügler (Neuroptera s. l.) des Naturschutzgebietes "Ahrschleife bei Altenahr" und angrenzender Weinbergsbrachflächen Beitrag zur Großschmetterlingsfauna (Insecta: Macrolepidoptera) des Naturschutzgebietes "Ahrschleife bei Altenahr" und angrenzender Weinbergsbrachen sowie Anhang Minierfliegen (Diptera: Agromyzidae) aus Malaise-Fallen in spezifischen Pflanzengesellschaften: Ein Weinberg der Ahr-Eifel in Entwicklung zu einem Felsenbirnen-Gebüsch (Cotoneastro-Amelanchieretum) Gesamtausgabe
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Jacobs University Bremen GmbH, School of Engineering and Science durchgeführt. Valorisation of side-streams of the Citrus industry using the genetic diversity of monokarya from the basidiomycete Pleurotus sapidus. The genetic diversity of the basidiospores of Pleurotus sapidus (MKs) obtained from two dikaryotic strains of P. sapidus (Dk421 and Dk3174) will be exploited. Mks with high growth rate on milled Citrus peel, pulp and seed of orange, tangerine, lemon will be selected and grown as solid state and submerged fermentation (SF). Metabolites will be extracted and evaluated for biological activities. Samples before and after the fungal transformation taken from SSF and SF cultures will be analysed. Rapid product analyses using TLC and established coupled HPLC-DAD-ELSD will focus on the most promising strains. Specific targets are flavonoids with an increased number of hydroxyl groups on the B-ring, -- or -- unsaturated carbonyls, and terpenoids from the oxo-functionalisation of limonene, citronellal and farnesene isomers. High resolution and multi-dimensional GC-MS and multireaction monitoring (varying MS collision energies) will be used. Extracts from various strain/culture combinations (SSF or SF) will be lyophilized and milled. One fraction of each sample will be tested for its biopesticide action, and another one for its quality as feed supplement. Five and 150 L fermenters will be operated to scale-up the results. SSF will be carried out in a rotary drum solid-substrate fermentation system. The project is comprised of seven major work packages: 1. Generation and selection of the monokaryons (CITER) 2. Growth of the monokaryons (CITER) 3. Selection of the optimal culture conditions to obtain bioactive compounds using the selected Mk form step 2. (CITER, LUH, JLU, JUB) 4. Analytical evaluation of the biotransformation/conversion products (LUH, JLU) 5. Automated screening of Mks by chiral GC-GC (JLU) 6. Bioactivity test of crude extracts obtained from SSF and SF (IMBIV, IIB) 7. Bioprocess design and scale-up (JLU, JUB)
Das Projekt "Mykorrhizabildung bei der Fichte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Fakultät Landwirtschaft und Gartenbau, Institut für Landespflege und Botanik, Lehrstuhl für Botanik durchgeführt. Die Physiologie der Waldbaeume wird entscheidend von der Mykorrhiza bestimmt, einer Symbiose mit Pilzen im Wurzelbereich. Bei der experimentellen Waldschadensforschung ist es daher wichtig, Probenmaterial mit etablierten Mykorrhizen zu verwenden. In verschiedenen Faellen wird Klonmaterial von Pflanzen benoetigt, die sich z.B. durch Stresstoleranz oder Resistenz gegenueber bestimmten Pathogenen auszeichnen. Wegen der genetischen Variabilitaet entfallen Baumsaemlinge, obwohl sich diese verhaeltnismaessig einfach mykorrhizieren lassen. Vielmehr muss dann auf bewurzelte Stecklinge aus einem definierten Klon zurueckgegriffen werden. Ausserdem ist auf eine standardisierte Mykorrhiza-Zusammensetzung zu achten. Wir zeigen am Beispiel bewurzelter Fichtenstecklinge, dass sich innerhalb von drei bis sechs Monaten mit dem Basidiomyceten Paxillus involutus (Kahler Krempling) und Pisolithus tinctorius (Erbsenstreuling) unter definierten Bedingungen eine Ektomykorrhiza etablieren laesst. Auxinbestimmungen mit Hilfe von Enzymimmunoassays haben gezeigt, dass mit der Mykorrhizierung eine betraechtliche Steigerung der Beta-Indolessigsaeure-Produktion einhergeht.
Das Projekt "Entwicklung und Etablierung innovativer enzymatischer Verfahren zur Entfernung von Pflanzenresten aus Wolle und zur Bleiche von Baumwolle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Deutsches Wollforschungsinstitut durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung und industrielle Umsetzung alternativer Verfahren zur Carbonisur von Wolle und zur Baumwollbleiche unter Verwendung oxidativer Enzyme, die im Rahmen des Projekts für diese beiden Anwendungsbereiche produziert und optimiert werden. Konventionell kommen sowohl bei der Carbonisur als auch bei der Baumwollbleiche Chemikalien zum Einsatz, die Abwasser und Maschinenteile belasten. Ziel des 1. Teilbereichs des vorliegenden Verbundvorhabens ist, mit Hilfe der enzymkatalysierten Oxidation von Vegetabilien in Wolle, die bei der klassischen Carbonisur eingesetzten Chemikalienmengen zu reduzieren und die Schädigung der Wolle zu minimieren. Durch die Anwendung von Oxidoreduktasen wird ein in der Papierherstellung erprobtes Verfahren für die Woll-industrie nutzbar gemacht. Ziel des 2. Teilbereichs ist, mit Hilfe von Oxidoreduktasen die farbigen Begleitstoffe der Baumwolle zu zerstören. Durch die enzymatische Bleiche sollen die Menge an Lauge, die bei der Peroxid-Bleiche benötigt wird, und die Salzfracht im Wasser entscheidend reduziert sowie auf den Zusatz von anorganischen Salzen als Stabilisatoren verzichtet werden können. Fazit: Die Identifizierung der an der Bleiche beteiligten Enzyme und des Mechanismus ist ein für die gesamte Textil-, Papier- und Zellstoffindustrie sehr bedeutendes Gebiet. Durch die von den Projektpartnern bisher erbrachten wissenschaftlichen Leistungen ist gezeigt worden, dass von den untersuchten Basidiomyceten ein extrazelluläres Enzymgemisch produziert wird, mit dem Baumwolle bis zu einem technisch interessanten Weißgrad gebleicht werden kann. Ein Ersatz der Wollcarbonisur durch den Einsatz dieser Systeme ist zur Zeit noch nicht realisierbar.
Das Projekt "Katalyse im Zentrum nachhaltiger Verfahren der Chemie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau, Lehrgebiet für Bioverfahrenstechnik durchgeführt. Die derzeit eingesetzten Verfahren zur Herstellung chemisch-technischer Produkte aus Lignocellulose-haltigen Rohstoffen wie z.B. Holz sind nahezu ausschließlich auf die Gewinnung von Zellstoff ausgerichtet und fokussieren weniger auf eine vollständige Nutzung aller Inhaltstoffe. Insbesondere das bei den momentanen Prozessen anfallende Lignin wird nur unzureichend verwendet (z.B. Energiegewinnung durch Verbrennung). Lignin ist neben Cellulose der Hauptbestandteil des Holzes und somit ein Rohstoff, der in großen Mengen vorhanden ist. Lignin wird im Wesentlichen unter natürlichen Bedingungen durch radikalische Polymerisation von Coumaryl-, Coniferyl- und Sinapylalkoholen gebildet. Dabei entsteht ein Netzwerk von C-O- und C-C-verknüpften Bausteinen, somit stellt Lignin eines der wichtigsten Biopolymere dar. Um eine effiziente Nutzung von Lignin zu erreichen, werden bioverfahrenstechnische Methoden eingesetzt. Selektive Oxidationsreaktionen, die aliphatische OH-Gruppen oxidieren sowie zu Etherspaltungen führen, sind Bestandteil dieser Methoden. Auf diese Weise lässt sich die Ligninstruktur selektiv angreifen und abbauen, was zu hydroxylierten und methoxylierten Aromaten führt (z.B. Vanillin), die als wertvolle Ausgangsverbindungen für chemische und pharmazeutische Industrie von großem Interesse sind. Verschiedene Enzyme aus der Gruppe Laccasen und Peroxidasen (Mangan-, Ligninperoxidase) sind in der Lage Lignin entweder oxidativ abzubauen oder in radikalischer Reaktion zu polymerisieren. Darüber hinaus können verschiedene Pilze aus der Gruppe der Basidiomyceten, eingesetzt werden, die Lignin verstoffwechseln. In Kooperation mit den Arbeitsgruppen (AG Thiel, AG Hartung, AG Ernst, FB Chemie, TU Kaiserslautern) aus der Chemie sollen chemischen Katalysatoren untersucht werden, inwiefern die Kombinationen mit Enzymsystemen das entsprechend aktiviertes Lignin in seine Monomere aufspalten lässt, geeignet sind. Dabei sollen die entstandenen Fragmente des Lignins mittels MALDI-MS und NMR untersucht werden.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Lebensmittelchemie und Lebensmittelbiotechnologie durchgeführt. Großvolumige Nebenströme der industriellen Citrus-Verarbeitung werden mit Basidiomyceten fermentiert, um neben Pilzbiomasse hochwertige Metabolite wie Aromen und funktionelle Lebensmittelinhaltsstoffe zu gewinnen. Monokaryotische Stämme (Mks) des Basidiomyceten Pleurotus sapidus werden auf Schrägagar direkt in Headspace-Vials auf dem Multi-Purpose-Sampler eines Gaschromatographiesystems kultiviert und vollautomatisiert mittels GC-Tandemmassenspektrometrie analysiert. Interessante Stämme werden anschließend zusätzlich olfaktometrisch mittels GC-MS/MS-O untersucht. Die potentesten Stämme werden in Emers- und Submerskulturen überführt und die jeweils gebildeten Aromastoffe qualitativ und quantitativ erfasst. Nichtflüchtige Aromapräkursoren werden zudem hochsensitiv mittels UHPLC-MS/MS detektiert. Mittels multidimensionaler Gaschromatographie in Kopplung mit einem massenspektrometrischen Detektor werden chirale Verbindungen getrennt und charakterisiert. Um den Partnern hinreichende Mengen an Probenmaterial für die Testung der insektiziden und fungiziden Aktivität ebenso wie für die Fütterungsexperimente mit Fischen zur Verfügung stellen zu können, ist eine weitere Maßstabsvergrößerung des Fermentationsprozesses ebenso erforderlich wie die Entwicklung eines geeigneten Downstream-Processings. Am LCB werden dafür Submerskulturen im 150 L-Bioreaktor mit 100 L Medium geführt. Kulturüberstand und Myzel werden mittels Filtration voneinander getrennt, das Myzel eingefroren, ggf. zur Standardisierung lyophilisiert und den Projektpartnern zur Verfügung gestellt.
Das Projekt "Pilzsymbiosen bei Horn- und Lebermoosen im tropischen Bergregenwald in Abhängigkeit von Standort und verwandtschaftlicher Stellung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Staatliches Museum für Naturkunde Stuttgart, Abteilung Botanik durchgeführt. Pilzsymbiosen von Leber- und Hornmoosen spielen eine wichtige Rolle für die Funktion und Stabilität des Naturhaushaltes. Über das Ausmaß dieser Wechselbeziehungen und die beteiligten Moos- und Pilzarten ist wenig bekannt. Tropische Arten wurden dabei kaum untersucht. Eine ökologisch orientierte Erhebung mit systematischem Screening fehlt überhaupt. Die vorliegenden Untersuchungen weisen auf eine Abhängigkeit der Pilzsymbiosen von Standort und verwandtschaftlicher Stellung hin. Ursprüngliche Lebermoose haben Zygomyceten, abgeleitete Arten Asco- und Basidiomyceten zum Partner. Bei den Pilzen sind Basidiomyceten aus der Verwandtschaft der Sebacinaceae besonders interessant, da deren Vertreter auch bei Ericaceen und Orchideen als Symbionten auftreten. Lebermoose dienen hier möglicherweise als Vectoren. Deshalb sollen besonders Vertreter dieser Pilzgruppe ultrastrukturell und molekularbiologisch untersucht werden. Moose dominieren oft die Pionierphase der Bodenbesiedlung und sind deshalb ein wichtiger Erosionschutz. Der Ablauf der Besiedlung ist in tropischen Regenwäldern kaum untersucht. Ein Vergleich von Rutschungsflächen in und außerhalb des Primärwaldes soll klären, wie durch Anzucht und gezielte Aussaat von besonders geeigneten Moosarten ein besserer Erosionsschutz erreicht werden kann und ob Moose an der Mykorrhizierung von Blütenpflanzen beteiligt sind.
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