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Auswirkungen von Glyphosat auf aus Tierhaltungen stammende Bakterien

Das Projekt "Auswirkungen von Glyphosat auf aus Tierhaltungen stammende Bakterien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Leipzig, Institut für Biochemie durchgeführt. Das Ziel des Forschungsvorhabens besteht darin, Hinweise zu erlangen ob und wenn ja in welcher Weise der Einsatz von Glyphosat eine Beeinflussung des mikrobiellen Ökosystems in der Nutztierhaltung nach sich zieht. Dabei soll das Hauptaugenmerk neben i) einer möglichen Resistenzinduktion gegen Glyphosat darauf gerichtet sein, ii) den Einfluss des Herbizids und seiner Begleit- oder Trägerstoffe auf die Anreicherung tier- und humanmedizinisch relevanter Keime (Zoonose-Erreger) sowie auch auf wichtige antibiotikaresistente Erreger bei Schweinen und Rindern zu untersuchen sowie iii) eine mögliche Chelatbildung durch Glyphosat und die daraus folgende Beeinträchtigung der Resorptionsvorgänge und iv) den Einfluss von Glyphosat auf die bakteriellen Proteinsynthese bei Rindern zu untersuchen. Hierzu soll zunächst ein Screening von Tier- und Umweltisolaten relevanter Keime auf eine vorliegende Glyphosat-Resistenz mittels MHK-Bestimmung durchgeführt werden. Anschließend wird die Frage, ob Glyphosat und/oder Beistoffe/Netzmittel eine Resistenzinduktion in Bakterien hervorrufen können, durch Passagen ausgewählter Isolate relevanter Zoonose-Erreger mit subletalen Glyphosat-Konzentrationen gefolgt von einer MHK-Bestimmung beantwortet. Gefundene MHK-Erhöhungen werden molekularbiologisch aufgeklärt. Zudem wird die Wirkung von Glyphosat und deren Beistoffen im Fermenter-Modell sowie im Tiermodell jeweils für Schweine und Rinder untersucht. Hierbei werden mögliche qualitative und quantitative Veränderungen des enteralen/ruminalen Mikrobioms einschließlich relevanter Zoonoseerregern in Folge einer Glyphosatzugabe molekularbiologisch und kulturell untersucht sowie der enterale/ruminale Glyphosat-Abbau. Zudem wird im ruminalen Fermenter-Modell sowie bei Rindern der Einfluss von Glyphosat und Trägerstoffen/Netzmittel auf die mikrobielle Proteinsynthese sowie eine etwaige Chelatbildung und daraus folgend die Beeinflussung der Absorption und des Stoffwechsel von Mineralstoffen untersucht.

Auswirkungen von Glyphosat auf aus Tierhaltungen stammende Bakterien

Das Projekt "Auswirkungen von Glyphosat auf aus Tierhaltungen stammende Bakterien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie Universität Berlin, Institut für Tier- und Umwelthygiene im Zentrum für Infektionsmedizin durchgeführt. Das Ziel des Forschungsvorhabens besteht darin, Hinweise zu erlangen ob und wenn ja in welcher Weise der Einsatz von Glyphosat eine Beeinflussung des mikrobiellen Ökosystems in der Nutztierhaltung nach sich zieht. Dabei soll das Hauptaugenmerk neben i) einer möglichen Resistenzinduktion gegen Glyphosat darauf gerichtet sein, ii) den Einfluss des Herbizids und seiner Begleit- oder Trägerstoffe auf die Anreicherung tier- und humanmedizinisch relevanter Keime (Zoonose-Erreger) sowie auch auf wichtige antibiotikaresistente Erreger bei Schweinen und Rindern zu untersuchen sowie iii) eine mögliche Chelatbildung durch Glyphosat und die daraus folgende Beeinträchtigung der Resorptionsvorgänge und iv) den Einfluss von Glyphosat auf die bakteriellen Proteinsynthese bei Rindern zu untersuchen. Hierzu soll zunächst ein Screening von Tier- und Umweltisolaten relevanter Keime auf eine vorliegende Glyphosat-Resistenz mittels MHK-Bestimmung durchgeführt werden. Anschließend wird die Frage, ob Glyphosat und/oder Beistoffe/Netzmittel eine Resistenzinduktion in Bakterien hervorrufen können, durch Passagen ausgewählter Isolate relevanter Zoonose-Erreger mit subletalen Glyphosat-Konzentrationen gefolgt von einer MHK-Bestimmung beantwortet. Gefundene MHK-Erhöhungen werden molekularbiologisch aufgeklärt. Zudem wird die Wirkung von Glyphosat und deren Beistoffen im Fermenter-Modell sowie im Tiermodell jeweils für Schweine und Rinder untersucht. Hierbei werden mögliche qualitative und quantitative Veränderungen des enteralen/ruminalen Mikrobioms einschließlich relevanter Zoonoseerregern in Folge einer Glyphosatzugabe molekularbiologisch und kulturell untersucht sowie der enterale/ruminale Glyphosat-Abbau. Zudem wird im ruminalen Fermenter-Modell sowie bei Rindern der Einfluss von Glyphosat und Trägerstoffen/Netzmittel auf die mikrobielle Proteinsynthese sowie eine etwaige Chelatbildung und daraus folgend die Beeinflussung der Absorption und des Stoffwechsel von Mineralstoffen untersucht.

Auswirkungen von Glyphosat auf aus Tierhaltungen stammende Bakterien

Das Projekt "Auswirkungen von Glyphosat auf aus Tierhaltungen stammende Bakterien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Fakultät Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt, Lehrstuhl für Tierernährung durchgeführt. Das Ziel des Forschungsvorhabens besteht darin, Hinweise zu erlangen ob und wenn ja in welcher Weise der Einsatz von Glyphosat eine Beeinflussung des mikrobiellen Ökosystems in der Nutztierhaltung nach sich zieht. Dabei soll das Hauptaugenmerk neben i) einer möglichen Resistenzinduktion gegen Glyphosat darauf gerichtet sein, ii) den Einfluss des Herbizids und seiner Begleit- oder Trägerstoffe auf die Anreicherung tier- und humanmedizinisch relevanter Keime (Zoonose-Erreger) sowie auch auf wichtige antibiotikaresistente Erreger bei Schweinen und Rindern zu untersuchen sowie iii) eine mögliche Chelatbildung durch Glyphosat und die daraus folgende Beeinträchtigung der Resorptionsvorgänge und iv) den Einfluss von Glyphosat auf die bakteriellen Proteinsynthese bei Rindern zu untersuchen. Hierzu soll zunächst ein Screening von Tier- und Umweltisolaten relevanter Keime auf eine vorliegende Glyphosat-Resistenz mittels MHK-Bestimmung durchgeführt werden. Anschließend wird die Frage, ob Glyphosat und/oder Beistoffe/Netzmittel eine Resistenzinduktion in Bakterien hervorrufen können, durch Passagen ausgewählter Isolate relevanter Zoonose-Erreger mit subletalen Glyphosat-Konzentrationen gefolgt von einer MHK-Bestimmung beantwortet. Gefundene MHK-Erhöhungen werden molekularbiologisch aufgeklärt. Zudem wird die Wirkung von Glyphosat und deren Beistoffen im Fermenter-Modell sowie im Tiermodell jeweils für Schweine und Rinder untersucht. Hierbei werden mögliche qualitative und quantitative Veränderungen des enteralen/ruminalen Mikrobioms einschließlich relevanter Zoonoseerregern in Folge einer Glyphosatzugabe molekularbiologisch und kulturell untersucht sowie der enterale/ruminale Glyphosat-Abbau. Zudem wird im ruminalen Fermenter-Modell sowie bei Rindern der Einfluss von Glyphosat und Trägerstoffen/Netzmittel auf die mikrobielle Proteinsynthese sowie eine etwaige Chelatbildung und daraus folgend die Beeinflussung der Absorption und des Stoffwechsel von Mineralstoffen untersucht.

Teilvorhaben 2

Das Projekt "Teilvorhaben 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Physiologisches Institut durchgeführt. Das Gesamt-Ziel des Kooperationsprojekts ist die Optimierung von Biogaserträgen aus nachwachsenden cellulosebasierten Substraten (cbS). Es soll eine signifikante Verbesserung der Wirtschaftlichkeit in der Biogasproduktion erreicht und die zunehmende Flächenkonkurrenz zwischen Energie- und Nahrungsmittelpflanzen entschärft werden. Der Einsatz von cbS als Energieträger zur Biogasproduktion ist derzeit nicht rentabel, da die Raum-Zeit-Ausbeute eingeschränkt und der spezifische Methanertrag zu niedrig ist. Wiederkauer mit ruminaler Biozonose nutzen cbS hingegen als Hauptenergiequelle. Vergleichende Berechnungen und eigene vielversprechende Voruntersuchungen zeigen, dass der Wiederkauer die Biogasanlage bezüglich der Raum-Zeit-Ausbeute deutlich übertrifft und sich durch eine höhere Effizienz hinsichtlich des Substrataufschluss auszeichnet. In diesem Projekt wird die Nutzung der ruminalen Biozonose zur Umsetzung von cbS untersucht, ebenso werden relevante Aspekte der Wiederkauerphysiologie in das Design einer neuartigen Biogasanlage implementiert. Es werden die einzusetzenden cbS im Labormaßstab (RUSITEC) gescreent. Zur Charakterisierung der weitgehend unbekannten Mikroflora sollen qualitative (SSCP) und quantitative Analysen (real-time PCR) in Abhängigkeit von den cbS in den Laborversuchen und der Biogasanlage erfolgen, sowie eine Kontrolle des Gärrests der Biogasanlage bezüglich des Hygienestatus.

Teilvorhaben 1

Das Projekt "Teilvorhaben 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik durchgeführt. Ziel dieses Projektes ist die Optimierung von Biogasertragen aus nachwachsenden cellulosebasierten Substraten (cbS). Insgesamt soll eine signifikante Verbesserung der Wirtschaftlichkeit in der Biogasproduktion erreicht und die zunehmende Flächenkonkurrenz zwischen Energie- und Nahrungsmittelpflanzen entschärft werden. Der Einsatz von cbS als Energieträger zur Biogasproduktion ist derzeit nicht rentabel. Diese werden in den heutigen Biogasanlagen aufgrund ihres niedrigen spezifischen Methanertrags und einer nach dem S.d.T. eingeschränkten Raum-Zeit-Ausbeute nicht eingesetzt. Wiederkäuer mit ruminaler Biozonose nutzen cbS hingegen als Hauptenergiequelle. Vergleichende Berechnungen und eigene vielversprechende Voruntersuchungen zeigen, dass der Wiederkäuer die Biogasanlage bezüglich der Raum-Zeit-Ausbeute deutlich übertrifft und sich durch eine höhere Effizienz hinsichtlich Substrataufschluss auszeichnet. In diesem Projekt wird die Nutzung der ruminalen Biozönose zur Umsetzung von cbS untersucht, ebenso werden relevante Aspekte der Wiederkäuerphysiologie in das Design einer neuartigen Biogasanlage implementiert. Signifikante Prozessparameter werden in Laborversuchen ermittelt. Eine modifizierte zweistufige Biogasanlage wird bemessen und im Technikum aufgebaut. Ein mathematische Modell für Parametersimulation wird erstellt und eine Risikobewertung der Hygieneparameter durchgeführt.

Meeresalgen und Meeresalgeninhaltsstoffe zur Reduzierung von Methanemissionen aus enterischer Fermentation

Das Projekt "Meeresalgen und Meeresalgeninhaltsstoffe zur Reduzierung von Methanemissionen aus enterischer Fermentation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Löffler-Institut, Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit, Institut für Tierernährung durchgeführt. In dem Projekt soll untersucht werden in welchem Ausmaß ein erhöhter Konzentratanteil in der Ration in Kombination Meeresalgen und Meeresalteninhaltsstoffe zur Minderung der Methanemission bei der Milchkuh beitragen kann. Methan zählt zu den klimarelevanten Treibhausgasen und eine Reduzierung der Methanemissionen ist daher wünschenswert. Bei der Umwandlung der Nährstoffe im Pansen der Wiederkäuer entstehen Wasserstoff (H2) und Kohlendioxid (CO2). Diese sind im Wiederkäuermagen nicht weiter nutzbar und werden von methanotrophen Archaeen zu Methan (CH4) reduziert. Neben der umweltrelevanten Wirkung stellt dies zudem einen Verlust an Futterenergie für das Tier dar. Bei einer erhöhten Aufnahme an faserreichen Futtermitteln (Grassilage/Maissilage) wird im Vergleich zu einer Fütterung mit einem erhöhten Konzentratanteil weniger Methan gebildet. Somit ist es möglich, durch einen möglichst hohen Konzentratanteil, die Methanemissionen zu senken. Meeresalgen enthalten Substanzen, welche die Methanogenese im Pansen inhibieren können. In einem Fütterungsexperiment mit Milchkühen der Rasse Deutsche Holstein werden die Methanemissionen tierindividuell quantifiziert. Es werden die Einflüsse von variierenden Konzentratanteilen in der Ration und von Meeresalgen bzw. deren Inhaltsstoffe auf die Methanbildung im Pansen bei Milchkühen untersucht. Dabei soll nicht nur die Methanemission der Tiere quantifiziert werden, sondern auch Leistungs- und Tiergesundheitsparameter sowie Parameter des Pansen- und Energiestoffwechsels betrachtet werden.

Auswirkungen von Glyphosat auf aus Tierhaltungen stammende Bakterien

Das Projekt "Auswirkungen von Glyphosat auf aus Tierhaltungen stammende Bakterien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Physiologisches Institut durchgeführt. Das Ziel des Forschungsvorhabens besteht darin, Hinweise zu erlangen ob und wenn ja in welcher Weise der Einsatz von Glyphosat eine Beeinflussung des mikrobiellen Ökosystems in der Nutztierhaltung nach sich zieht. Dabei soll das Hauptaugenmerk neben i) einer möglichen Resistenzinduktion gegen Glyphosat darauf gerichtet sein, ii) den Einfluss des Herbizids und seiner Begleit- oder Trägerstoffe auf die Anreicherung tier- und humanmedizinisch relevanter Keime (Zoonose-Erreger) sowie auch auf wichtige antibiotikaresistente Erreger bei Schweinen und Rindern zu untersuchen sowie iii) eine mögliche Chelatbildung durch Glyphosat und die daraus folgende Beeinträchtigung der Resorptionsvorgänge und iv) den Einfluss von Glyphosat auf die bakteriellen Proteinsynthese bei Rindern zu untersuchen. Hierzu soll zunächst ein Screening von Tier- und Umweltisolaten relevanter Keime auf eine vorliegende Glyphosat-Resistenz mittels MHK-Bestimmung durchgeführt werden. Anschließend wird die Frage, ob Glyphosat und/oder Beistoffe/Netzmittel eine Resistenzinduktion in Bakterien hervorrufen können, durch Passagen ausgewählter Isolate relevanter Zoonose-Erreger mit subletalen Glyphosat-Konzentrationen gefolgt von einer MHK-Bestimmung beantwortet. Gefundene MHK-Erhöhungen werden molekularbiologisch aufgeklärt. Zudem wird die Wirkung von Glyphosat und deren Beistoffen im Fermenter-Modell sowie im Tiermodell jeweils für Schweine und Rinder untersucht. Hierbei werden mögliche qualitative und quantitative Veränderungen des enteralen/ruminalen Mikrobioms einschließlich relevanter Zoonoseerregern in Folge einer Glyphosatzugabe molekularbiologisch und kulturell untersucht sowie der enterale/ruminale Glyphosat-Abbau. Zudem wird im ruminalen Fermenter-Modell sowie bei Rindern der Einfluss von Glyphosat und Trägerstoffen/Netzmittel auf die mikrobielle Proteinsynthese sowie eine etwaige Chelatbildung und daraus folgend die Beeinflussung der Absorption und des Stoffwechsel von Mineralstoffen untersucht.

Emissions-Inventur Landwirtschaft für Österreich für den Teilbereich Manure Management

Das Projekt "Emissions-Inventur Landwirtschaft für Österreich für den Teilbereich Manure Management" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Landtechnik durchgeführt. Die verbesserte Emissionsinventur für CH4-, N2O und NH3-Emisionen aus dem Bereich Landwirtschaft wurde in Zusammenarbeit mit einem Projektteam der ARC Seibersdorf research GmbH erstellt. Dieses Team bearbeitete die Teilbereiche Enteric fermentation, Agricultural soils und Indirect N2O emissions from agricultural activities. Das ILUET erstellte die Inventur für den Bereich Wirtschaftsdüngermanagement für die Jahre 1980 bis 2001. Die Vorgehensweise bei der Berechnung und Darstellung der Ergebnisse orientierte sich an international anerkannten Methoden: IPCC-Guidelines für CH4- und N2O-Emissionen und CORINAIR für NH3-Emissionen. Zusätzlich wurden Unsicherheiten der Emissionsangaben quantifiziert. Grundlage dieser Quantifizierung war das Kapitel 6 des IPCC-Handbuches Good Practice Guidance and Uncertainty Management in National Greenhouse Gas Inventories. Die Berechnungen erlauben neben der Abschätzung der tatsächlichen Emissionen auch die Darstellung des Einflusses der Bewirtschaftungsform. Von besonderer Bedeutung ist hier die Umstellung von intensiver Landbewirtschaftung auf mehr extensive Formen der Landbewirtschaftung wie beispielsweise dem biologischen Landbau. Diese Umstellung kann Auswirkungen auf den Umfang von Emissionen während der Wirtschaftsdüngerlagerung haben. Im biologischen Landbau spielen tiergerechte Haltungssysteme eine bedeutende Rolle. Diese beinhalten meist die Verwendung von Stroh, mitunter auch eine Umstellung von Flüssigmist auf Festmist. Die extensivere Fütterung der Tiere verändert die Zusammensetzung der Wirtschaftsdünger. Der Stickstoffgehalt im Wirtschaftsdünger sinkt. Dadurch reduziert sich das Potential für NH3- und N2O-Emissionen. So weit als möglich wurden die Emissionen mit für Österreich typischen Emissionsfaktoren und Activity Data berechnet. Sollten keine österreich-spezifischen Daten verfügbar sein, so wurde auf internationale Vereinbarungen zurückgegriffen. Die Studie widmet der Option Biogaserzeugung besondere Aufmerksamkeit. Biogas ist ein regenerativer Energieträger. Es wird im Blockheizkraftwerk zu Strom und Wärme umgewandelt. Biogaserzeugung verhindert nicht nur während der Wirtschaftsdüngerlagerung das unkontrollierte Entweichen von Methan in die Atmosphäre, sondern reduziert auch CO2-Emissionen, die aus der Verbrennung fossiler Energieträger resultieren. Möglichkeiten zur Verbesserung der Emissionsinventur werden detailliert beschrieben. Die Futteraufnahme von Rindern und Schweinen ist eine wichtige Input-Größe zur Berechnung der Emissionen. Wissenslücken bestehen besonders bei der Zusammensetzung biologischer Futterrationen. Methanemissionen aus Wirtschaftsdüngern werden mit Hilfe des maximalen Methanbildungsvermögens (B0-Wert) und des Methanumwandlungsfaktors (MCF) berechnet. Beide Faktoren sind mit großen Unsicherheiten behaftet. Die Datenqualität muß durch Versuche in Labor und Praxis verbessert werden. Gleiches gilt für N2O-Emissionsfaktoren. U.s.w.

Aktualisierung der Energie- und Proteinbewertung von Grundfuttermitteln auf Basis von chemischen Analysen und in vitro-Untersuchungen (Update Futterwert)

Das Projekt "Aktualisierung der Energie- und Proteinbewertung von Grundfuttermitteln auf Basis von chemischen Analysen und in vitro-Untersuchungen (Update Futterwert)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Höhere Bundeslehr- und Forschungsanstalt für Landwirtschaft Raumberg-Gumpenstein (HBLA) durchgeführt. Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Auswahl von kostengünstigen, für Routineanalysen geeignete Methoden zur Energie- und Proteinbewertung von Futtermitteln in der österreichischen Praxis (besonders Grundfutter), die den aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnissen Rechnung tragen und somit eine sowohl bedarfsgerechte als auch umweltschonende Ernährung der Wiederkäuer erlauben. Voraussetzung für diese Entwicklungsarbeit sind repräsentative Futterproben, welche die einzelnen Futterkategorien und deren Futterwert (Nährstoffgehalt wie Gerüstsubstanzen, Protein und Verdaulichkeit bzw. Energiekonzentration) in Österreich mit ihrem gesamten Streuungsbereich abbilden. Dazu wird in Zusammenarbeit mit den Landwirtschaftskammern der Bundesländer und dem Futtermittellabor Rosenau der LK Niederösterreich eine systematische Probenziehung auf landwirtschaftlichen Betrieben über einen Zeitraum von vier Vegetationsjahren (2016-2019) durchgeführt, sodass Futterproben der wesentlichen Futterkategorien aus allen Bundesländern bzw. den wichtigsten Produktionsgebieten im Untersuchungsmaterial repräsentiert sind. Für eine regressionsanalytische Auswertung ist entscheidend, dass innerhalb der Futterkategorien ein breites Spektrum an Futterqualität (im Sinne von Gehalt an Gerüstsubstanzen, d.h. Verdaulichkeit) gegeben ist. Die Futterkategorien orientieren sich an der Bedeutung der Futtermittel für die österreichische Rinderhaltung: - Wiesenfutter (als Grünfutter, Silage und Heu), jeweils 1. Aufwuchs und Folgeaufwüchse - Feldfutter (als Silage), jeweils 1. Aufwuchs und Folgeaufwüchse - Silomais (als Silage). Diese Kategorien werden systematisch auf die Bundesländer aufgeteilt. Es sind 900-1000 Proben geplant, sodass von gut abgesicherten Ergebnissen auszugehen ist. Die Analysen werden überwiegend im Futtermittellabor Rosenau der LK Niederösterreich durchgeführt. Methoden, welche die Verwendung von frischem Pansensaft erfordern (HFT, modHFT, in vitro-Verdaulichkeit nach Tilley und Terry), werden an der HBLFA Raumberg-Gumpenstein abgewickelt. Folgende Parameter werden analysiert: - Weender Analyse (TM, XP, XL, XF, XX, XA) - Gerüstsubstanzen (NDF, ADF, ADL) - in vitro-Verdaulichkeit (ELOS, Tilley&Terry, HFT) - nXP-Gehalt (modHFT) - Protein-Fraktionen des CNCPS (A, B1, B2, B3, C) - Gärqualität (Milchsäure, Essigsäure, Buttersäure, pH-Wert, NH3-Stickstoff). 1. Durchführung der Energiebewertung: - Je nach Verfügbarkeit der Analysenparameter ergeben sich verschiedene Wege der Energiebewertung, mit abnehmender Genauigkeit, aber auch geringeren Kosten. - a. auf Basis der in vitro-Verdaulichkeit (Gleichungen GfE 2008): genau, aber teuer - b. auf Basis von Regressionsgleichungen, welche die Beziehung zwischen Gerüstsubstanzen und Verdaulichkeit nützen. Diese Beziehung wird aus dem erarbeiteten Datenmaterial abgeleitet. (Text gekürzt)

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