Nach wie vor basiert die globale Ökonomie fast ausschließlich auf der nicht-nachhaltigen, energetischen und stofflichen Nutzung fossiler Rohstoffe. In Zeiten des globalen Klimawandels ist daher die Entwicklung nachhaltiger und umweltfreundlicher Produktionsprozesse von größter Bedeutung. Mikrobielle Zellfabriken, die erneuerbare Biomasse im industriellen Maßstab zu Plattformchemikalien und anderen hochpreisigen Produkten umsetzen, nehmen bei diesen Bemühungen eine zentrale Rolle ein. Ein Grund für die heute oft noch geringe Produktbildung ist die Toxizität der gebildeten Chemikalien für die produzierenden Mikroorganismen selber. Neben intrazellulären Komponenten sind insbesondere die Lipidmembranen und die mit diesen assoziierten Proteinen gegenüber hohen Konzentrationen verschiedenster Biomoleküle, wie z. B. aromatische Substanzen, besonders empfindlich. Darüber hinaus haben auch sich verändernde Prozessparameter wie osmotischer Stress, pH und Temperatur einen negativen Effekt auf die Integrität biologischer Membranen. Ziel von MeMBrane ist daher die Entwicklung robuster Zellfabriken auf Basis von Saccharomyces cerevisiae, Propionibakterium spec. und Corynebacterium glutamicum. Der Focus bei C. glutamicum liegt hier auf der Entwicklung von Varianten deren Membran robuster gegenüber den toxischen Effekten einer hohen extrazellulären Akkumulation von (pflanzlichen) Polyphenolen oder deren aromatischen Vorstufen (Benzoesäuren) ist. Darüber hinaus soll auch der Export der intrazellulär produzierten Polyphenole durch die (heterologe) Expression von Genen für Exporter aromatischer Moleküle verbessert werden und so der Stress für die Lipidmembran reduziert werden. Die in diesem Projekt gewonnenen Erkenntnisse sind generell auf eine Vielzahl anderer Prozesse im Bereich der industriellen Biotechnologie übertragbar und können einen wichtigen Beitrag bei der rationalen Entwicklung zukünftiger Hochleistungsstämme leisten.
Azaspirosäuren (AZA) sind eine neu entdeckte Gruppe von fettlöslichen Algentoxinen, die, in Muscheln und anderen Meeresfrüchten angereichert, beim Menschen nach Verzehr zu erheblichen Gesundheitsproblemen führen können. Vor kurzen konnten wir im Plankton der Nordsee den Produzenten dieser marinen Biotoxine identifizieren: eine kleine einzellige Art aus der neuen Mikroalgen-Gattung Azadinium. Somit sind nun gezielte Untersuchungen zum Vorkommen und Gefährdungspotential dieser Organismen möglich. Unsere gemeinsam mit den Chinesischen Kooperationspartnern durchgeführten Voruntersuchungen zeigen, dass toxische Arten der Gattung Azadinium auch in Chinesischen Küstengewässern vorkommen. Das ist von besonderer Bedeutung, da sich die Volksrepublik China mittlerweile zu einem der bedeutendsten Produzenten und zu einem Exporteur gezüchteter Muscheln entwickelt hat. Der deutsche Markt für Aquakulturprodukte ist dagegen von Importen dominiert und ist damit abhängig von einer funktionierenden Kontrolle und Überwachung in den produzierenden Ländern. Das Ziel dieser Studie ist es, das Vorkommen und die Häufigkeit der Arten von Azadinium und deren Reaktionen auf sich Klimaerwärmung zu untersuchen. Die Studien bilden die Grundlage für eine umfassende Risikobewertung der Blütenbildung dieser Arten und der damit verbundenen Gefahr von Muschelvergiftungen in chinesischen und deutschen Küstengewässern. Die Ergebnisse dieser Studie werden dazu beitragen, für Chinesische Küsten und für den Nordseebereich die Nahrungsmittelsicherheit bei Meeresfrüchten zu gewährleisten und zu verbessern. Weiterhin werden wir Daten und Erkenntnisse für eine Risikoabschätzung für bestehende und für die Planung zukünftiger Aquakulturstandorte insbesondere in China liefern. Nicht zuletzt werden Ergebnisse unserer Forschung dazu beitragen, Auswirkungen des Klimawandels auf Küstenökosystem und mögliche Änderungen in der nachhaltigen Nutzung der Küsten zu bewerten.
Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung, Demonstration und Bewertung eines Baukastens zur Aufbereitung von kommunalem Abwasser für verschiedene Einsatzzwecke. Beispiele für die Nutzung sind etwa Industrie, Landwirtschaft oder Grundwasseranreicherung. Mit Blick auf Deutschland konzentriert sich das Forschungsprojekt auf die Nutzung von Betriebswasser für die Industrie. Forschungsansatz: Ausgangspunkt ist die Ermittlung und Gewährleistung unterschiedlicher Wasserqualitäten bei der Wiederverwertung von Abwasser. Dazu werden zunächst in Zusammenarbeit mit potenziellen Exporteuren des 'Baukastens' mögliche Märkte identifiziert sowie die Nutzungs- und rechtlichen Anforderungen aus der Literatur zusammengetragen. Das ISOE konzentriert sich dabei auf die kommunale Wasserversorgung und erarbeitet Grunddaten für eine internationale Marktanalyse. Für eine Nachhaltigkeitsbewertung der angestrebten Innovationen wird die Zahlungsbereitschaft der Anwender für das wiederverwendete Wasser und die gesellschaftliche bzw. individuelle Akzeptanz des neuen Produkts ermittelt. Darüber hinaus liegt ein weiterer Schwerpunkt der Arbeiten des ISOE in dem Wissenstransfer sowie in der Konzeption einer Exportstrategie, mit der sich der in MULTI-ReUse entwickelte Baukasten mit seinen Innovationen in anderen Ländern vermarkten lassen.
Moderne planktonische Meereskieselalgen wirken sich als Silicamineralisator und Primärproduzenten bedeutsam auf sowohl den Silizium- als auch den Kohlenstoffzyklen aus: sie dienen zugleich als Hauptexporteur der Silica als auch des Kohlenstoffs zu den Tiefsee. Zu Beginn von Eozän waren jedoch Radiolarien der Hauptexporteur der Silica, Kieselalgen waren zu der Zeit selten und geographisch begrenzt. Frühere Studien hoben zwei Hauptereignisse der känozoischen Kieselalgen- und Radiolariengeschichte hervor. Das erste Ereignis ist ein Hochstand der Kieselalgendiversität und deren Abundanz an der Eozän/Oligozän-Grenze, während welcher Zeit die Kieselalgen die Kontrolle über den marinen Siliziumszyklus übernommen haben. Das zweite Ereignis hat während des Mittelmiozäns stattgefunden: eine komplette räumliche Umstrukturierung der Ablagerung des biogenen Opals und eine kontinuierliche Erhöhung der Kieselalgendiversität und Abundanz erfolgten. Die beiden Ereignisse sind gleichgesetzt mit bekannten Veränderungen des atmosphärischen pCO2 und der Strontium- und Osmiumisotope (hinweisend Wechsel der Silikatverwitterung). In diese neue Projeckt schlage Ich vor absolute Kieselmikrofossilabundanz zu messen. Die Daten werden an verschiedenen DSDP-ODP-IODP Standorten, welche die letzen 55 Myr umspannen, erhoben. Die standorte können in unterschiedliche geographische Zonen eingeteilt werden, welche in ein Pilotstudie der Känozoikum Kieselalgenablagerungsstruktur hervorgehoben worden sind. Mit dieser Zeitreihe, habe ich vor, kausale Beziehungen zwischen Kieselalgen und dem Klimawandel im Känozoikum zu entwirren, sowie zu bestimmen, was es den Kieselalgen erlaubte, die Radiolarien auskonkurrieren und wie drastisch sich die Kieselalgenbiogeografie während des Känozoikums änderte. Biogener Opal ist der einzige Output des marinen Siliziumszyklus und Silikatverwitterung ist der Hauptinput: deshalb ist er mir schließlich möglich mit der gemessenen Zeitreihe, eine globale Akkumulationsquote des biogenen Opals und folglich der Intensität der Silikatverwitterung im Känozoikum einzuschätzen.
The food chain security from the primary production to the consumer ready food against deliberate, accidental or natural (chemical, biological, radiological and nuclear) contamination stands in close correlation to the food safety of herbs and spices. The major aim of SPICED is a throughout characterization of the heterogeneous spice and herb matrices and their respective intra- and interplant production- and supply chain. Special attention hereby should be paid to relevant biological and chemical hazards that can lead to major deliberate, accidental or natural contaminations in the food supply chain. Furthermore, the knowledge about biological hazard properties and on-site high throughput diagnostic methods for their appropriate detection should be improved in order to avoid (industrial) chemical adulteration and to guarantee the authenticity of spices and herbs by evaluation and optimization of non-targeted fingerprinting methods. A further focus of the project will be the improvement of the alerting-, reporting- and decontamination systems as well as the development of standard techniques to ensure prevention and response on a high quality level. The consortium will evaluate the most important spices and herbs that cause or could be used as natural, accidental or deliberate contaminants, depending on the consumed quantity and the relative frequency of natural or accidental contaminations. SPICED will focus on pathogens based on their frequency of natural occurrence, possible impact on human health, and relevance for food terrorism. The entire project has been planned for 36 months and brings together experts and scientists from 11 different areas. The spice and herbs primary production and supply chain is very heterogeneous since most of the condiments are imported from non-European countries. The SPICED-Team comprises the most important players of the European spice market from the major importer (Germany), the major re-exporter (Netherlands) to the leading paprika producing country (Hungary). The results gained by SPICED will form a solid base to develop information material from advice ranging, brochures and other supporting documents to workshops for scientific researchers.
Globalization raised the importance of food safety and quality concerns. Developed countries implement precautionary food regulation policies to protect their affluent consumers from unsafe food imported from developing and transition countries. However, the alarming number of trade disputes at WTO evidences cases of abuse of such policies. While claims on protectionist nature of food regulations are valid in principle, yet there is little empirical evidence about their economic effects. The questions of 1) quantification of trade impact of food standards and 2) investigation of national food regulation systems are absolutely essential for the new trade agenda. These problems for developing countries are on the focus of trade policy debate, whereas for transition countries are not considered seriously. Such a research for these recently liberalized markets gains a special significance. - The proposed research will employ Gravity Model for quantitative estimation of impact of EU aflatoxin standards on transition countries- exports.- Russian food regulations for cereal value chain, their enforcement and monitoring mechanisms will be investigated through value chain and cost-benefit analysis.- Compliance of Russian norms with EU standards will be estimated applying comparative advantage analysis.The study area is Stavropol region of the Russian Federation. Local experts will contribute to the construction of the research data set and analysis. The results of the research will assist 1) international policy makers in designing new global trade agenda and 2) Russian producers, exporters and decision makers in improving cereal value chain.
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