Der Anbau von Heil-, Duft- und Gewuerzpflanzen hat in Thueringen grosse historische, landeskulturelle und wirtschaftliche Bedeutung. Da es sich aber bundesweit gesehen um Kulturen von geringem Anbauumfang handelt, sind nur wenige Pflanzenschutzmittel zur Bekaempfung von Schaderregern zugelassen. Dies hat zu einer Vielzahl von Bekaempfungsluecken gefuehrt, da auch alternative Verfahren des Pflanzenschutzes nicht zur Verfuegung stehen. Mittel- und langfristig wird der thueringische und deutsche Anbau dieser Pflanzen nur existenzfaehig sein, wenn wirksame und praxisreife Bekaempfungsverfahren gegen die Hauptschaderreger entwickelt werden. Hierzu wurden und werden Versuche in verschiedenen Kulturen durchgefuehrt.
Das Projekt hat zum Ziel, laufend Daten zum Gehalt an Cd, Cu, Fe, Mn, Pb und Zn in Gewuerzkraeutern und pflanzlichen Arzneidrogen zu erfassen, da derartige Analysen bisher nur vereinzelt vorliegen. Untersucht werden in Oesterreich angebaute Drogen sowie Gewuerzkraeuter aus dem Handel.
Entwicklung einer leistungsfähigen Sortierlösung zur Separierung von PA-Beikräutern aus frischen und getrockneten Pflanzenbestandteilen von Teemischungen. Zum Projektende soll ein leistungsfähiges Sortiersystem, auf der Basis ausgewählter Beispiele, die oben beschriebene Trennung demonstrieren können. Die Klassifizierung der zur Unterscheidung benötigten Merkmale wird nach dem heutigen Stand der Erkenntnis im Wellenlängenbereich zwischen 1200nm und 2200nm mittels einer Hyperspektralkamera (Zeilenkamera) erfolgen. Zur Separierung der verschiedenen Pflanzenklassen wird Druckluftbasierte Ausblastechnik verwendet werden. Zielgröße für die angestrebte Leistungsfähigkeit der Sortierung sind ca. 5 to Erntegut, die in 3 bis 4 Stunden sortiert werden sollen.
Die generelle Zielsetzung des Projekts besteht darin, einen industrietauglichen und skalierbaren Lösungsansatz zur Reduzierung der PA-Belastung in geernteten Arzneipflanzen anbieten zu können, der zurzeit alternativlos ist. Dazu sollen seitens des JKI mittels NIRS und Hyperspektral-NIRS entsprechende Methoden zur Detektion von PA-Beikräutern in verschiedenen Arznei- und Gewürzpflanzen entwickelt werden, die neben der Erkennung von Verunreinigungen auch eine quantitative Abschätzung der Beikrautflora ermöglichen sollen. Im Anschluss sollen diese Modelle dann vom Projektpartner für eine Echtzeitsortierung und Druckluftselektion adaptiert werden.
In Übereinstimmung mit der nationalen Bioökonomie-Strategie soll dieses Projekt biobasierte Produkte bereit stellen, die dazu beitragen, landwirtschaftliche Prozesse umweltfreundlicher und ressourcenschonender zu gestalten. Ziel ist ein besseres Verständnis der auf der genetischen und metabolischen Ebene ablaufenden Mechanismen und Prozesse bei der Produktion von Sekundärmetaboliten in Medizinal- und Aromapflanzen und die Nutzbarmachung dieses Wissens zur Verbesserung einzelner landwirtschaftlicher Prozesse. Wir beabsichtigen: 1.) Metabolom-forschungsansätze anzupassen und anzuwenden um damit Sekundärmetabolite zu identifizieren, mit denen dann aktiv der Schädlingsbefall landwirtschaftlicher Kulturen bekämpft werden kann; 2.) die Diversität und Quantität biologisch und pharmakologisch aktiver Substanzen genetischen Pflanzenmaterials aus extremen Habitaten zu charakterisieren; 3.) die Produktion dieser Metabolite durch Anzucht bei extremen Umweltbedingungen während der Kultivierung zu erhöhen. Die wirksamen Pflanzenextrakte und -verbindungen sollen als biobasierte Pflanzenschutzprodukte verwendet werden. Als Projektergebnis soll die Kooperation der verschiedenen Partner eine Auswahl neuer 'hocheffizienter' Pflanzen bereitstellen, die durch optimale Qualität und starke Resistenz, besonders im Hinblick auf den Klimawandel gekennzeichnet sind.
Wir untersuchen den Einfluss des genetischen Hintergrunds und der Kultivierungsbedingungen ausgewählter Pflanzenarten und -kultivare aus dem Iran im Hinblick auf optimale Qualität, Resistenz und Stresstoleranz; wenden analytische 'Screening'-Methoden (e.g., LC-MS, GC-MS, Schwingungsspektroskopie-Techniken) an um objektive Daten aus dem individuellen Metaboliten-Profil zu erlangen; führen in-vitro und in-vivo Bioassays zur antifungalen und -bakteriellen Wirkung ausgewählter Extrakte und Substanzen durch; und korrelieren Metabolom-Daten mit den Bioassay-Daten.
Die Förderung des Vorhabens erfolgt aus Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages. Die Projektträgerschaft erfolgt über die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) im Rahmen des Programms zur Innovationsförderung.