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CHP Carbohydrate Pirna GmbH & Co. KG (2014 - 2021)

Berichtsjahr: 2021 Adresse: Lohmener Str. 12 01796 Pirna Bundesland: Sachsen Flusseinzugsgebiet: Elbe/Labe Betreiber: CHP Carbohydrate Pirna GmbH & Co. KG Haupttätigkeit: Herstellung sauerstoffhaltiger KW

Kontrolle des Blühzeitpunktes durch Trehalose-6-Phosphat

Das Projekt "Kontrolle des Blühzeitpunktes durch Trehalose-6-Phosphat" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie durchgeführt. Im Lebenszyklus einer Pflanze ist die Blühinduktion von zentraler Bedeutung. Gerade wegen seiner Wichtigkeit steht das Blühen unter der Kontrolle eines komplexen genetischen Netzwerkes, das endogene Signale (Hormone, Kohlenhydrate, Alter) und Umweltsignale (Temperatur, Tageslänge) miteinschließt. Unter induktiven Tageslängen wird das Schlüsselgen der Blühinduktion FLOWERING LOCUS T (FT) in der Vaskulatur der Blättern induziert und löst als Langstreckensignal im Apikalmeristem die Blütenbildung aus. Vom Dissacharid Trehalose-6-Phosphat konnte gezeigt werden, dass es in der Koordination von Kohlenhydratstatus und Entwicklungsprozessen als Signalmolekül fungiert. Arabidopsis thaliana Pflanzen, denen das TREHALOSE 6-PHOSPHAT SYNTHASE1 (TPS1) Gen fehlt, blühen außerordentlich spät. Kürzlich konnten wir zeigen, dass der TPS1/T6P-Signalweg die Expression verschiedener Blühzeitpunkt-regulierender Gene kontrolliert. In der Vaskulatur des Blattes ist das T6P/TPS1 Signal zur Induktion von FT unabdingbar, wohingegen im Sproßapikalmeristem MIR156 und dessen Zieltranskripte der SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN LIKE (SPL)-Gene das Ziel des T6P/TPS1 Signals darstellen. Gemeinsam stellen die umweltabhängigen (photoperiodischen) und physiologischen (T6P/TPS1) Signale sicher, dass das Blühen nur unter optimalen Bedingungen eingeleitet wird, das heißt wenn die Tageslänge eine Mindestlänge überschreitet und der Kohlenhydrathaushalt die energieaufwändige Blühinduktion und die Produktion von Samen gewährleisten kann. Dennoch bleiben viele Fragen die Funktion des T6P/TPS1 Signals betreffend offen. In diesem Antrag schlagen wir eine Serie von Experimenten vor, mit dem Ziel das T6P/TPS1 Signal besser in die Signalwege der Blühzeitpunktregulation einzubinden. Aus unseren Vorarbeiten ergibt sich, dass der T6P/TPS1-Signalweg das Blühen teilweise durch die Zellzyklus-abhängige Modulation der Stammzellanzahl im Meristem reguliert - ein zuvor unerforschter Aspekt, den wir weiter untersuchen werden. Außerdem konnte wir zeigen, dass T6P/TPS1 die Fähigkeit von Pflanzen auf Änderungen der Umgebungstemperatur zu reagieren, ebenso beeinflusst wie die Reaktion auf längere Kälteperioden (Vernalisation). Darauf aufbauend werden wir die Interaktion des T6P/TPS1-Signalweges mit der Temperatur-abhängigen Regulation des Blühens untersuchen. Abgesehen von den oben erwähnten Experimenten, die sich auf bekannte Gene und Signalwege fokussieren, werden neue Komponenten des T6P/TPS1-Signalweges identifiziert werden. Zu diesem Zweck haben wir bereits eine umfassende genetische Sichtung durchgeführt, um Suppressoren des späten Blühens der tps1-Mutante zu identifizieren. Als Teil des Schwerpunktprogramms werden wir die zugrundeliegenden Gene identifizieren, diese umfassend charakterisieren und in den T6P/TPS1-Signalweg integrieren. Zusammenfassend werden die geplanten Experimente wertvolle Hinweise zur Integration des Kohlenhydrathaushalts der Pflanzen in die Signalwege der Blühinduktion liefern.

Wirkungen von Luftverunreinigungen auf Fichten in Open-Top-Kammern und unter Freilandbedingungen

Das Projekt "Wirkungen von Luftverunreinigungen auf Fichten in Open-Top-Kammern und unter Freilandbedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umweltchemie und Ökotoxikologie durchgeführt. Untersucht werden Altfichten unterschiedlich belasteter Standorte und exponierte sowie in Open-Top-Kammern befindliche Klonfichten. Gemessen werden das Mikroklima und die Schadstoffbelastung (SO2, O3, NO2), denen die Fichten ausgesetzt sind. An den Fichten erfolgen die Untersuchungen epikutikulaerer Wachse (Wachsmorphologie, Alkanverteilungsmuster, Benetzbarkeit), die Naehrstoff- und Kohlenhydratgehalte sowie das Pigmentverteilungsmuster. Anatomische Untersuchungen geben Aufschluss ueber Veraenderungen im Leitbuendel. Zusaetzlich erfasst werden der Benadelungsindex und der Zuwachs der Klon- und Altfichten.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von G.E. Habich's Söhne GmbH & Co. KG durchgeführt. Die in wässrigen Dispersionsfarben für den Innen- und Außenbereich verwendeten Bindemittelsysteme bestehen heutzutage hauptsächlich aus erdölbasierten Acrylharzen. Ihr Anteil in einer Dispersionsfarbe liegt bei 10-30%. In den letzten Jahren ist jedoch das Interesse der Verbraucher und der Industrie an umweltfreundlicheren Farben und Beschichtungen enorm gestiegen. Um diesen Erwartungen gerecht zu werden, hat sich das Projekt 'DisPro', welches durch die Firma Habich's Söhne GmbH & Co. KG in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IVV durchgeführt wird, zum Ziel gesetzt, ein neuartiges proteinbasiertes Bindemittel zur Anwendung in wässrigen Dispersionsfarben zu entwickeln, um eine Verwendung erdölbasierter Acrylate vermeiden zu können. Als Ausgangsmaterialien sollen kommerziell erhältliche pflanzliche Rohstoffe zur Verwendung kommen, um eine zeitnahe wirtschaftliche Umsetzung der Ergebnisse zu garantieren. Pflanzliche Proteine haben aufgrund ihrer funktionellen Eigenschaften, Struktur und Modifizierbarkeit hierfür ein sehr großes Potential. Das IVV hat bereits in vergangenen Forschungsprojekten aufgezeigt, dass Proteine beispielsweise eine gute Filmbildung aufweisen und somit als Bindemittel grundsätzlich geeignet sind. Die wissenschaftliche Bedeutung des Projektes 'DisPro' liegt darin, dass ein toxikologisch unbedenkliches und nachhaltiges Bindemittelsystem für eine verbraucherfreundliche 1-Eimer-Dispersionsfarbe entwickelt werden soll. Im System sollen dabei die positiven Eigenschaften der Proteine durch deren Modifikation optimiert werden. Weitergehend sollen durch Kombination der Proteine mit pflanzlichen Ölen, Kohlenhydraten und/oder sekundären Pflanzenstoffen einerseits die Reaktivität der pflanzlichen Proteine im Eimer limitiert (Lagerstabilität) und andererseits die Verarbeitbarkeit der Farbe zu jedem Zeitpunkt gewährleistet werden.

Sub and supercritical water extraction of valuable products from algae

Das Projekt "Sub and supercritical water extraction of valuable products from algae" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Agrartechnik (440), Fachgebiet Konversionstechnologie und Systembewertung nachwachsender Rohstoffe (440f) durchgeführt. Microalgae is considered as a promising substitute resource for both energy and human health, as they contain high amount of carbohydrates, proteins and lipids, while not grabbing arable land. The main concept is a hydrothermal bio-refinery. First the valuable substance will be extracted followed by residue converted by hydrothermal liquefaction and the process water treated by aqueous phase reforming. As the last step reaction water with nutrients should be used for the production of algae. In the whole process the reaction medium is water. Contents: Microalgae is a rich source of carbohydrates, proteins, minerals, vitamins, oils, fats and polyunsaturated fatty acids (FUFAs), which are important food supplements. Production of algal extracts involving toxic organic solvents or aggressive extraction that could deteriorate biologically active compounds. Water in high pressure and temperature condition has a lower dielectric constant, which means it can work as a polar solvent. Sub- and supercritical water (critical point 374?, 22.1MPa) is a feasible green solvent for algal extracts production. Aims: By optimizing extraction conditions, the highest efficiency should be obtained while maintaining the functional properties of extracts. A selectivity of substance of different polarities will be reached by applying different temperatures and pressures around critical point. Approach: Pretreatment of selected algae samples - mechanical, ultrasonic, chemical, enzymatically - Extraction process - temperature, pressure, flow rate, modifiers - kinetics of extraction - evaluation of bioactive properties of extracts - other mechanical factors affecting extraction efficiency.

Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung durchgeführt. Die in wässrigen Dispersionsfarben für den Innen- und Außenbereich verwendeten Bindemittelsysteme bestehen heutzutage hauptsächlich aus erdölbasierten Acrylharzen. Ihr Anteil in einer Dispersionsfarbe liegt bei 10-30%. In den letzten Jahren ist jedoch das Interesse der Verbraucher und der Industrie an umweltfreundlicheren Farben und Beschichtungen enorm gestiegen. Um diesen Erwartungen gerecht zu werden, hat sich das Projekt 'DisPro', welches durch die Firma Habich's Söhne GmbH & Co. KG in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IVV durchgeführt wird, zum Ziel gesetzt, ein neuartiges proteinbasiertes Bindemittel zur Anwendung in wässrigen Dispersionsfarben zu entwickeln, um eine Verwendung erdölbasierter Acrylate vermeiden zu können. Als Ausgangsmaterialien sollen kommerziell erhältliche pflanzliche Rohstoffe zur Verwendung kommen, um eine zeitnahe wirtschaftliche Umsetzung der Ergebnisse zu garantieren. Pflanzliche Proteine haben aufgrund ihrer funktionellen Eigenschaften, Struktur und Modifizierbarkeit hierfür ein sehr großes Potential. Das IVV hat bereits in vergangenen Forschungsprojekten aufgezeigt, dass Proteine beispielsweise eine gute Filmbildung aufweisen und somit als Bindemittel grundsätzlich geeignet sind. Die wissenschaftliche Bedeutung des Projektes 'DisPro' liegt darin, dass ein toxikologisch unbedenkliches und nachhaltiges Bindemittelsystem für eine verbraucherfreundliche 1-Eimer-Dispersionsfarbe entwickelt werden soll. Im System sollen dabei die positiven Eigenschaften der Proteine durch deren Modifikation optimiert werden. Weitergehend sollen durch Kombination der Proteine mit pflanzlichen Ölen, Kohlenhydraten und/oder sekundären Pflanzenstoffen einerseits die Reaktivität der pflanzlichen Proteine im Eimer limitiert (Lagerstabilität) und andererseits die Verarbeitbarkeit der Farbe zu jedem Zeitpunkt gewährleistet werden.

LIGNOS - Weizenstroh als Quelle für neue Biokunststoffe

Das Projekt "LIGNOS - Weizenstroh als Quelle für neue Biokunststoffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung durchgeführt. Ziel von LIGNOS war die Biopolymergewinnung durch neue biotechnologische Verfahren. Die entwickelten Verfahren beschäftigten sich mit dem Aufschluss von Lignocellulose, die in Pflanzenzellwänden enthalten ist. Mit Hilfe optimierter Vorbehandlung und enzymatischer Konversion wird die Lignocellulose fraktioniert und kann zur Herstellung biobasierter Kunststoffe genutzt werden. Die Forschungsarbeiten konzentrierten sich auf Weizenstroh, da es eine große Menge Lignin enthält. Weizenstroh fällt in Deutschland in so großen Mengen an, dass es nicht wieder vollständig für landwirtschaftliche Zwecke genutzt werden kann. Folgende wichtige Ergebnisse wurden erreicht: - Die eingesetzte Biomasse (Weizenstroh) war fast vollständig in Lignin und Saccharide (Zuckermoleküle unterschiedlicher Art) konvertierbar. - Das bei relativ niedrigen Temperaturen ablaufende Verfahren ist zudem energetisch und ökologisch deutlich günstiger als die klassische Zellstoffkochung - Die erhaltenen hochwertigen Lignine sind physiologisch unbedenkliche Biopolymere. Sie eignen sich für die Herstellung zahlreicher Kunststoffprodukte (z.B. Thermoplaste zur Fertigung von Formkörpern, Duroplaste zum Gießen besonders temperaturstabiler Formteile und biogene Schmelzkleber für industrielle Anwendungen). - Die zudem durch enzymatische Spaltung der Polysaccharide Cellulose und Hemicellulose - gewonnenen Zuckermoleküle eignen sich sowohl für Bioraffineriezwecke, als auch prinzipiell für Anwendungen im Lebensmittelbereich. - Als ebenfalls zukunftsträchtig erscheint die Gewinnung von Zuckerbausteinen für die Herstellung biobasierter Kunststoffe, wie z.B. Polymilchsäure. - In einem geplanten Demonstrationsvorhaben ist vorgesehen, auf Basis von Weizenstroh, Lignin zur Materialentwicklung im Kilogramm-Maßstab zu gewinnen und zu modifizieren. Das Saccharidgemisch wird für die Anwendung im Lebensmittelbereich aufbereitet und für die Eignung als Fermentationsrohstoff untersucht. Für weitere Agrarreststoffe soll die Anwendbarkeit des neuen Verfahrens erprobt werden, um zu einer ganzheitlichen stofflichen Nutzung von Agrarprodukten beizutragen. Die Arbeitsgruppe Molekularbiologie der Universität Potsdam beschäftigte sich im Rahmen des Projektes vornehmlich mit der Entwicklung neuer Enzymsysteme. Gemeinsam mit dem Fraunhofer IAP und der aevotis GmbH wurden diese Enzyme für den Aufschluss unterschiedlicher Lignocellulosen optimiert. Begleitet wurde das Vorhaben vom Potsdam Research Network pearls. Das seit 2011 laufende Projekt ordnet sich damit in andere Initiativen zum Ersatz fossiler Ausgangsstoffe durch weitgehend klimaneutral produzierte nachwachsende Rohstoffe ein.

Teilprojekt D

Das Projekt "Teilprojekt D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Saatveredelung AG durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung gelbsamiger Raps-/Canola-Typen als Quelle für wertvolle, pflanzliche Proteine mittels konventioneller Züchtungsmethoden sowie gentechnischer Ansätze, das sowohl als Lebensmittel als auch als Futter eingesetzt werden kann. Die Deutsche Saatveredelung (DSV) wird die im Rahmen des Work Package I (WP) entwickelten Marker für antinutritive Substanzen (Tannine, Sinapine) nutzen, um mit ihrer Hilfe stabile gelbsamige Winterraps-Typen zu züchten, die gleichzeitig reduzierte Rohfasergehalte aufweisen. Diese werden in leistungsfähigstes, in Deutschland adaptiertes Sorten- und Linienmaterial transferiert. Darüber hinaus stellt die DSV auch den anderen WPs pflanzliches Ausgangsmaterial zur Verfügung. Außerdem werden die im WP III erzeugten transgenen niedrig-Sinapin-Typen unter S1-Bedingungen kultiviert, evaluiert und charakterisiert. Mittelfristig soll gelbsamiges Winterraps-Material entwickelt werden, welches deutlich geringeren Rohfasergehalte sowie Gehalte antinutritiver Inhaltsstoffe (Tannine, Sinapine) aufweist, welches dann die Grundlage für die Produktion eines Rapsmehls mit signifikanten Verbesserungen seines Proteinwertes darstellt.

Energy-saving production of molassed durable beet pulp

Das Projekt "Energy-saving production of molassed durable beet pulp" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Südzucker AG durchgeführt. Objective: Energy savings by the production of durable molassed beet pulp by means of a second mechanical draining, utilizing the diffusion effect of the factory-owned molasses. The process makes use of draining effect of diffusion with highly concentrated factory owned molasses and then again pressed in a specifically designed conical press. The results are molassed beet pulp with sucrose content. The press drain is recirculated, inspissated in several stages. In contrast to wet pulp, the process is less expensive and the final product is durable without further treatment and reduce the nutrient losses during the ensilaging. General Information: Pressed pulp and molasses (92 per cent TS, 95 C) are doughed in at a 1:1 ratio. The mixed product has to be homogeneous. The required reaction time period for the complete utilization of the pulp's ability to absorb molasses is realised in a conditioning container. The temperature of the molasses strongly influences the pressed pulp's ability for absorption. The conical press works continually. Pressure-regulated, hydraulically moved stoppers fill the conical press and provide for an optimal filling of the conical press. Squeezing pressure and squeezing time have a positive effect on the quantity of the final dry matter in the molassed beet pulp. The resulting final product shows a dry matter content of approximately 70 per cent TS and approximately 30 per cent polarizable sugar, dependent on the sugar content of the factory-owned molasses. The quantity of the attainable dry matter depends on the squeezing performance of the press, as well as on the quantity of the dry matter added by the molasses. The obtained product may be marketed directly or dried conventionally. Economically, the most favourable inspissation of the press drain to approximately 80 per cent TS is effected in a multiple-phase evaporating station. The factory-owned molasses, a by-product of the sugar production, are added to the previously concentrated molasses. In order to obtain the highest possible solid matter in the pressed pulp, the solid matter content of the molasses has to be adjusted to the highest level. Under practical conditions, this requirement for molasses is technically and economically attainable only with great difficulties and has therefore never been practised.

Metabolic phenotype of heterosis in Zea mays

Das Projekt "Metabolic phenotype of heterosis in Zea mays" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan, Forschungsdepartment für Pflanzenwissenschaften, Lehrstuhl für Genetik durchgeführt. Maize is an important crop and a model system for heterosis. Heterosis was established for two widely used elite maize inbred lines, B73 and Mo17. These lines will used here to study the effects of heterosis on starch biosynthesis in the maize seed. Metabolite flux leading to the incorporation of glucose units into starch of the endosperm will be analysed by retrobiosynthetic NMR spectroscopy. The 'recycling' of glucose prior to incorporation into starch via glycolysis, glucogenesis and the pentose phosphate pathway will be quantitatively determined by this method. Developing maize kernels are labelled with mixture of (U-13C6)glucose and unlabelled glucose. After labelling starch is hydrolyzed and isotopomer composition of the resulting glucose is determined by quantitative NMR the 'metabolic history' of the glucose units can be reconstructed from these data. The comparison of inbred and hybrid kernels will yield information on whether the increase of starch is based on qualitative or quantitative changes in metabolite flux. The determination of the isotopomer composition of soluble carbohydrates will provide additional information.

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