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Biologische Bodenentseuchung für eine umweltgerechte und intensive Gehölzproduktion, Biologische Bodenentseuchung für eine umweltgerechte und intensive Gehölzproduktion

Das Projekt "Biologische Bodenentseuchung für eine umweltgerechte und intensive Gehölzproduktion, Biologische Bodenentseuchung für eine umweltgerechte und intensive Gehölzproduktion" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Leibniz Universität Hannover, Institut für Gartenbauliche Produktionssysteme, Abteilung Gehölz- und Vermehrungsphysiologie.Der intensive Nachbau von Gehölzen, besonders von Vertretern der Familie der Rosaceae, führt zu einer Beeinträchtigung des Wachstums der Pflanzen. Diese kann vor allem bei der Produktion in Baum- und Rebschulen zu erheblichen wirtschaftlichen Schäden führen. Die Ursachen für die Vitalitätsminderungen, die auch als 'Nachbauschäden' beschrieben werden, sind komplexer Natur. Die selektive Bekämpfung der Bodenmüdigkeit ist bisher nicht möglich. Sie wird im Rahmen einer Bodenentseuchung mit erfasst. Das letzte dazu verwendete chemische Mittel Basamid Granulat ist seit Jahren nur noch zeitlich eng befristet über Ausnahmegenehmigungen verfügbar. Daher sind Alternativen gefragt. Geplant sind in einem dreijährigen Versuchsvorhaben der LWK Schleswig-Holstein Versuche zur Biofumigation. Das hier beantragte Projekt hat die biochemische Untersuchung der Wirkung der Biofumigation auf die mikrobiellen Gemeinschaften im Boden zum wesentlichen Inhalt. Darüber hinaus sollen die durch die Zersetzung von Pflanzenmaterial der Brassicacea entstehenden Isothiocyanate identifiziert und quantifiziert werden, um fundierte Aussagen über die Wirkungsweise treffen zu können. Bestimmung der Glucosinolatgehalte der Biofumigationspflanzen, Bestimmung der Isothiocyanate im Boden nach Biofumigation und Basamidbehandlung, Untersuchung der Mikroorganismenpopulationen, Identifizierung unterschiedlich abundanter Mikroorganismenarten, Überprüfung der Effizienz der Biofumigation mittels Indikatorpflanzentests

Biologische Bekämpfung von Wurzel- und Stängelnematoden mit geeigneten Zwischenfrüchten

Das Projekt "Biologische Bekämpfung von Wurzel- und Stängelnematoden mit geeigneten Zwischenfrüchten" wird/wurde ausgeführt durch: Landwirtschaftliches Technologiezentrum Augustenberg.Reduktion von pflanzenparasitären Nematoden in intensiv ackerbaulich genutzten Böden. Ölrettich, Weißer Senf und Sareptasenf speichern in ihren Zellen Glucosinolate und das Enzym Myrosinase. Beim Zersetzen der in den Boden eingearbeiteten Pflanzenmasse reagieren diese Substanzen zu Isothiocyanaten. Diese Verbindungen sind nematizid wirksam. Derzeit werden verschiedene Saatgutmischungen im Versuch getestet mit dem Ziel, durch optimale Zusammensetzung eine bestmögliche Bekämpfung zu erreichen. Versuchsfrage ist zudem, wann und wie die Zwischenfrüchte in den Boden eingearbeitet werden müssen. 1 Parzellenversuch pro Jahr, verschiedenen Sorten, 4 Wiederholungen.

From Amino Acid to Glucosinolate Biosynthesis: Protein Sequence Changes in the Evolution of Methylthioalkylmalate Synthase in Arabidopsis

Das Projekt "From Amino Acid to Glucosinolate Biosynthesis: Protein Sequence Changes in the Evolution of Methylthioalkylmalate Synthase in Arabidopsis" wird/wurde ausgeführt durch: Max-Planck-Institut für chemische Ökologie.In the evolutionary arms race, small changes can be sufficient to gain a crucial advantage over the enemy. Scientists at the Max Planck Institute for Chemical Ecology found out recently that the ancestor of a gene involved in making chemical defenses in plants of the mustard family (Brassicaceae), such as rapeseed and cabbage, originally had a completely different function, playing a part in the formation of leucine, an essential amino acid for humans. Only small changes in the structure of the enzyme enabled it to take over completely new tasks that could, as shown in this study, increase the survival advantage of the plants. Plants are continually exposed to herbivore attack. To defend themselves, they have developed sophisticated chemical defense mechanisms. Plants of the mustard family, such as thale cress (Arabidopsis thaliana), produce glucosinolates (mustard oil glucosides) to protect themselves against herbivory. Scientists know many different kinds of these molecules; they have a similar structure, but different side chains. If insect larvae feed on mustard plants, glucosinolates are hydrolyzed to form toxic isothiocyanates. Chemists call this the 'mustard oil bomb'. Special enzymes are responsible for catalyzing the synthesis of different side chains of the various glucosinolates. Scientists at the Max Planck Institute for Chemical Ecology in Jena have now isolated one of these enzymes from Arabidopsis thaliana and discovered a surprising new insight. Jan-Willem de Kraker and Jonathan Gershenzon reported that the enzyme methylthioalkylmalate synthase (MAM), which catalyzes glucosinolate formation, strongly resembles another enzyme with a completely different function: The enzyme IPMS (isopropylmalate synthase) is involved in the synthesis of the amino acid leucine. However, the scientists found two major structural differences between IPMS and MAM: the last 120 amino acids are absent in MAM, and in the active site of the enzyme, where the substrates react, two amino acids had been exchanged.

Teilprojekt 4^Optimierung der Biofumigation zur nicht-chemischen Bekämpfung bodenbürtiger Schaderreger^Teilprojekt 3, Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 4^Optimierung der Biofumigation zur nicht-chemischen Bekämpfung bodenbürtiger Schaderreger^Teilprojekt 3, Teilprojekt 2" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: P. H. Petersen Saatzucht Lundsgaard GmbH.

Teilprojekt 4^Optimierung der Biofumigation zur nicht-chemischen Bekämpfung bodenbürtiger Schaderreger, Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 4^Optimierung der Biofumigation zur nicht-chemischen Bekämpfung bodenbürtiger Schaderreger, Teilprojekt 3" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau Großbeeren,Erfurt e.V., Abteilung Pflanzengesundheit.

Rekombinante humane Laktoperoxidase und Eosinophile Peroxidase

Das Projekt "Rekombinante humane Laktoperoxidase und Eosinophile Peroxidase" wird/wurde gefördert durch: Fonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Chemie.Im menschlichen Körper gibt es verschiedene Häm-Peroxidasen, die in der unspezifischen Immunabwehr eine wichtige Rolle spielen. Laktoperoxidase (LPO) findet man beispielsweise in der Muttermilch, im Speichel und in der Tränenflüssigkeit. Eosinophile Peroxidase (EPO) kommt in speziellen weißen Blutzellen, den sog. Eosinophilen, in hoher Konzentration vor und wird bei Befall des menschlichen Körpers mit Parasiten ausgeschüttet. Beide Enzyme produzieren durch Oxidation von Halogeniden und Thiocyanat antimikrobiell wirkende Oxidationsmittel. Auf der anderen Seite wird spekuliert, dass beide Proteine an der Entstehung von Krankheiten beteiligt sind. Laktoperoxidase beispielsweise soll durch Oxidation von Arzneimitteln oder körperfremden Stoffen an der Entstehung von Brustkrebs beteiligt sein, während EPO eine wichtige Rolle bei allergischen und chronischen Atemwegserkrankungen (z.B. Asthma) zu spielen scheint. Vor allem aufgrund des beschränkten Zugangs zu natürlichen Quellen und die schwierige Reinigung, sind allerdings sowohl die funktionalen als auch strukturellen Eigenschaften von beiden humanen Enzymen weitgehend unbekannt. Basierend auf unserer Erfahrung in der Expression verwandter Proteine in produzierenden Säugetierzelllinien, ist uns kürzlich die gentechnische Herstellung von (rekombinanter) humaner Laktoperoxidase gelungen. Erste Versuche in der Produktion rekombinanter humaner EPO sind ebenfalls vielversprechend. Nach Optimierung der Produktion und Evaluierung alternativer Klonierungsstrategien und Produktionszelllinien sollen beide Oxidoreduktasen in hoher Ausbeute produziert werden. Mit Hilfe dieser Modellprotein können dann erstmals umfangreiche Struktur-Funktionsbeziehungen durch eine Kombination von molekularbiologischen, biochemischen und biophysikalischen Methoden durchgeführt werden. Mit Hilfe der UV-Vis und Resonanz-Ramanspektroskopie werden Hämstruktur- und Umgebung, sowie Oxidations- und Spinzustand des Hämeisens untersucht. Spektroelektrochemische Untersuchen werden Rückschlüsse auf die Reduktionspotentiale relevanter Redoxpaare erlauben. Mittels Multimixing-Stopped-flow-Spektroskopie in Kombination mit Mutagenese sollen schließlich die Mechanismen der Liganden bzw. Substratbindung im aktiven Zentrum als auch sämtliche Redox-Teilreaktionen des Halogenid- und Peroxidasezyklus aufgeklärt werden. Parallel wird versucht beide Proteine zu kristallisieren und ihre Struktur mittels Röntgenbeugung aufzuklären. Die Untersuchungen werden in Zusammenarbeit mit drei renommierten Gruppen in Italien und Spanien durchgeführt. Diese Forschungen sind nicht nur die notwendige Basis für das Verständnis der physiologischen und pathophysiologischen Rolle(n) von LPO und EPO, sondern auch für die zukünftige rationale Entwicklung von spezifischen Pharmazeutika.

Optimierung der Biofumigation zur nicht-chemischen Bekämpfung bodenbürtiger Schaderreger, Teilprojekt 4

Das Projekt "Optimierung der Biofumigation zur nicht-chemischen Bekämpfung bodenbürtiger Schaderreger, Teilprojekt 4" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz.1. Vorhabensziel: Optimierung von Wirkungsgrad und Wirkungssicherheit der Biofumigation zur Bekämpfung bodenbürtiger Schaderregern (Nematoden, Pilze) durch (1) Erhöhung des Anteils Isothiocyanate-freisetzender Glucosinolate in Kulturpflanzen (züchtungsbegleitende Analytik), (2) Steigerung der Isothiocyanat-Menge pro Flächeneinheit durch Optimierung der Anbaumaßnahmen, (3) Transfer des Wissens in die Praxis ('Leitfaden Biofumigation') sowie (4) Erschließung neuer Märkte und Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit des beteiligten KMU. 2. Arbeitsplanung: Analytik des GSL-Gehaltes/Verteilungsmusters von Kruziferenarten/Sorten, Selektion von Formen mit hohen GSL-Gehalten, Korrelation des GSL-Gehaltes zur der Wirkungssteigerung der Biofumigation gegen pflanzenparasitäre Nematoden im Gewächshaus/Freiland 3. Ergebnisverwertung: Etablierung der Biofumigation als alternatives Bekämpfungsverfahren für bodenbürtige Schaderreger in der Praxis (u.a. Leitfaden Biofumigation). Erstellung eines Kriterienkatalogs für eine mögliche Wertprüfung bei der Sortenzulassung. Wissenschaftlich fundierten Verkaufsargumente helfen bei der Vermarktung. Entwicklung leistungsfähiger Sorten für den Einsatz in der Praxis.

Schwerpunktprogramm (SPP) 546: Geochemische Prozesse mit Langzeitfolgen im anthropogen beeinflußten Sickerwasser und Grundwasser, Teilprojekt: Testfeld Süd: Vorkommen, Speziation und Transportverhalten von Cyaniden im Grundwasser

Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 546: Geochemische Prozesse mit Langzeitfolgen im anthropogen beeinflußten Sickerwasser und Grundwasser, Teilprojekt: Testfeld Süd: Vorkommen, Speziation und Transportverhalten von Cyaniden im Grundwasser" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Heidelberg, Institut für Geowissenschaften.Verunreinigungen mit Cyaniden z.B. in Folge eines Gaswerkbetriebes können zu Problemen bei der Trinkwassernutzung führen, da das freie Cyanid hoch toxisch und sehr mobil ist. Unter dem Begriff 'Gesamtcyanide' sind neben dem freien Cyanid eine Reihe weniger toxischer Cyanidspezies zusammengefasst, die durch eine Standardmethode gemeinsam analysiert werden können. Grundwasseruntersuchungen im Rahmen dieses Projektes auf dem Testfeld Süd zeigen, dass Cyanide in Konzentrationsbereichen zwischen größer 2 mg und dem Trinkwassergrenzwert (50 my) etwa ein Drittel der Messstellen verunreinigen. Dabei sind die Konzentrationen durch die Lokation möglicher Eintragsquellen (vor allem durch Reststoffablagerung), die geochemischen Bedingungen im Wasser sowie die hydraulischen Verhältnisse bestimmt. Modellrechnungen mit PHREEQC weisen darauf hin, dass die thermodynamisch stabile Spezies unter den gegebenen Milieubedingungen die hoch toxische Blausäure ist. Vergleiche mit den analytischen Befunden (freies Cyanid) belegen dieses nicht bzw. legen nahe, dass Gleichgewichtsbedingungen im untersuchten Grundwasser nicht anzunehmen sind. Ergänzende Untersuchungen im Labor sollen parallel zu weiteren Feldkampagnen mit Grundwasserprobenahmen und Bodenluftuntersuchungen im letzten Untersuchungsjahr durchgeführt werden, um die Plausibilität der Modellberechnungen zu überprüfen. Dabei steht zum einen die Stabilität von Eisenkomplexen und zum anderen die Bildung von Umsatzprodukten wie Thiocyanat im Mittelpunkt des Interesses. Aufgrund der hohen toxikologischen Relevanz sollen die Untersuchungen ausschließlich in geschlossenen Batchsystemen durchgeführt werden

Biologische Klaerung von Abwaessern aus der Kohleveredelung - Phase II: Pilotanlage

Das Projekt "Biologische Klaerung von Abwaessern aus der Kohleveredelung - Phase II: Pilotanlage" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: DMT-Gesellschaft für Forschung und Prüfung mbH.Das im Vorhaben 03E6284A (zum 31/12/1987 auslaufend) entwickelte und im Technikumsmassstab erprobte zweistufige biotechnische Verfahren zur Reinigung von Prozessabwaessern aus Kohleveredelungsanlagen soll in einer mobilen Pilotanlage an drei Kokereistandorten mit jeweils unterschiedlicher Prozesswasserzusammensetzung erprobt und optimiert werden. Zur Verbesserung der biologischen Reinigung, insbesondere hinsichtlich des 'Rest-CSB'S', soll mit Hilfe zu entwickelnder Spezialkulturen sowie geeigneter Immobilisations- und Verfahrenstechnik auch der Abbau von Xenobiotika, Cyanid und Rhodanid ermoeglicht werden. Im Hinblick auf das weitere Scaling-Up werden Untersuchungen zu Fluiddynamik, Sauerstoffeintrag und Suspendierverhalten von Aktivkohle in Bioreaktoren der Pilotanlagengroesse durchgefuehrt. In einer Feasibility-Studie wird die technische und wirtschaftliche Realisierbarkeit im kommerziellen Massstab ueberprueft. Letzter Stand der Arbeiten zum 02.09.1992: - Betrieb der zweistufigen Pilotanlage am zweiten Kokereistandort; - Prozessoptimierung, Minimierung des Leistungseintrages, Ermittlung der Prozessparameter; - Adaption der Mischkultur an ein hochbelastetes Abwasser eines dritten Kokereistandortes, kontinuierliche Reinigung des Abwassers im halbtechnischen Mssstab, Integration einer Biomasserueckfuehrung, Ermittlung der maximalen Raum-Zeit-Ausbeute; - Einsatz des Leuchtbakterien-Hemmtests, Erprobung der UV-on-line-Analytik; - Nachweis der Integration von Abbauspezialisten (Rhodanid, Chinolin, polymethylierte Phenole) in die Belebtschlammflora anhand charakteristischer Enzymreaktionen.

Analyse von organischen kropfbildenden Substanzen im Trinkwasser

Das Projekt "Analyse von organischen kropfbildenden Substanzen im Trinkwasser" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Heidelberg, Klinikum Mannheim, Kinderklinik.Jodmangel gilt als Hauptursache der Struma-Endemie in Deutschland. Die starken regionalen Unterschiede in der Strumapraevalenz lassen die Annahme zu, dass zusaetzlich strumigene Substanzen im Trinkwasser dafuer verantwortlich sind. Im Rahmen einer Studie werden Erhebungen zur Strumapraevalenz in den neuen Bundeslaendern bei verschiedenen Altersgruppen der Bevoelkerung im Nord-Sued-Vergleich durchgefuehrt (Messung der Jodurie, Nitrat- und Thiocyanatausscheidung). Parallel dazu werden auch Analysen von Trinkwasserproben eingeschlossen mit der Frage, ob eine positive Korrelation zwischen Strumahaeufigkeit und strumigenen Substanzen im Trinkwasser besteht. Die Wasseranalytik konzentriert sich auf Derivate des Phenols und der Benzoesaeure, auf Flavonoide, Disulfide und weiter niedermolekulare Abbauprodukte von Huminstoffen, deren Konzentrationen im ppb-Bereich erwartet werden. Nach einer Festphasenextraktion erfolgt die weitere analytische Auftrennung durch HPLC und GC bzw. GC/MS. Die Untersuchungen auf antihyroidale Aktivitaet erfolgen in Zusammenarbeit mit der Medizinischen Klinik (Endokrinologie) Frankfurt.

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