Neue Forschungsprojekte in FISA http://www.fisaonline.de/ Hier finden Sie die 20 neuesten Projekte, die in das Forschungsinformationssystem Agrar / Ernährung (FISA) eingetragen wurden. en-en Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) TYPO3 Stoffliche Nutzung von Biomasseaschen als Baustein der Bioökonomie – Projektphase II – Erstellung eines Praxisleitfadens zum Management und zur Qualitätssicherung von Holzaschen aus bayerischen Biomasseheiz(kraft)werken Biomasseaschen entstehen als Koppelprodukt bei der Verbrennung Nachwachsender Rohstoffe. Die stoffliche Verwertung dieser Aschen bietet viele Chancen für die bayerische Bioökonomie. Das Technologie- und Förderzentrum erarbeitet in der zweiten Projektphase des Projekts „AshUse“ (AshUse 2) Methoden für ein reproduzierbares Qualitätsmanagement von Rost- und Kesselaschen und erstellt aus den Ergebnissen einen Praxisleitfaden zum Management und zur Qualitätssicherung von Holzaschen aus bayerischen Biomasseheiz(kraft)werken. Ergänzend erfolgt eine Bewertung der Ascheverwertung hinsichtlich ökonomischer und ökologischer Parameter.

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Agrophotovoltaik: Stand und offene Fragen (Status APV) Agrarphotovoltaik (APV) wird als Möglichkeit gesehen, Pflanzenproduktion mit der Erzeugung erneuerbaren Stroms auf einer Fläche zu kombinieren. Die erwarteten Vorteile der APV, wie bspw. Diversifizierung des Einkommens von Landwirten und Schutz der Pflanzen vor extremen Wetterereignissen, werden dabei viel diskutiert. Konkrete Zahlen fehlen jedoch weitgehend. Diese Wissenslücke soll mithilfe dieses Projekts nach Möglichkeit geschlossen werden. Zudem wird die derzeitige rechtliche Situation in Deutschland und in Ländern mit bestehender Gesetzgebung zur Förderung von APV beleuchtet, um darauf aufbauend Handlungsempfehlung für die Einführung von APV in Bayern und Deutschland zu erstellen.

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Bundesweites Experten - Netzwerk Treibhausgasbilanzierung und Klimaschutz in der Landwirtschaft Das klimapolitische Ziel der Bundesrepublik Deutschland für den Sektor Landwirtschaft ist mit einer Reduktion der Treibhausgase (THG) um -34 % bis zum Jahr 2030 gegenüber 1990 sehr ambitioniert. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen praxisrelevante Maßnahmen entwickelt und angewendet sowie deren Wirksamkeit nachgewiesen werden. Durch die Vernetzung von Wissenschaftlern mit Praktikern, Praxisberatern und politischen Entscheidungsträgern kann dieser Prozess so effizient wie möglich gestaltet werden. Das übergeordnete Ziel des Vorhabens THeKLa ist es daher, ein bundesweites Netzwerk zur THG-Bilanzierung und zum Klimaschutz in der Landwirtschaft zu etablieren. Dieses Netzwerk soll den aktuellen Stand der Wissenschaft bündeln und als Expertengremium für die Fragen von Praxisberatern wie auch politischen Entscheidungsträgern zur Verfügung stehen.

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Laser-Beschriftungsverfahren für Obst und Gemüse: Bewertung am Beispiel des Apfels Produktinformationen klären Verbraucher über wichtige Merkmale eines Produkts auf, bei Obst und Gemüse sind das z.B. die Sorte, das Herkunftsland oder die Produktionsweise (bio / konventionell). Bislang werden diese Informationen häufig auf Klebeetiketten, Banderolen oder Folien angebracht. Diese Informationsträger bringen zwei Probleme mit sich: Zum einen kann die Produktinformation zusammen mit dem Trägermaterial verloren gehen. Zum anderen entstehen jedes Jahr durch Folien, Banderolen und Etiketten große Mengen an Plastikmüll, die entsorgt werden müssen. Alternativ können Informationen unmittelbar am Lebensmittel selbst angebracht werden. Zu diesem Zweck wird seit einigen Jahren das sog. „Laser Labeling“ oder auch „Natural Branding“ eingesetzt, bei dem mithilfe eines CO2- oder UV-Lasers z.B. Schriftzüge, Symbole oder Strichcodes in die Fruchtschale eingraviert werden. Der große Vorteil dieses Verfahrens liegt in der Unverlierbarkeit der direkt an der Frucht angebrachten Information, weshalb Laser Labeling eine Möglichkeit ist, die Rückverfolgbarkeit von Lebensmitteln zu gewährleisten. Da es beim Laser Labeling jedoch zu einer Verletzung der äußeren Zellschichten der Fruchtschale kommen kann, ist eine verringerte Haltbarkeit der Frucht ein möglicher Nachteil dieses Verfahrens. Weiterhin sind die Auswirkungen der Laserbehandlung auf die Inhaltsstoff-Zusammensetzung der Fruchtschale bisher weitgehend unerforscht. Im Rahmen dieses Projekts untersucht das Max Rubner-Institut (Institut für Sicherheit und Qualität bei Obst und Gemüse, Institut für Lebensmittel- und Bioverfahrenstechnik) in Zusammenarbeit mit der Hochschule Osnabrück (Arbeitsgruppe von Prof. Rath, Labor für Biosystemtechnik) und dem Karlsruher Institut für Technologie (Arbeitsgruppe von Prof. Nick, Lehrstuhl für Molekulare Zellbiologie) die Auswirkungen der Laserbehandlung auf die Apfelschale. Im ersten Projektteil werden Äpfel der Sorte Braeburn einer CO2-Laserbehandlung mit verschiedenen Laserintensitäten (leicht bis intensiv) unterzogen und anschließend bei 1°C oder bei 20°C gelagert. Die Probenziehung erfolgt direkt nach der Laserbehandlung, nach zwei Tagen und nach 7 Tagen. Mithilfe von licht- und rasterelektronenmikroskopischen sowie sensorischen Untersuchungen und einer ungerichteten Metabolom-Analyse sollen die Auswirkungen der Laserbehandlung sowohl auf zellulärer Ebene, auf Geschmacksebene sowie auf der Inhaltsstoff-Ebene beschrieben und bewertet werden.

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ADAPTER - Entwicklung und Bereitstellung innovativer simulationsgestützter Informationsprodukte für eine wetter- und klimaresiliente Landwirtschaft ADAPTER (ADAPT TERrestrial systems) ist ein Mitte 2019 gestartetes, forschungsbasiertes, angewandtes Wissenstransferprojekt der Helmholtz-Gemeinschaft deutscher Forschungszentren (HGF) mit den Partnern Climate Service Center Germany (GERICS) vom Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG) und dem Institut für Bio- und Geowissenschaften (IBG-3, Agrosphäre) am Forschungszentrum Jülich (FZJ). Das ADAPTER-Projektziel ist die Entwicklung und die Bereitstellung innovativer simulationsgestützter Informationsprodukte für eine wetter- und klimaresiliente Landwirtschaft. Das heißt, ADAPTER stellt tagesaktuelles ("Boden-")Wetter und umfassende langfristige Klimawandelinformationen für die Landwirtschaft und alle Interessierten als einfache Analysen, Datenprodukte und Informationen frei zur Verfügung: Im Bereich der Messungen und Vorhersagen stehen der aktuelle Zustand und die Entwicklung des Wasserhaushalts, einschließlich des Grundwassers, im Vordergrund. Zum optimierten Bodenmanagement nutzt das Forschungszentrum Jülich hierzu Vorhersagesimulationen mit dem hydrologischen numerischen Modell ParFlow und dem regionalen Erdsystemmodell Terrestrial Systems Modelling Platform (TSMP) in Verbindung mit Beobachtungsdaten. Für Klimaanpassungsmaßnahmen leitet das GERICS aus einer Vielzahl von Datenquellen prototypische "Klimaprodukte" und -Services ab. Durch Einbeziehung von Praxispartnern und Nutzern werden die ADAPTER Ziele und Produkte weiterentwickelt. Der Wissenstransfer zwischen Wissenschaft und Praxis erfolgt dabei über ein Praxisnetzwerk und die ADAPTER Produktplattform. ADAPTER ist dabei nutzerorientierte Wissenschaft, die anwendbare Informationen für die Praxisakteure verfügbar macht. Die konkreten Informationsbedarfe unterschiedlicher Schlüsselpartner aus der Landwirtschaft definieren die konkreten Projektziele und die Ausgestaltung der Produkte. Die Vorhersagen werden durch ein Messnetz von Bodenfeuchtesensoren optimiert, das als Citizen Science-Ansatz mit Hilfe der Vorhersagenutzer realisiert werden wird. Aus Expertengesprächen und Befragungen ergeben sich konkrete Fragestellungen in den Bereichen optimiertes Bodenmanagement und Klimaanpassungsmaßnahmen. Neben dem Wissenstransfer ist ADAPTER mit den hochauflösenden Simulationsrechnungen, den innovativen Messprogramm und den umfassenden Klimadatensätzen und den damit verbundenen Herausforderugnen im Bereich des Hochleistungsrechnens und der Big Data ertüchtigten Datenverarbeitung auch ein Technologietransferprojekt. Komplementär zu bestehenden Informationsangeboten möchte ADAPTER so Informationen verfügbar machen, die in die konkrete landwirtschaftliche Betriebsplanung zu integrieren sind. In ADAPTER werden dafür langjährige Kompetenzen zur integrierten Modellierung terrestrischer Systeme und zu Climate Services rund um Fragen des regionalen Klimawandels der beiden Helmholtz-Zentren Jülich und Geesthacht kombiniert. ADAPTER wird unterstützt durch das Kompetenzzentrum für Hochleistungsrechnen in Terrestrischen Systemen (HPSC-TerrSys) und das Jülich Supercomputing Centre. Das ADAPTER Kern-Team besteht aus Projektbeteiligten vom Institut für Bio- und Geowissenschaften (IBG-3, Agrosphäre) und dem Climate Service Center Germany (GERICS).

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Untersuchung von Legionellen in landwirtschaftlichen Abluftreinigungsanlagen Aktuell sind in Deutschland zur Senkung der Emissionen in der Schweine- und Geflügelhaltung weit über 1000 Abluftreinigungsanlagen in Betrieb. Unter bestimmten Betriebsbedingungen und Umständen kann eine Besiedelung dieser Abluftwäscher mit Legionellen nicht gänzlich ausgeschlossen werden. Dem gehen wir nach.   Im Rahmen der „Zweiundvierzigste Verordnung zur Durchführung des Bundesimmissionsschutz-gesetzes (Verordnung über Verdunstungskühlanlagen und Nassabscheider (VerdunstKühlV) – 42. BImSchV)  muss zukünftig sichergestellt werden, dass Anlagen so errichtet und betrieben werden, dass Verunreinigungen des Kühlwassers oder des Waschwassers durch Mikroorganismen, insbesondere Legionellen, nach dem Stand der Technik vermieden werden, um Gesundheitsgefahren für die Bevölkerung auszuschließen. Das BMUB prognostiziert, dass ca. 20.000 bis 30.0000 Verdunstungskühlanlagen in den Anwendungsbereich der Verordnung fallen könnten. Abluftreinigungsanlagen dienen zwar nicht der Verdunstungskühlung und werden auch anders betrieben, es ist jedoch bisher nicht hinreichend klargestellt, ob die Anlagen in den Geltungsbereich fallen. Abluftreinigungsanlagen werden in der Nutztierhaltung eingesetzt, um Gerüche, Stäube, Ammoniak und Bioaerosole aus der Abluft von Ställen abzuscheiden. Dabei kommen u. a. Abluftwäscher, Chemowäscher, Rieselbettreaktoren und Biofilter sowie mehrstufige Systeme mit einer Kombination aus biologischen, chemischen und physikalischen Verfahren zum Einsatz. Aktuell sind in Deutschland mehr als 1.200 Abluftreinigungsanlagen in der Schweine- und Geflügelhaltung in Betrieb. In einigen Bundesländern gibt es Erlasse, die den Einsatz von Abluftreinigungsanlagen bei immissionsschutzrechtlich genehmigungsbedürftigen Tierhaltungsanlagen vorschreiben. Im Zuge der Neufassung der TA Luft sind entsprechende Anforderungen bundesweit geplant. Hintergrund der genannten Verordnung ist die gesundheitliche Gefährdung der Bevölkerung durch Legionellen. Die Frage ist, ob Legionellen in bestimmten Abluftreinigungsanlagentypen vorkommen, sich unter bestimmten Umständen vermehren, sich im Prozesswasser anreichern und wenn Wassertröpfchen die Abluftwäscher verlassen, so auch Legionellen-haltige Bioaerosole in die Umwelt gelangen können.

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Biodiversität im Stadtgrün – Vergleichende Untersuchungen blütenbesuchender Insekten auf heimischen und gebietsfremden Ansaatmischungen und deren Einfluss auf die Biodiversität von Stadtbäumen Das städtische Flächenpotential zur Erhöhung der Biodiversität durch funktionale und mehrjährige Ansaaten ist noch nicht ausreichend erschlossen. Ansaaten im Stadtgebiet müssen unterschiedliche Anforderungen erfüllen. Unter anderem sollen sie pflegeleicht und optisch ansprechend sein, aber nicht zu hochwüchsig, um Sichtachsen im Straßenverkehr nicht zu beeinträchtigen. Zusätzlich müssen sie mit dem trocken-heißen Stadtklima und mit nährstoffreichen Böden zurechtkommen. Eine Blüte bis in den Spätherbst hinein ist wünschenswert, um über die gesamte Saison Nektar und Pollen zu liefern.
Diese Ansprüche sind mit heimischen Mischungen nur schwer zu erfüllen, daher müssen Mischungen mit fremden Arten auf ihre Eignung im Stadtbereich und ihren Nutzen für Arthropoden, sowie auf Wechselwirkungen mit Stadtbäumen untersucht werden. Ziel ist der Erkenntnisgewinn über die Wertigkeit von Pflanzen fremdländischer Herkunft als Nektar- und Pollenquelle im Vergleich mit heimischen Arten bzw. Rasen und deren Eignung für Stadtgebiete im Zusammenspiel zwischen Ansaatflächen und darauf befindlichen Bäumen.

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Evaluation der Ressortforschungseinrichtungen im Geschäftsbereich des BMEL_2 Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) hat den Wissenschaftsrat (WR) mit Schreiben vom 15.10.2019 gebeten, folgende Einrichtungen mit Ressortforschungsaufgaben im Geschäftsbereich des Ressorts bzw. institutionell vom BMEL geförderte Einrichtungen sukzessiv bis Ende September 2024 zu evaluieren: _Deutsches BiomasseForschungsZentrum gGmbH; _Friedrich-Loeffler-Institut, Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit; _Max-Rubner-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel; _Julius-Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen; _Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei; _Bundesinstitut für Risikobewertung. Die Einrichtungen sollen damit erneut im Rahmen einer institutionellen Einzelevaluation vom WR begutachtet werden. Ziel ist eine aufgabenkritische Überprüfung der Qualität der Forschungs- und der wissenschaftsbasierten Serviceleistungen (beispielsweise Prüf-, Standardisierungs-, Normungs- sowie Informations- und Beratungsdienstleistungen), welche die Einrichtungen für das BMEL und ggf. Dritte erbringen. Darüber hinaus wird geprüft, ob die institutionellen Rahmenbedingungen der Einrichtungen geeignet sind, Forschungs- und Serviceleistungen in der erforderlichen Qualität zu gewährleisten. Der Wissenschaftsrat hat zuletzt zwischen 2012 und 2015 institutionelle Einzelevaluationen der genannten Einrichtungen durchgeführt und darauf aufbauend im Januar 2017 übergreifende 'Empfehlungen zur Weiterentwicklung der Ressortforschungseinrichtungen des BMEL (Drs. 5916-17) verabschiedet. Die Begutachtung der Einrichtungen wird daher auch die Effekte dieser übergreifenden Empfehlungen sowie der Empfehlungen aus den Einzelevaluationen berücksichtigen. Der WR hat das Vorhaben im Januar 2020 in sein Arbeitsprogramm aufgenommen. Das aktuelle Vorhaben umfasst die Erstellung von insgesamt 6 Evaluationsberichten und darauf beruhenden wissenschaftspolitischen Stellungnahmen.

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Untersuchungen zu Interaktionen der zoonotischen Erregerwelt bei Mensch und Tier Infektionsketten Wild-/Heim-/Haustier und Nutztier sind mit einer wesentlichen Veränderung der Pathogenität der infizierten Population beschrieben. Es ist jedoch davon auszugehen, dass auch längere Infektionsketten "Mensch-Haustier-Nutztier" und vice versa eine bedeutende Rolle bei Infektionsgeschehen spielen. Ungeklärt ist bis dato die Frage, inwieweit heim- und haustierhaltende Personen Infektionen grundsätzlich auf die Nutztierpopulationen übertragen können, inwieweit diese Erregerwelt vom Haustier stammt und ob sie dorthin zurückübertragen werden kann. Unterschiedliche Risikoparameter, wie Herkunft des Einzeltieres, Haltung, Fütterung, Interaktion mit der Umwelt usw., machen differenzierte Betrachtungen notwendig, um gezielte Empfehlungen aussprechen oder rechtliche Maßnahmen zum Schutz der Tierhalter ergreifen zu können. Voraussetzung für die Entwicklung geeigneter Maßnahmen ist die Kenntnis, welche zoonotischen Erreger bei den jeweiligen Tierarten zu erwarten sind. Als Grundlage ist eine mehrjährige Kohortenstudie durchzuführen. Parallel zu diesen Erkenntnissen, sind Bewertungen des Risikos für den haltenden Personenkreis (Young, Old, Pregnant, Immun-Supressed = YOPIS) und die gehaltene Tierart zu erheben, um geeignete Haltungs- und Hygieneempfehlungen abzuleiten. Die Zahl der potentiellen Zoonosenerreger ist aufgrund der Vielfalt an gehaltenen Tierarten im menschlichen Umfeld enorm. Daher müssen zu Anfang der Studie geeignete Indikatororganismen aus dem parasitären, viralen und bakteriellen Bereich ausgewählt werden. Im bakteriellen Bereich muss dabei insbesondere auch Wert auf die Überprüfung der Umgebungs- und Fütterungshygiene gelegt werden, bspw. die hygienischen Anforderungen an das Barfen. Von besonderer Bedeutung ist, aufgrund der aktuellen Situation, die Einbeziehung von Untersuchungen zu behüllten einsträngigen RNA Viren (Coronaviridae) bzw. hierfür geeigneter Indikatorviren. Die aufgeworfenen Fragestellungen sind aus tiermedizinischer Perspektive zu bearbeiten und fallen unter das Prinzip des One-Health-Ansatzes. Das laufende SHIP-Projekt der humanmedizinischen Seite wird durch dieses Projekt im tiermedizinischen Bereich ergänzt.

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Social Media in der bayerischen Landwirtschaft Das vornehmliche Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, Kenntnisse über Social Media im Umfeld der bayerischen Landwirtschaft zu erlangen. Die Ergebnisse sollen der Politik eine Argumentationsgrundlage für den Nutzen und die Erschwernisse liefern, die im Zusammenhang mit Social Media-Aktivitäten in der Landwirtschaft entstehen. Handlungsempfehlungen sollen den Landwirtinnen und Landwirten helfen, die Kommunikation über landwirtschaftliche Themen mit der Bevölkerung auch in den Social Media zu optimieren. Damit kann langfristig die öffentliche Wahrnehmung und das Image der bayerischen Landwirtschaft positiv beeinflusst werden.

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Lebensmittel- und Darmmikrobiota Ziel der Untersuchungen zu Lebensmittel- und Darmmikrobiota ist es, die mikrobielle Diversität während der Herstellung und Lagerung von Lebensmitteln zu erfassen und zu ergründen. Dabei interessiert insbesondere, in welcher Weise die Populationsdynamik durch Produktions- bzw. Lagerparametern beeinflusst wird. Es soll vor allem geklärt werden, welche Mikroorganismen im Zusammenhang mit Qualitätsverlust- (Verderb) oder -gewinn (Fermentation, Reifung) stehen. Ein besonderes Augenmerk gilt der Frage, ob Lebensmittel-assoziierte Bakterien, inklusive antibiotikaresistente Bakterien, vom Lebensmittel in den Darm gelangen können und sich dort als Teil der Darmmikrobiota etablieren. Eine weitere Fragestellung ist, welche Einflüsse bestimmte Lebensmittel oder Lebensmittel-Inhaltstoffe auf die Zusammensetzung und/oder Funktionalität der Darmmikrobiota haben. Diese Forschungen erfolgen in vitro in Fäzeskulturen und im Intestinalmodell, in vivo in Tierversuchen oder in Probandenstudien am Institut für Physiologie und Biochemie der Ernährung in Karlsruhe. Zur Beurteilung der Funktionalität der Lebensmittel bzw. Darmbakterien werden u.a. die Genome dieser Mikroorganismen sequenziert und die Rolle von Genen bzw. ihrer Produkten beim Stoffwechsel und Abbau von Xenobiotika werden untersucht. Mit allen Instituten des MRI erfolgt hier eine enge Zusammenarbeit. Die Erforschung der Auswirkungen des Phagen-Viroms auf das bakterielle Mikrobiom im Darmtrakt ist ein neuer Forschungsansatz und erfolgt in enger Kooperation mit der Bakteriophagen-Arbeitsgruppe am Institut. Weiterhin untersucht und bewertet das Institut für Mikrobiologie und Biotechnologie probiotische Bakterien und deren Wirkmechanismen in vitro, im Zellkultur- und Tiermodell.

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Antibiotikaresistente Bakterien in der Lebensmittelkette. Die zunehmende Antibiotikaresistenz bei bakteriellen Infektionserregern wie z. B. Salmonellen, Campylobacter, Staphylokokken und Escherichia coli, sowie bei opportunistisch pathogenen Keimen wie z. B. Klebsiella, Enterobacter, Citrobacter und Serratia, stellt ein weltweites Problem dar. Der hohe Verbrauch von antimikrobiell wirksamen Substanzen in der Human- und Veterinärmedizin sowie in der Landwirtschaft und Aquakultur führte zur Selektion und Anreicherung antibiotikaresistenter Mikroorganismen. Infektionen mit solchen resistenten Keimen führen zu ernsthaften therapeutischen Problemen. Vom Tier stammende antibiotikaresistente Mikroorganismen können in Rohmilch, auf rohem Fleisch und auf Obst und Gemüse vorhanden sein und werden auch in Produkten wie Rohmilchkäse und Rohwürsten gefunden. Es besteht die Möglichkeit, dass solche Keime über die Nahrungskette zum Menschen gelangen können. Diese Forschung soll das Vorkommen antibiotikaresistenter Bakterien in Nahrungsmitteln erfassen und Methoden zur Minimierung des Vorkommens dieser Bakterien erarbeiten.

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Entwicklung von Milchsäurebakterien-Starterkulturen für den Einsatz in Obst und Gemüsefermentationen Mikrobielle Starter- und Reifungskulturen (inkl. „probiotischer“ Bakterien) wurden bisher hauptsächlich in Milchprodukten eingesetzt, jedoch kamen vor kurzem auch Obstsäfte auf den Markt, in denen „probiotische“ Bakterien eingesetzt wurden. Die Isolierung und Charakterisierung von neuen Stämmen, die auf ihre probiotischen Eigenschaften untersucht werden und die sich für den Einsatz in fermentiertem Gemüse oder Obstprodukten eignen, ist zentrales Thema dieser Forschungsaufgabe.

Huebner, J., Franz, C.M.A.P. and Kopp, M. (2008). Probiotika ? evidenzbasierte Medizin oder alternativmedizinischer Hokuspokus ? (Probiotics - evidence based medicine or alternative medical hocus pocus?). Deutsche Medizinische Wochenschrift (DMW) 133:367-369.
M. G. Vizoso Pinto, Schuster, T.; Briviba, K., B. Watzl, W.H. Holzapfel and C. M.A.P. Franz. (2007). Adhesive and Immunostimulatory properties of selected Lactobacillus strains. Journal of Food Protection. 70:125-134.
Vizoso, M.G., Franz, C.M.A.P., Schillinger, U., and Holzapfel, W.H. (2006). Isolation, selection and identification of Lactobacillus spp. with probiotic properties from human faeces and traditional fermented products. Int. J. Food Microbiol. 109:205-214.
Wijaya, A., Herrmann, A., Abriouel, H., Specht, I., Yousif, N.M.K, Holzapfel, W.H. and Franz, C.M.A.P. 2004. Cloning of the bile salt hydrolase gene from Enterococcus faecium FAIR-E 345 and chromosomal location of BSH genes in food enterococci. Journal of Food Protection 67:2772-2778.
Du Toit, M., C.M.A.P. Franz, L.M.T. Dicks, U. Schillinger, P. Haberer, B. Warlies, F. Ahrens, and W. H. Holzapfel. 1998. Characterization and selection of probiotic lactobacilli for a preliminary minipig feeding trial and their effect on serum cholesterol levels, faeces pH and faeces moisture content. International Journal of Food Microbiology 40:93-104.

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Bakteriophagen-Monitoring in milchwirtschaftlichen Betrieben Für Milchsäurebakterien, die als Starterkulturen in der Milchfermentation eingesetzt werden, stellen Bakteriophagen die Hauptursache für Säuerungsverzögerungen (im Extremfall auch Totalausfälle) und für weitere unerwünschte Effekte (hinsichtlich Proteolyse, Aroma- und Texturbildung) dar. Die Diversität der Phagenpopulationen ist außerordentlich hoch, so dass im zunehmenden Maße auch Phagenderivate mit hoher Resistenz gegenüber Desinfektionsmitteln und insbesondere thermischen Behandlungsgmethoden nachweisbar sind. Für diese problematischen Phagen müssen geeignete alternative Vermeidungsstrategien erarbeitet werden. Von besonderer Bedeutung sind neuartige Phagenpopulationen, die aus Rekombinationsereignissen zwischen Phagen unterschiedlicher Spezies (z. B. Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus) resultieren. Diese neuen „Hybrid“-Phagen können somit prinzipiell die Speziesgrenze überschreiten. Im Rahmen dieser Daueraufgabe werden die Starterkulturen auch auf temperente Phagen untersucht, die als Prophagen in das Genom der Wirtsbakterien integrieren und ebenfalls eine hohe Diversität aufweisen. Einbezogen werden auch Phagen der Milchsäurebakterien aus Umweltproben (insbesondere aus der Rohmilch).

Es wurden Bakteriophagen in den verschiedenen Bereichen mehrerer Industriebetriebe nachgewiesen und identifiziert und molekular charakterisiert. Das Auftreten eines neuen Phagentyps konnte nachgewiesen werden. Zusammen mit den Firmen wurden kurzfristig wirksame Vermeidungsstrategien entwickelt.
- Neve, H, Laborius, A., Heller, K.J. 2003. Testing of the applicability of battery-operated portable microbial air samplers for detection and enumeration of air-borne dairy bacteriophages. Kieler Milchw. Forsch. 55(4):301-315
- Neve, H., Back, A. Heller, K.J. 2004. Prophage screening in a Streptococcus thermophilus starter culture collection. Kieler Milchw. Forsch. 56(4):265-275
- Neve, H., Laborius, A., Heller K.J. 2004. Phagenmonitoring in milchverarbeitenden Betrieben: Renaissance alter Phagentypen? dmz Deutsche Molkerei Zeitung 15/2004:25-29

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Genomanalyse von Bakteriophagen und deren Wirts-Kulturen zur Bewertung ihrer Phagenresistenz-Mechanismen Aus den vielfältigen Interaktionen zwischen Phagen und den Starterkulturen resultieren molekulare Adaptionen auf beiden Seiten, die durch Teil- oder Gesamtgenomsequenzierung entschlüsselt werden können. Für Lactococcus lactis Phagen aus 3 Jahrzehnten wurden somit die evolutionären Prozesse erstmals entschlüsselt und die Aufnahme neuer Resistenzgene in den Phagengenomen verfolgt. Aus den Phagengenomdaten werden gezielt Zielregionen zur molekularen Detektion dieser Problemphagen herausgefiltert (für Multiplex- und qPCR-Systeme und für isothermale LAMP-Nachweisverfahren). Weiterhin werden Phagenrezeptorbindeproteine untersucht, die für die Phagen-Wirtsspektren bedeutsam sind.

Das Genom des Phagen TP-J34 wurde vollständig sequenziert. Es wurde eine Mutation im Gen für das Rezeptorbindeprotein identifiziert, die das korrekte Assembly des Phagen verhindert. In einem nahen Verwandten des Phagen (TP-EW) konnte ein Intron im Gen für das Lysin (Enzym zur Freisetzung des Phagen aus der Zelle) nachgewiesen werden.

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Entwicklung eines ELISA-Test-Systems zur Bestimmung der Pyrrolizidinalkaloid-Exposition in lebenden Nutztieren Das Projekt ist im Rahmen des übergeordneten Forschungsprojektes Das Projekt ist im Rahmen des übergeordneten Forschungsprojektes Pyrrolizidinalkaloide (PA)-Safe-Feed angesiedelt.
PA sind natürlich vorkommende Inhaltsstoffe von Pflanzen. Hierbei handelt es sich um sekundäre Pflanzenstoffe, die zum Beispiel dem Schutz vor Fressfeinden dienen. PA können sowohl beim Menschen, als auch bei Tieren zu schweren akuten sowie chronischen Vergiftungen führen. So ist die als Seneziose bezeichnete tödliche Leberfunktionsstörung bei Weidetieren auf eine erhöhte Aufnahme von PA durch beispielsweise das Jakobskreuzkraut oder das Alpenkreuzkraut zurückzuführen. Ähnlich schwere Leberschäden wurden auch bei Menschen nach Verzehr von Kräuterzubereitungen oder -tees beobachtet. Damit zählen toxische PA-Pflanzen zu den am häufigsten in der Literatur zitierten Giftpflanzen.
Aufgrund neuer toxikologischer Risikobewertungen wurden PA-Pflanzen, Samen oder Teile von ihnen und auch die Pyrrolizidinalkaloide selbst kürzlich von der Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit und einigen nationalen Behörden, darunter das Bundesinstitut für Risikobewertung, als unerwünschte Stoffe in Lebens- und Futtermitteln definiert.
Zur Bestätigung einer PA-Exposition bei Nutztieren wäre der Nachweis eines aussagekräftigen PA-Biomarkers wichtig. Hierfür würden sich die in der Leber toxifizierten PA-Protein-Addukte anbieten. Zurzeit existieren keine ausreichend selektiven und sensitiven analytisch-chemischen Methoden, die die extrem geringen Konzentrationen an PA-Addukten im Blut der Tiere erfassen können. Ziel dieses Projektes ist es, ein ELISA-Assay zur Detektion von PA-Protein-Addukten im Blut von Nutztieren zu entwickeln.
Das Projekt läuft in Kooperation mit der technischen Universität Carolo-Wilhelma zu Braunschweig. Dabei wird das MRI die von einer Fremdfirma hergestellten monoklonalen und polyklonalen Antikörper auf ihre Spezifität und Bindungseigenschaften im Sandwich-ELISA oder dem Kompetitiven Immunassay prüfen. In weiteren Schritten wird in einem Pyrrolizidinalkaloid-Leberintoxikations Nagermodell untersucht, ob die hergestellten/identifizierten Antikörper (des zuvor etablierten ELISAs) in der Lage sind, PA-Protein-Addukte auch im Blut von Tieren, die gegenüber PA exponiert wurden, zu detektieren. Neben der Detektion der PA-Protein-Addukte soll weiter nachgeprüft werden, ob die Menge der gebildeten PA-Protein-Addukte im Blut mit der Adduktmenge in der Leber sowie mit dem Ausmaß der Hepatotoxizität korrelieren. Die bei der Neuentwicklung und Validierung des Pyrrolizidinalkaloid-ELISA Systems gewonnen in-vitro und in-vivo Daten über die Bindungseigenschaften einzelner hier getesteter Antikörper sollen schlussendlich dafür genutzt werden, PA-Protein-Addukte in den Proben aus dem Pyrrolizidinalkaloid-Carry over-Versuchen des Hauptversuches (Rind, Schaf, Ziege) zu quantifizieren.

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Entwicklung analytischer Methoden für die Bestimmung der Herkunft, der Verarbeitung und der Authentizität von verschiedenen Marokkanischen Ölen und Charakterisierung von Nebenprodukten aus den Reststoffen der Ölverarbeitung mit dem Ziel die Absatzmöglichkeiten auf dem internationalen Markt zu sichern Ziel des Projektes ist es, den Einfluss der Herkunft der Pflanzen sowie der Lagerung und Verarbeitung des Rohstoffes auf die Zusammensetzung des Öls zu untersuchen, das aus den Früchten des Arganbaums (Argania spinosa), der Kaktusbirne (Opuntia ficus-indica), der Wüsten-Dattelpalme (Balanites aegyptiaca), der echten Dattelpalme (Phoenix dactyliferous) oder des Ziziphus lotus als potenzielle Ölquellen für Kooperativen gewonnen wird. Darüber hinaus sollen die Nebenprodukte der Ölverarbeitung auf ihre Verwendung als Quellen für bioaktive phenolische Verbindungen zur Stabilisierung von Lebensmitteln untersucht werden. Außerdem sollen Methoden entwickelt werden, die die Authentizität der Öle auf Basis der flüchtigen oder phenolischen Verbindungen sowie von Metaboliten im Allgemeinen, in Verbindung mit statistischen Methoden sicherstellen. Die Ergebnisse sollen die ländliche Bevölkerung motivieren, robuste Pflanzen anzubauen, die zur Nahrungsmittelproduktion genutzt werden können, um die Ernährungssituation, das Einkommen und die Beschäftigung, sowie die Situation der Frauen zu verbessern und auch das Fortschreiten der Wüste durch Stabilisierung der Böden zu bekämpfen. Dieses Projekt ist eine Fortsetzung zweier Projekte, die am MRI zur Qualität von Argan- und Kaktusöl zusammen mit der Mohammed-V-Universität im Rahmen des PMARS Calls durchgeführt wurden.

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Analytische und molekularbiologische Untersuchungen zur Relevanz mutagener Biosynthesevorläufer des Mykotoxins Aflatoxin B1 im Lebensmittel. In vielen Lebens- und Futtermitteln sind Mykotoxine, gebildet von verschiedenen Schimmelpilzen, vorhanden und stellen ein Gesundheitsrisiko für Mensch und Tier dar. Aufgrund der stark kanzerogenen Wirkung stehen Aflatoxin B1 (AFB1), sowie das durch carry over in Milch entstandene Derivat Aflatoxin M1 (AFM1) im Fokus des wissenschaftlichen wie legislativen Interesses. Die im Vergleich zu AFM1 deutlich stärker kanzerogenen Mykotoxine Versicolorin A (VerA) und Sterigmatocystin (STC), welche biosynthetische Vorläufer des AFB1 sind, werden jedoch kaum beachtet, obwohl sie ebenfalls in Lebens- und Futtermitteln in relevanten Mengen nachweisbar sind. Im Rahmen dieser Arbeit sollen folgende Ziele verfolgt werden: - Entwicklung von Analysemethoden zur Quantifizierung mutagener Aflatoxin B1 Vorläufer - Schaffung einer Datenbasis zum Vorhandensein der genannten Toxine in Lebens- und Futtermitteln - Aufklärung des in vitro Metabolismus und Evaluierung der Kombinationstoxizität der Toxine

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Untersuchungen zu Interaktionen der zoonotischen Erregerwelt bei Mensch und Tier Im Rahmen des populationsbasierten Projekts Study of Health in Pomerania (SHIP) wird 2021 eine dritte Kohorte (NEXT) etabliert. Innerhalb des NEXT Moduls „One Health“ werden Tierkontakte (Hund, Katze, Geflügel) der 4000 zufällig ausgewählten Teilnehmenden (20-79 Jahre) untersucht und Risikofaktoren für eine Zoonosenübertragung sowie Haltungs- und Umweltbedingungen standardisiert erfasst. Ziel ist es, die komplexen Wechselbeziehungen zwischen Mensch-Heimtier-Nutztier-Umwelt sowie Einflussfaktoren auf die Zoonosenübertragung im Privathaushalt besser zu verstehen, um ein stärkeres Bewusstsein für den privaten Umgang mit Heim- und Nutztieren zu schaffen. Biomaterialien (Blut; Rektal-/Kloakal-, Rachen- und Nasenabstriche; Kotproben) werden auf parasitäre (Echinococcus spp., Cestoden: Hund, Katze; Toxoplasma gondii: Katze), bakterielle (Campylobacter spp.: Hund, Katze, Geflügel, Mensch; Borrelia burgdorferi: Hund) und virale Erreger (Hepatitis E Virus: Hund, Katze, Mensch; FSME Virus: Hund, Katze, Geflügel, Mensch) untersucht. Eine Metagenomsequenzierung des Darm-Mikrobioms erfolgt an 450 Proben (50 Nicht-Tierhaltende mit Lebensmittel assoziierter Exposition; 100 Tierhaltende und 300 Tierkontakte), um Bakterienstämme und Resistenzgene zu vergleichen. Biomaterialien und extrahierte DNA werden in die Biobank eingelagert und stehen zukünftigen Untersuchungen zur Verfügung. Der Fragebogen wird als Online-Umfrage Tierhaltenden deutschlandweit angeboten, um regionale Heterogenität zu erfassen. Aus allen generierten Ergebnissen werden unter Einbeziehung von Literatur- und Expertenwissen Risikobewertungen und Empfehlungen für Tierhaltende abgeleitet. Aufgrund des umfassenden Untersuchungsprotokolls beim Menschen erlaubt dieser One Health-Ansatz nicht nur Risiken einer Zoonosenübertragung in Tierhaushalten, sondern auch Auswirkungen von Tierhaltung und untersuchten Zoonoseninfektionen auf die menschliche Gesundheit zu untersuchen.

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Experimentelle FSME-Infektion von Rötelmäusen (Myodes glareolus) (TBENAGER II) Die Interaktion zwischen Rötelmäusen (Myodes glareolus) und Zecken in Bezug auf die Übertragung des Virus der Frühsommer-Meningoenzephalitis (FSMEV) soll genauer untersucht werden. Dafür wird der natürliche Übertragungszyklus unter Laborbedingungen nachgestellt werden. Das etablierte Model wird es ermöglichen, FSMEV-Isolate unter naturnahen Bedingungen zu testen und mögliche Unterschiede in der Virusdynamik aufzudecken.

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