Die umweltfreundlichste und nachhaltigste Strategie die Gefahr des Feuerbrandbefalls in Kernobstanlagen zu bannen, ist die Züchtung widerstandsfähiger Sorten unter Nutzung von Resistenzgenen. Dies gilt insbesondere, da die meisten kommerziellen Sorten hoch anfällig für das verursachende Bakterium - Erwinia amylovora - sind und die Nutzung von Antibiotika zur Bekämpfung in Deutschland untersagt ist. Die Abstammung MAL0045 der Wildapfelart Malus fusca ist resistent gegen Feuerbrand. Auf Kopplungsgruppe 10 von MAL0045 konnte ein Major-QTL (Mfu10) für Feuerbrandresistenz in einer F1-Population von 134 Individuen identifiziert werden. In der anschließenden Feinkartierung des Lokus an 1888 Individuen wurde ein BAC-Klon (46H22), der Mfu10 enthält, identifiziert und sequenziert. Die Analyse der BAC-Sequenz führte zur Identifizierung eines Rezeptor-ähnlichem Proteinkinase-Gens als Kandidatengen. Inokulationen der ursprünglichen F1-Population mit unterschiedlich aggressiven E. amylovora-Isolaten führten zur Vermutung, dass MAL0045 weitere Resistenzfaktoren/-loci besitzt, die nicht kartiert werden konnten. Daher haben wir im vorangegangenem DFG-Projekt erstens vorgeschlagen, das Kandidatengen zu klonieren und in eine anfällige Sorte zu transformieren, um seine Funktion zu prüfen, und zweitens QTL-Kartierungen in F2-Populationen durchzuführen, um eventuelle homozygote Resistenzfaktoren aufzubrechen und dann nachweisen zu können. Die durchgeführten QTL-Analysen führten zur Identifizierung von zwei zuvor unentdeckten, signifikanten QTLs auf den Kopplungsgruppen 4 und 15. Darüber hinaus konnte durch eine Nanopore Minion-Resequenzierung der BAC-Sequenz von 46H22 ein einziger zusammenhängender Contig assembliert werden, der die Identifizierung von zwei zusätzlichen Kandidatengenen, beides Serin/Threonin-Kinase-Gene, ermöglichte. Transformationsexperimente zur Überexpression des ersten Kandidatengens haben zur Etablierung von 10 transgenen Linien geführt haben, die allerdings noch funktional charakterisiert werden müssen. Mit der Klonierung der zwei weiteren Kandidatengene in Transformationsvektoren und in eine anfällige Sorte zu transformieren, um ihre Funktion zu prüfenwurde bereits begonnen. Da die Funktionsfähigkeit der drei Kandidatengene im Zeitrahmen des laufenden Projekts, das bis Dezember 2022 läuft, nicht nachgewiesen werden kann, bitten wir um eine Verlängerung des Projektes um drei Jahre. Neben der Funktionalität der Kandidatengene sollen die neu entdeckten QTL durch Inokulationsversuche mit anderen E. amylovora-Isolaten verifiziert werden und diese Genorte auf weitere und möglichweise benachbarte Kandidatengene untersucht werden. Dazu ist eine hochwertige Genomsequenz von MAL0045 erforderlich, die im Rahmen des neuen Projektes erstellt werden soll. Ziel ist die Aufklärung der Feuerbrandresistenz von MAL0045 gegenüber allen Isolaten und die Nutzung dieses Wissens in der Züchtung widerstandsfähiger Apfelsorten.
Das strikt anaerobe, Endosporen-bildende Bakterium Clostridioides difficile ist der Verursacher von nosokomialen Durchfallerkrankungen bei Mensch und Tier. Eine C. difficile Infektion (CDI) erfolgt meist nach einer Antibiotikabehandlung welche die Darmflora schädigt und bei der Wiederbesiedlung das Auskeimen von C. difficile ermöglicht. Weltweit ist eine Zunahme der Inzidenz so wie ein schwerer Verlauf von CDI zu beobachten was die Gesundheitskosten in die Höhe treibt und verstärkte Maßnahmen zur Infektions-Prävention und Kontrolle der Ausbreitung erfordert. Die Behandlung einer CDI wird dadurch erschwert dass Endosporen resistent gegenüber einer Antibiotikabehandlung sind. Vegetative Zellen und Sporen des Darmbesiedlers C. difficile werden mit den Fäzes ausgeschieden und können so in die Umwelt gelangen. C. difficile wird in Fäkal-belasteten Matrices wie Abwasser, Klärschlamm, Gülle und in mit Fäkalien in Berührung gekommenem Viehfutter oder Silage nachgewiesen. Durch den rasanten Anstieg der Anaerobtechnologie in Biogasanlagen zur Schlamm- oder Güllebehandlung kann davon ausgegangen werden, dass C. difficile in solchen Milieus überlebt oder sich sogar vermehrt und mit den Gär-Rückständen als Dünger in der Umwelt verbreitet wird. Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist, solche fäkal-belasteten Proben zu identifizieren und daraus C. difficile zu quantifizieren und Isolate zu charakterisieren. Neben dem Nachweis der Gene der Virulenzfaktoren für das Enterotoxin A und Cytotoxin B und dem binären Toxin CDT werden die Isolate einer Ribotypisierung und einer Antibiotikaempfindlichkeitstestung zur MHK Bestimmung unterzogen. Zudem sollen auch Antibiotika-Resistenzgene sowie konjugative Transposons nachgewiesen werden. Zum quantitativen Nachweis von C. difficile und dem Antibiotikaresistenz-vermittelnden konjugativen Transposon Tn5397 soll eine qPCR etabliert werden die es ermöglicht, Zellzahlen und Pathogenität von C. difficile in Fäkal-belasteten Proben zu bestimmen. Bedingt durch den hohen Stellenwert der Anaerobtechnologie für die Abwasserreinigung und Güllebehandlung sollen im Labormaßstab Biogasreaktoren aufgebaut und unter 'Realbedingungen' betrieben werden, um das Überleben, eine Vermehrung oder die Reduktion/Elimination von C. difficile Zellen/Sporen sowie die Exkretion des konjugativen Transposons Tn5397 zu testen. Diese Versuche sollen auch in Laboranlagen zur Simulation der konventionellen Güllelagerung sowie nach Behandlung in einer Labor-Ozonierungs- und UV-Entkeimungsanlage durchgeführt werden. Letztere werden unter anderem als vierte Reinigungsstufe zur Abwasserbehandlung in der Praxis empfohlen. Nur in Kombination von Umweltmikrobiologie und Verfahrenstechnik können die gesetzten Ziele erreicht und neues Wissen generiert werden um Aussagen bezüglich der Überlebensfähigkeit, Pathogenität und Verbreitungspfaden von C. difficile zu treffen und um das Infektionsrisiko für Mensch und Tier besser abschätzen zu können.
<p> So wird der Milchverzehr umweltfreundlicher <ul> <li>Bevorzugen Sie pflanzliche Milchalternativen gegenüber Kuhmilch.</li> <li>Kaufen Sie pflanzliche oder tierische Milchprodukte möglichst in Bio-Qualität.</li> <li>Bevorzugen Sie Weidemilch beim Kauf von Kuhmilch.</li> <li>Nutzen Sie auch die pflanzlichen Alternativen zu anderen Milchprodukten wie Käse oder Sahne.</li> </ul> Gewusst wie <p>Die Haltung von Rindern benötigt viel Agrarfläche für Futterpflanzen und ist – nicht zuletzt durch das bei Wiederkäuern entstehende Methan – mit hohen Treibhausgasemissionen verbunden. Die anfallende Gülle trägt zur Nitratbelastung des Grundwassers bei und der Einsatz von Antibiotika zur Entstehung multiresistenter Bakterien. Rinder spielen allerdings eine wichtige Rolle beim Erhalt von Grünland, das mehr Kohlenstoff im Boden speichert als Ackerland. Auch zum Erhalt der Artenvielfalt können Rinder im Grünland beitragen, wenn es extensiv und standortangepasst bewirtschaftet wird.</p> <p><strong>Pflanzliche Milchalternativen bevorzugen: </strong>Pflanzendrinks sind in Sachen Umwelt- und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimaschutz">Klimaschutz</a> klar im Vorteil. Kuhmilch verursacht bis zu viermal so viele Treibhausgase und benötigt bis zu zweieinhalbmal so viel Fläche (abhängig vom gewählten Pflanzendrink). Heimische Varianten wie Hafermilch stehen auch in puncto Wasserverbrauch sehr gut da.</p> <p>Pflanzliche Milchalternativen werden aus unterschiedlichen Ausgangsstoffen hergestellt. Die bekanntesten und ökologisch vorteilhaftesten sind Hafer und Soja. Die unterschiedlichen Ausgangsstoffe führen nicht nur zu einem vielfältigen Angebot an Pflanzendrinks, sondern auch zu einer großen geschmacklichen Vielfalt. Teilweise unterscheiden sich Pflanzendrinks geschmacklich selbst dann spürbar, wenn sie auf den gleichen Rohstoffen basieren. Daher lohnt es sich verschiedene auszuprobieren, wenn die ersten Testkäufe nicht schmecken. Damit der Milchschaum auch bei Pflanzendrinks gut gelingt, gibt es spezielle Barista-Varianten.</p> <p><strong>Möglichst in Bio-Qualität: </strong>Mit dem Kauf von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/20336">Biolebensmitteln</a> fördern Sie den ökologischen Landbau und damit insbesondere den Natur- und Bodenschutz. Dies gilt sowohl für den Kauf von Kuhmilch als auch für den Kauf von Milchalternativen. "Bio" ist in beiden Fällen im Lebensmitteleinzelhandel fast überall erhältlich. Achten Sie auf das Bio-Siegel (siehe Grafikbox).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/530/bilder/eu-bio-logo.jpg"> </a> <strong> Bio-Logo (EU) </strong> Quelle: EU-Kommission <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/530/bilder/eu-bio-logo.jpg">Bild herunterladen</a> (10,06 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/530/bilder/bio-siegel_deutschland_600dpi.png"> </a> <strong> Bio-Siegel (Deutschland) </strong> Quelle: BMEL <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/530/bilder/bio-siegel_deutschland_600dpi.png">Bild herunterladen</a> (160,31 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> <p><strong>Mit Weidemilch Natur- und Tierschutz fördern: </strong>Wenn Kühe an mindestens 120 Tagen im Jahr für jeweils sechs Stunden auf der Weide waren, kann ihre Milch als Weidemilch verkauft werden – so sagt es die Rechtsprechung. Darüber hinaus ist der Begriff aber nicht näher definiert oder geschützt. Das <a href="https://proweideland.eu/">Siegel Pro Weideland</a> legt darüber hinaus weitere Kriterien fest (z. B. mindestens 1.000 m2 Weidefläche pro Milchkuh). Extensive Beweidung ist eine wichtige Maßnahme zum Erhalt von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/biodiversitaet">Biodiversität</a>.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/weideland.png"> </a> <strong> Label "Pro Weideland" </strong> Quelle: PRO WEIDELAND Deutsche Weidecharta GmbH <p><strong>Alternativen zu Käse, Butter oder Sahne nutzen: </strong>Für Produkte wie Käse, Butter oder Sahne werden zur Herstellung größere Mengen an Milch benötigt. Dementsprechend sind sie besonders klimabelastend. Käse verursacht z. B. vergleichbare Treibhausgasemissionen wie Geflügel- und Schweinefleisch. Neben Pflanzendrinks gibt es – neben der schon lange etablierten Margarine – inzwischen auch viele pflanzliche Alternativprodukte, die ähnlich wie Käse, Sahne oder Joghurt schmecken und diese ersetzen können. Ein Aus- und Durchprobieren lohnt sich auch hier. Aus Umweltperspektive ist es grundsätzlich sinnvoll, die pflanzlichen Alternativen den tierischen "Originalen" vorzuziehen.</p> <p><strong>Wichtige Nährstoffe im Blick haben: </strong>Milch(-produkte) liefern in Deutschland einen wesentlichen Beitrag zur Versorgung mit wichtigen Nährstoffen wie Calcium, Jod, Vitamin B12 und Riboflavin. Wenn Sie keine oder nur sehr wenige Milchprodukte verzehren, sollten Sie darauf achten, dass Sie pflanzliche Alternativen konsumieren, die mit diesen Nährstoffen angereichert sind, oder, dass Sie diese Nährstoffe in ausreichender Menge aus anderen Quellen zu sich nehmen. Pflanzendrinks aus konventioneller Landwirtschaft werden häufig bereits mit Nährstoffen angereichert angeboten, Bio-Pflanzendrinks hingegen nicht. Dies liegt daran, dass die Anreicherung mit Vitaminen oder Mineralstoffen in Bioprodukten grundsätzlich gemäß Bio-Verordnung nicht erlaubt ist.</p> <p><strong>Was Sie sonst noch tun können:</strong></p> <ul> <li>Beachten Sie auch unsere Umwelttipps zu <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/105171">klima- und umweltfreundlicher Ernährung</a>, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/20336">Biolebensmitteln</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/12839">Lebensmittelverschwendung vermeiden</a>.</li> </ul> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/v-label.png"> </a> <strong> V-Label </strong> Quelle: V-Label GmbH Hintergrund <p><strong>Umweltsituation: </strong>Die Landwirtschaft ist unsere größte Flächennutzerin. Mit ihr und damit auch mit unserer Ernährung sind vielfältige <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/landwirtschaft/umweltbelastungen-der-landwirtschaft">Umweltbelastungen</a> wie Treibhausgasemissionen, Artenschwund, Bodenerosion oder Grundwasserbelastungen verbunden. Dabei belastet die Produktion tierischer Lebensmittel die Umwelt wesentlich stärker als die Produktion von pflanzlichen Lebensmitteln. So lassen sich 66 % der ernährungsbedingten Treibhausgasemissionen und 61 % der Flächeninanspruchnahme auf tierische Lebensmittel zurückführen – größtenteils zum Zwecke des Futtermittelanbaus.</p> <p>Die Lebensmittelgruppe "Milch und Milchprodukte" hat nach der Kategorie "Fleisch und Wurst" den zweitgrößten Anteil an den ernährungsbedingten Treibhausgasemissionen in Deutschland. Innerhalb der Milchprodukte trägt Käse die größte Umweltlast, da er sowohl einen hohen Klimafußabdruck hat als auch in relativ großer Menge verzehrt wird.</p> <p>Die Ökobilanzen von pflanzlichen Lebensmitteln sind fast immer deutlich besser als die von tierischen Lebensmitteln. Dies gilt auch beim Vergleich von Milchprodukten mit pflanzlichen Alternativen. Während bei der Herstellung von Kuhmilch etwa 1,4 kg CO2-Äquivalente pro kg Milch anfallen, sind es bei Hafer- und Sojamilch 0,3-0,4 kg CO2e. Für ein Kilogramm Käse aus Kuhmilch werden rund 5,7 kg CO2-Äquivalente emittiert, bei Käsealternativen auf Basis von Kokosfett sind es ca. 2,0 kg CO2-Äquivalente. Ein weiterer wichtiger Umweltfaktor ist die benötigte Fläche, die bei Pflanzendrinks in etwa halb so groß ist wie bei Milch.</p> <p><strong>Gesetzeslage: </strong>Pflanzliche Milchalternativen haben mit zwei gesetzlich verankerten Marktbarrieren zu kämpfen: Zum einen dürfen sie mit Ausnahme von Kokosmilch im Markt bzw. von Herstellern nicht als Milch verkauft werden. Sie werden deshalb meistens auf der Verpackung als "Drinks" bezeichnet. Zudem gilt für Pflanzendrinks ein Mehrwertsteuersatz von 19 %, während er für Milch nur 7 % beträgt.</p> <p><strong>Marktbeobachtung: </strong>Nach Daten des Good Food Institute Europe haben pflanzliche Milchalternativen nach Jahren des kontinuierlichen Wachstums in Deutschland einen Marktanteil von knapp 10% des Milchmarktes erreicht (2023). Hafermilch ist die mit Abstand beliebteste pflanzliche Milchalternative. Ihr Marktanteil in Deutschland betrug 2023 bei Markenprodukten (ohne Eigenmarken) rund 69 %.</p> <p><strong>Quellen:</strong></p> <ul> <li>Ifeu (2020): <a href="https://www.ifeu.de/fileadmin/uploads/Reinhardt-Gaertner-Wagner-2020-Oekologische-Fu%C3%9Fabdruecke-von-Lebensmitteln-und-Gerichten-in-Deutschland-ifeu-2020.pdf">Ökologische Fußabdrücke von Lebensmitteln und Gerichten in Deutschland</a></li> <li>Good Food Institute Europe (2025): <a href="https://gfieurope.org/de/wp-content/uploads/sites/2/2025/06/Entwicklung-des-Marktes-fuer-pflanzenbasierte-Lebensmittel-im-deutschen-Einzelhandel-2022-2024.pdf">Entwicklung des Marktes für pflanzenbasierte Lebensmittel im deutschen Einzelhandel</a> </li> </ul> </p><p> So wird der Milchverzehr umweltfreundlicher <ul> <li>Bevorzugen Sie pflanzliche Milchalternativen gegenüber Kuhmilch.</li> <li>Kaufen Sie pflanzliche oder tierische Milchprodukte möglichst in Bio-Qualität.</li> <li>Bevorzugen Sie Weidemilch beim Kauf von Kuhmilch.</li> <li>Nutzen Sie auch die pflanzlichen Alternativen zu anderen Milchprodukten wie Käse oder Sahne.</li> </ul> </p><p> Gewusst wie <p>Die Haltung von Rindern benötigt viel Agrarfläche für Futterpflanzen und ist – nicht zuletzt durch das bei Wiederkäuern entstehende Methan – mit hohen Treibhausgasemissionen verbunden. Die anfallende Gülle trägt zur Nitratbelastung des Grundwassers bei und der Einsatz von Antibiotika zur Entstehung multiresistenter Bakterien. Rinder spielen allerdings eine wichtige Rolle beim Erhalt von Grünland, das mehr Kohlenstoff im Boden speichert als Ackerland. Auch zum Erhalt der Artenvielfalt können Rinder im Grünland beitragen, wenn es extensiv und standortangepasst bewirtschaftet wird.</p> <p><strong>Pflanzliche Milchalternativen bevorzugen: </strong>Pflanzendrinks sind in Sachen Umwelt- und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimaschutz">Klimaschutz</a> klar im Vorteil. Kuhmilch verursacht bis zu viermal so viele Treibhausgase und benötigt bis zu zweieinhalbmal so viel Fläche (abhängig vom gewählten Pflanzendrink). Heimische Varianten wie Hafermilch stehen auch in puncto Wasserverbrauch sehr gut da.</p> <p>Pflanzliche Milchalternativen werden aus unterschiedlichen Ausgangsstoffen hergestellt. Die bekanntesten und ökologisch vorteilhaftesten sind Hafer und Soja. Die unterschiedlichen Ausgangsstoffe führen nicht nur zu einem vielfältigen Angebot an Pflanzendrinks, sondern auch zu einer großen geschmacklichen Vielfalt. Teilweise unterscheiden sich Pflanzendrinks geschmacklich selbst dann spürbar, wenn sie auf den gleichen Rohstoffen basieren. Daher lohnt es sich verschiedene auszuprobieren, wenn die ersten Testkäufe nicht schmecken. Damit der Milchschaum auch bei Pflanzendrinks gut gelingt, gibt es spezielle Barista-Varianten.</p> </p><p> <p><strong>Möglichst in Bio-Qualität: </strong>Mit dem Kauf von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/20336">Biolebensmitteln</a> fördern Sie den ökologischen Landbau und damit insbesondere den Natur- und Bodenschutz. Dies gilt sowohl für den Kauf von Kuhmilch als auch für den Kauf von Milchalternativen. "Bio" ist in beiden Fällen im Lebensmitteleinzelhandel fast überall erhältlich. Achten Sie auf das Bio-Siegel (siehe Grafikbox).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/530/bilder/eu-bio-logo.jpg"> </a> <strong> Bio-Logo (EU) </strong> Quelle: EU-Kommission <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/530/bilder/eu-bio-logo.jpg">Bild herunterladen</a> (10,06 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/530/bilder/bio-siegel_deutschland_600dpi.png"> </a> <strong> Bio-Siegel (Deutschland) </strong> Quelle: BMEL <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/530/bilder/bio-siegel_deutschland_600dpi.png">Bild herunterladen</a> (160,31 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> <p><strong>Mit Weidemilch Natur- und Tierschutz fördern: </strong>Wenn Kühe an mindestens 120 Tagen im Jahr für jeweils sechs Stunden auf der Weide waren, kann ihre Milch als Weidemilch verkauft werden – so sagt es die Rechtsprechung. Darüber hinaus ist der Begriff aber nicht näher definiert oder geschützt. Das <a href="https://proweideland.eu/">Siegel Pro Weideland</a> legt darüber hinaus weitere Kriterien fest (z. B. mindestens 1.000 m2 Weidefläche pro Milchkuh). Extensive Beweidung ist eine wichtige Maßnahme zum Erhalt von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/biodiversitaet">Biodiversität</a>.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/weideland.png"> </a> <strong> Label "Pro Weideland" </strong> Quelle: PRO WEIDELAND Deutsche Weidecharta GmbH </p><p> <p><strong>Alternativen zu Käse, Butter oder Sahne nutzen: </strong>Für Produkte wie Käse, Butter oder Sahne werden zur Herstellung größere Mengen an Milch benötigt. Dementsprechend sind sie besonders klimabelastend. Käse verursacht z. B. vergleichbare Treibhausgasemissionen wie Geflügel- und Schweinefleisch. Neben Pflanzendrinks gibt es – neben der schon lange etablierten Margarine – inzwischen auch viele pflanzliche Alternativprodukte, die ähnlich wie Käse, Sahne oder Joghurt schmecken und diese ersetzen können. Ein Aus- und Durchprobieren lohnt sich auch hier. Aus Umweltperspektive ist es grundsätzlich sinnvoll, die pflanzlichen Alternativen den tierischen "Originalen" vorzuziehen.</p> <p><strong>Wichtige Nährstoffe im Blick haben: </strong>Milch(-produkte) liefern in Deutschland einen wesentlichen Beitrag zur Versorgung mit wichtigen Nährstoffen wie Calcium, Jod, Vitamin B12 und Riboflavin. Wenn Sie keine oder nur sehr wenige Milchprodukte verzehren, sollten Sie darauf achten, dass Sie pflanzliche Alternativen konsumieren, die mit diesen Nährstoffen angereichert sind, oder, dass Sie diese Nährstoffe in ausreichender Menge aus anderen Quellen zu sich nehmen. Pflanzendrinks aus konventioneller Landwirtschaft werden häufig bereits mit Nährstoffen angereichert angeboten, Bio-Pflanzendrinks hingegen nicht. Dies liegt daran, dass die Anreicherung mit Vitaminen oder Mineralstoffen in Bioprodukten grundsätzlich gemäß Bio-Verordnung nicht erlaubt ist.</p> <p><strong>Was Sie sonst noch tun können:</strong></p> <ul> <li>Beachten Sie auch unsere Umwelttipps zu <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/105171">klima- und umweltfreundlicher Ernährung</a>, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/20336">Biolebensmitteln</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/12839">Lebensmittelverschwendung vermeiden</a>.</li> </ul> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/v-label.png"> </a> <strong> V-Label </strong> Quelle: V-Label GmbH </p><p> Hintergrund <p><strong>Umweltsituation: </strong>Die Landwirtschaft ist unsere größte Flächennutzerin. Mit ihr und damit auch mit unserer Ernährung sind vielfältige <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/landwirtschaft/umweltbelastungen-der-landwirtschaft">Umweltbelastungen</a> wie Treibhausgasemissionen, Artenschwund, Bodenerosion oder Grundwasserbelastungen verbunden. Dabei belastet die Produktion tierischer Lebensmittel die Umwelt wesentlich stärker als die Produktion von pflanzlichen Lebensmitteln. So lassen sich 66 % der ernährungsbedingten Treibhausgasemissionen und 61 % der Flächeninanspruchnahme auf tierische Lebensmittel zurückführen – größtenteils zum Zwecke des Futtermittelanbaus.</p> <p>Die Lebensmittelgruppe "Milch und Milchprodukte" hat nach der Kategorie "Fleisch und Wurst" den zweitgrößten Anteil an den ernährungsbedingten Treibhausgasemissionen in Deutschland. Innerhalb der Milchprodukte trägt Käse die größte Umweltlast, da er sowohl einen hohen Klimafußabdruck hat als auch in relativ großer Menge verzehrt wird.</p> <p>Die Ökobilanzen von pflanzlichen Lebensmitteln sind fast immer deutlich besser als die von tierischen Lebensmitteln. Dies gilt auch beim Vergleich von Milchprodukten mit pflanzlichen Alternativen. Während bei der Herstellung von Kuhmilch etwa 1,4 kg CO2-Äquivalente pro kg Milch anfallen, sind es bei Hafer- und Sojamilch 0,3-0,4 kg CO2e. Für ein Kilogramm Käse aus Kuhmilch werden rund 5,7 kg CO2-Äquivalente emittiert, bei Käsealternativen auf Basis von Kokosfett sind es ca. 2,0 kg CO2-Äquivalente. Ein weiterer wichtiger Umweltfaktor ist die benötigte Fläche, die bei Pflanzendrinks in etwa halb so groß ist wie bei Milch.</p> <p><strong>Gesetzeslage: </strong>Pflanzliche Milchalternativen haben mit zwei gesetzlich verankerten Marktbarrieren zu kämpfen: Zum einen dürfen sie mit Ausnahme von Kokosmilch im Markt bzw. von Herstellern nicht als Milch verkauft werden. Sie werden deshalb meistens auf der Verpackung als "Drinks" bezeichnet. Zudem gilt für Pflanzendrinks ein Mehrwertsteuersatz von 19 %, während er für Milch nur 7 % beträgt.</p> <p><strong>Marktbeobachtung: </strong>Nach Daten des Good Food Institute Europe haben pflanzliche Milchalternativen nach Jahren des kontinuierlichen Wachstums in Deutschland einen Marktanteil von knapp 10% des Milchmarktes erreicht (2023). Hafermilch ist die mit Abstand beliebteste pflanzliche Milchalternative. Ihr Marktanteil in Deutschland betrug 2023 bei Markenprodukten (ohne Eigenmarken) rund 69 %.</p> <p><strong>Quellen:</strong></p> <ul> <li>Ifeu (2020): <a href="https://www.ifeu.de/fileadmin/uploads/Reinhardt-Gaertner-Wagner-2020-Oekologische-Fu%C3%9Fabdruecke-von-Lebensmitteln-und-Gerichten-in-Deutschland-ifeu-2020.pdf">Ökologische Fußabdrücke von Lebensmitteln und Gerichten in Deutschland</a></li> <li>Good Food Institute Europe (2025): <a href="https://gfieurope.org/de/wp-content/uploads/sites/2/2025/06/Entwicklung-des-Marktes-fuer-pflanzenbasierte-Lebensmittel-im-deutschen-Einzelhandel-2022-2024.pdf">Entwicklung des Marktes für pflanzenbasierte Lebensmittel im deutschen Einzelhandel</a> </li> </ul> </p><p>Informationen für...</p>
Humanpathogene Bakterien, die Resistenzen gegen mehrere Antibiotikaklassen aufweisen, stellen ein Risiko für die öffentliche Gesundheit dar und werden als eine der größten globalen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts betrachtet. Einige der Resistenzgene dieser Bakterien wurden im Boden, der ein großes Reservoir von Antibiotikaresistenzen darstellt, aufgespürt und könnten z.B. über das Grundwasser oder Wildtiere verbreitet werden. In diesem Projekt soll die Dynamik des Antibiotikaresistenzpools im Boden entlang eines breiten Spektrums von Landnutzungstypen und -intensitäten innerhalb der drei Biodiversitäts-Exploratorien untersucht werden. Um eine robuste Abschätzung von Landnutzungseffekten auf die Abundanz von Antibiotikaresistenzgenen zu erlangen, wird Boden-DNA von allen Grünland-EP Und Wald-VIP Plots mittels quantitativer Echtzeit-PCR analysiert. Landnutzungsinduzierte Veränderungen von Gemeinschaftsprofilen antibiotikaresistenter Bodenbakterien werden innerhalb eines Mikrokosmenexperimentes aufgedeckt. Dieses Experiment schließt die Quantifizierung und Erfassung der zeitlichen Dynamik bakterieller Gemeinschaften ein. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Erfassung landnutzungsbedingter Variationen des Vorkommens von Plasmiden, da diese mobilen genetischen Elemente eine wesentliche Quelle für Antibiotikaresistenzgene sind und zu deren Verbreitung beitragen. Diesbezüglich wird die Abundanz von IncP-1 Plasmiden, die mehrere Antibiotikaresistenzen kodieren können und Gentransfer zwischen entfernt verwandten Bakterien erlauben, bestimmt. Die Gesamtdiversität Antibiotikaresistenz-vermittelnder zirkulärer Plasmide wird unter Verwendung einer long-read-Sequenzierungstechnologie abgeschätzt. Außerdem wird eine funktions-basierte Durchmusterung von zuvor konstruierten Bodenmetagenombanken vorgenommen. Dadurch werden Unterschiede der Vielfalt von Antibiotikaresistenzgenen und -mechanismen zwischen analysierten Landnutzungsintensitäten enthüllt. Kenntnisse über Antibiotikaresistenz in Böden, die unterschiedlichen Landnutzungstypen und -intensitäten ausgesetzt sind, werden dringend benötigt, um Konsequenzen anthropogener Aktivitäten bzgl. der Ausbreitung von multiresistenten Bakterien vorhersagen zu können. In diesem Projekt werden Auswirkungen von Landnutzung auf das Antibiotikaresistenz-Reservoir und -Transferpotential des Bodens untersucht. Zudem werden Korrelationen zwischen der Antibiotikaresistenz im Boden und abiotischen (z.B. Konzentrationen von Schwermetallen) sowie biotischen Faktoren (z.B. Abundanz pilzlicher Taxa) aufgedeckt.
Multiresistente pathogene Bakterien, insbesondere solche die zu der sogenannten ESKAPE Gruppe zählen, Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa und Enterobacter spp., verursachen weltweit schwerwiegende Probleme bei der Behandlung infizierter Menschen. ESKAPE Bakterien findet man in hoher Abundanz in Abwasser, auch nach der Abwasserbehandlung. Die Freisetzung der ESKAPE Bakterien bei der Bewässerung von Agrarflächen mit Abwasser stellt ein großes gesundheitliches Risiko dar. Bisher ist wenig darüber bekannt welche Faktoren die Persistenz dieser Bakterien und die Weitergabe von Antibiotikaresistenten in der Umwelt beeinflussen. Nährstoffverfügbarkeit und das Vorhandensein von Antibiotika, Desinfektionsmitteln und Schwermetallen scheinen dabei eine entscheidende Rolle zu spielen. Die Veränderung des Bewässerung Regimes nach Langzeitbewässerung mit unbehandeltem Abwasser hin zu einer Bewässerung mit behandelten Abwasser wird die Abundanz dieser Einflussfaktoren und damit die Verbreitung und Persistenz von Pathogenen und den Resistenzenzgentransfer v.a. hin zu Umweltbakterien starke beeinflussen. Ziel von SP 6 ist es, diese Forschungshypothese der Sonderforschungsgruppe mit einem kultivierungsabhängigem Analyseansatz („Culturomics“) zu untersuchen. Es wird eine Stammsammlung multiresistenter Pathogener und Umweltbakterien aus den bewässerten Systemen erstellt. Die Bakterien sollen phylogenetisch bis auf die Stammebene identifiziert werden und ihre Resistenzprofile erfasst werden. Die mikrobiologischen Daten aus SP 6 sollen mit Daten zu der Freisetzung, den Konzentrationen und der Bioverfügbarkeit von Antibiotika und Desinfektionsmitteln sowie Informationen zu minimalen selektiven Konzentrationen, Abundanzen und Transferraten von Antibiotikaresistenzgenen korreliert werden. SP 6 trägt damit zu einem integrativem mathematischen Model zum Verbleib und zur Wirkung der Zielschadstoffe zu einem mechanistischem Verständnis der Interaktionen von Schadstoffen, Antibiotika und Pathogenen in dem veränderten Bewässerung Regimes bei
Die Nutzung von Abwasser zur Bewässerung in der Landwirtschaft ist eine entscheidende Möglichkeit, die Effizienz der Wassernutzung zu erhöhen, Wasserknappheit zu mindern und die Nahrungsmittelproduktion zu steigern. Eine Behandlung von Abwasser vor der Nutzung in der Landwirtschaft wird generell empfohlen, um Umwelt- und Gesundheitsrisiken zu reduzieren. Die Umstellung von einer Bewässerung mit unbehandeltem auf eine Bewässerung mit behandeltem Abwasser führt zu einer Reduktion des Eintrages von organischem Kohlenstoff, Nährstoffen und vielen Schadstoffen. Jedoch können durch die Umstellung auf eine Bewässerung mit behandeltem Abwasser auch Schadstoffe mobilisiert werden, die sich in der Vergangenheit im Boden während der Bewässerung mit unbehandeltem Abwasser akkumuliert haben. Wir postulieren daher, dass die Implementierung einer konventionellen Abwasserbehandlung in etablierten Bewässerungssystemen, die unbehandeltes Abwasser genutzt haben, mit bislang unvorhergesehenen Risiken verbunden ist. Diese Risiken ergeben sich i) aus der Remobilisierung der in der Vergangenheit im Boden akkumulierten Schadstoffe, die zu Schadstoffkonzentrationen in Böden und Pflanzen führt, die eine (Ko-)Selektion von Antibiotikaresistenzen bewirken und ii) durch eine in der Folge gesteigerte Selektion und Ausbreitung von resistenten Bakterien und Resistenzgenen. Zur Beurteilung des Ausmaßes und der Relevanz dieser Risiken fehlt jedoch ein grundlegendes Verständnis der (Ko)-Selektionsprozesse resistenter Bakterien und des Transfers von Resistenzgenen unter dem Einfluss subinhibitorischer Konzentrationen von Antibiotikawirkstoffen und Desinfektionsmitteln und ihrer Kombinationen in Böden und Pflanzen. Außerdem sind räumliche und sorptive Kontrollfaktoren dieser Interaktionen wenig erforscht. Kaum untersucht ist auch die Kopplung des Verhaltens und der Effekte von Antibiotika und Desinfektionsmitteln unter subtropischen Bedingungen, unter denen erhöhte Temperaturen sowohl die Selektion von resistenten Bakterien, aber auch die Dissipation von organischen Schadstoffen in einem bislang unbekannten Ausmaß steigern können. Die Implementierung einer Abwasserbehandlung im weltweit größten Abwasserbewässerungssystem Mexico City-Valle Mezquital bietet die Chance, das erforderliche Prozessverständnis für die Beurteilung der oben genannten Risiken zu gewinnen. Die vorgeschlagene Forschungsgruppe wird die kontrollierenden Mechanismen der Dynamiken von Schadstoffen und multiresistenter Bakterien während des Überganges von einer Bewässerung mit unbehandeltem Abwasser hin zu einer Bewässerung mit behandeltem Abwasser aufklären. Eine solche Forschungsgruppe wird darüber hinaus ein grundlegendes Prozessverständnis der Interaktionen zwischen dem Verhalten unterschiedlicher Schadstoffe und Bakterien sowie der Selektion und Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen in Agrarökosystemen liefern.
In vielen Teilen der Erde ist Abwasserbewässerung eine gängige Praxis. Bewässerung mit ungeklärtem Abwasser resultiert in der Akkumulation von Rückständen von Pharmaka und Desinfektionsmitteln in Böden. Wechsel von Bewässerung mit ungeklärtem zu geklärtem Abwasser ist in vielen Ländern im Gang, so auch im Mezquital Tal in Mexiko. Über die Dynamik der mikrobiellen und chemischen Kontaminanten sowie der Antibiotikaresistenz-Gene als Folge der Veränderung des Bewässerung-Regimes ist jedoch nur wenig bekannt. Wir postulieren, dass die Vorteile des Wechsels des Bewässerungsregimes auf Flächen, die für lange Zeit mit Abwasser bewässert wurden, in der Übergangsphase marginal sind, da 1.) der Wechsel des Bewässerungswassers Schadstoffe freisetzt, die sich im Boden akkumuliert haben, 2.) die Schadstoffkonzentrationen, die im ungeklärten bzw. geklärten Abwasser vorliegen bzw., die von den Böden freigesetzt und den Pflanzen aufgenommen werden, groß genug sind, um auf Antibiotikaresistenzbildung zu selektieren und Resistenzübertragung im Boden und in den Pflanzen zu induzieren und 3.) die Freisetzung der Schadstoffe und die damit verbundene Selektion für Antibiotikaresistenzen vom Bodentyp abhängt. SP 4 wird diese Hypothesen mit 3 verschiedenen Bodentypen, Leptosol, Phaeozem und Vertisol für häufig eingesetzte Antibiotika, die sich in Struktur und Wirkmechanismus unterscheiden, Sulfamethoxazol, Trimethoprim, Ciprofloxacin, Clindamycin, Erythromycin, Azithromycin und für Desinfektionsmittel, die zu den quaternären Alkylammoniumverbindungen gehören (Alkyltrimethylammonium-, Dialkyldimethylammonium- und Benzylalkylammonium-Verbindungen), in 3 gemeinsamen Versuchen in der Forschungsgruppe untersuchen. Wir werden den Einfluss von variierenden Schadstoffkonzentrationen auf die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft und die Abundanz von pathogenen Gram-positiven Bakterien in ungeklärtem, geklärtem Abwasser, in Boden- und Pflanzenproben mit kulturunabhängigen Methoden (Kooperation mit SP 5) analysieren. Wir werden die Konzentrationen von Antibiotikaresistenz-Genen und konjugativen Plasmiden mit quantitativer real-time PCR in Abwasser, geklärtem Abwasser, Boden- und Pflanzenproben (Kooperation mit SP5) bestimmen, konjugative Resistenzplasmide von Gram-positiven pathogenen Bakterien sequenzieren (Kooperation mit SP 6) und ausgewählte Plasmide an SP 3 für „Minimale Selektive Konzentration“-Tests übergeben. Außerdem werden wir horizontale Transferraten für Antibiotikaresistenz-Gene zwischen Gram-positiven Bakterien in Abwasser-, Boden- und Pflanzenproben (Kooperation mit SP 5) mit einer von SP 4 entwickelten Methode ermitteln. Auf diese Weise liefert SP 4 mikrobielle und Resistenzdynamik-Daten für das von SP7 zu entwickelnde konzeptuelle und quantitative Modell und trägt zum ganzheitlichen Verständnis des Einflusses der Abwasserqualität auf die Wechselwirkungen zwischen Schadstoffen und Antibiotika-resistenten Bakterien in Abwasserbewässerungssystemen bei.
Bienen sind wichtige Bestäuber in der Landwirtschaft und in natürlichen Ökosystemen, deren Bestände stark rückläufig sind. Neben der Verkleinerung des Lebensraums und Krankheitserregern sind Pestizide einer der wichtigsten Stressfaktoren für die Bienengesundheit. Während das Bienensterben im Zusammenhang mit akuter Pestizidexposition gut untersucht ist, wurde inzwischen nachgewiesen, dass eine chronische, subletale Pestizidexposition die Immunkompetenz, die Resistenz gegen Krankheitserreger und das Futtersuchverhalten beeinträchtigt. Dieselben Eigenschaften werden durch das Darmmikrobiota sozialer Bienen moduliert. Daher ist das Verständnis des Zusammenspiels zwischen Pestiziden, Bienen und ihrem Mikrobiota von entscheidender Bedeutung, um die Auswirkungen einer chronischen, subletalen Pestizidexposition abschätzen zu können. Neue Erkenntnisse deuten darauf hin, dass das Darmmikrobiota von Honigbienen sowohl durch bestimmte Pestizide gestört wird als auch Pestizide biochemisch verändert kann. Wir schlagen ein innovatives Forschungsvorhaben vor um die Wechselwirkungen zwischen Pestiziden, der Darmmikrobiota und der Bienengesundheit zu erforschen. Unsere Hypothese ist, dass das Darmmikrobiota von Bienen mit vielen Pestiziden interagieren kann. Ein erheblicher Teil der Pestizide verursacht eine Dysbiose, während die Mikroben Pestizide auch verstoffwechseln können. Diese Wechselwirkungen prägen die Gesundheit der Bienen und erzeugen einen langfristigen evolutionären Druck in Richtung Resistenz gegen Pestizide, was möglicherweise zu Kreuzresistenz oder Kreuzsensibilisierung gegenüber anderen Xenobiotika führen kann. In drei komplementären Arbeitspaketen werden wir i) die Wechselwirkungen zwischen 1054 Pestiziden, Antibiotika und anderen Xenobiotika und der Bienenmikrobiota systematisch untersuchen, ii) ermitteln, wie sich diese Interaktionen auf die Bienengesundheit auswirken, und iii) testen, ob eine langfristige Pestizidexposition zu einer Kreuzresistenz mit anderen Pestiziden und Antibiotika führen kann. Die einzigartigen und komplementären Fähigkeiten der Engel und der Zimmermann Arbeitsgruppe ermöglichen es uns, in vitro Screens mit einer Vielzahl von Bakterien und Pestiziden zu entwickeln, sowie unsere Ergebnisse mittels in vivo Experimenten zu validieren. Dies ist dank etablierter Protokolle, Robotics, Hochdurchsatz-Massenspektrometrie, einer etablierten Imkerei und einem Bienenlabor, sowie umfangreiche Sammlungen mit Bienendarmisolaten und Pestizidstandards möglich. Unsere Ergebnisse haben das Potenzial, i) das Verständnis der durch die Mikrobiota vermittelten Auswirkungen von Pestiziden auf die Bienengesundheit zu verbessern, ii) neue Mechanismen der Pestizidresistenz und Biotransformation zu identifizieren, iii) das Ausmaß der entwickelten Kreuzresistenz infolge der Exposition gegenüber xenobiotischen Verbindungen zu verstehen und iv) neue Regulierungen zur Verwendung von Pestiziden zu unterstützen.
Seit kurzem werden ökologisch wirksame Konzentrationen von antibakteriellen Tierarzneimitteln auch im Boden nachgewiesen. Für eine umfassende Analyse des Risikos fehlen jedoch grundlegende Modellvorstellungen. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die Tierarzneimittel i.d.R. mit Wirtschaftsdüngern auf die Böden gelangen. Zwar gibt es Modellvorstellungen zum Umweltverhalten hydrophober Schadstoffe und zur Wirkung von Wirtschaftsdüngern auf die Bodenlebewelt, doch sind diese nur bedingt übertragbar auf die Dynamik der teilweise polaren Tierarzneimittel im Boden und ihre spezifischen Effekte auf Bodenorganismen. Auch die in der Literatur beschriebenen Effekte von zusätzlichen C-Quellen und Co-Solventien auf Bindung, Abbau und Transport sind aufgrund der komplexen Zusammensetzung von Wirtschaftsdüngern nicht direkt auf Tierarzneimittel übertragbar. Effekte der komplexen Wechselwirkungen von Wirtschaftsdüngern auf die Wirkung der Stoffe im Boden sind unseres Wissens überhaupt nicht untersucht. Übergeordnetes Ziel dieser Forschergruppe ist es daher, anhand mindestens zweier unterschiedlicher Zielstoffe (Sulfadiazin und Difloxacin) erstmals aufzuklären, wie unter dem Einfluss von Wirtschaftsdüngern die Wirkung dieser Stoffe im Boden an ihre Dynamik gekoppelt ist. Wir sehen hierbei mehrere offene Fragen in den Bereichen Dynamik (z.B. Abbau und Metabolisierung, Sequestration sowie skalenabhängige Umverteilung), Wirkung (z.B. auf Struktur und Funktion der Mikroorganismen sowie auf Resistenzbildung) und v.a. bezüglich der Mechanismen der raum-zeitlichen Kopplung von Dynamik und Wirkung der Problemstoffe im Boden (von ms bis Jahren und von der Mineraloberfläche bis zum Bodenprofil). Zur Beantwortung dieser Fragen erscheint es uns in der 1. Projektphase notwendig, vorwiegend anhand von Laborversuchen die relevanten Skalen und Prozesse zu identifizieren sowie die Raten zu quantifizieren, welche die Dynamik und Wirkung der Stoffe im Boden allein und unter dem Einfluss tierischer Exkremente steuern. In einer 2. Phase werden die Prozesse gekoppelt und ihre Relevanz in einem gemeinsamen Freilandversuch überprüft. Damit können wir die für das Umweltverhalten der Zielstoffe wesentlichen Steuergrößen und -mechanismen erstmals aufdecken und quantifizieren. Ziel des TP in Bonn ist die Aufklärung der Bindungsstärke und Verfügbarkeit von Tierarzneimitteln in zwei Referenzböden. Um die 'chemische Verfügbarkeit der Substanzen im Boden zu erfassen, wird eine sequentielle Extraktionsmethode für die Analyten entwickelt und auf eine Alterungszeitreihe der Tierantibiotika im Boden angewandt. Die Bindung der Stoffe an Bodenbestandteile (Mineralphasen, org. Substanz, Gülle-DOC) wird mittels batch-Sorptionsversuchen untersucht; dies wird wiederum an frisch kontaminierten und gealterten Proben durchgeführt. Die Ergebnisse werden mit den anderen Projekten der Forschergruppe vernetzt, um auf die 'Bioverfügbarkeit von sorbierten Fraktionen der Tierarzneimittel rückzuschließen.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 496 |
| Kommune | 10 |
| Land | 650 |
| Weitere | 26 |
| Wirtschaft | 32 |
| Wissenschaft | 203 |
| Zivilgesellschaft | 26 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 597 |
| Ereignis | 1 |
| Förderprogramm | 417 |
| Gesetzestext | 3 |
| Taxon | 1 |
| Text | 88 |
| unbekannt | 35 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 123 |
| Offen | 1019 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 1082 |
| Englisch | 118 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 596 |
| Bild | 24 |
| Datei | 3 |
| Dokument | 59 |
| Keine | 344 |
| Unbekannt | 2 |
| Webseite | 758 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 971 |
| Lebewesen und Lebensräume | 1119 |
| Luft | 933 |
| Mensch und Umwelt | 1142 |
| Wasser | 970 |
| Weitere | 1123 |