Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Frankfurt am Main, Institut für Molekulare Biowissenschaften, Arbeitskreis Biosynthese in Pflanzen und Mikroorganismen durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Das CaroMaize Projekt dient der Entwicklung von transgenen Mais Prototypen mit hohem Astaxanthin und ß-Carotin Gehalt als Tierfutter und die Produktion und Gewinnung der o.g. Carotinoide. 2. Arbeitsplanung: Neben einem bereits existierenden ß-Carotin Mais Prototyp wird durch Multigentransformation ein neuer transgener Prototyp zur Astaxanthin Akkumulation hergestellt und in eine 'high-oil maize inbred' eingekreuzt. Daraus wird ein mit Astaxanthin angereichertes Öl gewonnen, das für Fütterungsversuche von Lachs eingesetzt wird. Die Fütterungsversuchen an Hühnern erfolgen mit den Körner des ß-Carotin Mais. In einem systembiologischen Ansatz werden metabolische Interaktionen zusammen mit Transciptom-, Proteom und Metabolomanalysen an den beiden transgenen Prototypen durchgeführt. Die Hauptarbeiten des Antragstellers beinhalten das Screening von geeigneten Ketolase Genen, begleitende Analysen an den transgenen Linien und Metabolom Untersuchungen. Sie umfassen den gesamten Projektzeitraum.
Das Projekt "Die Wirkung von UV-B auf photoregulierte Entwicklungsvorgaenge bei Pflanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität München, Botanisches Institut durchgeführt. Elektromagnetische Strahlung ist fuer Pflanzen nicht nur die Energiequelle fuer die Photosynthese, sondern steuert auch in grossem Umfang ihre Entwicklung. An zwei gut untersuchten Modellfaellen, der lichtinduzierten Carotinoid-Synthese bei Pilzen und der von der Tageslaenge abhaengigen Bluetenbildung einer Langtagpflanze, soll der Einfluss von UV-B auf diese Prozesse untersucht werden. Dazu soll geklaert werden, ob UV-B die Synthesekapazitaet von Pilzmyzelien schaedigt und ob UV-B den Zeitpunkt der Blueteninduktion veraendert. Da in beiden Faellen am Regulationsmechanismus eine Neubildung von Proteinen beteiligt ist, soll die UV-B-Wirkung auf die Synthese von Nucleinsaeuren und Proteinen geprueft werden. Schliesslich soll geklaert werden, ob Carotinoide eine Schutzwirkung gegen UV-B haben.
Das Projekt "Verfahren zur Herstellung von Carotinoiden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ESA Patentverwertungsagentur Sachsen-Anhalt GmbH durchgeführt. Technologieangebot: Für die Patentanmeldung 'Verfahren zur Herstellung von Carotinoiden' sucht die ESA Patentverwertungsagentur Sachsen-Anhalt GmbH einen Kooperationspartner, Lizenznehmer oder Käufer. Angesprochen sind insbesondere die Lebensmitteltechnologie sowie der Pharma- und Kosmetikbereich. Gegenstand der Erfindung: Carotinoide sind in der Natur sehr häufig vorkommende Pigmente. Sie werden wegen ihrer Farbe und ihrer antioxidativen Eigenschaften kommerziell genutzt. Carotinoide werden durch alle photosynthetisch aktiven Organismen synthetisiert. Die Anwendung in der Lebensmittelindustrie führt zur Nachfrage an zunehmenden Mengen hochwertiger Verbindungen. Neben der chemischen Synthese, welche immer noch den Hauptteil ausmacht, werden zunehmend Mikroalgen zur Produktion von Carotinoiden eingesetzt. Bisher sind die erzielten Ausbeuten gering, das Wachstum langsam und die Vielfalt der in einem Organismus produzierten Carotinoide limitiert. Der Hauptanteil wird nicht in freier Form akkumuliert - sondern als Ester. Die angebotene Technologie zur Nutzung von Mikroalgen, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, kann durch folgende Merkmale beschrieben werden: Produkt: hohe Ausbeute an Carotinoiden, große Vielfalt an Carotinoiden, Hauptanteil freie Carotinoide. Produktion: schnelles Wachstum, Akkumulation von Produkt innerhalb eines kurzen Zeitraumes, einfache Kultivierungsbedingungen, keine speziellen Bedürfnisse in Hinblick auf kostenintensive Nährstoffe wie z. B. Vitamine, sehr geringe Kontaminationsanfälligkeit - Kultivierung im semi-sterilen System möglich. Die Technologie wurde in Deutschland zum Patent angemeldet. Eine Internationalisierung ist möglich.
Das Projekt "Einfluss des Anbaus transgener Kartoffeln auf die Qualität von landwirtschaftlich genutzten Böden - Auswirkungen auf die Funktionalität der Bodenmikroflora" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt GmbH, Institut für Bodenökologie (IBOE) durchgeführt. Bodenorganismen (Bakterien und Pilze) haben in Agrarökosystemen eine Schlüsselfunktion in Bezug auf Bodenqualität und Pflanzengesundheit. Sie sind unter anderem verantwortlich für den Abbau der Ernterückstände, mineralisieren organisch gebundenen Stickstoff und stabilisieren die Bodenstruktur. Ziel des Projektes war es daher, den Einfluss transgener Kartoffeln mit veränderter Carotinoid-Zusammensetzung auf die Struktur und Funktion mikrobieller Lebensgemeinschaften im Wurzelbereich zu untersuchen. Es sollte außerdem überprüft werden, ob die gentechnische Veränderung einen Einfluss auf den Phänotyp der Pflanzen hat, und ob der Streuabbau der transgenen Pflanzen anders verläuft und sich damit möglicherweise auf die Nachfrucht Weizen auswirkt.
Das Projekt "Mechanismen und Folgen der DNA-Schaedigung durch UV-B: Untersuchungen an Saeugerzellkulturen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Mainz, Institut für Toxikologie durchgeführt. Das Projekt soll zum Verstaendnis der mutagenen und kanzerogenen Wirkung von UV-B-Strahlung beitragen und so mithelfen, eine wissenschaftliche Basis fuer die Abschaetzung der Folgen der Ozondepletion fuer das Hautkrebsrisiko zu finden. Im besonderen sollen diejenigen Arten von DNA-Modifikationen ermittelt werden, die beiden verschiedenen Wellenlaengen kritisch zur Entstehung von Mutationen beitragen. Dazu werden an kultivierten Saeugerzellen mit einer neuen Methode (ueber spezifische Reparaturendonukleasen) sowohl die verschiedenen DNA-Modifikationen als auch die direkten Folgen der Schaedigung (Mutationen, DNA-Reparatur) quantitativ erfasst. Besonders untersucht werden die Beeinflussbarkeit der bei laengerwelliger Strahlung ueberwiegenden indirekten DNA-Schaeden durch Antioxidantien (Carotinoide, Vitamine etc.) sowie synergistische Effekte zwischen kuerzerwelliger und laengerwelliger Strahlung auf der Ebene der DNA-Reparatur.
Das Projekt "Teilprojekt 15: Gentechnische Massnahmen, Pflanzenzuechtung und Vermehrung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SAKA-RAGIS Pflanzenzucht GbR, Zuchtstation Windeby durchgeführt. Wissenschaftliche Studien weisen nach, dass ein hoher Gemueseverzehr das Risiko fuer Herz/Kreislauf-, Krebserkrankungen und weitere degenerative Krankheiten senkt. Diese Schutzwirkung wird u.a. den Carotinoiden im Gemuese zugeschrieben. Wegen des geringen Gemueseverbrauchs in Deutschland sollen zur vollen Nutzung des gesundheitlichen Potentials der Carotinoide deren Gehalt und Zusammensetzung in beliebten Gemuesearten erhoeht bzw. erweitert werden. Verbesserungen der Bioverfuegbarkeit von Carotinoiden sowie gentechnische Methoden kombiniert mit angepassten modernen Verarbeitungsverfahren sichern so eine ausreichende Carotinoidaufnahme aus der Nahrung. Ziel des vorliegenden Projekts ist es, Carotinoide, deren gesundheitsfoerdernde Wirkung im Rahmen des Vorhabens nachzuweisen ist, in Gemuese anzureichern und daneben als neuartige, bioverfuegbare Formulierungen Lebensmitteln zuzusetzen. 9 Industriepartner, davon 6 kleine und mittlere Unternehmen, sowie Arbeitsgruppen unterschiedlicher Fachrichtungen aus 5 Universitaeten und einer Bundesforschungsanstalt wirken am Projekt mit.
Das Projekt "Wirkungen von Herbiziden auf den pflanzlichen Stoffwechsel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Lehrstuhl für Physiologie und Biochemie der Pflanzen durchgeführt. Untersuchungen, um genauere Kenntnis des Angriffs von phytotoxischen Substanzen im Chloroplasten der Pflanze zu erhalten: (1) direkte Hemmung des photosynthetischen Elektronentransports, (2) Hemmung der Carotinbiosynthese und damit photooxidative Zerstoerung des Chlorophylls, (3) peroxidativ wirkende Herbizide (Radikalbildner) und (4) Hemmstoffe der ATP-Synthese, Lipidbiosynthese. - Studien zu Struktur/Aktivitaetsbeziehungen, Bindungsstudien mit radioaktiv markierten Herbiziden, Selektion und Charakterisierung herbizidresistenter Mutanten, Untersuchungen zur lichtinduzierten Peroxidation und Antioxidantien. Die Arbeiten werden auf weitere Stoffwechselbereiche ausgedehnt.
Das Projekt "Entwicklung biotechnologischer Verfahren zur Gewinnung von Naturstoffen mit sensorischen und antibiotischen Eigenschaften. 1. Abschnitt: Teilprojekt Analytik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Würzburg, Institut für Pharmazie und Lebensmittelchemie durchgeführt. Zur Gewinnung wertvoller Naturstoffe ist es das Ziel dieses Antrages, die Laborvoraussetzungen fuer die Biotechnologie von natuerlichen, sensorisch und antibiotisch wirksamen Substanzen zu schaffen. Es handelt sich um Lipid-Spaltprodukte, wie C6- und C9-gesaettigte und ungesaettigte Aldehyde und Alkohole, um Carotinoid-Abbauprodukte, wie Ionen-Derivate, und um Enzymreaktionen zur Erzeugung sensorisch und antibiotisch stark wirksamer Schwefelverbindungen. Das Arbeitsziel soll unter bewusster Nutzung kataboler Reaktionen erreicht werden. Das Forschungsvorhaben ist ein Gemeinschaftsprojekt zwischen der Universitaet Wuerzburg und der Technischen Universitaet Muenchen.
Das Projekt "Biosynthese von Xanthophyllen in Grünalgen und Kieselalgen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Mainz, Institut für Allgemeine Botanik durchgeführt. Nachdem in Gefäßpflanzen die an der Carotinoidbiosynthese in den photosynthetisch aktiven Organen beteiligten Enzyme inzwischen weitestgehend identifiziert worden sind, soll im hier beantragten Projekt die Carotinoidbiosynthese in der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii und der Diatomee Phaeodactylum tricornutum untersucht werden. Hierzu sind zunächst die Identifizierung von an der Xanthophyllbiosynthese beteiligten Gene aus beiden Algen sowie die Isolierung und Charakterisierung neuer Pigmentmutanten von C.reinhardtii vorgesehen. Besonderes Augenmerk liegt ferner auf der Identifizierung einer Diadinoxanthin-Synthase (DDS) aus P.tricornutum. Die bereits vorliegenden sowie die neu isolierten Pigmentmutanten von C. reinhardtii sollen als Testsystem für die Funktion potentieller Xanthophyllbiosynthesegene aus beiden Algen eingesetzt werden. Die DDS aus P.tricornutum soll anschließend in einem bakteriellen System sowie in C.reinhardtii exprimiert, isoliert und bezüglich ihrer katalytischen Eigenschaften eingehend charakterisiert werden. Eine erfolgreiche funktionelle Expression der DDS in C. reinhardtii würde in der Synthese eines bislang in Grünalgen nicht vorkommenden Xanthophylls resultieren. Hiervon wären neue Erkenntnisse hinsichtlich der Flexibilität der Pigmentbindungseigenschaften von Lichtsammelkomplexen sowie der Funktion und Evolution des Diadinoxanthinzyklus zu erwarten.
Das Projekt "Entwicklung biotechnologischer Verfahren zur Gewinnung von Naturstoffen mit sensorischen und antibiotischen Eigenschaften. 1. Abschnitt: Teilprojekt Extraktive Stoffgewinnung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Lebensmitteltechnologie und Analytische Chemie durchgeführt. Zur Gewinnung wertvoller Naturstoffe ist es das Ziel dieses Antrages, die Laborvoraussetzungen fuer die Biotechnologie von natuerlichen, sensorisch und antibiotisch wirksamen Substanzen zu schaffen. Es handelt sich um Lipid-Spaltprodukte, wie C6- und C9-gesaettigte und ungesaettigte Aldehyde und Alkohole, um Carotinoid-Abbauprodukte, wie Ionen-Derivate, und um Enzymreaktionen zur Erzeugung sensorisch und antibiotisch stark wirksamer Schwefelverbindungen. Das Arbeitsziel soll unter bewusster Nutzung kataboler Reaktionen erreicht werden. Das Forschungsvorhaben ist ein Gemeinschaftsprojekt zwischen der Technischen Universitaet Muenchen und der Universitaet Wuerzburg.
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