Das Projekt "Kolbenfaeule und Toxinbelastung des Maises" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Fakultät III Agrarwissenschaften I, Institut für Pflanzenzüchtung, Saatgutforschung und Populationsgenetik, Fachgebiet Pflanzenzüchtung und Biotechnologie durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, einen Beitrag zur Verbesserung der Resistenz des Koernermaises gegenueber der Kolbenfaeule zu leisten (Erreger: Pilzarten der Gattung Fusarium) sowie Aufschluss ueber die Belastung von Futter und Nahrung mit den von den Pathogenen gebildeten Mykotoxinen zu erhalten. Zur Verbesserung der Resistenz auf zuechterischem Wege sind genaue Kenntnisse ueber das Pathogenspektrum und die Anfaelligkeit der verschiedenen Maisgenotypen gegenueber den Erregern Voraussetzung. Eine fruehe Erfassung der Toxinbelastung ist notwendig, um durch entsprechende Vorsorgemassnahmen Qualitaetseinbussen beim Ernteprodukt zu verhindern sowie die tierische und menschliche Gesundheit zu schuetzen und die Einhaltung von Toxinrichtwerten zu gewaehrleisten. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen in die zuechterische Praxis zum Zwecke der Ertrags- und Qualitaetssicherung bei Koernermais umgesetzt werden. Konkrete Zielsetzungen: 1. Entwicklung artspezifischer PCR-Primer fuer Kolbenfaeuleerreger der Gattung Fusarium. 2. Nachweis von Fusarium spp. im Maiskorn mit Hilfe artspezifischer PCR-Assays. 3. Semiquantitativer Nachweis der Toxine Deoxynivalenol (DON) und Fumonisin (FUM) mit immunologischen Methoden (Enzym Linked Immunosorbent Assay, ELISA). 4. Entwicklung von Antikoerpern gegen das Toxin Moniliformin. 5. Erhebung zum Vorkommen der Erreger (PCR-Assay) und Toxine (ELISA) in aktuellem Zuchtmaterial in Abhaengigkeit von der Umwelt (9 Standorte, 6 Maishybride).
Das Projekt "Bestimmung von Mykotoxinen in Futtermitteln mittels ELISA" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Bayerische Hauptversuchsanstalt für Landwirtschaft durchgeführt. Vereinfachung der Probenaufbereitung durch immunchemische Verfahren bei der Bestimmung von Mykotoxinen im Vergleich zu konventionellen Verfahren (DC, HPLC, GC) durch - Reduzierung des Loesungsmittelbedarfs; - Rationalisierung bei hohem Probendurchsatz; Verwendung umweltvertraeglicherer Loesungsmittel (MAK-Wert) - durch die Verwendung von z. B. Aceton-Wasser-Gemischen anstelle organischer Loesungsmittel wie Chloroform oder Dichlormethan. Zwischenergebnisse: - ELISA prinzipiell in der Lage Mykotoxine qualitativ (Screening) und quantitativ zu bestimmen, obwohl erst die Verknuepfung mit einem Protein eine AntigenAntikoerper-Reaktion hervorruft, die Mykotoxine sind als solches fuer das Immunsystem zu 'klein'. - Probenaufbereitung bislang ebenso aufwendig oder identisch wie fuer die konventionellen Verfahren. - Verwendung umweltvertraeglicherer Loesungsmittel fuer die Extraktion moeglich.
Das Projekt "Bedeutung von Wirtsgenotyp und Umweltfaktoren fuer die Toxin-Produktion von Fusarium-culmorum-Isolaten bei kuenstlicher Inokulation von Roggen, Weizen und Triticale" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Pflanzenzüchtung, Saatgutforschung und Populationsgenetik durchgeführt. Teilprojekt F (Pflanzenzuechtung) innerhalb der DFG-Forschergruppe 'Fusarientoxine: Vorkommen, Wirkung und Prophylaxe' der Universitaet Hohenheim. Ziel des Teilprojektes ist die Untersuchung der Mykotoxinproduktion (speziell Trichothocene) in Abhaengigkeit vom Wirtsgenotyp, Erregergenotyp, Inokulationstermin, Erntetermin und von der Pruefumwelt (3 Orte, 2 Jahre) bei Roggen, Weizen und Triticale. Die bisherigen Ergebnisse basieren auf Daten des Anbaujahres 1995 an den Standorten Eckartsweier bei Kehl/Rhein und Hohenheim. Sie belegen, dass bei hohem Befallniveau grosse Mengen des Toxins Deoxynivalenol (DON) gebildet werden. Roggen akkumulierte dabei die niedrigsten und Weizen die mit Abstand hoechsten DON-Mengen. Im Mittel ueber beide Orte ergab sich nur fuer Weizen eine signifikante genotypische Varianz bezueglich der DON-Produktion, waehrend der Parzellenertrag relativ zum Mittelwert der nicht inokulierten Behandlung bei jeder Getreideart genetisch variierte. Eine enge Beziehung zwischen DON-Gehalt und Ertragsreduktion bestand nur bei Weizen und Triticale, nicht aber bei Roggen.
Das Projekt "Untersuchungen zur Wirkung fungizider Verbindungen auf die Mykotoxinkonzentration in Getreide" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft durchgeführt. Unter verschiedenen klimatischen Bedingungen wurde der Effekt fungizider Mittel auf den Aehrenbefall durch Fusarien an unterschiedlichen Weizensorten untersucht. Neben der rein befallsreduzierenden Wirkung sollte der Einfluss der Mittel auf die Bildung von Mykotoxinen bestimmt werden. Analysiert wurden die Fusarientoxine Nivalenol, Deoxynivalenol und Zearalenon, welche die wichtigsten Mykotoxine in unserem Gebiet an Getreide sind.
Das Projekt "ATR-IR-Detektion von Fusarium Pilzen auf Getreide" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Wien, Institut für Analytische Chemie durchgeführt. Der Befall landwirtschaftlicher Produkte mit Pilzen, die toxische Substanzen - Mykotoxine - bilden, ist weltweit ein Problem. Schätzungen zufolge sind etwa 25Prozent aller Feldfrüchte durch Mykotoxine beeinträchtigt. In gemäßigteren Klimazonen, wie etwa Europa, herrschen die Fusarientoxine der Pilzgattung Fusarium spp. vor. Zu den wichtigsten Vertretern der Fusarientoxine in Europa gehören die große Gruppe der Trichothecene (vor allem Desoxynivalenol - DON). DON gehört zu den wirksamsten derzeit bekannten Hemmstoffen der Protein-Biosynthese und verursacht unter anderem Durchfall, Erbrechen und Kopfschmerzen. Bei allen derzeit am Markt befindlichen analytischen Methoden müssen eine Reihe von zum Teil sehr zeitaufwendigen und kostenintensiven Arbeitsschritten durchgeführt werden, um das Ausmaß der Fusarium- bzw. Mykotoxin-Kontamination bewerten zu können. Daher gibt es noch immer großen Bedarf nach schnellen und effizienten Testmethoden zur Detektion von Fusarientoxinen in Getreide. Die neue Idee dieses Projektes ist die sensitive Bestimmung des Fusariumpilzes selbst auf dem Getreidekorn mittels einer zerstörungsfreien Methode, um das Ausmaß des Pilzbefalls abschätzen zu können. Die vorgeschlagene Methode basiert auf dem Aufpressen der Probe auf einen ATR-Diamantkristall (ATR = abgeschwächte Totalreflexion), der in der Probenkammer eines transportablen Infrarotbereich Absorptionsspektren an der Grenzfläche Getreide-Kristall aufgenommen werden. Diese Technik erlaubt sowohl die Analyse von einzelnen Ganzkörnern als auch von gemahlenen Proben zur Bewertung einer repräsentativen Durchschnittsprobe. Aufgrund der inhärenten Sensitivität in der Oberflächenregion könnte die IR-ATR-Technik eine excellente Methode zur Bestimmung von Pilzen an der Oberfläche von z.B. Weizen- und Maiskörnern darstellen. Geeignete chemometrische Methoden, wie z.B. neurale Netzwerke, sollen im Projekt verwendet werden, um die ATR-Messungen auszuwerten. Automatisierte Routinen zur qualitativen und quantitativen Bewertung werden im Rahmen diese Projektes etabliert, um eine einfache und schnelle Routinemethode zur Bestimmung von Mykotoxinen zu entwickeln. Eine wichtige potentielle Anwendung des entwickelten Detektionssystems wäre z.B. die Eingangskontrolle von Getreide bei der Produktion von Lebens- und Futtermitteln oder in der Import/Exportkontrolle. Nach einer ersten Evaluierung mittels IR-ATR-Technik könnte Getreide somit als 'Fusarium-frei' bezeichnet werden und - aufgrund der guten Korrelation zwischen der Menge an Fusariumpilz an der Oberfläche der Körner und dem DON-Gehalt - auch frei an DON-Kontamination.
Das Projekt "FUCOMYR: Entwicklung neuer Werkzeuge zur Züchtung von Fusarium-resistentem und toxinfreiem Weizen für Europa" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung durchgeführt. Der Befall von Getreide mit phytopathogenen Pilzen der Gattung Fusarium kann neben Ertragseinbußen eine Kontamination des Erntegutes mit Pilzgiften, den sogenannten Mykotoxinen verursachen. Die Mykotoxinbelastung von Getreide wird weltweit als ein bedeutendes Gesundheitsrisiko betrachtet und kann schwerwiegende ökonomische Verluste nach sich ziehen. In Österreich sind seit 1993 Richtwerte für die höchstzulässige Kontamination mit einzelnen Toxinen in Getreide festgelegt, Regelungen auf EU Ebene sind in Vorbereitung. In Jahren mit feuchter Witterung während der Blüte und der Abreife des Getreides kann es zu beträchtlichen Überschreitungen der tolerierbaren Mykotoxinbelastung kommen. Pflanzenbauliche und chemische Maßnahmen erlauben nur eine unzureichende Bekämpfung von Fusariosen. Der Anbau resistenter Sorten kann einen wesentlichen Beitrag zur Verminderung des Mykotoxinproblems leisten. Das übergeordnete Ziel des vorliegenden Projektes ist es, mittelfristig eine Verringerung der Mykotoxinbelastung von Weizen zu bewirken. Dieses Ziel soll durch die Verbesserung vorhandener und die Entwicklung neuer Selektionsverfahren auf erhöhte Resistenz gegen Ährenfusariose erreicht werden. Die neuen Verfahren und das entwickelte Weizenmaterial werden unmittelbar den Züchtungsfirmen im Konsortium zur Verfügung stehen und mittelfristig darüber hinaus (nach Veröffentlichung der Ergebnisse) allen Getreidezüchtern in Europa. Die Ergebnisse des Projektes werden zur rascheren Züchtung und Vermarktung von Weizensorten mit verringerter Anfälligkeit gegen Fusariosen und verringerter Belastung mit Mykotoxinen in Befallsjahren beitragen. Das Projekt ist in drei Projektteile (Workpackages, WP) gegliedert: WP 1. Phänotypische Evaluierung der Ährenfusarioseresistenz und ihrer Komponenten bei Weizen. WP 2. Molekulargenetische Charakterisierung der Ährenfusarioseresistenz bei Weizen WP 3. In-vitro Selektionsverfahren und Charakterisierung von Kandidaten-Genen für Ährenfusarioseresistenz.
Das Projekt "Effekte auf die Immunantwort von Karpfen durch mycotoxinbelastetes Futter am Beispiel von Deoxynivalenol" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Basel, Botanisches Institut, Abteilung Pflanzenökologie durchgeführt. Mycotoxine (Pilzgifte) wie Deoxynivalenol (DON) kommen in zum Teil hohen Konzentrationen in unserer Umwelt vor. Das Vorkommen dieser Mycotoxine in Futtermitteln für die Tierernährung ist beispielsweise ein Problem, dem zunehmend Bedeutung beigemessen wird. Zum einen kommt es zur Kontamination der Futtermittel durch fehlerhafte Lagerung der Rohstoffe oder der fertigen Futtermittel, wodurch das Wachstum von toxin-produzierenden Schimmelpilzen gefördert wird. Zum anderen kommt es jedoch auch zur Kontamination der zur Herstellung verwendeten Getreide mit Mycotoxinen bereits beim Heranreifen der Getreide auf den Ackerflächen. Die in Säugern bekannten zytotoxischen und immunotoxischen Wirkungen dieser Mycotoxinen wurden bisher an Fischen nicht überprüft. Daher wird in den momentan laufenden Untersuchungen ein Erkenntnisgewinn in Bezug auf die Wirkungsweise der genannten Umweltchemikalien in Immunzellen aus Fischen erwartet. Die erwarteten Erkenntnisse umfassen vor allem Ergebnisse zur Zytotoxizität der Mycotoxine und zur Wirkung auf die unspezifischen Immunreaktion von isolierten Immunzellen aus Karpfen.
Das Projekt "Detoxification von Mykotoxinen in Hefe - Phase II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Department für Angewandte Genetik und Zellbiologie durchgeführt. Pflanzenpathogene Pilze der Gattung Fusarium verursachen agronomisch bedeutende Krankheiten auf Getreide. Zusätzlich zur Ertragsminderung kommt es dabei zur Kontamination des Erntegutes mit Mykotoxinen. Für die wichtigsten Fusarium-Toxine, das als Proteinbiosynthese-Inhibitor wirkende Deoxynivalenol (DON) und das stark östrogen wirksame Zearalenon (ZON), sind nun nach toxikologischer Evaluierung EU-weite gesetzliche Maximalwerte in Vorbereitung. Die im Feld vom Pilz gebildeten Metaboliten stellen eine Gesundheitsgefährdung für Tier und Mensch dar. Allerdings sind pflanzliche und tierische Zellen (und wahrscheinlich der toxinproduzierende Pilz selbst) in gewissem Ausmaß imstande, die Mykotoxine in ungiftige Konjugate überzuführen. In diesem Projekt sollen die beteiligten Entgiftungsenzyme, die UDP-Glucuronosyl-transferasen (UGT) und Sulfotransferasen (SULT) charakterisiert, sowie die gebildeten Mykotoxin-Konjugate mittels instrumenteller Analysenverfahren untersucht werden. Ziel des Projektes ist es, Bäckerhefe genetisch so zu verändern, dass die Detoxifikationsaktivität von exprimierten UGT- oder SULT-Kandidatengenen phänotypisch beobachtet werden kann, entweder in Form von Wachstum auf gifthältigem Medium, oder mithilfe von geeigneten östrogen-regulierten Reportergenen. Da die Säuger-UGTs im Lumen des endoplasmatischen Retikulums lokalisiert sind und Hefe das Ko-Substrat UDP-Glucuronsäure (UDP-GlcUA) nicht bilden kann, muss allerdings zuerst die Fähigkeit zur Biosynthese von UDP-GlcUA und möglicherweise auch jene zum effizienten Transmembran-Transport bereitgestellt werden. Derartige Stämme und solche, die das Sulfotransferase-Kosubstrat PAPS ('aktives Sulfat') effizient bereitstellen, sollen als Wirtszellen für die funktionelle Expression von humanen bzw. tierischen UGTs, sowie von tierischen und pflanzlichen SULTs dienen. Auch im Genom von Fusarium graminearum identifizierte UGT bzw. SULT-Gene sollen getestet werden. Neben der funktionellen Charakterisierung von heterologen UGT und SULT Genen soll auch getestet werden, ob sich endie hergestellten Hefestämme als Bioreaktoren zur Herstellung von Mykotoxinkonjugaten verwendet werdeneignen. Diese sind als Referenzsubstanzen für die Entwicklung von Analysenmethoden wichtig. Wenn es gelingt, die fremden Entgiftungsenzyme funktionell in Hefe zu rekonstituieren, hätte dies Bedeutung weit über den Aspekt der Mykotoxine hinaus. Ein Satz von Hefestämmen, die jeweils nur ein Detoxifikationsgen exprimieren, wäre generell für das Studium des Metabolismus von Medikamenten und anderen Substanzen sehr nützlich.
Das Projekt "Bestimmung und Detoxifikation von Trichothecen Mykotoxinen auf Getreide" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Graz, Institut für Pharmazeutische Chemie durchgeführt. Im Rahmen des Projektes werden zwei Hauptzielrichtungen verfolgt, a) Ausarbeitung robuster quantitativer Analysenmethoden fuer Mykotoxine der Trichothecen-Familie in verschiedenen Getreidekoernern und Getreideprodukten, b) Erforschung von Moeglichkeiten zur chemischen bzw chemisch-physikalischen Dekontamination und/oder Detoxifikation von Trichothecen-Mykotoxinen. Um dieses Ziel zu verfolgen, ist eine zweifelsfreie Analytik der Toxine unumstoesslich. Im Labormassstab gelang bereits eine Dekontamination um 90 Prozent, wobei die Qualitaet der Getreide weitestgehend erhalten blieb. Dies ist ein wesentliches Kriterium, da die behandelten Getreide fuer Futtermittel und Lebensmittelerzeugnisse einzusetzen sind. Eine Pilotanlage fuer die Behandlung von 100 kg Mais wird derzeit geplant und gebaut.
Das Projekt "Detoxifikation von Mykotoxinen - Phase II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Department für Angewandte Pflanzenwissenschaften und Pflanzenbiotechnologie, Institut für Angewandte Genetik und Zellbiologie durchgeführt. Pflanzenpathogene Pilze der Gattung Fusarium verursachen agronomisch bedeutende Krankheiten auf Getreide. Zusätzlich zur Ertragsminderung kommt es dabei zur Kontamination des Erntegutes mit Mykotoxinen. Für die wichtigsten Fusarium-Toxine, das als Proteinbiosynthese-Inhibitor wirkende Deoxynivalenol (DON) und das stark östrogen wirksame Zearalenon (ZON), sind nun nach toxikologischer Evaluierung EU-weite gesetzliche Maximalwerte in Vorbereitung. Die im Feld vom Pilz gebildeten Metaboliten stellen eine Gesundheitsgefährdung für Tier und Mensch dar. Allerdings sind pflanzliche und tierische Zellen (und wahrscheinlich der toxinproduzierende Pilz selbst) in gewissem Ausmaß imstande, die Mykotoxine in ungiftige Konjugate überzuführen. In diesem Projekt sollen die beteiligten Entgiftungsenzyme, die UDP-Glucuronosyltransferasen (UGT) und Sulfotransferasen (SULT) charakterisiert, sowie die gebildeten Mykotoxin-Konjugate mittels instrumenteller Analysenverfahren untersucht werden.
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