Das Projekt "Teil A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesforschungsanstalt für Ernährung, Institut für Ernährungsphysiologie durchgeführt. Schadstoffe in Lebensmitteln werden als ein möglicher Faktor bei der Auslösung von Lebensmittel-Allergien diskutiert. Experimentelle Beweise für Schadstoff-verstärkte allergische Reaktionen im Gastrointestinaltrakt liegen bisher jedoch nicht vor. Ziel dieses Verbundvorhabens war die Klärung der Frage, ob anthropogene und biogene Schadstoffe die intestinale Barriere beeinträchtigen und die Immunantwort gegen Lebensmittel-Allergene modulieren. Als anthropogene Schadstoffe wurden Aflatoxin B1 (AFB) sowie Quecksilberchlorid (HgCl2) und als biogener Schadstoff Weizenkeimagglutinin (WGA) eingesetzt. Die in vivo-Applikation von AFB bei BN-Ratten führte in den mesenterialen Lymphknoten zu einer signifikanten Zunahme der CD8+-Zellen. Zusätzlich waren in dieser Zellpopulation vermehrt Zellen mit den Aktivierungsmarker CD71 nachzuweisen. Daraus kann ein CD8-spezifischer Effekt von AFB abgeleitet werden. Die Immunantwort gegen das Modellallergen OVA war jedoch nicht beeinflußt. HgCl2 und MeHgCl wirkten bei den intestinalen Epithelzellen in einer Konzentration von 36,8 bzw. 40 myM zyto- und genotoxisch. Darunter liegende Konzentrationen an HgCl2 (0,78-12,5 myM) erhöhten die Permeabilität eines epithelialen Zellmonolayers (Caco-2) für Fluoreszein sowie in Ussing-Kammern den Kurzschlußstrom des Dickdarmgewebes, was ebenfalls als Hinweis für eine Stimulation der Permeabilität angesehen werden kann. Die in vivo-Untersuchungen wurden mit gegen OVA immunisierten Tieren durchgeführt. Die einmalige Behandlung mit HgCl2 (1 mg/kg KG) erhöhte 5 Tage nach der oralen Provokation mit OVA signifikant die anti-OVA-IgE- sowie -IgG-Serumkonzentration. Durch die orale OVA-Applikation erfolgte auch eine Aktivierung mukosaler Mastzellen (RMCPII-Freisetzung), die bei den einmalig mit HgCl2 behandelten Tieren auch noch 5 Tage nach der oralen Provokation nachzuweisen war. Die Bestimmung von Oberflächenmolekülen auf Lymphozyten ergab eine vermehrte Aktivierung von CD4/CD25-positiven Zellen. Auch die mehrmalige Behandlung mit einer niedrigen HgCl2-Dosis (5 x 0,2 mg/kg KG) führte zu einer deutlichen Stimulation der Immunantwort gegen OVA, wobei diese jedoch geringer ausgeprägt war. Ein direkter Effekt von HgCl2 (5 x 0,2 mg/kg KG) auf mesenteriale Lymphozyten kann aufgrund von Untersuchungen zu genotoxischen Wirkungen als Ursache der Immuntoxizität nicht ausgeschlossen werden. Bei Tieren, die nicht mit OVA immunisiert wurden, induzierte Hg keine Immuntoxizität. Im Gegensatz zu HgCl2 führte die Behandlung mit WGA zu einer Suppression der anti-OVA-IgE-Bildung. Unabhängig davon konnte bei den mukosalem Mastzellen eine Aktivierung durch WGA unmittelbar nach der oralen Applikation nachgewiesen werden. Hervorzuheben ist, daß die beobachteten Effekte mit einer Dosis erzielt wurden, die nur um den Faktor 10 über der bei überwiegend vegetarischer Ernährung aufgenommenen Gesamtmenge an Lektinen liegt. (Text gekürzt)
Das Projekt "Teil A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Petrographie und Geochemie durchgeführt. Hohe Edelmetall-Emissionen aus dem Straßenverkehr sind in den letzten Jahren entlang von Autobahnen und in Städten nachgewiesen worden. Jedoch liegen über die Toxizität der katalysator-emittierten Partikel nur Einzelergebnisse für das Platin vor. In dem vorliegenden interdisziplinären Forschungsprojekt (Institut für Petrographie und Geochemie und Institut für Lebensmittelchemie) soll die Aufnahme der Platingruppenelemente (PGE) in die Zelle und das toxische Potential aufgezeigt werden. Dabei werden leistungsfähige analytische Methoden mit toxikologischen Tests auf zellulärer Ebene kombiniert. Anhand der im Luftstaub ermittelten Spezies, deren Transformationsprodukten und der Verteilung der PGE im Luftstaub werden unter definierten Laborbedingungen Modellstudien mit aus-gewählten Zellkulturen und Staubpartikeln bzw. Modellsubstanzen durchgeführt. Bei diesen Versuchen kommen neben den genannten Partikeln (Phagocytose) auch lösliche Edelmetallverbindungen zum Einsatz. An den Zellinien werden die Bioverfügbarkeit und toxikologische Wirkung der PGE untersucht. Die Interaktion der PGE mit der DNA und daraus resultierende Schädigungen bzw. mutagene Effekte werden erfasst. Aus den gewonnenen Erkenntnissen kann eine Abschätzung der Toxizität und des Risikopotentiales Kfz-emittierter PGE in Abhängigkeit der in der Umwelt vorhandenen Spezies erfolgen.
Das Projekt "Teil B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Lebensmittelchemie und Toxikologie durchgeführt. Hohe Edelmetall-Emissionen aus dem Straßenverkehr sind in den letzten Jahren entlang von Autobahnen und in Städten nachgewiesen worden. Jedoch liegen über die Toxizität der katalysator-emittierten Partikel nur Einzelergebnisse für das Platin vor. In dem vorliegenden interdisziplinären Forschungsprojekt (Institut für Petrographie und Geochemie und Institut für Lebensmittelchemie) soll die Aufnahme der Platingruppenelemente (PGE) in die Zelle und das toxische Potential aufgezeigt werden. Dabei werden leistungsfähige analytische Methoden mit toxikologischen Tests auf zellulärer Ebene kombiniert. Anhand der im Luftstaub ermittelten Spezies, deren Transformationsprodukten und der Verteilung der PGE im Luftstaub werden unter definierten Laborbedingungen Modellstudien mit aus-gewählten Zellkulturen und Staubpartikeln bzw. Modellsubstanzen durchgeführt. Bei diesen Versuchen kommen neben den genannten Partikeln (Phagocytose) auch lösliche Edelmetallverbindungen zum Einsatz. An den Zellinien werden die Bioverfügbarkeit und toxikologische Wirkung der PGE untersucht. Die Interaktion der PGE mit der DNA und daraus resultierende Schädigungen bzw. mutagene Effekte werden erfasst. Aus den gewonnenen Erkenntnissen kann eine Abschätzung der Toxizität und des Risikopotentiales Kfz-emittierter PGE in Abhängigkeit der in der Umwelt vorhandenen Spezies erfolgen.
Das Projekt "Entwicklung eines Aflatoxin M1- und M2-Standards" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Fleischforschung, Institut für Mikrobiologie und Toxikologie durchgeführt. a) Herstellung von Aflatoxin M1 und M2, das Untersuchungsaemtern fuer die amtliche Lebensmittelueberwachung zur Verfuegung gestellt werden soll. b) Aflatoxine sind hochtoxische Mykotoxine; die Toxizitaet von Aflatoxin M1 entspricht B1. Durch die in Vorbereitung befindliche Verordnung ueber Hoechstmengen an Aflatoxinen in Lebensmitteln sollen u.a. Milch und Milchprodukte erfasst werden, die Aflatoxin M1 und M2 enthalten. Dafuer sind jedoch Standards von M1 und M2 erforderlich, die kommerziell nicht erhaeltlich sind. Daher hat der BMJGH einen Fa zur Herstellung dieser Standards erteilt. c) Herstellung von quantitativen Aflatoxin M1- und M2-Standards bis 12.1976.
Das Projekt "Teil B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Universitätsklinikum, Institut für Immunologie durchgeführt. Anthropogene und biogene Schadstoffe in Lebensmitteln koennen zu einer Schaedigung von Darmzellen (Epithel-Immun- sowie neurokrine Zellen) fuehren, wodurch die selektive Schrankenfunktion der Darmwand sowie die Funktion des darin lokalisierten Darmassozierten Lymphgewebes (gut-associated lymphoid tissue, GALT) gestoert werden. Dadurch koennte die Entstehung von Lebensmittelallergien beguenstigt werden. Mit dem beantragten Projekt soll geprueft werden, ob (I) Schadstoffe ueber zyto- oder neurotoxische Mechanismen die intestinale Permeabilitaet beeinflussen, (II) ob zellulaere Komponenten des GALT durch neurotoxisch bzw. immuntoxisch wirksame Schadstoffe moduliert werden, (III) ob die orale Toleranz gegenueber Lebensmittelallergenen durch Schadstoffe beeintraechtigt wird, (IV) ob Lymphozyten durch Schadstoffe antigenspezifisch aktiviert werden. Neben der auf PAUL 1 (einem vorangegangenen Projekt) aufbauenden Untersuchung zu den Kontaminanten Aflatoxin B1 (AFB1) und Cadmium und den Lebensmittelzusatzstoffen BHA, BHT und Propylgallat soll als anthropogener Schadstoff Quecksilber (Hg) in diese Untersuchungen einbezogen werden. Bei Personen mit Amalgamfuellungen wurde teilweise Hg-Expositionen nachgewiesen, die denen bei arbeitsplatzbedingter Hg-Exposition entsprechen und die bei Vorliegen individueller Dispositionsfaktoren moeglicherweise neuro- bzw. immuntoxisch sein koennen. Als Beispiel fuer in der Nahrung reichlich vorkommende biogene Schadstoffe sollen neben o.g. ABF1, Lektine untersucht werden, deren toxische Wirkung bei zunehmender Akzeptanz vegetarischer Ernaehrungsweisen als gesundheitlich bedenklich gelten koennen.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Lebensmittelchemie durchgeführt. Aim: Valorisation of side-streams of the Citrus industry using the genetic diversity of monokarya from the basidiomycete Pleurotus sapidus. The genetic diversity of the basidiospores of Pleurotus sapidus (MKs) obtained from two dikaryotic strains of P. sapidus (Dk421 and Dk3174) will be exploited. Mks with high growth rate on milled Citrus peel, pulp and seed of orange, tangerine, lemon will be selected and grown as solid state and submerged fermentation (SF). Metabolites will be extracted and evaluated for biological activities. Samples before and after the fungal transformation taken from SSF and SF cultures will be analysed. Rapid product analyses using TLC and established coupled HPLC-DAD-ELSD will focus on the most promising strains. Specific targets are flavonoids with an increased number of hydroxyl groups on the B-ring, unsaturated carbonyls and terpenoids from the oxo-functionalisation of limonene, citronellal and farnesene isomers. High resolution and multi-dimensional GC-MS and multireaction monitoring (varying MS collision energies) will be used. Extracts from various strain/culture combinations (SSF or SF) will be lyophilized. One fraction of each sample will be tested for its biopesticide action, and another one for its quality as a feed supplement. SSF will be carried out in a rotary drum solid-substrate fermentation system. The project is comprised of seven major work packages: 1. Generation and selection of the monokaryons (CITER) 2. Growth of the monokaryons (CITER) 3. Selection of the optimal culture conditions to obtain bioactive compounds using the selected Mk form step 2. (CITER, LUH, JLU, JUB) 4. Analytical evaluation of the biotransformation/conversion products (LUH, JLU) 5. Automated screening of Mks by chiral GC-GC (JLU) 6. Bioactivity test of crude extracts obtained from SSF and SF (IMBIV, IIB) 7. Bioprocess design and scale-up (JLU, JUB).
Das Projekt "Entfernung von SO2-Bindungspartnern aus Weinen durch unloesliche Polymere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsanstalt für Weinbau, Gartenbau, Getränketechnologie und Landespflege durchgeführt. Zur Herstellung lagerfaehiger Weine ist die Zugabe von schwefliger Saeure unerlaesslich. Der groesste Teil des zugesetzten SO2 wird von hauptsaechlich bei der Gaerung gebildeten Stoffen gebunden und damit unwirksam. Die gebundene schweflige Saeure ist daher fuer den Wein nur 'Ballast', fuer den Konsumenten aber ein Stoff, der voll in den Stoffwechsel eingreift. Um die Belastung des menschlichen Organismus so gering wie moeglich zu halten, ist die Herstellung von Weinen mit moeglichst geringem SO2-Gehalt wuenschenswert. Aus diesem Grunde wird versucht, die SO2-bindenden Substanzen an unloesliche Polymere zu fixieren und sie auf diese Weise aus dem Wein zu entfernen. Dadurch erscheint es moeglich, bei der Weinbereitung mit kleineren Mengen an schwefliger Saeure auszukommen und somit die SO2-Aufnahme durch den Konsumenten zu reduzieren. Bekanntlich steht der Wein als SO2-Lieferant in der Nahrung an erster Stelle.
Das Projekt "Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MareNutrica GmbH durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist die effiziente und marktgerechte Herstellung von hochwertigen Fischfutterzusatzstoffen auf der Basis von Hefen und Algen. Darüber hinaus soll eine nachhaltige Aquakultur zur Produktion von ernährungsphysiologisch hochwertigen und gesunden Fischen sichergestellt werden. Die Fischfuttertrockenpräparate zeichnen sich durch eine optimierte bioaktive Wirkung aus. Um die beschriebenen Ziele zu erreichen, werden in einem Screening Hefen mit sehr hohem Fettsäureanteil identifiziert und in Hochzelldichtekultur hergestellt. Heterotrophe Algen mit einem optimierten Anteil an mehrfach ungesättigten Fettsäuren werden in speziell für marine Kulturen geeigneten Bagbioreaktoren in effizienter Weise in angepassten Verfahren kultiviert. Die Spezifikation des Futtermittels wird durch über ein Screening selektierte proteinreiche phototrophe Mikroalgen abgerundet. Der Fischfutterzusatz wird schließlich bis zum Pilotmaßstab hergestellt und exemplarisch in der Spätmastphase in der Aquakultur getestet. Für ein Höchstmaß an bioaktiver Wirkung werden die Prozesse mittels Analyse phenolischer Inhaltsstoffe überwacht. Durch die Kooperation von Partnern mit langjähriger Erfahrung in der Prozessoptimierung von Hefen und Algen und der Lebensmittelchemie mit Partnern aus der Fischfutterherstellung und Fischzucht sowie durch ein industrielles Lenkungsgremium wird die konsequente Berücksichtigung der ökonomischen Bedürfnisse für eine wirtschaftliche Verwertung sichergestellt.
Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Department Chemie, Institut für Lebensmittelchemie durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist die effiziente und marktgerechte Herstellung von hochwertigen Fischfutterzusatzstoffen auf der Basis von Hefen und Algen. Darüber hinaus soll eine nachhaltige Aquakultur zur Produktion von ernährungsphysiologisch hochwertigen und gesunden Fischen sichergestellt werden. Die Fischfuttertrockenpräparate zeichnen sich durch eine optimierte bioaktive Wirkung aus. Um die beschriebenen Ziele zu erreichen, werden in einem screening Hefen mit sehr hohem Fettsäureanteil identifiziert und in Hochzelldichtekultur hergestellt. Heterotrophe Algen mit einem optimierten Anteil an mehrfach ungesättigten Fettsäuren werden in geeigneten Bagbioreaktoren in effizienter Weise in angepassten Verfahren kultiviert. Die Spezifikation des Futtermittels wird durch über ein screening proteinreicher phototropher Mikroalgen abgerundet. Der Fischfutterzusatz wird schließlich bis zum Pilotmaßstab hergestellt und exemplarisch in der Spätmastphase in der Aquakultur getestet. Für ein Höchstmaß an bioaktiver Wirkung werden die Prozesse mittels Analyse phenolischer Inhaltsstoffe überwacht. Durch die Kooperation von Partnern mit Erfahrung in der Prozessoptimierung von Hefen und Algen und der Lebensmittelchemie mit Partnern aus der Fischfutterherstellung und Fischzucht sowie durch ein industrielles Lenkungsgremium wird die konsequente Berücksichtigung der ökonomischen Bedürfnisse für eine wirtschaftliche Verwertung sichergestellt. Bestimmung der antioxidativen Aktivität und Stabilität
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Spezialfuttermittelwerk Beeskow GmbH durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist die effiziente und marktgerechte Herstellung von hochwertigen Fischfutterzusatzstoffen auf der Basis von Hefen und Algen. Darüber hinaus soll eine nachhaltige Aquakultur zur Produktion von ernährungsphysiologisch hochwertigen und gesunden Fischen sichergestellt werden. Die Fischfuttertrockenpräparate zeichnen sich durch eine optimierte bioaktive Wirkung aus. Um die beschriebenen Ziele zu erreichen, werden in einem Screening Hefen mit sehr hohem Fettsäureanteil identifiziert und in Hochzelldichtekultur hergestellt. Heterotrophe Algen mit einem optimierten Anteil an mehrfach ungesättigten Fettsäuren werden in speziell für marine Kulturen geeigneten Bagbioreaktoren in effizienter Weise in angepassten Verfahren kultiviert. Die Spezifikation des Futtermittels wird durch über ein Screening selektierte proteinreiche phototrophe Mikroalgen abgerundet. Der Fischfutterzusatz wird schließlich bis zum Pilotmaßstab hergestellt und exemplarisch in der Spätmastphase in der Aquakultur getestet. Für ein Höchstmaß an bioaktiver Wirkung werden die Prozesse mittels Analyse phenolischer Inhaltsstoffe überwacht. Durch die Kooperation von Partnern mit langjähriger Erfahrung in der Prozessoptimierung von Hefen und Algen und der Lebensmittelchemie mit Partnern aus der Fischfutterherstellung und Fischzucht sowie durch ein industrielles Lenkungsgremium wird die konsequente Berücksichtigung der ökonomischen Bedürfnisse für eine wirtschaftliche Verwertung sichergestellt.