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 "Analyse und Verwertung des Samenoels von Jatropha curcas" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Pharmazeutische Biologie durchgeführt. Die Euphorbiacee Jatropha curcas produziert oelreiche Samen. Dieses Oel laesst sich in Dieselmotoren verbrennen. Daher wird die Oelgewinnung aus Jatrophasamen im Rahmen eines GTZ-Projektes in Afrika und Suedamerika getestet. Neben den Lipiden enthaelt das Oel Phorbolester, die hautreizend und cocareinogen wirken. Wir haben die chemische Zusammensetzung zu untersuchen und die Moeglichkeit zu klaeren, wie diese Substanzen aus dem Oel entfernt werden koennen. Die Mutagenitaet der Phobolesters sowie ihr moeglicher Einsatz als pflanzliches Insektizid wird in diesem Projekt erarbeitet. Eine weitere Frage ist die Analyse und Desaktivierung der in den Samen vorkommenden Lektine. Die Wirkung des Oels und der Phorbolester auf Schnecken, die den Erreger der Bilharziose uebertragen, wird gemeinsam mit dem Institut fuer Tropenhygiene bearbeitet.
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, School of Engineering and Design, Lehrstuhl für Bioverfahrenstechnik durchgeführt. Landwirtschaftliche Abfallströme, die reich am pflanzlichen Zellwandbaustein Pektin sind, sind der Rohstoff für die geplante mikrobielle Biokonversion. Insbesondere Reste aus der Obst- und Gemüseverarbeitung, wie z.B. Apfeltreber und Zuckerrübenschnitzel, eignen sich dafür. Der darin enthaltene Hauptzuckerbestandteil, die D-Galakturonsäure, soll in einem zweistufigen Prozess mit Hilfe optimierter Pilzstämme erst herausgelöst, und dann gezielt zu vielseitig einsetzbaren Plattformchemikalien - sog. Polyhydroxysäuren - funktionalisiert werden. Diese ähneln in ihrer Struktur derzeit konventionell hergestellten Säuerungsmitteln, Stabilisatoren und Backtriebmitteln der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie, versprechen aber neue, funktionelle Eigenschaften zu besitzen und haben durch die nachhaltige Produktionsweise aus nachwachsenden Rohstoffen einen ökologischen Mehrwert. Für die erfolgreiche Umsetzung der Projektidee arbeiten drei universitäre Gruppen mit assoziierten industriellen Partnern zusammen und bündeln ihre Expertisen. Im ersten Schritt sollen die Pektin-abbauenden Enzyme zur Verflüssigung der Biomasse mit Aspergillus niger hergestellt werden, dessen Produktionseffizienz mithilfe gezielter gentechnologischer Modifikation (Crispr/Cas9) optimiert werden soll. Unterstützt wird dies durch Omics-Technologien, um die entsprechenden regulatorischen Netzwerke besser zu verstehen. Die freiwerdenden Zucker sollen dann in einem zweiten Schritt in modifizierten Hefestämmen zu den Zielmolekülen umgebaut werden. Hierzu ist eine innovative Co-Fermentation von Zuckern und Zuckeralkoholen geplant, um eine ausgeglichene Redoxchemie des Stoffwechsels gewährleisten zu können. Diese Stammentwicklungen sind in die Verfahrensentwicklung integriert. Ziel ist der modellgestützte Aufbau einer verfahrenstechnischen Prozesskette von den optimierten biokatalytischen Prozessschritten bis zur Produktaufarbeitung, um die grundlegenden Daten für industrielle Umsetzungen bereit stellen zu können.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Frankfurt am Main, Institut für Molekulare Biowissenschaften durchgeführt. Landwirtschaftliche Abfallströme, die reich am pflanzlichen Zellwandbaustein Pektin sind, sind der Rohstoff für die geplante mikrobielle Biokonversion. Insbesondere Reste aus der Obst- und Gemüseverarbeitung, wie z.B. Apfeltreber und Zuckerrübenschnitzel, eignen sich dafür. Der darin enthaltene Hauptzuckerbestandteil, die D-Galakturonsäure, soll in einem zweistufigen Prozess mit Hilfe optimierter Pilzstämme erst herausgelöst, und dann gezielt zu vielseitig einsetzbaren Plattformchemikalien - sog. Polyhydroxysäuren - funktionalisiert werden. Diese ähneln in ihrer Struktur derzeit konventionell hergestellten Säuerungsmitteln, Stabilisatoren und Backtriebmitteln der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie, versprechen aber neue, funktionelle Eigenschaften zu besitzen und haben durch die nachhaltige Produktionsweise aus nachwachsenden Rohstoffen einen ökologischen Mehrwert. Für die erfolgreiche Umsetzung der Projektidee arbeiten drei universitäre Gruppen mit assoziierten industriellen Partnern zusammen und bündeln ihre Expertisen. Im ersten Schritt sollen die Pektin-abbauenden Enzyme zur Verflüssigung der Biomasse mit Aspergillus niger hergestellt werden, dessen Produktionseffizienz mithilfe gezielter gentechnologischer Modifikation (Crispr/Cas9) optimiert werden soll. Unterstützt wird dies durch Omics-Technologien, um die entsprechenden regulatorischen Netzwerke besser zu verstehen. Die freiwerdenden Zucker sollen dann in einem zweiten Schritt in modifizierten Hefestämmen zu den Zielmolekülen umgebaut werden. Hierzu ist eine innovative Co-Fermentation von Zuckern und Zuckeralkoholen geplant, um eine ausgeglichene Redoxchemie des Stoffwechsels gewährleisten zu können. Diese Stammentwicklungen sind in die Verfahrensentwicklung integriert. Ziel ist der modellgestützte Aufbau einer verfahrenstechnischen Prozesskette von den optimierten biokatalytischen Prozessschritten bis zur Produktaufarbeitung, um die grundlegenden Daten für industrielle Umsetzungen bereit stellen zu können.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung, Umwelt - Holzforschung München, Professur für Holz- und Bioprozesse durchgeführt. Landwirtschaftliche Abfallströme, die reich am pflanzlichen Zellwandbaustein Pektin sind, sind der Rohstoff für die geplante mikrobielle Biokonversion. Insbesondere Reste aus der Obst- und Gemüseverarbeitung, wie z.B. Apfeltreber und Zuckerrübenschnitzel, eignen sich dafür. Der darin enthaltene Hauptzuckerbestandteil, die D-Galakturonsäure, soll in einem zweistufigen Prozess mit Hilfe optimierter Pilzstämme erst herausgelöst, und dann gezielt zu vielseitig einsetzbaren Plattformchemikalien - sog. Polyhydroxysäuren - funktionalisiert werden. Diese ähneln in ihrer Struktur derzeit konventionell hergestellten Säuerungsmitteln, Stabilisatoren und Backtriebmitteln der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie, versprechen aber neue, funktionelle Eigenschaften zu besitzen und haben durch die nachhaltige Produktionsweise aus nachwachsenden Rohstoffen einen ökologischen Mehrwert. Für die erfolgreiche Umsetzung der Projektidee arbeiten drei universitäre Gruppen mit assoziierten industriellen Partnern zusammen und bündeln ihre Expertisen. Im ersten Schritt sollen die Pektin-abbauenden Enzyme zur Verflüssigung der Biomasse mit Aspergillus niger hergestellt werden, dessen Produktionseffizienz mithilfe gezielter gentechnologischer Modifikation (Crispr/Cas9) optimiert werden soll. Unterstützt wird dies durch Omics-Technologien, um die entsprechenden regulatorischen Netzwerke besser zu verstehen. Die freiwerdenden Zucker sollen dann in einem zweiten Schritt in modifizierten Hefestämmen zu den Zielmolekülen umgebaut werden. Hierzu ist eine innovative Co-Fermentation von Zuckern und Zuckeralkoholen geplant, um eine ausgeglichene Redoxchemie des Stoffwechsels gewährleisten zu können. Diese Stammentwicklungen sind in die Verfahrensentwicklung integriert. Ziel ist der modellgestützte Aufbau einer verfahrenstechnischen Prozesskette von den optimierten biokatalytischen Prozessschritten bis zur Produktaufarbeitung, um die grundlegenden Daten für industrielle Umsetzungen bereit stellen zu können.
Das Projekt "Bioraffinerie Öllein (Linum usitatissimum L.) - Konzept zur ganzheitlichen Nutzung pflanzlicher Strukturkomponenten und molekularer Bausteine der Leinenpflanze" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Sachsen-Leinen e.V. durchgeführt. Die Projektidee baut auf dem Kontext der ganzheitlichen Nutzung der Ölleinpflanze als Nahrungsmittel sowie als Industrierohstoff in Form einer Bioraffinerie auf. Die wirtschaftliche Gewinnung und Verarbeitung von Leinsamen muss dabei im Focus stehen. Leinsamenprodukte wie Pflanzenöl, Presskuchen bzw. Backleinen und Diätleinen sind auf dieser Basis unter den Gesichtspunkten des gegenwärtigen Nutzungsportfolios sowohl aus wirtschaftlicher Sicht wie auch im Hinblick auf derzeitige und potenziell zusätzliche Anwendungspotenziale zu betrachten. Ziel ist es, Produktlinien zu entwickeln, die eine Wirtschaftlichkeit des Ölleinanbaus in dafür prädestinierten Anbaugebieten allein durch die Samennutzung ermöglichen. Eine ergänzende Wertschöpfung (Faser, Ligninen, Pektinen) soll zu dessen Stabilisierung führen und einen Beitrag zur Verbesserung der relativen Vorzüglichkeit des Ölleinanbaus leisten. Aufbauend auf der Machbarkeitsuntersuchung ist perspektivisch die Realisierung in einem regionalen Demonstrationsprojekt mit Modellcharakter geplant. AP1-Datenerhebung - Analyse der bisherigen Entwicklungen - Recherchen zu F&E-Arbeiten und Innovationen - Übertragbarkeit von allgemeinen Bioraffineriekonzepten auf das Wertschöpfungsnetz 'Öllein' - Praxisversuche - Potenzialanalyse und -ermittlung für die fokussierten Rohstoff- und Produktbereiche AP2-Vorstellung der Ergebnisse, Experten-Workshop.
Das Projekt "Strahlenbedingte Veraenderung der Lymphozytenpopulationen und ihre Funktion als biologischer Indikator fuer ionisierende Strahlung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesgesundheitsamt, Institut für Strahlenhygiene durchgeführt. Fuer fuenf verschiedene immunologische Parameter wird die Wirkung ionisierender Strahlung untersucht. 1. Absolutzahlen und relative Anteile der Subpopulationen der Lymphozyten. 2. Immunglobulin-Produktion durch die B-Lymphozyten nach Stimulierung mit Mitogenen. Dabei sollen die verschiedenen Subpopulationen der Lymphozyten in unterschiedlichen Zahlenverhaeltnissen eingesetzt werden, ausserdem autologe und allogene Kombinationen. 3. Gemischte Lymphozyten-Kultur. In erster Linie wird dabei die Wirkung ionisierender Strahlung auf die 'Responder-Zellen' untersucht. 4. Lymphozyten-Stimulierung mit Mitogenen und Antigenen. Zusaetzlich werden im Rahmen des Vorhabens noch folgende Parameter untersucht: Der Einfluss der Bestrahlung auf die elektrophoretische Mobilitaet von zellulaeren Blutbestandteilen. Der Einfluss der Bestrahlung auf die Aktivitaet der Alphaamylase im Blut. Der Einfluss der Bestrahlung auf die Thymidin-Konzentration im Blut. Der Einfluss der Bestrahlung auf die Bindungskapazitaet von zellulaeren Blutbestandteilen fuer Lektine. Fuer saemtliche Parameter werden Dosis-Wirkungs-Beziehungen ermittelt. Die Verfahren werden sowohl in-vitro als auch an Strahlentherapiepatienten getestet.
Das Projekt "Nachweis von Yersinien mittels enzymmarkierter Lektine" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Tiermedizin und Tierhygiene durchgeführt. Lektine sind natuerlich vorkommende Proteine nichtimmunogenen Ursprungs mit der Eigenschaft, ganz spezifisch bestimmte Zucker oder Zuckerverbindungen zu binden. Diese Stoffe finden breite Anwendung in der Blutgruppen- und Tumordiagnostik.Auch in der Mikrobiologie werden Lektine bereits eingesetzt, so zB zur Differenzierung von Bac anthracis und Bac aureus, zur Diagnostik tierpathogener Streptokokken und pathogener Neisseria-Arten. Im Rahmen dieses Vorhabens sollen Peroxidase markierte Lektine zum Nachweis von Yersinia enterocolitica und Yersinia pseudotuberculosis herangezogen werden. Diese Nachweismethode soll eine Alternative zur Serologie darstellen oder diese ergaenzen.
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