Das Projekt "Untersuchungen zum Einfluss von Roquefortin auf Fermentationsvorgaenge im Panseninhalt des Rindes (in vitro)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Tierärztliche Hochschule Hannover, Klinik für Rinderkrankheiten durchgeführt. Penicillium roqueforti ist eine der haeufigsten pilzlichen Schadensursachen in Silagen. Unklar ist jedoch sein Einfluss auf die Pansenfermentation. In der vorliegenden Arbeit sollte geprueft werden, ob Penicillium roqueforti sowie sein Mykotoxin Roquefortin (RQF) die Fermentation im kuenstlichen Pansen beeinflusst. Fuer die Untersuchungen stand ein kuenstlicher Pansen (Kurzzeitsystem) bestehend aus 4 Fermentern (Versuchsdauer: 5 Std ., Beladung mit 200 ml geseihtem Pansensaft + 200 ml Hungate-Puffer sowie RQF-Rohextrakte mit einer RQF-Menge von 3,3 bis 232 Mikrogramm) ein Langzeitsystem (RUSITEC) mit 6 Inkubatoren zur Verfuegung (Versuchsdauer: 21 Tage; Beladung: Tag 11 - 15: 2 Fermenter mit unveraenderter Maissilage (MS), 2 Fermenter mit MS + RQF-Extrakte mit 286 pg RQF-Menge, 2 Fermenter mit verschimmelter MS (Pen. roqueforti, RQF-Gehalt 286 mikrogramm); uebrige Tage: MS; Pufferzulauf 400 ml/24 Std.). Taeglich wurden folgende Parameter bestimmt: pH-Wert, Ammoniak-, Protein- u. fluechtige Fettsaeurekonzentrationen sowie Gasproduktion und Methananteil. A. Wirkung von Penicillium roqueforti (Langzeitsystem): 1. Erhoehung des pH-Wertes um 10,6 Prozent, 2. Abfall der Konzentration fluechtiger Fettsaeuren von 149 mmol/l auf 34 mmol/l, 3. Rueckgang von Gasproduktion (-61 Prozent) und Methananteil (-93 Prozent). B. Wirkung von RQF-Rohextrakt: a) im Langzeitsystem: Kein Einfluss auf die untersuchten Parameter; zugelegtes RQF konnte meist nach 24-stuendiger Fermentation nicht mehr nachgewiesen werden. b) im Kurzzeitsystem: 1. Keine Wirkung auf pH-Wert, Redoxpotential, Glukoseabbau, Harnstoffabbau, die Produktion von fluechtigen Fettsaeuren sowie L(-) u. D(+)-Laktat. 2. Erhoehung der Ammoniakgehalte, geringgradig erhoehte Gasproduktion sowie Methankonzentration. 3. Abnahme der Anzahl kleiner und mittlerer Protozoen. 4. RQF wurde innerhalb der fuenfstuendigen Fermentation bis 38 Prozent abgebaut. Die Auswirkungen Pen. roqueforti befallenen Futters auf die Fermentationscharakteristika des Panseninhaltes entsprechen den Erfahrungen mit pilzbefallener Maissilage. Die Feldbedingungen entsprechenden RQF-Zulagen wirkten lediglich im Kurzzeitsystem (Kompartment 1), wobei die erhoehten Ammoniakkonzentrationen im Pansensaft bei ungestoertem Harnstoffabbau auf eine reduzierte Proteinsynthese hinweisen. Die Beeintraechtigung der bakteriellen Eiweiss- und DNA-Synthese durch RQF ist bekannt. Im Langzeitsystem (Kompartment 1 - 3) riefen RQF-Rohextrakte keine Veraenderungen hervor. Offensichtlich sind die Bakterien im Kompartment 2 und 3 in der Lage, Fermentationsausfaelle aus Kompartment 1 auszugleichen.
Das Projekt "Untersuchung von Klimaeinflüssen auf die Proteindynamik in Böden der Great Plains durch Bestimmung von Aminosäurenenantiomeren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Fakultät VII, Architektur Umwelt Gesellschaft, Institut für Ökologie, Fachgebiet Bodenkunde durchgeführt. In unseren Arbeiten zum Klimaeinfluss auf Humuseigenschaften fanden sich Hinweise, dass die mikrobielle Umsetzung des organischen N im Süden der Prärie substratlimitiert ist. Ob unter solchen Bedingungen Mikroorganismen in der Lage sind, verstärkt ältere Proteine im Boden zu erschließen, ist unbekannt. Um dies klären zu können, wäre es äußerst hilfreich, das Alter von Protein-N im Boden zu schätzen. Einen Ansatz hierzu bietet die Bestimmung de Enantiomerenzusammensetzung von Aminosäuren. Während der Proteinsynthese entstehen ausschließlich L-Aminosäuren. Durch langsame Racemisierung entstehen D-Aminosäuren. Der Anteil entstandener D-Aminosäuren ist ein Maß für die Proteinalterung.
Das Projekt "Untersuchungen ueber veraenderte Protein-Profile in Nadeln geschaedigter Fichten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Institut für Anatomie, Physiologie und Hygiene der Haustiere, Abteilung Biochemie durchgeführt. Dieses Testsystem gestattet es, diejenige molekulare Ebene zu erkennen, auf der Schadfaktoren ihre primaere Wirkung entfalten. Hierbei kann zwischen den verschiedenen Stufen der Gen-Expression unterschieden werden. Ausserdem bietet sich die Moeglichkeit an, die Effekte von definierten Einflussgroessen, zB Proben von Fichten aus Expositionskammern mit unterschiedlicher Emissionsbelastung in Absprache mit der LIS (Dr Prinz, Dr Krause), aber auch durch Einzelbaum-Vergleich (Standorte Velmerstot und Gildfeld) Einfluesse abiotischer (zB Frostschaeden, Mg-Mangelschaeden) und biotischer Faktoren (zB Insekten, Pilzbefall) mitzuberuecksichtigen. Viele Wirkungen von Schadstoffen sind - mittelbar oder unmittelbar - Ausdruck der Stoerung von Enzymreaktionen. Ein besonders empfindliches System von enzymatischen und regulatorischen Prozessen stellt die Gen-Expression dar. Zudem laesst sich feststellen, ob Einfluesse physikalischer oder chemischer Art auf der Ebene der Gen-Aktivitaet oder der Protein-Synthese ansetzen. Diese Ueberlegungen haben uns veranlasst, seit 1982 diesen Fragen nachzugehen und ein entsprechendes Testsystem aufzubauen. Das Prinzip dieses Verfahrens besteht darin, aus definierten Geweben einen Gesamt-mRNA-Extrakt (mRNA-'Bibliothek') herzustellen und diesen in zellfreien Systemen in ein entsprechendes Gemisch von 35S-Methionin-markierten Polypeptiden translatieren zu lassen. Nach zweidimensionaler Elektrophorese (IEF und PAGE) mit nachfolgender Fluorographie koennen die jeweiligen Polypeptidmuster sichtbar gemacht werden. Auf diese Weise lassen sich unterschiedlichste Einfluesse auf ein biologisches System untersuchen.
Das Projekt "Molekulare Mechanismen der pflanzlichen Frostresistenz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin, Institut für Pflanzenphysiologie und Mikrobiologie durchgeführt. Frostschaeden sind eine Hauptursache fuer Ernteausfaelle in der ladwirtschaftlichen Produktion. Pflanzen sind in unterschiedlichem Masse in der Lage, sich an niedrige Temperaturen anzupassen und das Gefrieren zu ueberleben. Die biochemische Grundlage der pflanzlichen Kaelteresistenz ist noch weitgehend unklar. Sowohl die Synthese niedermolekularer Substanzen (Zucker, Aminosaeuren) als auch hochmolekularer Proteine ist waehrend der Haertungsphase beobachtet worden. Wir isolieren Proteine aus frostharten Blaettern, die spezifisch photosynthetische Membranen gegen Frostschaeden schuetzen. Mit Hilfe von spezifischen Antikoerpern und cDNA-Sonden soll die Expression waehrend der Haertung untersucht werden. Die Primaerstruktur soll ueber die Sequenzierung der klonierten Gene aufgeklaert werden. Die Proteine werden bioichemisch und funktionell charakterisiert. Zur molekularen Analyse der Funktionsweise werden vergleichende Untersuchungen der Proteine und verschiedener Zucker an photosynthetischen Membranen und an Liposomen mit definierter Lipidzusammensetzung durchgefuehrt.