Will man in ökologischen Stoffkreisläufen auch die Energieumsätze bestimmen, ist es erforderlich, den Nahrungswert der einzelnen Stufen in der Nahrungskette zu kennen. Für aquatische Stoffkreisläufe sind die Energieumsätze bislang nicht genau genug untersucht, um einigermaßen genaue Bilanzen aufstellen zu können, da eine ausreichend empfindliche und genaue Analytik nicht verfügbar ist. In dem Vorhaben soll die quantitative spektroskopische Bestimmung von Fetten, Kohlenhydraten und Proteinen, wie sie aus der Lebensmittelanalytik bekannt ist, so verfeinert werden, daß sie auf Phytoplankton anwendbar wird.
Unser Ziel ist es das Verständnis von Skaleninteraktionen zwischen verschiedenen dynamischen Regimen in geophysikalischen Strömungen durch Asymptotik sowie der Variations- und dynamischen Systemtheorie zu verbessern. Die spezifischen Ziele beinhalten die Entwicklung von Methoden um die Interaktion von schnellen und langsamen Prozessen nahe Regimeübergängen zu modellieren, um Wellen mit modernen, vollständig nichtlinearen Methoden zu studieren, um die Auswirkung von verschiedenen Formen der Dissipation auf die Lösungsstruktur zu untersuchen und um energetisch konsistente, stochastische Parametrisierungen von subskaligen Prozessen zu entwickeln.
Mais und Milch sind Lebensmittel, die bei der afrikanischen Bevölkerung sehr beliebt sind und stark konsumiert werden. Unglücklicherweise sind sowohl Grundnahrungsmittel als auch Futtermittel und Milch häufig und stark mit Aflatoxinen kontaminiert, wodurch die Bevölkerung ständig Toxingehalten ausgesetzt ist, die weit über den empfohlenen Grenzwerten liegen. Dennoch nimmt der Konsum dieser Produkte beständig zu. AflaZ fokussiert daher auf eine Verbesserung der Lebensmittelsicherheit und des Qualitätsstandards von Milch, Mais und daraus hergestellten Produkten; Kenia dient als Modellregion, da es ein Hochrisikogebiet für Aflatoxinkontaminationen und Schimmelpilzbefall im Lebensmittelbereich ist. Im Rahmen des AflaZ-Projektes sollen schnelle, effektive und nachhaltige Methoden entwickelt werden, um Pilzbefall und Aflatoxinkontamination sowohl auf dem Feld als auch im Lager sensitiv zu detektieren, zu analysieren und effektiv zu reduzieren. Ein nachhaltiger und effektiver Wissenstransfer zwischen Wissenschaftlern und Anwendern ist dabei die Voraussetzung für gewünschte Verhaltensänderungen in Haus und Hof. Aufgrund dessen implementiert AflaZ umfangreiche Programme zur Kompetenzerweiterung (Capacity Building), die Kooperationen mit lokalen Institutionen, Farmern, Studierenden und weiteren Beteiligten mit einschließen und ermöglichen so einen nachhaltigen Wissenstransfer, kulturelle Akzeptanz der Empfehlungen und die effektive Integration der neuen Methoden durch die lokale Bevölkerung. Am FLI soll dabei anhand eines Carry-over Versuches mit Milchkühen die gesamte Lebensmittelkette, beginnend mit der Fütterung von Aflatoxin kontaminiertem Mais, bis hin zum fertigen Milchprodukt modellhaft abgebildet werden. Für die Diagnostik des Gesundheitsstatus der Milchkuh während des Fütterungsversuches werden insbesondere Blutproben herangezogen. Dabei wird ein Panel an klinisch-chemischen sowie hämatologischen Parametern bestimmt, welche es erlauben, neben den hepatotoxischen Effekten auch mögliche Wirkungen auf den Energie-, Fett- und Proteinstoffwechsel sowie auf das differenzierte rote und weiße Blutbild zu erfassen. Zusätzlich sollen einzelne Lymphozytensubpopulationen (T- und B-Zellen) näher charakterisiert werden. Das in der Leber gebildete, hochreaktive Aflatoxinepoxid kann unter Addukt- Bildung die DNA schädigen. Diese DNA-Schädigungen können im Blut mit Hilfe des auf Gelelektrophorese beruhenden Comet-Assays nachgewiesen werden. Die Analyse von Biomarkern spielt für die Bewertung der Exposition eine wichtige Rolle und kann Aussagen über die Verteilung im Körper, die Metabolisierung und Ausscheidung liefern, um eine Risikoabschätzung vornehmen zu können. Bei der Milchkuh wird hier vor allem der Hauptmetabolit Aflatoxin M1 in der Milch herangezogen. Durch die Analyse weiterer Biomarker in Blut und Urin sollen Endpunkte einer Risikobewertung identifiziert werden. Hierzu sollen geeignete chromatographische oder immunologische Methoden etabliert werden.