Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von P. H. Petersen Saatzucht Lundsgaard GmbH durchgeführt. Optimierung von Wirkungsgrad und Wirkungssicherheit der Biofumigation zur Bekämpfung bodenbürtiger Schaderregern (Nematoden, Pilze) durch (1) züchterische Erhöhung des Anteils Isothiocyanate-freisetzender Glucosinolate in Kulturpflanzen, (2) Steigerung der Isothiocyanat-Menge pro Flächeneinheit durch Optimierung der Anbaumaßnahmen, (3) Transfer des Wissens in die Praxis ('Leitfaden Biofumigation') sowie (4) Erschließung neuer Märkte und Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit des beteiligten KMU. Durchführung von Feld- und Gewächshausversuchen zur Wirkungssteigerung der Biofumigation gegen pflanzenparasitäre Nematoden (z.B. Heterodera schachtii, Ditylenchus dipsaci, Meloidogyne hapla, Pratylenchus spp.). Bestimmung des Ausgangs- und Endbesatzes mit Nematoden. Etablierung der Biofumigation als alternatives Bekämpfungsverfahren für bodenbürtige Schaderreger in der Praxis (u.a. Leitfaden Biofumigation). Erstellung eines Kriterienkatalogs für eine mögliche Wertprüfung bei der Sortenzulassung. Wissenschaftlich fundierten Verkaufsargumente helfen bei der Vermarktung. Entwicklung leistungsfähiger Sorten für den Einsatz in der Praxis.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau Großbeeren,Erfurt e.V., Abteilung Pflanzengesundheit durchgeführt. Vorhabensziel: Optimierung von Wirkungsgrad und Wirkungssicherheit der Biofumigation zur Bekämpfung bodenbürtiger Schaderregern (Nematoden, Pilze) durch (1) züchterische Erhöhung des Anteils Isothiocyanate-freisetzender Glucosinolate in Kulturpflanzen, (2) Steigerung der Isothiocyanat-Menge pro Flächeneinheit durch Optimierung der Anbaumaßnahmen, (3) Transfer des Wissens in die Praxis ('Leitfaden Biofumigation') sowie (4) Erschließung neuer Märkte und Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit des beteiligten KMU. Arbeitsplanung: Durchführung von in vitro, Gewächshaus und Feldversuchen zur Wirkungssteigerung der Biofumigation gegen bodenbürtige Erreger wie Rhizoctonia solani. Bestimmung des Einflusses auf Pilzstrukturen von R. solani (Myzel, Sklerotien) sowie der Befallsstärke an der Pflanze. Ergebnisverwertung: Etablierung der Biofumigation als alternatives Bekämpfungsverfahren für bodenbürtige Schaderreger in der Praxis (u.a. Leitfaden Biofumigation). Erstellung eines Kriterienkatalogs für eine mögliche Wertprüfung bei der Sortenzulassung. Wissenschaftlich fundierten Verkaufsargumente helfen bei der Vermarktung. Entwicklung leistungsfähiger Sorten für den Einsatz in der Praxis.
Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz durchgeführt. 1. Vorhabensziel: Optimierung von Wirkungsgrad und Wirkungssicherheit der Biofumigation zur Bekämpfung bodenbürtiger Schaderregern (Nematoden, Pilze) durch (1) Erhöhung des Anteils Isothiocyanate-freisetzender Glucosinolate in Kulturpflanzen (züchtungsbegleitende Analytik), (2) Steigerung der Isothiocyanat-Menge pro Flächeneinheit durch Optimierung der Anbaumaßnahmen, (3) Transfer des Wissens in die Praxis ('Leitfaden Biofumigation') sowie (4) Erschließung neuer Märkte und Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit des beteiligten KMU. 2. Arbeitsplanung: Analytik des GSL-Gehaltes/Verteilungsmusters von Kruziferenarten/Sorten, Selektion von Formen mit hohen GSL-Gehalten, Korrelation des GSL-Gehaltes zur der Wirkungssteigerung der Biofumigation gegen pflanzenparasitäre Nematoden im Gewächshaus/Freiland 3. Ergebnisverwertung: Etablierung der Biofumigation als alternatives Bekämpfungsverfahren für bodenbürtige Schaderreger in der Praxis (u.a. Leitfaden Biofumigation). Erstellung eines Kriterienkatalogs für eine mögliche Wertprüfung bei der Sortenzulassung. Wissenschaftlich fundierten Verkaufsargumente helfen bei der Vermarktung. Entwicklung leistungsfähiger Sorten für den Einsatz in der Praxis.
Das Projekt "Teilprojekt: Testfeld Süd: Vorkommen, Speziation und Transportverhalten von Cyaniden im Grundwasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. Verunreinigungen mit Cyaniden z.B. in Folge eines Gaswerkbetriebes können zu Problemen bei der Trinkwassernutzung führen, da das freie Cyanid hoch toxisch und sehr mobil ist. Unter dem Begriff 'Gesamtcyanide' sind neben dem freien Cyanid eine Reihe weniger toxischer Cyanidspezies zusammengefasst, die durch eine Standardmethode gemeinsam analysiert werden können. Grundwasseruntersuchungen im Rahmen dieses Projektes auf dem Testfeld Süd zeigen, dass Cyanide in Konzentrationsbereichen zwischen größer 2 mg und dem Trinkwassergrenzwert (50 my) etwa ein Drittel der Messstellen verunreinigen. Dabei sind die Konzentrationen durch die Lokation möglicher Eintragsquellen (vor allem durch Reststoffablagerung), die geochemischen Bedingungen im Wasser sowie die hydraulischen Verhältnisse bestimmt. Modellrechnungen mit PHREEQC weisen darauf hin, dass die thermodynamisch stabile Spezies unter den gegebenen Milieubedingungen die hoch toxische Blausäure ist. Vergleiche mit den analytischen Befunden (freies Cyanid) belegen dieses nicht bzw. legen nahe, dass Gleichgewichtsbedingungen im untersuchten Grundwasser nicht anzunehmen sind. Ergänzende Untersuchungen im Labor sollen parallel zu weiteren Feldkampagnen mit Grundwasserprobenahmen und Bodenluftuntersuchungen im letzten Untersuchungsjahr durchgeführt werden, um die Plausibilität der Modellberechnungen zu überprüfen. Dabei steht zum einen die Stabilität von Eisenkomplexen und zum anderen die Bildung von Umsatzprodukten wie Thiocyanat im Mittelpunkt des Interesses. Aufgrund der hohen toxikologischen Relevanz sollen die Untersuchungen ausschließlich in geschlossenen Batchsystemen durchgeführt werden
Das Projekt "Synthese von N-NO-Zuckeraminosaeuren, Synthese von C-C-verknuepften Zuckernitrosaminen, in vitro Nitrosierungsexperimente. Spurenanalytik von N-Nitrosoverbindungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Institut für Organische Chemie und Biochemie durchgeführt. Beim Erhitzen von Lebensmitteln (Zubereitung, Lebensmitteltechnologie) reagieren Monosaccharide mit Aminkomponenten unter nichtenzymatischer Braeunung (Maillard-Reaktion). Schluesselverbindungen dieser Reaktion sind Zuckeraminosaeuren. Ihre N-Nitrosoverbindungen sollen synthetisiert und auf ihre biologische Aktivitaet hin ueberprueft werden. Durch C-C-Bindung verknuepfte Zuckernitrosamine werden synthetisiert. Sie koennen als Modellsubstanzen in der Krebsforschung eingesetzt werden. Aus Aminen und Nitrit koennen in vivo, d.h. im menschlichen Magen, Nitrosamine synthetisiert werden. Der Einfluss von Aktivatoren (Thiocyanat) und Inhibitoren (Aminosaeuren, Peptide, Ascorbinsaeure und anderen) auf die Nitrosaminsynthese werden unter 'Magen aehnlichen' Bedingungen untersucht. Arzneistoffe mit tertiaeren Amingruppen koennen in Gegenwart von Nitrit in vivo und in vitro unter bestimmten Reaktionsbedingungen Nitrosamine bilden. Dies wird in Modell-Nitrosierungsversuchen untersucht. Die Spurenanalytik von N-NO-Verbindungen wird weiterentwickelt.
Das Projekt "Analyse von organischen kropfbildenden Substanzen im Trinkwasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Klinikum Mannheim, Kinderklinik durchgeführt. Jodmangel gilt als Hauptursache der Struma-Endemie in Deutschland. Die starken regionalen Unterschiede in der Strumapraevalenz lassen die Annahme zu, dass zusaetzlich strumigene Substanzen im Trinkwasser dafuer verantwortlich sind. Im Rahmen einer Studie werden Erhebungen zur Strumapraevalenz in den neuen Bundeslaendern bei verschiedenen Altersgruppen der Bevoelkerung im Nord-Sued-Vergleich durchgefuehrt (Messung der Jodurie, Nitrat- und Thiocyanatausscheidung). Parallel dazu werden auch Analysen von Trinkwasserproben eingeschlossen mit der Frage, ob eine positive Korrelation zwischen Strumahaeufigkeit und strumigenen Substanzen im Trinkwasser besteht. Die Wasseranalytik konzentriert sich auf Derivate des Phenols und der Benzoesaeure, auf Flavonoide, Disulfide und weiter niedermolekulare Abbauprodukte von Huminstoffen, deren Konzentrationen im ppb-Bereich erwartet werden. Nach einer Festphasenextraktion erfolgt die weitere analytische Auftrennung durch HPLC und GC bzw. GC/MS. Die Untersuchungen auf antihyroidale Aktivitaet erfolgen in Zusammenarbeit mit der Medizinischen Klinik (Endokrinologie) Frankfurt.
Das Projekt "Biologische Bekämpfung von Wurzel- und Stängelnematoden mit geeigneten Zwischenfrüchten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landwirtschaftliches Technologiezentrum Augustenberg durchgeführt. Reduktion von pflanzenparasitären Nematoden in intensiv ackerbaulich genutzten Böden. Ölrettich, Weißer Senf und Sareptasenf speichern in ihren Zellen Glucosinolate und das Enzym Myrosinase. Beim Zersetzen der in den Boden eingearbeiteten Pflanzenmasse reagieren diese Substanzen zu Isothiocyanaten. Diese Verbindungen sind nematizid wirksam. Derzeit werden verschiedene Saatgutmischungen im Versuch getestet mit dem Ziel, durch optimale Zusammensetzung eine bestmögliche Bekämpfung zu erreichen. Versuchsfrage ist zudem, wann und wie die Zwischenfrüchte in den Boden eingearbeitet werden müssen. 1 Parzellenversuch pro Jahr, verschiedenen Sorten, 4 Wiederholungen.
Das Projekt "Biologische Klaerung von Abwaessern aus der Kohleveredelung - Phase II: Pilotanlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DMT-Gesellschaft für Forschung und Prüfung mbH durchgeführt. Das im Vorhaben 03E6284A (zum 31/12/1987 auslaufend) entwickelte und im Technikumsmassstab erprobte zweistufige biotechnische Verfahren zur Reinigung von Prozessabwaessern aus Kohleveredelungsanlagen soll in einer mobilen Pilotanlage an drei Kokereistandorten mit jeweils unterschiedlicher Prozesswasserzusammensetzung erprobt und optimiert werden. Zur Verbesserung der biologischen Reinigung, insbesondere hinsichtlich des 'Rest-CSB'S', soll mit Hilfe zu entwickelnder Spezialkulturen sowie geeigneter Immobilisations- und Verfahrenstechnik auch der Abbau von Xenobiotika, Cyanid und Rhodanid ermoeglicht werden. Im Hinblick auf das weitere Scaling-Up werden Untersuchungen zu Fluiddynamik, Sauerstoffeintrag und Suspendierverhalten von Aktivkohle in Bioreaktoren der Pilotanlagengroesse durchgefuehrt. In einer Feasibility-Studie wird die technische und wirtschaftliche Realisierbarkeit im kommerziellen Massstab ueberprueft. Letzter Stand der Arbeiten zum 02.09.1992: - Betrieb der zweistufigen Pilotanlage am zweiten Kokereistandort; - Prozessoptimierung, Minimierung des Leistungseintrages, Ermittlung der Prozessparameter; - Adaption der Mischkultur an ein hochbelastetes Abwasser eines dritten Kokereistandortes, kontinuierliche Reinigung des Abwassers im halbtechnischen Mssstab, Integration einer Biomasserueckfuehrung, Ermittlung der maximalen Raum-Zeit-Ausbeute; - Einsatz des Leuchtbakterien-Hemmtests, Erprobung der UV-on-line-Analytik; - Nachweis der Integration von Abbauspezialisten (Rhodanid, Chinolin, polymethylierte Phenole) in die Belebtschlammflora anhand charakteristischer Enzymreaktionen.
Das Projekt "From Amino Acid to Glucosinolate Biosynthesis: Protein Sequence Changes in the Evolution of Methylthioalkylmalate Synthase in Arabidopsis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Max-Planck-Institut für chemische Ökologie durchgeführt. Im evolutionären Wettlauf reichen manchmal kleine Veränderungen, um einen Vorsprung vor dem Feind zu gewinnen. So stammt ein Enzym, mit dessen Hilfe Kreuzblütler 'Senfölbomben' gegen die Angriffe von Raupen herstellen, von einem Enzym mit ganz anderer Wirkung ab. Während der Urahn für die Bildung der Aminosäure Leucin zuständig ist, stellt der Nachfahre Senfölglykoside her, mit denen sich die Pflanze effektiv gegen Raupenfraß verteidigt. Nur kleine Änderungen in der chemischen Struktur haben dazu geführt, dass das Enzym eine völlig neue Aufgabe übernommen hat, die das Überleben der Pflanze sicherstellt. Pflanzen sind ständig Attacken durch Fraßfeinde ausgesetzt. Um sich davor zu schützen, haben sie ausgeklügelte chemische Verteidigungssysteme entwickelt. Kreuzblütler wie die Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) schützen sich mit Senfölglykosiden vor Raupenfraß. Forscher kennen viele verschiedene Arten dieser Moleküle, die eine ähnliche Grundstruktur aufweisen und sich in ihren Seitenketten unterscheiden. Im Falle eines Raupenangriffs setzen die Senfölglykoside giftige Isothiocyanate frei. Chemiker sprechen von einer 'Senfölbombe'. Verantwortlich für die Bildung der unterschiedlichen Senfölverbindungen sind Enzyme, die die Bildung verschiedener Seitengruppen katalysieren. Forscher haben aus der Ackerschmalwand ein Enzym dieser Gruppe isoliert und sind dabei auf eine Überraschung gestoßen. Wie sie herausfanden, ist das Enzym Methylthioalkylmalat-Synthase (MAM), das für die Produktion von Senfölglykosiden sorgt, in seiner Struktur einem zweiten Enzym sehr ähnlich, das jedoch eine ganz andere Funktion hat: Die Isopropyl-Malat-Synthase (IPMS) ist für die Bildung der Aminosäure Leucin zuständig. Zwei entscheidende strukturelle Unterschiede haben die Wissenschaftler gefunden: Bei MAM fehlen die letzten 120 Aminosäuren, und im aktiven Zentrum des Enzyms sind zwei Aminosäuren ausgetauscht. Das Gen, das für IPMS kodiert, geht bei Pflanzen wahrscheinlich bis auf die Cyanobakterien zurück. Die Forscher sehen deshalb darin die ursprüngliche Form, aus der sich das MAM-kodierende Gen entwickelt hat.
Das Projekt "Biologische Klaerung von Abwaessern aus der Kohleveredlung - Phase II: Pilotanlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DMT-Gesellschaft für Forschung und Prüfung mbH durchgeführt. Zielsetzung: Erprobung und Optimierung des im Technikumsmassstab entwickelten Verfahrens im Pilot-Massstab (mit Scale-up Faktor von 20) zur biotechnischen Behandlung von Prozesswaessern der Kohleveredlung. Arbeitsprogramm: In diesem Anschlussvorhaben wird eine mobile Pilotanlage gebaut und im Nebenstrom verschiedener Kokereien betrieben. Dabei soll das biotechnische Verfahren sowie die Prozesstechnik unter Betriebsbedingungen erprobt und im Hinblick auf eine weitgehende Automatisierung und betreiberfreundliche Steuerung und Bedienung der Anlage optimiert werden. In begleitenden Laboruntersuchungen werden die vorhandenen Mischkulturen getestet und an vorliegende Reinigungsprobleme adaptiert. Letzter Stand der Arbeiten zum 02.09.1992: - Betrieb der zweistufigen Pilotanlage am zweiten Kokereistandort: Prozessoptimierung, Minimierung des Leistungseintrages, Ermittlung der Prozessparameter; - Adaption der Mischkultur an ein hochbelastetes Abwasser eines dritten Kokereistandortes, kontinuierliche Reinigung des Abwassers im halbtechnischen Massstab, Integration einer Biomasserueckfuehrung, Ermittlung der maximalen Raum-Zeit-Ausbeute; - Einsatz des Leuchtbakterien-Hemmtests, Erprobung der UV-on-line Analytik; - Nachweis der Integration von Abbauspezialisten (Rhodanid, Chinolin, polymethylierte Phenole) in die Belebtschlammflora anhand charakteristischer Enzymreaktionen.
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