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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2022-10-01 - 2024-07-31

Die Lebensmittelwertschöpfungskette ist ein Kernstück der Gesellschaft. Mit einem Beitrag von ca. einem Drittel trägt sie aber auch maßgeblich zur Treibhausgasemission bei und stellt eine Herausforderung bei der Erreichung der Pariser Klimaziele dar. Die Hälfte der Emissionen ist auf die Fleischproduktion zurückzuführen und wiederum 80% der nutzbaren Landfläche sind für die Erzeugung von Futtermitteln im Einsatz mit entsprechenden Folgen für den Verlust von Biodiversität und natürlichen Lebensräumen. Das Ausmaß des Fleischkonsums in der westlichen Ernährung kann zu verringerter Lebenserwartung beitragen und stellt auch für das Gesundheitssystem eine Belastung dar. Die wenig nachhaltige Fleischproduktion muss daher durch einschneidende Maßnahmen auf allen Ebenen geändert werden. Involviert sind die Entscheidungsträger im Hinblick auf Agrar- und Klimapolitik, die Konsumenten im Hinblick auf verringerten Fleischverzehr aus Gesundheits-, Umwelt- oder Tierwohl-Gründen sowie die Verarbeiter mit neuen Technologien zur Herstellung von Fleischalternativen mit vergleichbaren sensorischen Merkmalen, niedrigeren Kosten und hoher Qualität. Das Projekt untersucht den disruptiven Einfluss von Behörden, etablierten Unternehmen und Startups sowie Konsumenten und erarbeitet Diffusionskurven für Fleischersatzprodukte basierend auf einer detaillierten Analyse vorgenannter Disruptoren. Diffusionsszenarien werden nachfolgend verwendet um den Einfluss als wahrscheinlich angesehener Entwicklungsszenarien der Lebensmittelwertschöpfungskette hinsichtlich Produktion, Wertsteigerung, Beschäftigung und Treibhausgasemission zu bewerten.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2022-01-01 - 2023-12-31

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines innovativen Biofilm-Imitate Testsystems zur Validierung und Optimierung von industriellen Reinigungs- und Desinfektionskonzepten. Der Neuheitswert liegt in der Kombination eines Mikroorganismen-freien "Biofilms" mit einem Applikationskonzept zur Realisierung eines praktikablen Einsatzes zur Reinigungskontrolle. Zurzeit verfügbare Testsysteme bewerten die Reinigungswirkung gegenüber Biofilmen nur unzureichend, obwohl Biofilme die häufigste Kontaminationsquelle in der Lebensmittelindustrie sind. Das im Projekt zu entwickelnde Testsystem ist hingegen speziell auf das Abbilden von Mikroorganismen-Ansammlungen bzw. Biofilmen ausgelegt und entsprechend effizienter im Vergleich zu konventionellen Reinigungstestmethoden. Aus diesem konstruierten Biofilm-Testsystem ergeben sich mehrere Vorteile, die auch dazu dienen sollen, die Entwicklung, den Aufbau und schließlich die Reinigungseigenschaften von Biofilmen besser zu verstehen. Das im Projekt erarbeitete Wissen ist essentiell für eine zukünftig verbesserte Produktionshygiene und Lebensmittelsicherheit. Basierend auf einer nativen Biofilm-Matrix werden reinigungsrelevante chemische und physikalische Eigenschaften definiert. Es wird ein Biofilm-Imitat formuliert und mittels rheologischer und mikroskopischer Methoden charakterisiert und optimiert. Das Reinigungsverhalten wird verglichen und es erfolgt eine Umsetzung in ein praxistaugliches Applikationskonzept zur Validierung der Umsetzung reinigungsrelevanter Eigenschaften in industrieller Umgebung.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2022-01-01 - 2024-12-31

Bifidobakterien spielen eine wichtige Rolle in der Ökophysiologie der Mikrobiota des Dickdarms. Oligosaccharide aus Humanmilch (HMO) gehören zu den wichtigsten funktionellen Bestandteilen der Humanmilch. HMO unterstützen selektiv das Wachstum und die Aktivität erwünschter Bakterien im Darm von Säuglingen und haben somit präbiotische oder bifidogene Wirkungen, da Bifidobakterien im Darm von gestillten Säuglingen dominieren. Die mit Säuglingen assoziierten Bifidobakterienarten sind mit genetischen und enzymatischen Anlagen ausgestattet, die auf die Nutzung von HMO ausgerichtet sind. Es wird interessant und auch herausfordernd sein, die Transglykosylierungsaktivitäten der Glykosidhydrolasen (GHs) von Säuglingsdarm-assoziierten Bifidobacterium-Spezies, die am HMO-Abbau beteiligt sind, zur Synthese von HMO-Strukturen zu nutzen. Das vorgeschlagene Projekt hat folgende Ziele: (i) Untersuchung der Transglykosylierungsaktivitäten und des Ausmaßes des Glykosyltransfers ausgewählter Glykosidhydrolasen aus einem Säuglingsdarmisolat; (ii) Identifizierung der funktionellen Rolle der Schlüsselreste in den aktiven Zentren dieser ausgewählten Glykosidhydrolasen; (iii) Synthese der Kern-, Vorläufer- und Rückgratstrukturen von HMO unter Verwendung dieser Glykosidhydrolasen. Die wichtigsten innovativen Aspekte sind die Ausnutzung der Transglykosylierungsaktivitäten der Glykosidhydrolasen aus dem Darmisolat von Säuglingen für die Synthese von HMO-Strukturen in vitro und die Gewinnung von Erkenntnissen über die katalytische Bedeutung der an der Transglykosylierung beteiligten Aminosäuren in den aktiven Zentren dieser Enzyme.

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