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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2021-02-01 - 2023-01-31

Zur Untersuchung der molekularen Grundlagen der Pflanze-Mikroorganismen Interaktion haben sich die so genannten „-OMICS“-Techniken als besonders leistungsfähig herausgestellt. Vorrangiges Ziel dieses Projekts ist die Erweiterung des bestehenden Methodenportfolios zur Metabolom-Analyse von Pflanzen, Mikroorganismen und deren Interaktion. Insbesondere im Rahmen des FWF-Projekts SFB FUSARIUM (2009-2019) haben sich viele interessante Fragestellungen ergeben, die aus Zeitgründen und auf Grund limitierter Ressourcen bisher nicht weiterverfolgt werden konnten. In diesem Projekt sollen zwei der offenen wissenschaftlichen Fragen durch unmittelbare Anwendung der zu entwickelnden Methoden auf Fusarium-behandelte Weizenproben untersucht werden. Die daraus gewonnenen neuen wissenschaftlichen Erkenntnisse zur Ährenfusariose dienen einem besseren Verständnis des Stoffwechsels von Pflanzen unter Stress. Das Projekt gewährt somit einen Einblick in die Pflanzenabwehrmechanismen und kann langfristig helfen neue Bekämpfungsstrategien und Maßnahmen für einen nachhaltigen Pflanzenschutz zu entwickeln. Sämtliche Methoden sind über die spezifisch untersuchten Fusarium-Weizen Interaktion hinaus auf viele biologische Fragestellungen anwendbar und können direkt in den parallel zu diesem Projekt zu etablierenden Metabolomics-Teil der Core Facility „Bioactive Molecules: Screening and Analysis“ einfließen.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2021-02-01 - 2023-12-31

Im Rahmen dieser Forschungskooperation wird das Vorkommen von Mykotoxinen in Grundnahrungsmitteln (z. B. rohes Getreide, Hülsenfrüchte, Nüsse und Ölsaaten) in verschiedenen Regionen Nigerias weiter untersucht, um diese Lebensmittel anhand ihrer Anfälligkeit für Mykotoxine über mehrere Jahre hinweg in Gruppen mit geringem und hohem Risiko einteilen zu können. Darüber hinaus werden auch Faktoren (z.B. Nacherntelagerung von Getreide) untersucht, die einen erhöhten Mykotoxingehalt in den Lebensmitteln begünstigen. An einer anderen Front untersuchen wir Mykotoxine und bakterielle Kontaminanten in verzehrfertigen Lebensmitteln, die auf ländlichen und suburbanen Märkten in Nigeria verkauft werden. Diese Studien sind notwendig, um die Exposition und die Risiken für die nigerianische Bevölkerung aufgrund der ernährungsbedingten Exposition gegenüber den wichtigen toxischen Pilzverbindungen (z.B. die krebserregenden Aflatoxine und Fumonisine) abzuschätzen. Darüber hinaus ist der Einfluss saisonaler Schwankungen auf die Mykotoxinbelastung in Haushalten ein relevantes Thema, das in der ländlichen nördlichen Region Nigerias untersucht wird, wo die Unterernährungs- und Verkümmerungsraten deutlich höher sind als in anderen Teilen Nigerias. In Anbetracht der laufenden Pandemie ist es von vorrangigem Interesse, die Mykotoxinproblematik in Afrika südlich der Sahara zu untersuchen und diese mit der Pandemie im Hinblick auf Fragen der Lebensmittelsicherheit und -unbedenklichkeit in Beziehung zu setzen. Es ist geplant, unsere Ergebnisse zu veröffentlichen, die als Referenzpunkte für lokale Lebensmittelkontrollbehörden und Regulierungsbehörden dienen sollen, um sichere Lebensmittel zu fördern und die öffentliche Gesundheit in Nigeria zu verbessern.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2021-01-01 - 2024-12-31

Das ultimative Ziel von PHOTONFOOD ist es, eine tragbare Lösung für die flexible Erkennung von Pilz- und Mykotoxinkontaminationen vom Erzeuger bis zum Verbraucher anzubieten. PHOTONFOOD wird eine photonische Sensorlösung im mittleren Infrarotbereich entwerfen, entwickeln und validieren, die auf Light Emitting Diode (LED)-Lichtquellen und Quantum Cascade Laster (QCL)-Lasern in Kombination mit Wellenleitern im mittleren Infrarotbereich basiert, um mikrobielle und chemische Verunreinigungen in Lebensmitteln und Rohstoffen auf verschiedenen Produktionsstufen nachzuweisen, d. h. von der Produktion bis zur Verarbeitung und Verteilung. Die Plattform wird für die Detektion von Pilzkontaminationen und Mykotoxinen in der Farm-to-Fork-Wertschöpfungskette von Erdnüssen und Weizen sowie für die Detektion von Antibiotika in der neuartigen Aquaponik-basierten Produktion von Fisch und Gemüse demonstriert. Die Plattform basiert auf innovativen photonischen Geräten in Kombination mit kostengünstiger papierbasierter Mikrofluidik für die Probensammlung, -trennung, -vorbehandlung und -anreicherung sowie einer Datenanalyseplattform. Sie ist damit hochflexibel und leicht anpassbar für die Überwachung anderer Arten von mikrobieller und chemischer Kontamination. Die Forschung wird von einem multidisziplinären Team mit weltweit anerkannter Spitzenkompetenz auf dem Gebiet der Infrarotspektroskopie, der Entwicklung von Lichtquellen und Wellenleitern, der Mikrobiologie des Lebensmittelverderbs und der Datenwissenschaft in Zusammenarbeit mit einem führenden Mykotoxin-Analyselabor, einer neuartigen Aquaponik-Farm, einem Vertreiber von Trockenlebensmitteln und Farmen mit Lebensmittelverarbeitung und -verkauf vor Ort durchgeführt. Das Team wird eine kostengünstige tragbare Infrarot-Sensorlösung und ein High-End-Infrarotgerät entwickeln, das eine flexible mikrobielle und chemische Analyse von Lebensmitteln auf Bauernhöfen, in der Lebensmittelverarbeitung, im Groß- und Einzelhandel ermöglicht.

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