Forschungsprojekte
In4Food
Indoor-Kultivierung von hochqualitativen pflanzlichen Spezialkulturen
Im Projekt In4Food beschäftigt sich das Institut für Sicherheit und Qualität bei Obst und Gemüse gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung mit der Indoor-Kultivierung ausgewählter Pflanzen. Im Fokus stehen dabei Kräuter und andere Rohstoffpflanzen zur Aromatisierung von Lebensmitteln. Neben der Optimierung von Kultivierungsparametern hinsichtlich Wertschöpfung, Qualität und Sicherheit, sollen im Projekt Mikroorganismen identifiziert werden, die das Pflanzenwachstum unter Indoor-Bedingungen stimulieren.
Jodanreicherung von Salzgurken
Einfluss auf die Fermentation
Aufgrund einer begrenzten und uneinheitlichen Datenlage und daraus resultierender Unsicherheiten hinsichtlich der Jodversorgung der Bevölkerung wurden am Max Rubner-Institut Methoden zur quantitativen Erfassung von Jod in unterschiedlichen Lebensmittelmatrices entwickelt und der Einfluss von Herstellungs- und Verarbeitungsverfahren auf die Jodgehalte in Lebensmitteln untersucht. In einem Teilprojekt beschäftigte sich das Institut für Sicherheit und Qualität bei Obst und Gemüse mit der Herstellung jodangereicherter Salzgurken.
Alternaria-Pilze auf Lebensmitteln
Wodurch wird die Mykotoxinbildung beeinflusst?
Ein erheblicher Teil der jährlichen Welternte ist mit Schimmelpilzgiften, sogenannten Mykotoxinen, belastet und sollte darum verworfen werden. Es ist absehbar, dass die Ausbreitung und Widerstandsfähigkeit von Schimmelpilzen die Lebensmittelproduktion und die Gesundheit der Verbraucherinnen und Verbrauchern in Zukunft zunehmend beeinträchtigen werden. Nicht zuletzt führen die Klimaveränderungen zu verstärktem Befall der Ernte durch schädliche Organismen.
Verfügbarkeit von Vanille fördern
Innovative Anbautechniken und -systeme für bessere Erträge
Vanille, weltweit eines der beliebtesten Gewürze, steht nur sehr begrenzt zur Verfügung. Um einen Beitrag zur Erhöhung der Verfügbarkeit von qualitativ hochwertiger Vanille zu leisten, verfolgt das Forschungsprojekt „SustainVanil“ die Ziele, ein innovatives Indoor-Farming-System für den Anbau von Vanille in Deutschland zu entwickeln und neue Lösungsansätze für Probleme im etablierten Vanilleanbau auf Madagaskar auszuarbeiten.
Microgreens
Sicherheit und Qualität
Unter ihrem neuen Namen „Microgreens“, haben Pflanzenkeimlinge, ehemals Sprossen genannt, wieder Konjunktur. Microgreens eignen sich aufgrund ihrer geringen Wuchshöhe und kurzen Kultivierungsdauer besonders gut für einen Anbau in sogenannten Vertical Farming-Systemen. Vertical Farming bezeichnet den Anbau von Pflanzen unter Ausnutzung der Höhe/Vertikale, z. B. auf mehreren übereinanderliegenden Ebenen.
Mykobiomanalysen
Tools zur Sicherheitsbewertung pflanzlicher Lebensmittel
Schimmelpilze sind ein elementarer Bestandteil der Biosphäre. Als zahlenmäßig zweitgrößte Organismengruppe der terrestrischen Biosphäre, direkt nach den Pflanzen, sind Pilze für eine Vielzahl bedeutender Stoffumwandlungsprozesse verantwortlich. Unter anderem bauen sie organisches Material ab und machen Nährstoffe damit für andere Lebewesen verfügbar.
Glyphosatbelastung bei Studienteilnehmenden
Rolle der Ernährung und der Darmmikrobiota
Wieviel des Pflanzenschutzmittels Glyphosat nehmen wir auf und welche Rolle spielt dabei unsere Ernährung? Diese Fragen hat das Max Rubner-Institut in einer wissenschaftlichen Studie mit über 300 freiwilligen Frauen und Männern beantwortet und die Ergebnisse veröffentlicht. Zusammenfassend konnten die Wissenschaftler des MRI in ihrer Untersuchung zeigen, dass die Glyphosatbelastung der Teilnehmenden der Studie sehr gering war.
Mit neuen Biomarkern Diabetes-Typ-2 frühzeitig erkennen
Zucker und Zuckerverbindungen im Fokus
463 Millionen Erwachsene weltweit leben mit Diabetes mellitus. Rund 90 Prozent davon weisen einen Diabetes-Typ-2 auf, der im Gegensatz zum Typ-1 maßgeblich durch den Lebensstil bedingt ist. Etwa die Hälfte der Fälle wird nicht zeitig diagnostiziert, aufgrund der schleichenden Entwicklung der Erkrankung bleiben diese Fälle häufig lange unerkannt.
Mikrobielle Resveratrol-Metaboliten
Bedeutung und Bioaktivität von Resveratrol
Resveratrol (3,5,4'-Trihydroxy-trans-stilben) ist ein sekundärer Pflanzeninhaltsstoff, der unter anderem in Trauben, Wein, verschiedenen Nüssen und Kakaoprodukten vorkommt, und für welchen zahlreiche gesundheitsfördernde Wirkungen diskutiert werden. Resveratrol wird nach der oralen Einnahme im Gastrointestinaltrakt sowohl durch die humane Darmmikrobiota direkt metabolisiert, als auch über die Darmschleimhaut aufgenommen, und anschließend durch körpereigene Enzyme verstoffwechselt.
Innovationsraum NewFoodSystems
Forschungsförderung zu neuen Lebensmittelsystemen
Wie werden wir uns bei ansteigender Bevölkerungszahl auf dieser Welt ernähren? Welche neuen Proteinquellen können wir hinsichtlich der sich verschärfenden Konkurrenz um Agrarflächen nutzen? Lässt sich in Zukunft eine gesundheitsförderliche Ernährung mit verantwortungsvollen Konsumstilen und Produktionsprozessen umsetzen? Für diese und andere aktuell diskutierten Fragen um die Ernährung von morgen wird im Rahmen des Innovationsraums NewFoodSystems zu Antworten und Lösungen geforscht.
Laser-Labeling
Ein modernes Beschriftungsverfahren für Obst und Gemüse
Wo kommt die Tomate her? Ist die Gurke bio oder nicht? Wurde die Banane wirklich fair gehandelt – oder liegt sie nur zufällig bei den FairTrade-Früchten? Fragen wie diese beschäftigen zunehmend Verbraucherinnen und Verbraucher beim Lebensmittelkauf. Um diesem Informationsbedürfnis gerecht zu werden, müssen Lebensmittel heute unmissverständlich gekennzeichnet sein.
Projekt AflaZ: Zero Aflatoxin
Multidisziplinäres Kooperationsprojekt zwischen deutschen und afrikanischen Forschungseinrichtungen
Ein Pilzgift, dass zu den toxischsten natürlichen Substanzen zählt, ist Gegenstand des internationalen Kooperationsprojekt AflaZ: Das Aflatoxin. Die Forschungsarbeiten in dem vom Instituts für Sicherheit und Qualität bei Obst und Gemüse koordinierten Projekt, reichen vom Befall der Maispflanzen auf dem Feld durch Aflatoxin-bildende Pilze, über Insekten die die Pilzsporen verbreiten, bis hin zur Kuhmilch, in der sich giftige Abkömmlinge, sogenannte Derivate, des Aflatoxins finden.
FOODBALL
Auf der Suche nach validen Biomarkern für den Verzehr von Lebensmitteln
Zur Untersuchung des Zusammenhangs von Ernährung und Gesundheit in epidemiologischen Studien ist es notwendig, den Lebensmittelverzehr möglichst exakt zu erfassen. Klassische Methoden der Ernährungserhebung basieren überwiegend auf Befragungen der Studienteilnehmer und weisen die damit verbundenen Ungenauigkeiten wie fehlerhaftes Schätzen von Portionsgrößen und unvollständige Angaben zu Lebensmitteln auf.
„Maskierte“ Mykotoxine
Mykotoxine sind Gifte, die von Schimmelpilzen gebildet werden. Viele von ihnen besitzen ein hohes toxisches Potential und können Krebs und andere Krankheiten verursachen. Aus diesem Grund hat die EU für viele Mykotoxine Grenzwerte in Lebensmitteln festgelegt, deren Einhaltung von der amtlichen Lebensmittelüberwachung kontrolliert wird.
Mykotoxinbildung im Lebensmittel
Molekulares Monitoring
Mykotoxine sind giftige Stoffwechselprodukte von Pilzen. Sie werden für deren Wachstum nicht unbedingt benötigt, es scheint aber, dass sie die Anpassung an bestimmte Umweltbedingungen, fördern können. Ein Pilzbefall muss nicht zwingend mit einer Mykotoxinbildung einhergehen. Die Herausforderung ist daher, die Bedingungen zu identifizieren, die zu einer aktiven Bildung von Mykotoxinen in Lebensmitteln führen.
Gesundheitsfördernde Wirkung von Pektin bei Nahrungsmittelallergien
Nahrungsmittelallergien (NMA) haben in den letzten Jahrzehnten deutlich zugenommen. In den letzten Jahren wurde gezeigt, dass die intestinale Mikrobiota, also die im Darm vorkommende Bakteriengemeinschaft, eine günstige Rolle in der Prävention von NMA spielt. Diskutiert wird hier eine gezielte Veränderung der Zusammensetzung der intestinalen Mikrobiota z.B. durch Anwendung von Präbiotika.
Penicillium-Pilze auf Lebensmitteln
Genomics zur Charakterisierung der Mykotoxinbildung
Ein Befall pflanzlicher Produkte mit Pilzen der Gattung Penicillium führt häufig zu deren Verderb. Zudem sind viele Pilzarten dieser Gattung in der Lage verschiedene Giftstoffe (Mykotoxine) zu bilden.
Humanpathogene Mikroorganismen in der pflanzlichen Erzeugung
Obst und Gemüse sind neben Getreideprodukten die mit Abstand wichtigsten Lebensmittel pflanzlichen Ursprungs in Deutschland. Pflanzliche Erzeugnisse können auf verschiedenen Stufen der Lebensmittelkette vom Anbau über den Transport bis hin zum Privathaushalt mit Bakterien, Viren oder Parasiten in Kontakt kommen.
Kaliumversorgung von Tomaten
Die Tomate ist, gemessen am Verzehr und der wirtschaftlichen Bedeutung, deutschlandweit und international mit Abstand die wichtigste Gemüsepflanze. Der weitaus größte Teil der Tomatenproduktion erfolgt zwar im kommerziellen Bereich, jedoch ist der Anbau von Tomaten auch in Hausgärten sehr beliebt. Dabei hat die Sortenvielfalt in den letzten Jahren spürbar zugenommen.
ZwiebÖL: Zwiebel-Landsorten für den Ökolandbau
Die Küchenzwiebel (Allium cepa L.) ist nach der Tomate weltweit die zweitwichtigste Gemüsepflanze und wegen ihres charakteristischen Geschmacks und Geruchs sehr beliebt. Auch in Deutschland gehört die Zwiebel zu den meistverzehrten Gemüsen. Zwiebeln weisen hohe Gehalte an sekundären Pflanzenstoffen und Fruktanen auf, die gesundheitsförderliche Eigenschaften besitzen.
Lagerungsbedingte Veränderungen von Äpfel-Qualitätsparametern
Aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen an die Lagerbedingungen müssen alle Neuzüchtungen hinsichtlich Temperatur- und Atmosphärenempfindlichkeiten untersucht werden, um die optimalen Bedingungen zur Erhaltung der Fruchtqualität herauszufinden. Des Weiteren kann es durch Anbaueinflüsse auch zu physiologischen Schäden wie der Stippe kommen.
Heißwasserbehandlung von Äpfeln
Äpfel können abhängig von der jeweiligen Sorte unter optimalen Bedingungen (niedrige Temperatur, hohe Luftfeuchte, reduzierter Sauerstoffgehalt der Atmosphäre) zum Teil bis zu zehn Monate gelagert werden. Ein wichtiges Kriterium ist, ob die Äpfel vor der Ernte von Pilzen befallen werden, weil ein solcher Befall im Verlauf der Lagerung in der Regel zum Verderb führt. Dieses Problem ist besonders im Ökolandbau relevant, weil hier die Anwendung von chemisch-synthetischen Fungiziden verboten ist.
Reifung von Kiwifrüchten
Kiwifrüchte (Actinidia deliciosa) erfreuen sich großer Beliebtheit. Die Früchte der mehrjährigen Schlingpflanze werden in den Herkunftsländern - meist Italien, Neuseeland und Chile - voll entwickelt, aber unreif geerntet. Anschließend können sie lange Transportwege für den Export überstehen und gelangen erst im Zielland zur Reife.
Gesundes Gemüse
Gehaltvolle Gurken für Gärten in Südostasien
Kürbisgewächse, vor allem die Bittergurke (Momordica charantia) und Kürbis (Cucurbita moschata) sind in den Gemüsegärten Asiens verbreitet. Als Lieferanten von essentiellen Nährstoffen (Vitamine und Mineralstoffe) wie auch von sonstigen wertvollen Inhaltsstoffen, (sekundäre Pflanzenstoffe) können sie einen wichtigen Beitrag zur Ernährungssicherung und Vermeidung von verstecktem Hunger (sog. ‘hidden hunger‘) in armen Bevölkerungsschichten leisten.
Metabolomics
Metabolomics hat sich in den letzten Jahren zunehmend zu einem wichtigen neuen Forschungsansatz in den Lebenswissenschaften entwickelt. Am Max Rubner-Institut wurde 2010 die Entscheidung getroffen, diesen Ansatz institutsübergreifend, unter Federführung des Instituts für Sicherheit und Qualität bei Obst und Gemüse, einzuführen. Ziel ist, in Zukunft Forschungsfragen in den Bereichen Qualität und Sicherheit von Lebensmitteln sowie im Bereich der gesundheitsorientierten Ernährungsforschung auf sehr hohem Niveau zu bearbeiten.
HORTINLEA: Verbundprojekt mit Ostafrika im Bereich der globalen Ernährungssicherung
Ziel des Verbundprojektes HORTINLEA war die Verbesserung des Lebensunterhaltes und der Ernährungssituation von Menschen in ländlichen, peri-urbanen und urbanen Räumen in Kenia und den angrenzenden Gebieten in Tansania und Äthiopien. Konkret ging es darum, Produktion und Angebot von einheimischem, afrikanischem Gemüse zu erhöhen und die Effizienz in der betreffenden Wertschöpfungskette zu verbessern. In 14 Teilprojekten darum wurde Wissen zur Steigerung der Produktivität, Produktqualität, Haltbarkeit und Verarbeitung sowie der Logistik und Vermarktung der einheimischen Gemüse erarbeitet.
Innovative Strategien zur Reduzierung der Mykotoxinbelastung
Mykotoxine sind giftige Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen. Bis heute existieren keine umfassenden Konzepte, um Mykotoxinkontaminationen in Lebensmitteln wirksam und nachhaltig zu vermeiden. Schimmelpilze kommen ubiquitär vor, d.h. sie sind allgegenwärtig. Nur durch Kenntnis der optimalen Wachstumsbedingungen für Schimmelpilze und der genetischen Steuerung der Mykotoxinbildung lassen sich wirksame Vermeidungsstrategien entwickeln.
Zelluläre Regulationswege in Pilzen
Was hat Stress mit Mykotoxinen zu tun?
Schimmelpilze sind wichtige Verderbsorganismen von Obst und Gemüse. Es wird geschätzt, dass weit mehr als 25 Prozent der jährlichen Welternte durch Pilzbefall verloren gehen. Erschwerend hinzu kommt, dass viele Schimmelpilzarten in der Lage sind sekundäre Stoffwechselprodukte, wie bestimmte Antibiotika und Giftstoffe (Mykotoxine), zu bilden.