Forschungsprojektübersicht

Drittmittelprojekt: Fritz-Ahrberg Stiftung, 25.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Bei der Herstellung von glutenfreier Wurst gibt es große Herausforderungen hinsichtlich Textur, Geschmack und Nährwert im Vergleich zu ihren glutenhaltigen Alternativen. In letzteren fungiert Gluten als wichtiges Bindemittel, das für Struktur, Elastizität und Integrität sorgt. Glutenfreie Produkte benötigen jedoch alternative Bindemittel. Die üblicherweise verwendeten Füllstoffe auf Stärkebasis (z. B. Maisstärke oder Reismehl) führen häufig zu einer klebrigen oder brüchigen Textur, veränderten Geschmacksprofilen und einer suboptimalen Proteinverdaulichkeit. Glutenfreie Wurst hat also häufig ein schlechtes Mundgefühl, weniger Saftigkeit und weist eine geringere Bioverfügbarkeit der Proteine auf, was sich sowohl auf die Zufriedenheit der Verbraucher als auch auf die Ernährungsqualität negativ auswirkt. Die Nachfrage nach glutenfreien Lebensmitteln ist in den letzten Jahren drastisch angestiegen. Dieser Anstieg ist auf die Bedürfnisse von Menschen mit Zöliakie und Glutensensitivität zurückzuführen, sowie auch auf eine breitere Verbraucherschicht, die eine glutenfreie Ernährung als gesündere Alternative wahrnimmt und somit präferiert. Diese steigende Nachfrage veranlasst die Lebensmittelhersteller dazu, innovative, glutenfreie Alternativen zu traditionellen glutenhaltigen Produkten wie Brot, Nudeln und verarbeiteten Fleischprodukten zu produzieren. Die Reproduktion der sensorischen und ernährungsphysiologischen Eigenschaften von glutenhaltigen Lebensmitteln, insbesondere von Wurstwaren, bringt allerdings große Herausforderungen mit sich. Mikrobielle Enzyme können als Hilfs- und Zusatzstoffe eingesetzt werden, um die Eigenschaften glutenhaltiger Produkte besser zu reproduzieren. Mikrobielle Enzyme, insbesondere die von Bacillus spp., bieten entscheidende Vorteile gegenüber Alternativen auf Pilz- und Pflanzenbasis und sind daher ideal für industrielle Anwendungen. Mittels Fermentation können sie schnell und großtechnisch hergestellt werden, was niedrige Kosten und eine stabile Versorgung mit sich bringt. Darüber hinaus sind sie meist sehr hitzestabil, so dass sie auch bei Hochtemperaturprozessen wie in der Wurstherstellung funktionsfähig bleiben. Aufgrund ihrer Kosteneffizienz, Stabilität und ihres GRAS-Status (Generally Recognized As Safe) stellen aus Bacillus spp. gewonnene Enzyme eine skalierbare und nachhaltige Lösung für die Lebensmittelverarbeitung dar. In diesem Projekt werden hitzestabile Proteasen sowie α-Amylasen aus Bacillus spp. verwendet, um die oben genannten Probleme bei der Herstellung von glutenfreier Wurst zu verbessern. Mit Hilfe der Proteasen werden Fleischproteine hydrolysiert und komplexe 3 / 9 Strukturen (z. B. Kollagen) in kleinere, besser verdauliche Peptide und Aminosäuren aufgespalten. Es wird erwartet, dass dieser enzymatische Prozess durch eine Erhöhung der Zartheit die Textur veredelt, durch die Freisetzung schmackhafter Aminosäuren den Geschmack verbessert, sowie durch eine verbesserte Bioverfügbarkeit der Proteine den Nährwert erhöht. Gleichzeitig bauen α-Amylasen überschüssige Stärke aus stärkehaltigen Bindemitteln zu einfacheren Zuckern ab, wodurch die Konsistenz der Wurstmasse verbessert, sowie Klebrigkeit und Sprödigkeit verringert werden. Die eingesetzten Enzyme bieten außerdem auch eine nachhaltige Lösung, da sie biologisch abbaubar und umweltfreundlich sind.

Drittmittelprojekt: Fritz-Ahrberg-Stiftung, 100.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Für fleischverarbeitende Betriebe stellt das Verhindern des Eintrags von Listeria spp. in die Lebensmittelkette nach wie vor eine große Herausforderung dar. Insbesondere die Spezies Listeria (L.) monocytogenes besitzt ein hohes pathogenes Potenzial und gilt als Hauptverursacher der Listeriose. Während sich immunkompetente Personen insgesamt seltener infizieren und nach Erregerexposition häufig keine oder nur milde gastrointestinale Symptome entwickeln, erkranken vulnerable Personengruppen, zu denen beispielsweise Neugeborene, Ältere oder Menschen mit Vorerkrankungen zählen, häufig schwer. Die Erkrankung kann zunächst mit grippeartigen Beschwerden einhergehen und sich infolge septikämischer Verläufe in verschiedenen Organen manifestieren. Hierbei kommt es primär zu einer Erregerabsiedelung im Gehirn (Neurolisteriose) oder in der Plazenta (neonatale Listeriose) mit entsprechenden pathologischen Ausprägungen wie beispielsweise eitrigen Meningoenzephalitiden bzw. Aborten oder neonatalen Sepsen. Je nach individueller Konstitution der betroffenen Patienten, Virulenz des Stammes und aufgenommener Erregerdosis kann eine Infektion mit L. monocytogenes daher mit einer hohen Letalität verbunden sein. Die mikrobiellen Eigenschaften von Listeria spp. bereiten insbesondere fleischverarbeitenden Betrieben erhebliche Schwierigkeiten bei der Reinigung und Desinfektion. So handelt es sich bei den Erregern um weitgehend anspruchslose, Gram-positive Stäbchenbakterien, die auch in nährstoffarmen Substraten überleben. Obwohl die optimale Umgebungstemperatur für das bakterielle Wachstum bei 30 °C liegt, ist eine Vermehrung von Listeria spp. bei regulären Kühltemperaturen aufgrund ihrer psychrotoleranten Eigenschaften möglich. Im Zusammenhang mit Betriebskontrollen werden sie daher nicht selten aus Abflüssen, Gullys oder Wasserpfützen isoliert. Bei den üblicherweise angewendeten Reinigungs- und Desinfektionsmaßnahmen finden derartige Nischen häufig nicht ausreichend Beachtung, sodass Listeria spp. von hier aus immer wieder in die Lebensmittelkette eingetragen werden können. Dabei lässt sich der mangelnde Dekontaminationserfolg in vielen Fällen auf bestehende Biofilme zurückführen, welche die Wirksamkeit der angewendeten Chemikalien teilweise oder vollständig verhindern. Gelangen Listerien in das Endprodukt, sind sie aufgrund ihres fakultativ anaeroben Stoffwechsels in der Lage, Lagerungszeiten in Vakuum- oder Schutzgasverpackungen zu überleben. Darüber hinaus ist auch eine Erregervermehrung nicht ausgeschlossen, sofern diese nicht durch bestimmte Kardinalparameter wie Temperatur, pH-Wert oder aw-Wert des Produktes behindert wird. Vor diesem Hintergrund sind insbesondere roh verzehrte Fleischerzeugnisse wie beispielsweise Thüringer Mett oder Rohwurst als Risikolebensmittel einzustufen und von vulnerablen Personengruppen zu meiden. In der Vergangenheit kam es im Zusammenhang mit lebensmittelassoziierten Listeriose-Erkrankungen zu einzelnen Todesfällen, die erhebliches mediales Aufsehen erregt haben. Nachgewiesene Kontaminationen mit L. monocytogenes gehen darüber hinaus immer mit Produktrücknahmen oder öffentlichen Rückrufaktionen einher. Die wirtschaftlichen Schäden durch unverkäufliche Waren, mögliche Betriebsunterbrechungen und den Reputationsverlust der beteiligten Unternehmen können erheblich sein. Für alle betroffenen Lebensmittelunternehmer sind daher effektive Strategien für eine zielführende betriebliche Eigenkontrolle sowie eine erfolgreiche Reinigung und Desinfektion von entscheidender Bedeutung, um den Eintrag von Listeria spp. in die Lebensmittelkette zu verhindern. Aus diesem Grund verfolgt das geplante Projekt den Ansatz, verschiedene Dekontaminationsstrategien auf Basis von UV-C-Bestrahlung und dem Einsatz
von Bakteriozinen mit Bakteriophagen-Depolymerasen anhand eines Biofilmmodells zu etablieren und die Wirksamkeit mithilfe eines an den Nachweis von Listeria spp. in Biofilmen adaptierten, neu entwickelten quantitativen (q)PCR-Assays zu überprüfen. Die qPCR bietet gegenüber kulturellen Standardverfahren zum Nachweis von Listeria spp. einen erheblichen Zeitvorteil und kann vorhandene Erreger ohne Voranreicherung des zu untersuchenden Materials inklusive Probenvorbereitung innerhalb von ca. 2 Stunden detektieren. Im Rahmen des geplanten Projektes werden die Ergebnisse der qPCR wie auch der gemessene Dekontaminationserfolg mithilfe einer begleitend durchgeführten kulturellen Standardanalyse verifiziert. Ziel der Untersuchungen ist es, praktikable Alternativen zur herkömmlichen Dekontamination zu entwickeln sowie ein verlässliches Messinstrument zur Überwachung des Dekontaminationserfolges und der Betriebshygiene in Bezug auf Listeria spp. zu schaffen.

Drittmittelprojekt: MEKUN, 402.984 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Terrestrische und Aquatische Wildtierforschung (Büsum)

Projektdetails:
Der Eurasische Fischotter (Lutra lutra) ist ein in Deutschland heimischer Spitzenprädator in Süßwasserhabitaten und nimmt damit eine besondere Stellung in aquatischen Ökosystemen ein. Als Indikatorart für die Belastung von Lebensräumen und die Bedrohung der Biodiversität spielt er eine wichtige Rolle im Natur- und Artenschutz. Historisch kam es im 20. Jahrhundert zu einem massiven Einbruch der Bestände, verursacht durch Lebensraumverlust, Umweltverschmutzung und direkte Verfolgung. Dank gezielter Arten- und Habitat-Schutzmaßnahmen konnten sich die Bestände in Westeuropa, darunter auch in Deutschland, wieder erholen.
Mit dem Wiederanstieg der Populationen geht jedoch ein Wiederaufleben von Nutzungskonflikten einher. Fischotter sind opportunistische Jäger und werden von der Teichwirtschaft und Binnenfischerei vielfach als Nahrungskonkurrent wahrgenommen. Hinzu kommt ein erhebliches Gefährdungspotenzial durch Straßenverkehr, der in Deutschland zu den Haupttodesursachen gehört. Vor diesem Hintergrund gibt es einen erhöhten Bedarf an konkreten Managementmaßnahmen.
In einem vorherigen Projekt konnten durch den Einsatz von Fotofallen und Kotanalysen Erkenntnisse zur Habitatnutzung, zum Nahrungsspektrum und zum Reproduktionspotenzial des Fischotters in Schleswig-Holstein gewonnen werden. Diese Basisdaten belegen die wachsende Bedeutung der Art und zeigen in unterschiedlichen Bereichen Konfliktfelder auf, reichen jedoch nicht aus, um das Konfliktpotenzial mit der Teichwirtschaft und gefährdeten Fischarten sowie das Gefährdungspotenzial durch Straßenquerungen abschließend zu bewerten bzw. mit den Anforderungen des Artenschutzes konforme Lösungsstrategien zu entwickeln.
Ein zentrales Defizit besteht darin, dass individuenbasierte, hochaufgelöste Daten zu Habitatnutzung und Verhalten bislang fehlen. Bisherige Telemetrie-Ansätze waren überwiegend invasiv, oder mit tierschutzrelevanten Risiken durch den Fang und eine Narkotisierung verbunden. Neue nicht-invasive Methoden zur Anbringung von Sendern (z. B. Fellkleber oder klettbasierte Systeme) wurden international erprobt, jedoch bislang nicht in Deutschland oder im Kontext der Konfliktbewertung. Neuste Studien zeigen Möglichkeiten auf, Wildtiere, ohne deren Fang in ihrem natürlichen Habitat zu besendern und somit mehr über deren natürliches Verhalten in Erfahrung zu bringen.
Vor diesem Hintergrund setzt das beantragte Projekt genau an den bestehenden Wissenslücken an: Durch die Entwicklung nicht-invasiver Telemetriemethoden sollen erstmals individuenbasierte Daten zu Habitatnutzung, Konfliktnutzung (Fischteiche) und Straßenquerungen gewonnen werden. Parallel dazu wird die Effektivität akustischer Vergrämungsmaßnahmen in der Teichwirtschaft untersucht. Damit leistet das Vorhaben einen direkten Beitrag zur Entwicklung praxisnaher Managementstrategien, die sowohl den Artenschutzanforderungen als auch den Bedürfnissen der Fischwirtschaft Rechnung tragen.

Drittmittelprojekt: Förderverein Bioökonomieforschung (FBF e.V.), 44.000 EUR

Kliniken/Institute:
Reproduktionsmedizinische Einheit der Kliniken
Klinik für kleine Klauentiere und forensische Medizin / Ambulatorische Klinik

Projektdetails:
Mit fortschreitender Entwicklung antibiotikumfreier Konservierung von Ebersperma stellt sich die Frage, ob diese auch gegen Leptospiren wirken. Dabei ist festzustellen, dass auch die Wirkung klassischer Antibiotika gegen Leptospiren im konservierten Sperma bisher in der verfügbaren Literatur nicht gezeigt wurde. Der Grund dafür ist, dass Leptospiren spezielle und langwierige Kultivierungsmethoden erfordern. Mit dem neu etablierten Assay wird das Wachstum von Leptospiren bei langzeit-konserviertem Ebersperma untersucht. Insbesondere soll der Einfluss von Gentamicin und Lagerungstemperatur geklärt werden. Letztendlich soll die Wirkung und Notwendigkeit von Antibiotika gegen Leptospiren geprüft werden.

Kooperationspartner:

IVD Gesellschaft für Innovative Veterinärdiagnostik mbH

Drittmittelprojekt: Brigitte und Wolfram Gedek-Stiftung, 25.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Im Rahmen der Forschungsarbeit sollen Schimmelpilze auf verschiedenen schimmelgereiften und nicht-schimmelgereiften pflanzlichen Käsealternativen unmittelbar nach ihrem Kauf charakterisiert werden. Anschließend sollen die pflanzlichen Käsealternativen unter haushaltsnahen Bedingungen gelagert werden. Hierbei sollen sie zum einen mit unmittelbarem Kontakt zum anderen aber auch ohne unmittelbaren Kontakt zu schimmelgereiftem Käse gelagert werden. Auch hier erfolgt anschließend eine Charakterisierung der gewachsenen Schimmelpilze. Zudem werden die pflanzlichen Käsealternativen vor und nach der Lagerung auf Mykotoxine mittels ELISA untersucht.

Drittmittelprojekt: DFG (VIPER GRK)

Kliniken/Institute:
Institut für Pathologie

Projektdetails:
Charakterisierung der Auswirkungen von Morbilliviren auf angeborene Reaktionen und die Integrität von Epithelzellen der Atemwege.
-Erzeugung und Charakterisierung von 3D-Kultursystemen verschiedener wildlebender Fleischfresser-Arten
-Analyse von Morbillivirus-Infektionen auf Atemwegszellen von wild lebenden Fleischfressern in vivo und ex vivo

Drittmittelprojekt: DFG (VIPER GRK)

Kliniken/Institute:
Institut für Pathologie

Projektdetails:
Hypothesis:
Viral genomic sequences obtained from archived canine formalin-fixed, paraffin embedded tissue of the central nervous system and will allow establishing a cause-consequence relationship between the detected known and unknown viral pathogen and pathological findings.
Aim and objectives:
The general aim of the project is further identify the viral cause of canine diseases of the central nervous system.
-By using conventional histology and immunochistochemistry of archived tissues from the last 6 decades to identify cases of non-supprative encephalitis of unknown origin
-Suspected virus infection will be further substantiated by applying double-stranded RNA or selected interferon stimulated genes specific antibodies and a probe specific for interferon β.
-Followed by ribonucleic acid extraction from the selected FFPE tissues, RT-qPCR using pan-genus primer and/or NGS. Alignment to reference genomes available in databases will be used to detect known viral pathogens and related unknown viruses
-Investigation of the pathogenesis of the discovered virus by studying cell tropism and the distribution of the virus in the host organism using in situ hybridization for the distribution of the pathogen

Kooperationspartner:

Institut für Virusdiagnostik, Friedrich Löffler Institut

Drittmittelprojekt: DFG, 502.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie

Projektdetails:
Dieses Projekt konzentriert sich darauf, unser Verständnis des menschlichen enterischen Nervensystems (ENS) zu vertiefen, insbesondere des myenterischen Plexus, der eine entscheidende Rolle bei der Regulation der gastrointestinalen Motilität spielt. Das ENS wird oft mit einer externen Festplatte verglichen, die die Funktionen des Magen-Darm-Trakts steuert und autonom vom Gehirn arbeitet. Unsere Literaturrecherche betont die Notwendigkeit Daten aus humanen Proben zu gewinnen aufgrund von Einschränkungen bei der Übertragung von Ergebnissen aus Tierversuchen auf den Menschen, wie durch artspezifische Unterschiede in der Wirkung von Neurotransmittern und Signalwegen gezeigt wurde.
Die vorliegende Studie schlägt umfassende Forschungsmethoden vor, darunter die Probenentnahme und -vorbereitung von menschlichem Darmgewebe (Colon), Neuroimaging mit spannungs- und calciumsensitiven Farbstoffen, in-vitro-Motilitätsexperimente im Organbad und Immunhistochemie. Unser Ziel ist es, die Wissenslücke hinsichtlich der funktionellen Eigenschaften und der Konnektivität menschlicher myenterischer Neurone zu schließen. Das experimentelle Design beinhaltet die Untersuchung der neuronalen Aktivierung, der Neurotransmitterantworten und der synaptischen Kommunikation innerhalb des myenterischen Plexus des Colons. Darüber hinaus zielt die Studie darauf ab, mechanosensitive enterische Neurone zu charakterisieren und zu identifizieren, Immunhistochemie für die phänotypische Analyse durchzuführen und die spontane und nervenvermittelte Darmmotilität, sowie deren Pharmakologie zu studieren. Das Projekt zielt auch darauf ab, den Einfluss extrinsischer Afferenzen auf die Darmmotilität zu untersuchen. Darüber hinaus plant das Projekt, den Einfluss von Patientenmerkmalen, insbesondere in Bezug auf Alter, Geschlecht und Body-Mass-Index, auf die neuronale Anzahl und Motilitätsdaten zu bewerten.
Zusammenfassend strebt das Forschungsprojekt eine umfassende Kenntnis des menschlichen myenterischen Plexus des Colons an, um wertvolle Einblicke in die Pathophysiologie funktioneller gastrointestinale Störungen zu gewinnen und möglicherweise den Weg für gezielte therapeutische Interventionen zu ebnen.

Drittmittelprojekt: Gefördert mit Mitteln aus zukunft.niedersachsen, 612/ZERN 7897049-TiHo - Open Call, 301.520 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tierhygiene Tierschutz und Nutztierethologie

Projektdetails:
Das Tierwohl und die Tiergesundheit wird u.a. maßgeblich durch das Stallklima beeinflusst. Die Einstellung eines optimalen Stallklimas ist komplex und es wachsen weitere Herausforderungen durch Veränderungen im Außenklima.
In diesem Vorhaben mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft werden Stallklimaparameter und Bodentemperaturen in einem zukunftsorientierten, tiergerechten Haltungssystem auf der Grundlage von Messungen, KI (Künstliche Intelligenz) -gestützten Verhaltensbeobachtungen und einem begleitenden Hygienemonitoring so angepasst, dass Schweine in der Aufzucht und in der Mast die Buchtenstrukturen optimal nutzen. Gleichzeitig wird der Frage nachgegangen, ab wann eine Stallklimasteureung durch die Verwendung von Enthalpiewerten sinnvoll erscheint. Ferner sollen in einem Buchtenmodell die Wärmeübergänge dargestellt werden.
Ziel ist auf der Grundlage der erhobenen Daten und gestalteten Modelle, das Stallklima und die Oberflächentemperaturen so zu regeln, dass sich die Tiere je nach Alter bzw. Gewicht in ihren Komfortzonen bewegen.

Kooperationspartner:

Prof. Dr.-Ing. Markus Richter, Robin Kahlfeld, M. Sc,

Institut für Thermodynamik, Fakultät für Maschinenbau,

Leibniz Universität Hannover

Assoziierte Partner:

Big Dutchman AG

H. Bröring GmbH & Co. KG

VetVise GmbH

Drittmittelprojekt: Teilfinanzierung durch die Prof. Dr. Peter und Jytte Wolf - Stiftung für Epilepsie, 19.200 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Pharmakologie Toxikologie und Pharmazie

Projektdetails:
Etwa ein Drittel aller Humanpatienten und Zweidrittel aller caninen Patienten mit Epilepsien werden mit den vorhandenen Medikamenten nicht anfallsfrei. Die Entwicklung neuer Therapiestrategien gehört daher zu den großen medizinischen Herausforderungen im Bereich der Epilepsieforschung. Pharmakologische Behandlungen mit Anfallssuppressiva (Antiepileptika) sind zudem mit dosis-abhängigen unerwünschten Nebenwirkungen assoziiert, so dass neben der Entwicklung neuer Medikamente zunehmend auch nicht-pharmakologische Begleit-therapien untersucht werden. Regelmäßiges aerobes Ausdauertraining kann einen therapeutischen Einfluss auf epileptische Anfälle haben und zudem eventuell die Wirksamkeit von Medikamenten direkt beeinflussen. Die Projekthypothese ist, dass sich die antikonvulsive Wirksamkeit verschiedener Klassen von Antiepileptika durch Kombination mit geeigneten Trainingsparametern verstärken lässt, so dass eine geringere Dosis der Medikamente für die Behandlung eingesetzt werden muss, was in der Folge das Risiko unerwünschter Nebenwirkungen senken sollte. Als Nebenhypothese postulieren wir, dass die zu verifizierende Wirksamkeitsverbesserung nicht auf eine Veränderung der Plasmakonzentration des Antiepileptikums zurückzuführen ist, sondern auf Veränderungen der Rezeptoren und Kanäle im epileptischen Netzwerk.