Forschung

Drittmittelprojekt: FAPESP DGHT, 37.713 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Zoologie

Projektdetails:
The study of the evolutionary processes that originate phenotypic diversity can offer insights into the process of adaptation in natural populations. Coloration patterns variation have intrigued scientists for centuries, and among vertebrates amphibians are one of the most interesting groups, exhibiting a vast variation in coloration, whose function has been mainly associated with UV protection, interspecies communication, and predator avoidance. Despite significant advances made on this topic, the genetic basis of coloration in amphibians is still surprisingly unknown. Herein we propose to deepen in genomic bases of coloration in the genus Brachycephalus, using the aposematic and polymorphic species B. actaeus as model. We are going to use transcriptomic data to identify genes, which are differentially expressed as well as histological sample for gathering information about chromatophore abundance and distribution among colour morphs in this species.

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Célio Haddad, UNESP (Brazil)

Dr. Mariana Lyra, New York University, Abu Dhabi

Dr. Andrés Brunetti, Max Plank Institute for Chemical Ecology

Kliniken/Institute:
Institut für Biometrie Epidemiologie und Informationsverarbeitung
Außenstelle für Epidemiologie (Bakum)

Projektdetails:
Tierwohl von Schweinen in landwirtschaftlicher Haltung umfasst sowohl das Wohlbefinden als auch die Gesundheit der Tiere. In Deutschland hat es in den letzten Jahren rechtliche Änderungen in Bezug auf die Schweinehaltung gegeben, um mehr Tierwohl zu erreichen. In der Studie wird untersucht, ob Nutzer sich über Themen, die das Tierwohl der Schweinehaltung in Deutschland betreffen, in Foren und Blogs informieren und Personen mit fachlichem Hintergrund diese Plattformen nutzen, um ihre persönliche Meinung zu veröffentlichen und aufkommende Themen zu bewerten. Dazu werden die Diskussionsinhalte von Internetnutzern mit offensichtlich fachlichem Bezug zur Schweinehaltung identifiziert und ihre Reaktion auf Beiträge mit Bezug zum Tierwohl in der Schweinhaltung mittels einer qualitativen Inhaltsanalyse zu analysiert.

Drittmittelprojekt: MWK, 75.880 EUR

Kliniken/Institute:
Research Center for Emerging Infections and Zoonoses

Projektdetails:
Zirkuläre RNAs zur Regulierung der SARS-CoV-2-Infektion im kardiovaskulären System.

Resultate:

https://www.umg.eu/forschung/corona/cofoni/

Drittmittelprojekt: Milchwirtschaft Niedersachsen e.V. (LVN), 30.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit
Klinik für Rinder

Projektdetails:
Klinische und subklinische Mastitiden führen zu Einbußen in der Qualität und Wirtschaftlichkeit der Milchwirtschaft. Häufig werden Staphylococcus aureus (S. aureus) und Streptococcus
uberis (S. uberis) als Erreger nachgewiesen, durch die Antibiogrammpflicht neuerdings vermehrt auch multiresistente Escherichia coli (E. coli). Der Einsatz von Antibiotika soll in
Hinblick auf die mögliche Verbreitung resistenter und ultiresistenter Erreger so weit wie möglich gesenkt werden. Es wird daher dringend nach alternativen Behandlungsmethoden
mit einer hohen antibakteriellen Wirksamkeit gesucht.
Die Ziele des Projektes sind:
a) Isolierung und Charakterisierung geeigneter Phagen
b) Auswahl von Phagen mit hoher Wirksamkeit gegenüber klinischen
Bakterienisolaten aus der Milchviehhaltung
c) Langfristig soll eine Erhöhung der Wirtschaftlichkeit der Milchviehhaltung dadurch erreicht werden, dass innovative und naturnahe Therapien ohne Wartezeiten entwickelt werden, die die Lieferfähigkeit der Milch nicht beeinträchtigen.
d) Zusätzlich wird mit dem Einsatz naturnaher Alternativen zur Antibiotikatherapie sowie der Verbesserung des Tierschutzes durch wirksame Behandlungsstrategien, dem Wunsch des Verbrauchers nach natürlichen Lebensmitteln Rechnung getragen. Damit liefert dieses Projekt durch Reduktion des Antibiotikaeinsatzes in der Milchproduktion neben der Verbesserung des Tierschutzes auch einen Beitrag zum gesundheitlichen Verbraucherschutz.

Drittmittelprojekt: DZIF, BMBF, 115.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Virologie

Projektdetails:
Die Coronavirus (CoV) Hauptprotease 3CLpro ist ein prominentes Wirkstofftarget zur Kontrolle der Virusreplikation und assoziierten Erkrankung. Dieses Target ist strukturaufgelöst und strukturell konserviert verbunden mit der Erwartung mehrere CoVs oder CoV Varianten therapieren zu können. Pfizer haben unlängst eine Emergency Use Authorization für ihren erste-Generation-3CL-Inhibitor Paxlovid erhalten. Dies validiert das Target klinisch, erfordert aber für nachfolgende Produktgenerationen eine Differenzierungsstrategie . Hier verwenden wir das an der Universität Marburg (UMR) entwickelte Maus-Transduktionsmodell der CoV-Belastungsinfektion und optimieren dieses für sowohl die umlaufenden SARS-CoV-2 Varianten als auch die Administrierung der experimentellen 3CL Inhibitoren des Lead Discovery Center (LDC) in Dortmund. Zusätzlich werden wir den besten LDC-Inhibitor im direkten Vergleich mit Paxlovid im Hamster-SARS-CoV-2- Erkrankungsmodell der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo) testen und benchmarken. Damit wollen wir einen präklinischen proof-of-concept erbringen und zur Nominierung einer pharmakologischen Leitstruktur der zweiten Generation von 3CLpro Inhibitoren durch das LDC beitragen.

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Stephan Becker, Marburg

LDC

Drittmittelprojekt: MELUND, 749.985 EUR

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

Projektdetails:
Der Eurasische Fischotter (Lutra lutra) breitet sich in allen Landesteilen Schleswig-Holsteins (SH) zunehmend wieder aus. Der vorwiegend aquatisch lebende Otter ist hauptsächlich in Fließgewässern und Seen, aber regional auch in Küstengewässern anzutreffen. Otter fressen hauptsächlich Fisch, nutzen als sog. Generalisten aber auch Amphibien, Vögel, Krebs- und Säugetiere oder auch Insekten. Der Rückgang von bestimmten Fischarten in Fließgewässern wird stellenweise dem Fischotter zugerechnet. Mit zunehmender Otterpopulation verschärfen sich sowohl national, als auch international die Fronten im Interessenskonflikt zwischen Teichwirtschaft/Fischerei und Otterschutz. Daher soll eine umfassende Abschätzung des Konfliktpotentials zwischen der Rückkehr des eurasischen Fischotters und der Teichwirtschaft, Binnenfischerei sowie anderer Artenschutzprojekte in SH erfolgen. Diese beinhaltet folgende, vergleichende Untersuchungen auf Fischzuchtanlagen, in natürlichem Otterhabitat und in Laichgewässern bedrohter Salmoniden:
-Einsatz von Wildkameras zur Einschätzung der lokalen Vorkommenshäufigkeit von Fischottern
-Nahrungsanalysen zur Beurteilung des Beutespektrums der Fischotter
-Individuenbestimmung (Genetisches Fingerprinting) von Fischottern anhand von Losung
-Evaluierung eines möglichen Zielartenkonflikts zwischen Fischottern und Salmoniden
-Abschätzung von akustischen Vergrämungsmaßnahmen von Fischottern auf Fischzuchtanlagen
-Bestimmung von Reproduktionsparametern zur Beurteilung der Populationsgesundheit der Fischotter anhand von Totfunden

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgesellschaft (DFG), 398.333 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Biochemie

Projektdetails:
Neu und wieder aufkommende Viren stellen ein ernstzunehmendes Gesundheitsproblem dar. Insbesondere Moskito-übertragbare
Infektionskrankheiten nehmen zu, da bestimmte Moskitosarten in
neue geographische Regionen vordringen. Alphaviren, wie das
Chikungunya Virus (CHIKV) und das Venezuelanische
Pferdeenzephalitis Virus (VEEV) gehören zur Gruppe der Moskito-
übertragbaren Viren. CHIKV verursacht langanhaltende Arthritis
Symptome, während VEEV Hirnhautentzündungen auslöst. Warum
die beiden eng verwandten Viren Krankheitssymptome in
verschiedenen Geweben, d.h. in Gelenken versus dem zentralen
Nervensystem, auslösen, ist größtenteils unbekannt. Diese
Wissenslücke spiegelt sich in einer unzureichenden Erkenntnis über
Wirtsfaktoren von CHIKV und VEEV wieder. Im vorgelegten
Forschungsprojekt bauen wir auf unseren Erkenntnissen auf, dass
der Phosphatidylserin (PS) Rezeptor TIM-1 (?T cell immunoglobulin
mucin receptor 1?) und ein Tetraspanin Wirtsfaktoren von CHIKV sind.
Wir stellen die Hypothesen auf dass, (a) auch VEEV PS Rezeptoren
und Tetraspanine als Wirtsfaktoren nutzt, (b) TIM-1 und das
Tetraspanin mit weiteren Protein interagieren, die die Infektion
begünstigen und (c) dass ein Teil dieser Proteine zum
Gewebetropismus von CHIKV und VEEV beitragen. Um unsere
Hypopthese zu testen werden wir zunächst neuste quantitative
Proteomiktechniken anwenden, um Eintrittsfaktoren und Rezeptoren
von CHIKV und VEEV zu identifizieren. Anschließend werden wir die
Rolle von PS Rezeptoren und den 33 humanen Tetraspaninen bei der
VEEV Infektion mittels RNA Interferenz testen. TIM-1 und Tetraspanin
assozierte Proteine werden mittels Proximitätsmarkierung,
hochaufgelöster Affinitätsanreicherung und Massenspektrometrie
bestimmt. Schlussendlich werden wir den Beitrag der identifizierten Wirtsfaktoren zum Gewebetropismus von CHIKV und VEEV mittels
Proteomanalyse, Einzelzellsequenzierung und virologischen
Methoden untersuchen. Insbesondere sollen Hautorganoide infiziert
werden und die virale Zielzellen in der Haut sowie die
Wirtsfaktorexpression bestimmt werden. Zusätzlich werden wir
Expressionsdaten aus Datenbanken und
Gesamtzellproteommessungen von Fibroblasten und neuronalen
Zellen in den Datensatz integrieren. Mittels neuster bioinformatischer
Analysen (feature selection), werden dann Wirtsfaktoren bestimmt,
die mit hoher Wahrscheinlichkeit zum Gewebetropismus und den
unterschiedlichen Krankheitsbildern beitragen. Diese Wirtsfaktoren
werden systematisch in relevanten humanen Zellen und
schlussendlich in Mäusen ausgeschaltet, um ihren Beitrag zum
Krankheitsbild in vitro und in vivo aufzuklären. Zusammengefasst, hat
dieses Forschungsprogramm zum Ziel, mechanistische Einblicke in
den Infektionsprozess zweier wichtiger Humanpathogene zu geben.
Die Ergebnisse werden zu einem besseren Verständnis der durch
CHIKV und VEEV ausgelösten Symptomatik führen und können
Ansatzpunkte für Therapien zur Linderung oder Heilung von
Chikungunyafieber und Venezuelanischer Enzephalitis liefern.

Drittmittelprojekt: #

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

Projektdetails:
Der Rückgang der Biodiversität bei Insekten mit negativen Folgen für Nahrungsnetze und der Verlust von Ökosystemleistungen ist derzeit dramatisch. Die Ursachen für die rückläufige Insektendiversität sind dabei vielfältig, die qualitative Verschlechterung ihrer Lebensräume, ob an Land oder im Wasser, Lichtverschmutzung, Habitatverluste, Konkurrenz durch invasive Arten und Umweltgifte sind nur einige Faktoren. Im Rahmen dieses Pilotprojekts werden auf dem Gelände der Stiftung Tierärztlichen Hochschule Hannover Blühflächen und Nisthilfen für Insekten geschaffen. Ergebnisse einer Arteninventarisierung dienen dabei als Grundlage für gezielte Maßnahmen zur Habitatverbesserung. Die Optimierungen, z.B. Anlegung von Blühflächen mit regionalen Wildblumen, Totholzbereiche und Insektennisthilfen sind dabei nur die ersten Schritte. Durch diese Maßnahmen zur Förderung von Leitartengruppen, wie z.B. Wildbienen und Schmetterlingen können durch Mitnahmeeffekte, aufgrund des verbesserten Strukturangebotes auch andere Organismengruppen gefördert werden, um so eine nachhaltige Optimierung des gesamten TiHo-Geländes zu erreichen.
Im Rahmen des Projektes sind weitere Schritte geplant, die durch Bachelor- und Masterarbeiten wissenschaftlich begleitet werden. Das in vielen Bereichen naturnahe Gelände der TiHo bietet bereits jetzt zahlreichen seltenen Tieren und Pflanzen wichtige Lebensräume im städtischen Umfeld. Diese Lebensräume sollen dabei detailliert erfasst, geschützt und optimiert werden. Weitere geplante Maßnahmen sind die Verbesserung des ökologischen Zustandes des Bünteteichs in der Parkanlage, die Anlage eines interaktiven Insektenlehrpfades und eine Ausstellung mit Maßnahmen zur Förderung der Biodiversität im städtischen Raum.

Drittmittelprojekt: Drittmittelprojekt, gefördert durch den Forschungskreis der Ernährungsindustrie e.V. (FEI), 206.756 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Bei der Herstellung von Fleischerzeugnissen wie z.B. Rohwürsten und Brühwürsten kommen Natriumchlorid (NaCl) zum Einsatz, wobei es bezüglich deren Verwendung gesundheitliche Bedenken gibt. Die im Rahmen der Nationalen Reduktions- und Innovationsstrategie für Zucker, Fette und Salz in Fertigprodukten (NRI) geforderte NaCl-Reduktion soll den gesundheitsbeeinträchtigenden Wirkungen von NaCl entgegenwirken. Neben technofunktionellen Eigenschaften beeinflusst NaCl nicht nur den Geschmack, sondern auch die Sicherheit und Haltbarkeit der Fleischerzeugnisse, da NaCl durch Senkung der Wasseraktivität wesentlich zum Hürdenkonzept beiträgt. Der Einsatz von Nitrit, in Form von Nitritpökelsalz, in Fleischerzeugnissen trägt nicht nur zu Farbbildung durch Umrötung, Aromabildung und antioxidativen Effekten bei, sondern entfaltet auch eine antimikrobielle Wirkung, die zur Hemmung pathogener bzw. toxigener Bakterien wie z.B. Listeria (L.) monocytogenes und Clostridium (Cl.) botulinum führt. Der Verzehr erhitzter Fleischerzeugnisse, die mit Nitrit/ Nitrat hergestellt werden, birgt jedoch das Risiko der Aufnahme von Nitrosaminen, die als krebserregend eingestuft werden. Es ist bislang unklar, welche Auswirkungen die einzelnen und kombinierten Reduktionen von NaCl und Nitrit im Hinblick auf Haltbarkeit und Produktsicherheit bei den Fleischerzeugnissen wirklich haben. Dies ist insbesondere vor dem Hintergrund zu betrachten, dass der Hersteller bis zum Ende des Mindesthaltbarkeitsdatums für die Sicherheit des Produktes verantwortlich ist und der Lebensmitteleinzelhandel Lebensmittel mit langer Haltbarkeit wünscht. Aus diesem Grund soll in dem vorliegenden Projekt am Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit (LMQS) der Gehalt von NaCl und Nitrit in Rohwürsten reduziert werden, um dann deren physikochemischen (z.B. Farbe, pH-Wert, aw-Wert, Scherkraft) und mikrobiologischen (z.B. Gesamtkeimzahl) Eigenschaften zu analysieren. Ziel ist es Grenzwerte zu bestimmen, die bei Reduktion der Salze zu noch akzeptablen Fleischerzeugnissen für die Industrie führen. Dann sollen, unter Berücksichtigung der Grenzwerte, von mindestens zwei Industriepartnern in zwei Durchgängen Rohwürste (Normale NaCl- und Nitrit-Gehalte, NaCl reduziert, Nitrit reduziert, NaCl und Nitrit reduziert) hergestellt und nach dem Aufschneiden unter Schutzgasatmosphäre verpackt werden. Diese Verpackungen werden dann im LMQS bis zu 84 Tage gelagert und während dieser Lagerzeit regelmäßig physikochemisch, mikrobiologisch und beim Auftreten von erhöhten Keimgehalten und/ oder Verderb per Next-Generation-Sequencing (NGS) analysiert. Ziel ist es dabei, typische (neue) Bakterienspezies (Indikatorkeime) zu identifizieren, die im Zusammenhang mit der Haltbarkeit/ dem Verderb von Rohwürsten aus industrieller Produktion stehen. Zusätzlich werden auch molekularbiologische Methoden zum Nachweis dieser Indikatorkeime entwickelt. Abschließend werden Challenge-Tests mit verpackten Rohwürsten mit unterschiedlichen NaCl- und Nitrit-Gehalten nach Inokulation mit dem erkannten Indikatorkeim und Cl. sporogenes, einem Surrogaten von Cl. botulinum, durchgeführt. Ziel ist es, das Verhalten dieser Bakterienspezies in oder auf Rohwürsten mit unterschiedlichen NaCl- und Nitrit-Gehalten zu ermitteln.

Kooperationspartner:

Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik (DIL) in Quakenbrück

Drittmittelprojekt: Drittmittelprojekt, gefördert durch die Fritz-Ahrberg-Stiftung., 20.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Alternative Nitrit- oder Nitratquellen zur Fleischwarenherstellung sind Gegenstand vieler aktueller Forschungsarbeiten. Da Nitrit ein wichtiger Zusatzstoff ist, mit dessen Hilfe in Fleischprodukten das erwünschte Pökelrot und damit eine ansprechende und stabile Farbe für den Verbraucher generiert werden kann, gilt es als weitgehend unverzichtbar. Zwar gibt es Bestrebungen aufgrund gesundheitlicher Bedenken nitritfreie oder -reduzierte Produkte zu generieren, diese zeichnen sich aber in der Regel durch eine weniger kräftige Farbe sowie eine geringere Haltbarkeit aus.
Nitrit wird Fleischprodukten üblicherweise als eine Mischung aus Nitrit-Ionen (Natrium- oder Kaliumnitrit) und Kochsalz zugesetzt (synthetisches Nitritpökelsalz (NPS)). Dem entgegen steht der wachsende Wunsch der Verbraucher nach Fleischwaren, die unter Verwendung natürlicher Substanzen hergestellt wurden. Hier kommen zum Beispiel Pflanzenextrakte in Frage, die natürlicherweise Nitrat enthalten. Dieses Nitrat kann mit Hilfe einer Starterkultur im Produktionsprozess zu Nitrit umgewandelt werden. Das so generierte Nitrit kann nachfolgend den Pökelprozess induzieren.
Neben Pflanzenextrakten kann auch Trinkwasser als Nitrit- bzw. Nitratquelle genutzt werden. Behandelt man Trinkwasser mit nicht-thermischem Plasma entstehen in der Flüssigkeit nitrogene Spezies (u.a. Nitrat und Nitrit). Die Mengen und Zusammensetzungen dieser nitrogenen Spezies sind je nach Plasmaquelle, Einstellungen und Behandlungsdauern unterschiedlich. Dank der freundlichen Unterstützung der Fritz-Ahrberg-Stiftung konnten wir Anfang 2021 eine Plasmaquelle erwerben und damit erstmals plasma-aktiviertes Wasser (PAW) herstellen. Die ersten Ergebnisse zeigten, dass sowohl Nitrit als auch Nitrat in, für einen Pökelprozess, ausreichend Mengen generiert werden können. Die uns zur Verfügung stehende Anlage generiert vorwiegend Nitrationen. Diese konnten durch Zugabe einer nitrat-reduzierenden Starterkultur in einem in vitro Versuch zur Herstellung eines Brühwurstproduktes erfolgreich in Nitrit umgesetzt werden. Somit konnte ein Pökelprozess unter Nutzung von PAW erfolgreich induziert werden.
Neben der direkten Einmischung von PAW in die Brätsubstanz bei der Brühwurstproduktion ist die Nutzung dieser neuartigen Nitrat- bzw. Nitritquelle auch für die Nasspökelung von Fleischwaren interessant. In diesem Forschungsprojekt sollen deshalb erste Erkenntnisse gesammelt werden, ob PAW während der Nasspökelung von Fleischerzeugnissen einen Umrötungsprozess ohne Zusatz synthetischen Nitrits induzieren kann und welche Kriterien erfüllt werden müssen, um ein akzeptables Produkt zu generieren. Mögliche andere positive oder negative Effekte auf das Produkt und seine Lagerfähigkeit werden dabei untersucht und kritisch diskutiert. Dazu sind physikochemische, sensorische und mikrobiologische Untersuchungen geplant.