Chemiereport_2016-4

42 AustrianLifeSciences chemiereport.at 2016.5 COVERTHEMA Bilder: iStockphoto.com/DebbiSmirnoff, IFA-Tulln Rudolf Krska (LC-MS). Die Empfindlichkeit dieser Methodik konnte in den vergangenen zehn Jahren um den Faktor 200 erhöht werden. Darüber hinaus ist es heute möglich, mehr als 600 Metaboli- ten ohne aufwendige Probenaufbereitung nebeneinander zu bestimmen. Für die Fragen der Grundlagenforschung werden in unserem Labor C-13-markierte Mykotoxine eingesetzt, um im Rahmen von Isotopen-unterstützter Metabolomik die Ver- stoffwechslung der Pilzgifte in Pflanzen studieren zu können. CR: Welche Einblicke in die Wechselwirkung von Pilz und Pflanze hat man schon erzielen können? Wichtig war die Erkenntnis, dass resistente Pflanzen Myko- toxine entgiften können, indem sie diese in ungiftige Deri- vate umwandeln. Derartige maskierte Mykotoxine können beim Verzehr durch Mensch und Tier aber wieder in ihre unmaskierte, toxische Form übergeführt werden. Außerdem haben wir festgestellt, dass Pflanzen, um sich besser verteidi- gen zu können, zellwandstärkende Stoffwechselprodukte bil- den, wenn sie von einem Schimmelpilz befallen werden. CR: Welche aktuellen Herausforderungen gibt es bei der Aufgabe, das Auftreten von Mykotoxinen in der Nahrungs- und Futtermittelkette besser in den Griff zu bekommen? Es sind zwar Fortschritte im Mykotoxin-Management erzielt worden, seit die Problematik erkannt und systematisch erforscht wurde. Besonders in wärmeren Regionen sind Mykotoxine aber häufig schwer in den Griff zu bekommen. Aber auch in Mitteleuropa kommt es immer wieder zu Grenz- wertüberschreitungen: 2013 kam beispielsweise in Deutsch- land serbischer Mais auf den Markt, der erhöhte Werte von Aflatoxinen aufwies. Dazu kommt, dass sich durch den Kli- mawandel das Auftreten der verschiedenen Schimmelpilz- gruppen geografisch verschiebt und sich der Stoffwechsel der Pflanzen verändert. Wichtig ist aber auch, dass wir von der Wertschöpfungskette zum Wertschöpfungszyklus kommen. In dem von mir koor- dinierten Horizon-2020-Projekt „Mytoolbox“ stellen wir uns zum Beispiel die Frage, wie man auch landwirtschaftli- che Produkte verwerten kann, bei denen eine Kontamination nicht vermeidbar war. Dank einer Kooperation mit der Firma Biomin stehen heute neue Mikroorganismen und Enzyme zur Verfügung, die bereits erfolgreich zur Entgiftung von Mykotoxinen im Magen-Darm-Trakt von Nutztieren verwen- det werden. Diese setzen wir nun ein, um das, was ansonsten Abfall war, als Rohstoff in der Bioethanol-Produktion zu nut- zen und nebenbei noch ein proteinreiches Nebenprodukt her- zustellen, das als Futtermittel verwendet werden kann. Rudolf Krska ist Leiter des Analytikzentrums am interuniversitä- ren Department für Agrarbiotechnologie (IFA-Tulln), das die Uni- versität für Bodenkultur Wien in Kooperation mit der TU Wien und der Veterinärmedizinischen Universität betreibt. Er ist der im letzten Jahrzehnt weltweit meistzitierte Forscher auf dem Gebiet der Schimmelpilzgifte. In seinem Team wurden Methoden entwi- ckelt, mit denen zahlreiche Mykotoxine nebeneinander rasch und quantitativ bestimmt werden können. Zudem konnten erstmalig maskierte Mykotoxine in Getreide nachgewiesen und fundamen- tale Erkenntnisse über die Verstoffwechslung von Mykotoxinen durch die Analyse von Biomarkern gewonnen werden. Krskas For- schungsarbeit hat mehrere Zielrichtungen: Grundlagenforschung Mit der Bestimmung zahlreicher Stoffwechselprodukte nebenei- nander werden wesentliche Beiträge zur Metabolomik von Pflan- ze-Pilz-Interaktionen (also der Betrachtung der Gesamtheit aller zu einem bestimmten Zeitpunkt in einem lebenden System vor- handenen Stoffwechselprodukte) geleistet. Dies ist Teil eines sys- tembiologischen Ansatzes, der auf ein vertieftes Verständnis bio- logischer Vorgänge auf molekularer Ebene abzielt. Lebens- und Futtermittelsicherheit Krska sieht aber auch über den Tellerrand der chemischen Analytik hinaus. In einem aktuellen, im Rahmen des EU-Programms Hori- zon 2020 geförderten Projekt koordiniert er die Erarbeitung von Maßnahmen zur Reduktion von Mykotoxinen über den gesamte Verwertungszyklus – vom Anbau über die Lagerung und die Ver- arbeitung in der Lebensmittelindustrie bis hin zur Verwertung von Abfällen für die Erzeugung von Bioethanol. ALPBACH 2016

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