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@INPROCEEDINGS{Junker:842827,
author = {Junker, Laura and Thiele, Björn and Schurr, Ulrich and
Wiese-Klinkenberg, Anika},
title = {{N}utzung von {T}omatenpflanzen nach {T}omatenproduktion
zur {G}ewinnung von {S}ekundärmetaboliten für die
weiterverarbeitende {I}ndustrie},
reportid = {FZJ-2018-01023},
year = {2017},
abstract = {Pflanzen produzieren eine große Vielfalt an
Sekundärmetaboliten, die eine wichtige Rolle in der
menschlichen Ernährung haben, in der Pflanzenheilkunde
genutzt werden und als hochwertige industrielle
Feinchemikalien verwendet werden. Aufgrund der hohen
Komplexität vieler Sekundärmetabolite ist ihre chemische
Synthese schwierig und teuer. Daher werden sie häufig aus
speziellen, nur zur Gewinnung der Sekundärmetabolite
angebauten Pflanzen gewonnen, welche mit Nutzpflanzen
konkurrieren. In der gartenbaulichen Gemüseproduktion
fallen große Mengen Blattbiomasse als Nebenprodukt an, die
üblicherweise kompostiert oder für die Biogasgewinnung
genutzt werden, aber auch zur Gewinnung von
Sekundärmetaboliten genutzt werden könnten. Da Pflanzen
die Biosynthese von Sekundärmetaboliten unter abiotischen
Stressbedingungen erhöhen, könnten vor allem die nach der
Ernte im Gewächshaus verbleibenden Pflanzen durch geeignete
Stressbehandlungen zur Produktion von Sekundärmetaboliten
genutzt werden, ohne mit der Tomatenproduktion zu
interferieren. Das interdisziplinäre BioSC-Projekt
InducTomE untersucht das Potential von Tomatenpflanzen zur
Gewinnung hochwertiger Sekundärmetabolite durch gezielte
Stressbehandlungen am Ende der Tomatenproduktion.Als
Teilprojekt von InducTomE untersuchen wir die Induktion der
Sekundärmetabolite Rutin und Solanesol in Tomatensämlingen
in Klimakammern, um die effizienteste Stresskombination zur
maximalen Akkumulation der Sekundärmetabolite zu bestimmen.
Parallel wurden die Stressreaktionen mit bildverarbeitenden
Phänotypisierungstechniken quantifiziert, um optische
Indikatoren für die Intensität der Stressantwort zu
etablieren, die es erlauben, ähnliche Stresslevel und somit
eine reproduzierbare Induktion der Sekundärmetabolite zu
gewährleisten. In einer Reihe von Experimenten zum Einfluss
von Stickstoffmangelversorgung, Trockenstress, nächtlicher
Kältebehandlung oder hoher Lichtintensität und
Kombinationen dieser Stressbehandlungen konnten wir zeigen,
dass die Biosynthese von Rutin besonders unter
Stickstoffmangel erhöht ist, und durch zusätzliche
Kältebehandlung sowie erhöhte Lichtintensität verstärkt
wird. Im Gegensatz dazu konnten wir keine deutliche
Induktion der Solanesolbiosynthese feststellen. Im Rahmen
des Projektes werden außerdem die Rutingehalte der von
unter kommerziellen Bedingungen angebauten Tomatenpflanzen
untersucht und geeignete Extraktions- und
Aufreinigungsprozesse entwickelt. Diese Ergebnisse werden in
eine ökonomische Evaluierung dieses Modellprozesses
eingehen. Zusätzlich werden wir weitere induzierte
Sekundärmetabolite identifizieren und sie hinsichtlich
ihres Marktpotentials evaluieren. Das im Rahmen des Projekts
InducTomE entwickelte Prozesskonzept ermöglicht die
Verwendung pflanzlicher Nebenprodukte zur Gewinnung
hochwertiger Sekundärmetabolite und führt zu einem
Mehrwert beim Anbau gartenbaulicher Kulturen.},
month = {Mar},
date = {2017-03-01},
organization = {51. DGG $\&$ BHGL Jahrestagung,
Osnabrück (Germany), 1 Mar 2017 - 3
Mar 2017},
subtyp = {After Call},
cin = {IBG-2},
cid = {I:(DE-Juel1)IBG-2-20101118},
pnm = {582 - Plant Science (POF3-582)},
pid = {G:(DE-HGF)POF3-582},
typ = {PUB:(DE-HGF)6},
url = {https://juser.fz-juelich.de/record/842827},
}