Characterization of a botanical insecticide from Thai origin and its effect on the quality of Chinese kale and the ecosystem
(K. Issakul, E. Pawelzik)

Einfluß der Düngung und Lagerdauer von Kartoffeln auf die Zusammensetzung der Zellwand sowie Auswirkungen auf funktionelle Eigenschaften von Trockenprodukten
(E. Pardede, E. Pawelzik)

Die Qualität von Kartoffeltrockenprodukten (z.B. Granulat) ist in Abhängigkeit vom Verarbeitungszeitpunkt der Kartoffelknollen großen Schwankungen ausgesetzt. Dies betrifft u.a. die Viskosität von Granulat. Die relevanten funktionellen Eigenschaften werden überwiegend vom Aufbau der Zellwand der Kartoffel beeinflußt, der während der Lagerung der Knollen und den damit verbundenen Änderungen des physiologischen Zustandes permanenten Veränderungen unterliegt.

Zielstellungen der Untersuchungen betreffen die Ermittlung von Zusammenhängen zwischen Nährstoffversorgung während des Wachstums der Kartoffeln, Standort und Jahreswitterung und der Zellwandzusammensetzung der Knollen, die Wirkung der Lagerung auf die Zusammensetzung der Zellwände sowie die Stärkebeschaffenheit und die Ermittlung von Zusammenhängen zwischen Zellwand- sowie Stärkeeigenschaften und funktionellen Eigenschaften von Kartoffeltrockenprodukten.

Literatur:
Pardede, E. u. E. Pawelzik (2002): Potato tubers quality during storage: starch, protein and mineral content. Deutsche Gesellschaft für Qualitätsforschung. XXXVII. Vortragstagung; 97-100.
Pardede, E. u. E. Pawelzik (2002): A study on effects of Ca und Mg fertilizers on potato cv. Saturna: Tuber yield, dry matter, starch content, calcium and magnesium tuber content. 15^th Triennal Conference of the EAPR; Abstracts of papers and posters, 280

Calcium-Düngung und Produktqualität bei Kartoffeln
(M.I. Sulaiman, E. Pawelzik)

Praxiserfahrungen zeigen, daß die Qualität lagernder Kartoffeln auch vom Anbauort (Bodenart, Düngung) beeinflußt wird. Der Kartoffelanbau auf Sandstandorten erfordert zwar höhere Nährstoffeinsätze im Vergleich zu besseren Böden, aber dies führt nicht dazu, daß auf diesen Standorten vergleichbare Qualitäten erzeugt werden.

Vor diesem Hintergrund ist zu untersuchen, ob neben der üblichen NPK-Düngung die Zufuhr von Calcium eine vorteilhafte Beeinflussung der Lagerfähigkeit und der Produktqualität bewirken kann. Calcium wird zwar in der Fruchtfolge, aber nicht direkt im Kartoffelanbau eingesetzt, da der pH-Wert des Bodens erhöht und dadurch die Entstehung von Schorf bei den Knollen begünstigt werden soll. Dies kann jedoch heute so nicht mehr und für alle Sorten verallgemeinert werden.

Zur Wirkung von Calcium bei Kartoffeln sind in den letzten 15 Jahren einige Arbeiten veröffentlicht worden, die insgesamt jedoch viele Fragen unbeantwortet lassen und deren Ergebnisse nicht ohne weiteres auf Mitteleuropa übertragbar sind, da sie teilweise nur in Gefäßversuchen, in Feldversuchen unter nicht vergleichbaren klimatischen Bedingungen sowie an in Deutschland nicht angebauten Sorten ermittelt wurden.

Zielstellung der Arbeit

Erarbeitung von Aussagen zur Wirkung von Calcium auf die Produktqualität und Lagerfähigkeit von Kartoffeln für die industrielle Weiterverarbeitung.

Literatur:
Sulaiman, I. u. E. Pawelzik (2003): Einfluss der Calcium-Düngung auf die Mineralstoffzusammensetzung der Kartoffelknolle. In: VDLUFA-Schriftenreihe 56; VDLUFA-Verlag Darmstadt (im Druck)

Einfluß von Mikrowellen- und Hochfrequenzbehandlung auf Qualitätsmerkmale von Ölsaaten und seinen Verarbeitungsprodukten
(E. Pawelzik, Masterstudierende in Kooperation mit Institut für Agrartechnik)

Durch eine Mikrowellen-Vorbehandlung können die Verarbeitungseigenschaften von Rapssamen und die Gewinnbarkeit von Öl beeinflußt werden. Im Rahmen unserer Untersuchungen wird den Auswirkungen dieser Behandlung auf die Samen- und Ölqualität weiterer Ölsaaten nachgegangen. Dabei werden nicht nur Inhaltsstoffveränderungen, sondern auch das Verhalten von relevanten Enzymen untersucht sowie die Lagerfähigkeit von behandelten Ölsaaten beurteilt.

Literatur:
Oberndorfer, C., I. Irfan, E. Pawelzik & W. Lücke (1998) Unkonventionelle Vorbehandlung von Rapssaat zur Ölgewinnung.- Landtechnik 53 (5), 302-303.
Ebrahim-Nesbat, F., C. Oberndorfer, E. Pawelzik & W. Lücke (1998) Microstructural changes in rapeseeds caused by different methods of thermal pretreatment.- Fett/Lipid 100 (8), 398.
Irfan, I. & E. Pawelzik (1998) Influence of rape seed treatment by microwave and radio-frequency on oil quality.- Fett/Lipid 100 (8), 372.
Irfan, I., C. Oberndorfer, E. Delgado, E. Pawelzik & W. Lücke (1998) Phospholipid content in oil after mechanical pressing of microwave and conventional oven treated rape seeds.- Fett/Lipid 100 (8), 396.
Irfan, I. & E. Pawelzik (1999) The effect of rapeseed treatment by microwave and radio-frequency application on oil extraction and oil quality Part II. Influence on oil quality. Fett/Lipid 101(5), 168-171.
Oberndorfer, C., E. Pawelzik u. W. Lücke (2000): Prospects for the application of dielectric heating process in the pre-treatment of oilseeds. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 102 (487-493).

Identifizierung und Charakterisierung der Enzyme von Fusarium spp. hinsichtlich ihres Einflusses auf die Qualität von Weizenerntegut
(J. Wang, E. Pawelzik in Kooperation mit Prof. Dr. G.A. Wolf, Institut für Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz) - abgeschlossen

Der Befall von Weizen mit den phytopathogenen Pilzen der Gattung Fusarium ist ein Problem, das in den letzten 15 Jahren vor allem aufgrund eines verstärkten Maisanbaues, reduzierter Bodenbearbeitung, der Verwendung kurzstrohiger Sorten sowie der regelmäßigen Anwendung von Wachstumsregulatoren zunehmend an Bedeutung gewonnen hat. Im Rahmen bisheriger Arbeiten wurde Winterweizen mit unterschiedlichem Befallsgrad (Bonitur des Ährenbefalls oder Menge der Pilzproteineinheit (PPE) in Weizenmehlproben) hinsichtlich der Aktivität von extra zellulären Enzymen, die an der Penetration der pflanzlichen Zellwand und dem Abbau von Inhaltsstoffen im Korn beteiligt sind, untersucht. Aus bisherigen Publikationen und eigenen Arbeiten geht auch hervor, dass einige durch Pilze verursachte Qualitätsveränderungen nur unzureichend oder überhaupt nicht mit den herkömmlichen Methoden zur Qualitätsbeurteilung erfasst werden können.

Aufgrund der beschriebenen Auswirkungen des Pilzbefalls in Hinblick auf die Verarbeitungseigenschaften von Weizen ist es erforderlich, Methoden zur schnellen und eindeutigen Erkennung der Auswirkungen des Pilzbefalls zu entwickeln. Hierzu ist es zunächst notwendig, detaillierte Kenntnisse über die pilzlichen Enzyme, ihre Wirkungsweise, Spaltprodukte sowie die physikochemischen Parameter der Enzymwirkung zu erlangen.

Literatur:
Pawelzik, E., Wang, J., Weinert, J. & G.A. Wolf (2000): Weizenqualität und Fusarienbefall. VDLUFA-Schriftenreihe 53; VDLUFA-Verlag Darmstadt
Wang, J., Lege, A., Wolf, G.A., Pawelzik, E. (2002): Amylasen- und Proteasen-Aktivität in Winterweizen nach Fusarienbefall. VDLUFA-Schriftenreihe 55; VDLUFA-Verlag Darmstadt

Charakterisierung der Ballaststoffe und Proteine von Pseudocerealien und ihre Verwendung als protective Wirkstoffe
(E. Pawelzik, S. Thanapornpoonpong, in Kooperation mit S. Gorinstein, Hebräische Universität Jerusalem, Israel)

Pseudocerealien sind in einer Reihe von Entwicklungsländern aufgrund ihres hohen Nährwertes wichtige Bestandteile der täglichen Nahrung und werden auch in Industrieländern zur Erweiterung der Produktpalette von industriell hergestellten Lebensmitteln zunehmend interessant. Aus ernährungsphysiologischer Hinsicht sind neben hohen Vitamin- und Mineralstoffgehalten vor allem der Proteingehalt und die Proteinzusammensetzung sowie die Hemicellulosen, welche als Ballaststoffe wirken, von Interesse.

Im Rahmen des Projektes sollen jeweils mehrere Genotypen von Amaranth und Reismelde bei unterschiedlicher Stickstoffversorgung angebaut und insbesondere hinsichtlich ihrer Hemicellulosen und Proteine untersucht werden.

Schwerpunkte der Untersuchungen sind: Qualität der Proteine in Pseudocerealien; Ermittlung des Zusammenhangs zwischen strukturellen und funktionellen Eigenschaften sowie dem Nährwert der Proteine; Charakterisierung der Hemicellulosen der Pseudocerealien.

Aus den Untersuchungen sollen auch Erkenntnisse zum Einfluss der Stickstoffdüngung auf die Produktqualität von Amaranth und Reismelde gezogen werden.

Literatur:
Gorinstein, S. Delgado-Licon, E., Pawelzik, E., Permady, H.H., Weisz, M., Trakhtenberg, S. (2001): Characterization of Soluble Amaranth and Soybean Proteins Based on Fluorescence, Hydrophobicity, Electrophoresis, Amino Acid Analysis, Circular Dichroism, and Differential Scanning Calorimetry Measurements. J. Agric. Food Chem. 49: 5595-5601.
Gorinstein, S., Pawelzik, E., Delgado-Licon, E., Haruenkit, R., Weisz, M. and Trakhtenberg, S. (2002): Characterisation of pseudocereal and cereal proteins by protein and amino acid analyses. J. Sci Food and Agric. 82: 886-991.
Gorinstein, Shela, Kazutaka Yamamoto, Shoichi Kobayashi, Hajime Taniguchi, Elke Pawelzik, Efren Delgado-Licon, Yue Shaoxian, Sun Hongliang, Alma Leticia Martinez Ayala and Simon Trakhtenberg. 2003. Interrelationship between electrophoretic characteristics of pseudocereal and cereal proteins and their microscopic structure for possible substitution based on nutritional evaluation. Intern. J. Food Sci. Nutr. 54, 6, 427-435.
Thanapornpoonpong, S. u. E. Pawelzik (2003): Ertrag und Stickstoffaufnahme bei Amarant (Amaranthus sp.) und Reismelde (Chenopodium quinoa Willd). VDLUFA-Schriftenreihe 56; VDLUFA-Verlag Darmstadt (im Druck).
Thanapornpoonpong, S. u. E. Pawelzik (2003): Einfluss der Stickstoff-Düngung auf Fettgehalt und Fettsäurezusammensetzung in den Samen von Amarant (Amaranthus sp.) und Reismelde (Chenopodium quinoa Willd). VDLUFA-Schriftenreihe 56; VDLUFA-Verlag Darmstadt (im Druck).

Collection and evaluation of tuber legumes (Pachyrhizus erosus and Vigna vexillata) for sustainable agriculture use
(P. Kale, E. Pawelzik; gemeinsames Projekt mit H. Becker, Institut für Pflanzenbau und –züchtung und I. Anas, IPB Bogor, Indonesien)

Im Rahmen der züchterischen Bearbeitung von Yam-Bohnen werden die Qualität der Knollen unterschiedlicher Genotypen, die an verschiedenen Standorten angebaut wurden, untersucht sowie potentielle Verarbeitungsmöglichkeiten erprobt.

Literatur:
Zanklan, S. A., P. Kale, E. Pawelzik, J. Heinzemann, H. C. Becker u, W. J. Grüneberg (2003): Agronomic Evaluation of the Cultivated Yam Bean (Pachyrhizus spp. Germplasm) under West African Conditions. Proceedings of Deutscher Tropentag, 8. -10.10.03 Göttingen, p. 199
Karuniawan, A., I. Anas, P. Kale, J. Heinzemann, H.C. Becker u. W.J. Grüneberg (2003): Status of under-utilised tuber legumes yam bean and wild cow pea in Indonesia. Proceedings of Deutscher Tropentag, 8. -10.10.03 Göttingen, p. 187

Einfluss vom Salzstress auf die Physiologie und Qualität der Erdbeeren
(A.J. Keutgen)

Beim Erdbeeranbau in hydroponischen Kulturen in Gewächshaus stellt der Salzstress häufig ein Problem dar. Er führt zu einem geringeren vegetativen Wachstum der Pflanzen, Blattnekrosen, geringerer Fruchtzahl und geringerem Ertrag, sowie zu unbalancierter Inhaltsstoffzusammensetzung in der Frucht.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Fruchtqualitätsveränderungen unter Salstress zu erfassen sowie die Abwehrmechanismen der Erdbeere zu erforschen. Von besonderer Interesse sind die antioxidative Kapazität der Pflanze (Vitamin C und E, Phenole, diverse Enzyme z.B. SOD, POX, Glutathion), die Membranstabilität sowie Pektinsubstanzen und deren Bedeutung für die Resistenz bzw. Empfindlichkeit auf Salzstress.

Literatur:
Saied, A., A. Keutgen, N. Keutgen and G. Noga (2002): Sortenspezifische Unterschiede in der Salztoleranz der Erdbeersorten Elsanta und Korona. 39. Gartenbauwissenschaftliche Tagung, Braunschweig, 27.02.-01.03. 2002, BDGL – Schriftenreihe Band 20, 91.
Keutgen, A. u. E. Pawelzik (2003): Einfluss von Salzstress auf die Qualität von Erdbeerfrüchten der Sorten "Korona" und "Elsanta". In: VDLUFA-Schriftenreihe 56; VDLUFA-Verlag Darmstadt (im Druck)

Die Auswirkung von Herbiziden auf qualitative Eigenschaften und die Lagerfähigkeit von Speisekartoffeln
(E. Pawelzik in Kooperation mit Prof. Dr. Ilona Rogozinska, Universität für Technologie und Landwirtschaft Bydgoszcz, Polen)

Im Rahmen eines gemeinsamen Projektes wird der Einfluß verschiedener Herbizide an mehreren Kartoffelsorten deutscher und polnischer Herkunft auf den Gehalt an wertgebenden Inhaltsstoffen sowie die Lagerfähigkeit untersucht.

Stoffwechsel von Stickstoffverbindungen in der Kartoffel
(M.E.O. Elsayed, E. Pawelzik)