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Archive for the ‘Bioökonomie/ Biotechnologie’ Category

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Die Milch macht’s – mit diesem Werbespruch sind Generationen von Kindern aufgewachsen, ebenso wie mit „dem Besten aus der Milch“. Bei den beworbenen Produkten durfte man allerdings gelegentlich leise zweifeln, was „das Beste aus der Milch“ sein sollte, handelte es sich doch in der Regel eindeutig um Süßigkeiten mit eher fraglichem ernährungsphysiologischem Wert.

Dabei enthält Milch eine ganze Menge ganz besonderer Inhaltsstoffe. So beschäftigen sich Forscher an der Universität Hohenheim mit funktionellen Peptiden, die aus Kasein-Vorstufen zugänglich sind und vielversprechende Eigenschaften mitbringen: Sie wirken blutdrucksenkend, immunmodulierend, oder sie steigern die Verfügbarkeit von Mineralien. Durch Verdauungsenzyme oder mikrobielle Fermentation lassen sie sich freisetzen; bis sie als wertvolle Zusatzstoffe für Lebensmittel zugänglich sind, ist es allerdings noch ein weiterer Weg, denn die Trennung von komplexen Proteingemischen ist alles andere als einfach.

Welche Ansätze die Wissenschaftler zur Fraktionierung von Peptiden verfolgen, stellt J. Hinrichs von der Uni Hohenheim beim Infotag „Neue techno- und biofunktionelle Eigenschaften in Lebensmitteln“ am 29. November 2019 in Frankfurt vor. K. Parschat von Jennewein Biotechnologie beschreibt in ihrem Vortrag die Rolle humaner Oligosaccharide. Mehr

Milch enthält aber nicht nur Proteine und Peptide, sondern auch Oligosaccharide. Diese sind arttypisch und äußerst vielfältig. In menschlicher Muttermilch sind mehr als 150 strukturell unterschiedliche humane Oligosaccharide (HMO) bekannt, die nach Laktose und Fett den drittgrößten Bestandteil von Muttermilch darstellen. Die Milch von Kühen, Schaften oder Ziegen weist 100-1000 mal geringere HMO-Konzentrationen auf – einer der Gründe, warum Stillen immer noch das Beste für Babies und „normale“ Kuhmilch für die ungeeignet ist. In der kindlichen Entwicklung tragen HMO zur Etablierung eines gesunden Darmmikrobioms bei und können das Risiko von bakteriellen und viralen Infektionskrankheiten mindern. Können Kinder nicht gestillt werden, fehlte ihnen dieser Faktor bisher, denn die Herstellung von komplexen Zuckern im industriellen Maßstab war bis vor kurzem nicht möglich. Doch seit kurzem stehen fermentative Verfahren zur Verfügung, mit denen zumindest einige HMO im Multitonnen-Maßstab hergestellt werden können. Erste klinische Studien weisen auf positive Effekte für die Säuglingsernährung hin (hier gibt’s mehr zum Thema).

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Nachwuchswissenschaftlerinnen und –wissenschaftler, die eine akademische Laufbahn anstreben, können sich ab sofort wieder um den Hochschullehrer-Nachwuchspreis der DECHEMA für Biotechnologie bewerben.

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Der Hochschullehrer-Nachwuchspreis für Biotechnologie wird jährlich vergeben. Mit ihm werden junge Hochschullehrerinnen und –lehrer ausgezeichnet, die sich sowohl wissenschaftlich profilieren als auch in der Lage sind, ihr Fachwissen in hervorragender Weise an Studierende zu vermitteln.

Dazu halten die Kandidatinnen und Kandidaten, die auf Basis der Unterlagen für die zweite Runde ausgewählt wurden, auf der Frühjahrstagung der Biotechnologen am 3. März 2020 in Frankfurt einen 30minütigen Fachvortrag mit anschließender Diskussion. Im Vortrag soll es um eigene Forschungsarbeiten gehen, insbesondere die Einleitung soll aber für Zuhörer auf dem Niveau eines Bachelor-Studierenden verständlich sein. Die Entscheidung über die Vergabe des Preises fällt eine Jury aus Mitgliedern des Lenkungskreises der DECHEMA-Fachgemeinschaft Biotechnologie unter Einbeziehung des Publikums-Votings.

Einzureichen sind neben Lebenslauf und Publikationsliste eine einseitige Kurzfassung des geplanten Vortrags.

Der Preis ist mit 1.500 Euro dotiert und wird von der DECHEMA-Fachgemeinschaft Biotechnologie vergeben. Einreichungsschluss ist der 5. November 2019.

Die Ausschreibungsrichtlinien und das Einreichungsformular unter
https://dechema.de/Hochschullehrer_Nachwuchspreis_Biotechnologie

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Die Stimmung war hervorragend beim 12. Bundesalgenstammtisch im September 2019 in Kiel. Sicher trug auch der Tagungsort dazu bei. Denn die ca. 120 Teilnehmer konnten nicht nur aktuelle Forschungsergebnisse erfahren und intensiv diskutieren, sondern in und rund um Kiel Algenkultivierung und – nutzung live erleben. Kiel hat sich in den letzten Jahren zu einer Hochburg für die Algenbiotechnologie entwickelt, und auf den angebotenenen fünf Exkursionen zu Unternehmen und Instituten in der Region konnten sich die Gäste selbst ein Bild von Forschung und Anwendung entlang der Wertschöpfungskette machen.

Auch im Vortragsprogramm hatten die örtlichen Aktivitäten ihren Platz. Dazu kamen Vorstellungen der neuen „Innovationsräume Bioökonomie“, namentlich  BaMS und BioBall, in denen Mikroalgen eine Rolle spielen werden. Weitere Sessions befassten sich mit der Nährstoffversorgung von Algenkulturen, den Wechselwirkungen zwischen Alge und Reaktorsystem und der Frage, wie man marktfähige Produkte auf Basis von Algen entwickelt.

Zusätzlich zu den Präsentationen konnten sich die Teilnehmer in der Posterausstellung einen Überblick über den Stand der Wissenschaft verschaffen.

Das nächste Treffen der Algencommunity wird im Rahmen der 34. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen vom 21.-14. September 2020 in Aachen stattfinden. Der Call for Papers öffnet Ende Oktober 2019.

Im Frühjahr 2021 findet dann in Wien der erste DACH-Algen-Kongress statt, der das Jahrestreffen des österreichischen Netzwerkes Algen und den deutschen Bundesalgenstammtisch in einer gemeinsamen Veranstaltung des DACH-Netzwerkes Algen bündelt.

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Precision Medicine – where Bioinformatics & Medical Informatics meet. That was the general topic for the German Conference on Bioinformatics in Heidelberg from 16-19 September 2019. Participants had a great time – not only with a lot of cutting-edge science, but also some rather unexpected discoveries…

The German Conference on Bioinformatics (GCB) is an annual, international conference devoted to all areas of bioinformatics and meant as a platform for the whole bioinformatics community. Recent meetings attracted a multinational audience with 250 – 300 participants each year.
In 2019, the conference focused on bringing physicians, bioinformatics & medical informatics together and aimed to showcase applications and opportunities beyond.

Everything is ready…

And here we go

Inspiring talks on cutting-edge science…

… lessons learned…

…and yes, cats!

Great atmosphere for the evening lecture

And the FaBI Dissertation Award goes to…

Dr. Kai Dührkop (Friedrich-Schiller-Universität Jena) received the Dissertation Award 2019 of the Bioinformatics Working Group (FaBI). He developed a highly performative, transdisciplinary method for the rapid identification of small molecules from tandem mass spectra. These are an important tool in medical analytics, metabolome research and the search for biomarkers in pharmaceutical research. Its focus are fragmentations of unknown molecules. New algorithms allow for the informatic registration of complex splits in mass spectra. By comparing numerous alternative disintegration pathways, the computer identifies the most plausible structures. Kai Dührkop’s methodology is the basis for analytical software that is now used in laboratories.

A group photo from above

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In der Logistik ist der Einsatz von Drohnen längst ein öffentlich diskutiertes Thema – von der Essenslieferung bis zum Versandhandel sollen autonome Transportdrohnen statt Pizza- oder Postbote die Bestellungen zur Haustür bringen. Auch in der Intralogistik von Unternehmen oder beim schnellen Transport von Blutproben laufen Versuche zum Drohneneinsatz. Nun sollen die fliegenden Helfer auch das Labor erobern.

Und sie klopfen schon an die Tür: Bei ThyssenKrupp Steel haben autonome Drohnen bereits die ersten Tests bestanden. Anstelle eines Werksmitarbeiters, der zweimal täglich mit dem PKW übers Werksgelände fährt, liefert eine autonom fliegende Drohne 

In einem Pilotversuch die Rohstoffproben zur zentralen Qualitätskontrolle und senkt dabei die Lieferzeiten um bis zu 70%.

Doch auch innerhalb des Labors könnten Drohnen wichtige Aufgaben übernehmen. Der Laborausrüster Hudson Robotics gab im April 2019 eine Entwicklungspartnerschaft mit Physical Sciences Inc (PSI) bekannt. Die beiden Unternehmen wollen gemeinsam neue Technologien für das Probenhandling entwickeln. Dabei sollen die Drohnen Proben innerhalb des Labors transportieren. Sie werden zudem an die Laborautomations-Software angebunden: So sollen die Drohnen zum richtigen Gerät dirigiert werden, wo sie ihre Proben abladen. Die Software startet die Messung; nach erledigter Arbeit holt die Drohne die Proben wieder am Messgerät ab.

Der Hersteller Scentroid sieht eine wesentliche Chance für den Einsatz von Drohnen auch bei der Probennahme und in-situ-Messung: In schwer zugänglichen Bereichen z.B. über Industrieanlagen können die Geräte nach Angaben der Firma bis zu 30 Chemikalien messen und schicken die Werte zusammen mit ihrer genauen Position an die Bodenstation.

Werden Drohnen das Labor der Zukunft prägen? Oder sind ganz andere Technologien ausschlaggebend für effizientere Workflows und bessere Integration in Prozessentwicklung und Produktion? Diskutieren Sie mit beim PRAXISforum Lab of the Future am 3. und 4. September 2019. Erfahren Sie von Herstellern und Anwendern, was heute schon „state of the art“ ist, und entwickeln Sie gemeinsam neue Ideen im Creativity Lab. Programm und Anmeldung unter https://dechema.de/FutureLab.html

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Kiel hat sich über die letzten Jahre und Jahrzehnte zu einer Hochburg der Algenforschung entwickelt. Und mittlerweile sind die ersten Unternehmen am Markt, die zeigen, dass sich mit Mikroalgen auch Geld verdienen lässt. Wir stellen die „Algenszene“ im hohen Norden vor.

Mit dem Meer kennt man sich aus in Kiel, der Landeshauptstadt an der Ostseeküste. Und so hat man das, was andernorts erst seit einigen Jahren als Zukunftstechnologie gilt, schon seit Jahrzehnten im Blick. Schlagzeilen, die Tourismusexperten Schweißperlen auf die Stirn treiben, sind für die Algenforscher Alltag: Denn in der Ostsee, genauer in der Kieler Förde, wird schon seit 2000 eine Algenfarm mit der Braunalge Laminaria saccharina betrieben. Durch die Kombination von Algen und Muscheln in einer marinen multitrophischen Aquakultur produziert die Kieler Meeresfarm nachhaltige Lebensmittel und Produkte für die Kosmetikherstellung in Bioqualität. Seit 2014 existiert zudem eine Forschungsplattform für die Offshore-Algenkultur, die in einem gemeinsamen Projekt der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), der Firma Coastal Research Management (CRM) und der Firma Sea & Sun Technology entwickelt wurde. CRM ist eine Plattform für unabhängige Experten im Küsten- und Meeresbereich. Mit über 250 Studien, Gutachten und Forschungsprojekten zählt sie zu den starken Akteuren auf diesem Gebiet.

Laminaria Saccharina (By Bjoertvedt – Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=37206632)
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„Es gibt keine einfachen Antworten und wenn, dann sind sie falsch“, sagte Dr. Klaus Schäfer, Vorsitzender der DECHEMA, zu Beginn des diesjährigen DECHEMA-Tages. Das trifft wohl auch auf die Frage nach dem Gentechnikrecht zu, die im Mittelpunkt der wissenschaftlichen Vorträge und der Podiumsdiskussion stand.

Die beiden Sprecher Prof. Dr. Christine Lang, Co-Vorsitzende des Bioökonomierates, und Prof. Dr. Christian Jung, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, waren sich einig, dass das Gentechnikrecht der EU neu geregelt werden müsse. Eine einfache Antwort ist das trotzdem nicht, denn die wissenschaftlichen Grundlagen und die öffentliche sowie politische Diskussion sind hochkomplex. 2018 hatte der EuGH Genome Editing mit CRISPR/Cas als Gentechnik eingestuft, so dass mit dieser Methode erzeugte Arten von Nutzpflanzen und -tieren strengen Zulassungsverfahren und der Kennzeichnungspflicht unterliegen, wenn sie als Lebensmittel in den Handel kommen sollen.

Doch CRISPR ist nicht gleich CRISPR: Es gibt verschiedene Möglichkeiten, mit der sogenannten „Gen-Schere“ unterschiedlich stark ins Erbgut einzugreifen. So können lediglich einzelne Sequenzen des Genoms gezielt verändert oder ausgeschaltet werden (CRISPR SDN1), um Pflanzen beispielsweise resistent gegenüber Schädlingen zu machen, ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber Trockenheit oder Hitze zu erhöhen oder den Stärkegehalt zu steigern. Bei dieser Methode wird kein fremdes Erbgut eingefügt. Es handelt sich also um Mutationen, wie sie auch auf natürliche Weise oder durch klassische Mutagenese, z.B. durch den Einsatz von  Strahlung oder Chemikalien, entstehen können. Klassisch erzeugte Mutationen werden zwar von der EU als Gentechnik eingestuft, unterliegen aber einer Ausnahmeregelung, so dass so produzierte Arten seit Jahren auf deutschen Tellern landen. Die Grapefruit Ruby ist ein Beispiel.

„Organismen, die mit CRISPR SDN1 entstehen, sind identisch mit Produkten, die mit älteren zugelassenen Verfahren erzeugt werden“, sagte Christine Lang. „Daher stellt sich die Frage, warum sie unterschiedlich sicher sein sollen, zumal CRISPR quasi keine Nebeneffekte hat, während bei spontanen Mutationen durch Bestrahlung tausende von Off-Target-Effekten entstehen.“ Auch Christian Jung unterstrich, dass von CRISPR keine höheren Gefahren ausgingen als von traditioneller Züchtung.

Podiumsdiskussion zum Thema Gentechnikrecht

In der Praxis werde es ohne Neuregelung bald zu rechtlichen Problemen kommen, so Christian Jung. Denn die meisten Länder, z.B. die USA, Japan oder Australien, sehen CRISPR nur dann als Gentechnik an, wenn das Erbgut stark verändert oder fremdes Genmaterial eingeführt wird. CRISPR SDN1 gilt dort nicht als gentechnische Veränderung und muss deshalb in diesen Ländern auch nicht gekennzeichnet werden. Doch ohne Kennzeichnung ist CRISPR im Produkt nicht erkennbar oder nachweisbar. Wie sollen Händler entscheiden, was sie importieren dürfen und was nicht, um die Regularien und Kennzeichnungspflicht in Europa einzuhalten?

Prof. Dr. Christian Jung, Prof. Dr. Christine Lang und Prof. Dr. Kurt Wagemann auf dem Podium beim DECHEMA-Tag 2019

Ein anderes Argument für eine Neuregelung des EU-Gentechnikrechts sind die Vorteile von CRISPR. Das Verfahren ist sehr präzise, schnell und dadurch günstiger als klassische Züchtungsmethoden oder die älteren Verfahren der Mutagenese. Angesichts der wachsenden Weltbevölkerung wird es immer wichtiger, ertragreichere und widerstandsfähigere Arten zu züchten. Außerdem können Lebensmittel durch CRISPR gesünder werden, erklärt Christine Lang, wenn geneditiertes Soja beispielsweise weniger ungesunde Transfette bildet oder weniger Pflanzenschutzmittel nötig sind, weil Pflanzen durch die gezielte Mutation vor Schädlingen geschützt sind. Nützliche Anwendungen, die in der EU durch das Urteil des EuGH nicht mehr erforscht und entwickelt werden, so Christian Jung. Damit die Vorteile genutzt und Risiken gleichzeitig vorgebeugt werden können, sei eine Neuregelung nötig. Dafür empfiehlt der Bioökonomierat u. a. abgestufte Genehmigungs- und Zulassungsverfahren und dass die Anwendung von Genome Editing registriert und überwacht wird.

Am Ende des DECHEMA-Tages steht die Erkenntnis: Um zu Lösungen zu kommen, die Umwelt und Verbraucher zu schützen und gleichzeitig Forschung und Innovation zu ermöglichen, müssen noch viele Antworten gefunden werden. Eine Aufgabe, an der sich Politik, Wissenschaft und Gesellschaft beteiligen müssen.

Sie möchten mehr über die Aktivitäten der DECHEMA im Bereich Bioökonomie und Biotechnologie erfahren? Besuchen Sie unsere Themenseite oder abonnieren Sie unseren kostenfreien Newsletter – damit bleiben Sie immer auf dem Laufenden!

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