Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung

Projekte in den Förderprogrammen des BMEL, betreut durch den Projektträger BLE (PT BLE)

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Titel: 'Entwicklung und Implementierung nachhaltiger Strategien zur Verbesserung von Lebensmittelsicherheit bei Erhalt der Nähstoffe durch Reduktion von Pilzbefall und Aflatoxin Kontamination in der Lebensmittelkette in Kenia als Modellregion für Sub-Sahara Afrika (AflaZ) - Teilvorhaben 3'
Titel (englisch): Analysis of aflatoxin biomarkers and characterization of the health status of dairy cows-Subproject 3
Beschreibung (dt.): AflaZ hat eine Verbesserung der Lebensmittelsicherheit und der Qualitätsstandards von Milch, Mais und den daraus hergestellten Produkten zum Ziel. Dabei dient Kenia als Modellregion, da es ein Hochrisikogebiet für Aflatoxinkontaminationen und Schimmelpilzbefall im Futter- sowie Lebensmittelbereich ist. Im Rahmen des AflaZ-Projektes sollen schnelle, effektive und nachhaltige Methoden entwickelt werden, um Pilzbefall und Aflatoxinkontamination sowohl auf dem Feld als auch im Lager zu erkennen, zu analysieren und effektiv zu reduzieren. Anhand eines Carry-over Versuches mit Milchkühen soll im Teilprojekt 3 die gesamte Lebensmittelkette, beginnend mit der Fütterung von Aflatoxin kontaminiertem Mais, bis hin zum fertigen Milchprodukt modellhaft abgebildet werden. Für die Diagnostik des Gesundheitsstatus der Milchkühe während des Fütterungsversuches werden insbesondere Blutproben herangezogen. Dabei wird ein Panel an klinisch-chemischen sowie hämatologischen Parametern bestimmt, welche es erlauben, neben den hepatotoxischen Effekten, auch mögliche Wirkungen auf den Energie-, Fett- und Proteinstoffwechsel sowie auf das differenzierte rote und weiße Blutbild zu erfassen. Zusätzlich sollen einzelne Lymphozytensubpopulationen (T- und B-Zellen) näher charakterisiert werden. Das in der Leber gebildete, hochreaktive Aflatoxinepoxid kann unter Addukt-Bildung die DNA schädigen. Diese DNA-Schädigungen können im Blut mit Hilfe des auf Gelelektrophorese beruhenden Comet-Assays nachgewiesen werden. Die Analyse von Biomarkern spielt für die Bewertung der Exposition eine wichtige Rolle und kann Aussagen über die Verteilung im Körper, die Metabolisierung und die Ausscheidung liefern, um eine Risikoabschätzung vornehmen zu können. Bei Milchkühen wird hier vor allem der Hauptmetabolit Aflatoxin M1 in der Milch herangezogen. Durch die Analyse weiterer Biomarker in Blut und Urin sollen Endpunkte einer Risikobewertung identifiziert werden.
Beschreibung (engl.): Maize and milk are food products, which are highly accepted and commonly consumed by the African population. However, both staples, livestock feed and milk, are frequently and heavily contaminated with fungal aflatoxins. This results in a constant exposure of the population to toxin levels far above the recommended limits. Nevertheless, the consumption of these products is steadily increasing. Therefore, AflaZ focusses on improving food safety and quality standards of milk, maize and its respective processed products. Within the frame of AflaZ, fast, effective and sustainable methods to monitor, to analyze and to reduce fungal infestation and aflatoxin contamination on field and in storage will be developed. Subproject 3 will use a carry-over experiment with dairy cows to model the entire food chain, starting with feeding aflatoxin-contaminated maize up to the finished dairy product. In particular, blood samples are analyzed to determine the health status of dairy cows during the feeding experiment. A panel of clinical-chemical and hematological parameters will be determined, which, in addition to hepatotoxic effects, allow to record the possible effects on energy, fat and protein metabolism as well as on the differentiated red and white blood count. In addition, selected lymphocyte subpopulations (T- and B-cells) will be characterized in more detail. The highly reactive aflatoxin epoxide produced in the liver is able to damage the DNA by adduct formation. Such DNA damage can be detected in the blood through comet assay based on gel electrophoresis. The analysis of biomarkers plays an important role in the assessment of exposure to aflatoxins and can provide information on its distribution in the body, metabolism and excretion for risk assessment. With regard to dairy cows, the well-established biomarker aflatoxin M1 in milk is typically used. The analysis of additional biomarkers in blood and urine allow the identification of endpoints for a risk assessment.
Laufzeit: Beginn: 01.11.2018 / Ende: 31.12.2021
Ausf. Einrichtung: Friedrich-Loeffler-Institut Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit - Institut für Tierernährung, Braunschweig
Themenfelder: Welternährung, global food security
Förderprogramme: Internationale Forschungskooperationen
Schlagworte: Milch, milk, Lebensmitteltoxikologie, food toxicology, Tiergesundheit, animal health, Ernährungssicherung, food security, Futtermittel, animal feed, Produktsicherheit, product safety, Schadstoffe / Toxine, poison / toxins, Mais, maize, Rinder, cattle, Pflanzenkrankheiten (Viren, Bakt., Pilze, Phytoplasmen), plant diseases (virusus, bacteria, fungi, phytoplasma)
Zielland: Kenia
Förderkennzeichen: 2816PROC13
Dokument zum Download: Projektsteckbrief_Abschluss_2021_eng.pdf (298,6 KB) Projektsteckbrief_Abschluss_2021_deutsch.pdf (413 KB)

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