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Selen (Se) zählt für den Menschen zu den essentiellen Mineralstoffen. Es ist für den Aufbau einer Gruppe von Proteinen erforderlich, die bei der Regulation der Schilddrüsenfunktion, bei der Immunabwehr und beim Schutz von Zellen vor oxidativem Stress eine wichtige Rolle spielen. In Deutschland und in vielen anderen Regionen der Welt wird Se häufig nur unzureichend mit der Nahrung aufgenommen, da die meisten Lebensmittel von Natur aus ausgesprochen arm an diesem Spurenelement sind. Bei suboptimaler Se-Versorgung steigt das Risiko für bestimmte Erkrankungen wie Darmkrebs, Leberkrebs und Schilddrüsenerkrankungen. Durch Applikation von selenhaltigen Düngern können Kulturpflanzen in die Lage versetzt werden, den im Boden nur limitiert verfügbaren Mineralstoff vermehrt aufzunehmen und in die Ernteorgane einzulagern (Biofortifikation). Langjährige Erfahrungen in Finnland zeigen, dass sich auf diesem Weg die Se-Versorgung der Bevölkerung nachhaltig verbessern lässt. Das Projekt „BiofortiSe“ verfolgt die Idee, Äpfel über eine Blattdüngung mit Se zu biofortifizieren und dadurch den gesundheitlichen Wert, die sensorische Qualität und die Haltbarkeit der Früchte zu steigern. Die Sondierungsphase des Vorhabens, über die hier berichtet wird, diente dazu, ein wissenschaftlich-technisches Untersuchungskonzept für die anschließende Machbarkeitsphase auszuarbeiten, experimentell-methodische Vorarbeiten durchzuführen sowie marktrelevante und rechtliche Aspekte mit Blick auf eine spätere Verwertung der angestrebten Innovation zu analysieren.
Testbehandlungen an Apfelbäumen der Sorte ˈRetinaˈ ergaben, dass der angestrebte Se-Gehalt von 10 – 20 µg Se je 100 g Frucht erreicht werden kann, wenn kurz vor der Ernte eine Blattdüngung mit 100 bis 150 g Se/ha in Form von Natriumselenat oder Natriumselenit erfolgt. Äpfel mit einem Se-Gehalt in dieser Größenordnung dürfen gemäß Verordnung (EG) Nr. 1924/2006 und Verordnung (EU) Nr. 432/2012 mit nährwert- und gesundheitsbezogenen Angaben beworben werden. Die Verbraucherakzeptanz von Se-biofortifizierten Äpfeln wurde im Rahmen einer Online-Konsumentenbefragung (n = 384) analysiert. Rund die Hälfte der Befragten sind im Zusammenhang mit der Ernährung schon einmal auf Selen gestoßen, assoziieren mit dem Element eine positive Wirkung auf den Körper und würden den Claim „Reich an Selen“ beim Kauf von Äpfeln positiv bewerten. Andere nährwertbezogene Claims wie „Selenquelle“ und „angereichert mit Selen“ empfanden die Teilnehmer weniger ansprechend. Unter den sechs für selenreiche Lebensmittel zulässigen Health Claims wurde die Auslobung „Trägt zu einer normalen Funktion des Immunsystems bei“ am besten bewertet. Bei einer direkten Auswahl zwischen einem Apfel mit hohem Selen-gehalt und einem selenhaltigen Nahrungsergänzungsmittel sprach sich eine große Mehrheit für den Apfel aus. Verwender von Nahrungs-ergänzungsmitteln, Vegetarier und Veganer kommen als potentielle Erstkäufer für Se-biofortifizierte Äpfel in Betracht. Insgesamt ist daher mit einem signifikanten Nachfragepotenzial für diese Produktinnovation zu rechnen. Laboruntersuchungen bestätigen Hinweise aus der Literatur, dass Natriumselenit das Wachstum von Penicillium expansum - einem wichtigen Fruchtfäuleerreger bei der Lagerung von Äpfeln - in vitro ab einer Se-Konzentration von 20 mg L-1 weitgehend hemmt. In vivo konnte weder mit Natriumselenit noch mit Natriumselenat eine entsprechende fungizide Wirkung nachgewiesen werden. Diese Se-Verbindungen unterliegen demnach nicht den Vorgaben des Pflanzen-schutzmittelgesetzes. Selen in Form von Natriumselenat kann gemäß der Düngemittelverordnung als Nebenbestandteil von Düngemitteln Verwendung finden. In der nachfolgenden zweijährigen Machbarkeitsphase des Projektes sollen eine praxisreife Verfahrenstechnik zur Se-Biofortifikation von Äpfeln und hierfür geeignete Blattdüngemittel in Kooperation mit Wirtschaftspartnern entwickelt werden. Ferner ist vorgesehen, den Einfluss von Se auf Qualität (z. B. Fruchtfleischfestigkeit, Zuckergehalt, Gehalt an sekundären Pflanzenstoffen), Geschmack und Lagerfähigkeit der Früchte zu untersuchen. Zur Vorbereitung der späteren wirtschaftlichen Verwertung sollen eine geeignete Markteintrittsstrategie für die Produktidee entwickelt und in Kooperation mit dem Lebensmitteleinzelhandel erste Markttests durchgeführt werden.
The present study investigates consumers’ acceptance of Se-biofortified apples, as well as Se health and nutrition claims that have been approved by the European Commission. Despite indications that such statements are more likely to be accepted if the carrier product itself has a healthy image, unprocessed fruits biofortified with Se have not been investigated in this context yet. Apples as the most frequently-consumed type of fresh fruit in Germany may offer the potential to improve the Se status of consumers when the produce is enriched with Se. Therefore, an online survey of 356 German adults was conducted to analyze different aspects that could affect the perception of and preference for the proposed product concept by consumers. The findings indicate a moderate acceptance of Se-biofortified apples, as well as of Se health and nutrition claims among the participants. Additional information about beneficial health effects of Se had a significant impact on consumer acceptance. People who regularly eat convenience food and prefer to buy apples at supermarkets were particularly attracted by the product idea. In conclusion, the results of the study indicate good prospects for a successful introduction of Se-rich apples in the German food market, if the produce is advertised with approved health and nutrition claims.
Selen ist ein essentielles Spurenelement, das der Mensch mit der Nahrung häufig in nicht ausreichender Menge aufnimmt. Insbesondere pflanzliche Lebensmittel wie Obst und Gemüse tragen bislang nur wenig zur Selenzufuhr bei. Grund hierfür sind die geringen Selengehalte in Böden Mittel- und Nordeuropas. Ein Ansatz zur Verbesserung der Selenversorgung des Menschen liegt in der agronomischen Biofortifikation: Durch gezielte Applikation von selenhaltigen Düngern werden Nahrungspflanzen in die Lage versetzt, den Mineralstoff vermehrt aufzunehmen und in den Ernteorganen einzulagern.
Zur Akzeptanz von biofortifizierten Lebensmitteln bei Verbrauchern in Deutschland liegen bislang nur wenige Erkenntnisse vor. Zur Klärung dieser Fragestellung wurde eine online-Konsumentenbefragung (n = 384) durchgeführt. Im Fokus standen dabei Frischäpfel, für die im Rahmen eines laufenden Forschungsprojektes eine geeignete Biofortifikationstechnik entwickelt werden soll. 52 % der Befragten sind im Zusammenhang mit der Ernährung schon einmal auf Selen gestoßen und assoziieren mit dem Element eine positive Wirkung auf den Körper; 40 % können Selen hingegen nicht einschätzen. 56 % der Befragten würden den Claim „Reich an Selen“ beim Kauf von Äpfeln positiv bewerten, schlechter schneiden die Claims „Selenquelle“ (31 %), „biofortifiziert mit Selen“ (18 %) und „angereichert mit Selen“ (10 %) ab. Unter den für selenreiche Lebensmittel (> 8,25 µg Se/100 g FM) zulässigen Health Claims werden am besten bewertet: „Trägt zu einer normalen Funktion des Immunsystems bei“ (76 %), „Trägt dazu bei, die Zellen vor oxidativem Stress zu schützen“ (69 %) und „Trägt zu einer normalen Schilddrüsenfunktion bei“ (67 %). Bevorzugte Lebensmittelgruppen, bei denen die Befragten eine Erhöhung des Selengehaltes ansprechend fänden, sind Obst (68 %), Gemüse (59 %) und Getreide (36 %).
Rund 17 % der Befragten konsumieren regelmäßig Nahrungsergänzungsmittel, weitere 4 % bei gesundheitlichen Beschwerden. Bei einer direkten Auswahl zwischen einem Apfel mit hohem Selengehalt und einem selenhaltigen Nahrungsergänzungsmittel spricht sich eine große Mehrheit (91 %) für den Apfel aus. Verwender von Nahrungsergänzungsmitteln werden daher neben Vegetariern und Veganern als potentielle Erstkäufer für Selen-biofortifizierte Äpfeln eingestuft. Selen steht nach Magnesium, Calcium und Zink auf Platz 4 der am häufigsten über Nahrungsergänzungsmittel supplementierten Mineralstoffe. Der Gesamtumsatz an Nahrungsergänzungsmitteln beträgt in Deutschland derzeit rund 1,1 Mrd. Euro pro Jahr.
Apples are the most important fruit crop grown in Germany. As with most food of plant origin, the selenium (Se) content of apples is relatively low and thus the fruits contribute little to human Se intake. The objective of this study was to investigate whether apples are suitable for Se biofortification programs, both from an agronomical and a consumer point of view.
Apple trees were sprayed with different doses of sodium selenite and sodium selenate, respectively. The Se content in fruits was analyzed by graphite furnace AAS. The consumer survey, including 384 respondents, was performed online and based on a questionnaire with 32 items.
The targeted selenium content in apple fruits (10 – 20 µg Se/100 g fm) was achieved by a single foliar spray of 100 – 150 g Se/ha both with selenite and selenate. At this enrichment level of Se, the use of nutritional and health claims is approved according to regulations (EC) No 1924/2006 and (EU) No 432/2012, respectively. About 52% of all consumers questioned expect selenium in food to have a positive impact on human health and 56% would appreciate apples offered with the claim “rich in selenium”. Among the health claims, the statement “Se contributes to the normal functioning of the immune system” was most attractive for those questioned (76%).
With regard to the promising results of our preliminary spray trials, and the predominantly positive consumer perception of Se enriched fruit produce, it seems to be worthwhile to develop an appropriate Se biofortification technique for apples.
Der Apfel ist im Anbau und Konsum die bedeutendste Obstart in Deutschland. Durchschnittlich 25 kg Äpfel verzehrt jeder Bundesbürger im Laufe eines Jahres. Die Früchte sind dabei nicht nur ein praktischer Snack für Zwischendurch, sondern vor allem auch gesund. In und unter der Schale befindet sich eine Vielzahl an wertgebenden Inhaltsstoffen wie Vitaminen und bioaktiven Substanzen, denen eine wichtige Rolle bei der Vorbeugung verschiedener Krankheiten zugeschrieben wird. Ziel eines von der Hochschule Osnabrück initiierten Forschungsprojekts ist es, den gesundheitlichen Wert von Äpfeln noch weiter zu erhöhen. Im Fokus steht dabei das Spurenelement Selen. Es ist für den Menschen lebensnotwendig, wird aber mit der Nahrung häufig in nicht ausreichender Menge aufgenommen. Insbesondere pflanzliche Lebensmittel wie Obst und Gemüse tragen bislang nur wenig zur Selenzufuhr bei. Grund hierfür sind die geringen Selengehalte in den Böden Mittel- und Nordeuropas. Genau an dieser Stelle setzen die Überlegungen zu der angestrebten Verfahrens- und Produktinnovation an: Durch gezielte Gaben von selenhaltigen Düngern sollen Apfelbäume den Mineralstoff vermehrt aufnehmen und in die Früchte einlagern. Auf diesem Weg könnte nicht nur die Selenversorgung der Bevölkerung verbessert, sondern möglicherweise gleichzeitig auch die Fruchtqualität und Haltbarkeit der Äpfel gesteigert werden. Aus Untersuchungen an anderen Obstarten wie Pfirsich und Birne ist bekannt, dass bereits geringe Selengaben den Zuckergehalt und die Festigkeit der Früchte steigern können. Auf den Gehalt an wertgebenden sekundären Pflanzenstoffen wie z. B. Polyphenolen kann sich Selen ebenfalls positiv auswirken. In den Pflanzen selbst dienen diese Substanzen unter anderem der Abwehr pilzlicher Schaderreger. Im Rahmen des Forschungsprojekts soll daher auch geprüft werden, ob Früchte von selengedüngten Apfelbäumen während der Lagerung weniger anfällig gegenüber Fäulniserregern sind. Dann könnte eventuell der Einsatz von synthetischen Pflanzenschutzmitteln im Apfelanbau reduziert und so die Rückstandsbelastung in den Erzeugnissen vermindert werden.
Während der Sondierungsphase des Projekts (01.03.2016 - 31.03.2017) wurden unter anderem das wissenschaftlich-technische Untersuchungskonzept ausgearbeitet, technische Voruntersuchungen durchgeführt sowie marktrelevante und rechtliche Aspekte zur Realisierung der Produktidee analysiert. Testbehandlungen an Äpfel der Sorte ˈRetinaˈ ergaben, dass der angestrebte Selengehalt von 10 – 20 µg Se je 100 g Frucht erreicht werden kann, wenn kurz vor der Ernte eine Blattdüngung mit 100 bis 150 g Selen/ha in Form von Natriumselenat oder Natriumselenit erfolgt. Äpfel mit einem Selengehalt in dieser Größenordnung können mit nährwertbezogenen Angaben („reich an Selen“) und gesundheitsbezogenen Angaben (z. B. „Selen trägt dazu bei, die Zellen vor oxidativem Stress zu schützen“) beworben werden. Die Verbraucherakzeptanz von Selen-biofortifizierten Äpfeln wurde im Rahmen von 2 Focus-Gruppen-Diskussionen und einer Konsumentenbefragung untersucht. Wesentliche Erkenntnisse der quantitativen Online-Befragung (n = 384) waren: 52 % der Befragten sind im Zusammenhang mit der Ernährung schon einmal auf Selen gestoßen und assoziieren mit dem Element eine positive Wirkung auf den Körper; 40 % können Selen hingegen nicht einschätzen. 56 % würden den Claim „Reich an Selen“ beim Kauf von Äpfeln positiv bewerten, schlechter schneiden die Claims „Selenquelle“ (31 %), „biofortifiziert mit Selen“ (18 %) und „angereichert mit Selen“ (10 %) ab. Unter den für selenreiche Lebensmittel zulässigen Health Claims werden am besten bewertet: „Trägt zu einer normalen Funktion des Immunsystems bei“ (76 %), „Trägt dazu bei, die Zellen vor oxidativem Stress zu schützen“ (69 %) und „Trägt zu einer normalen Schilddrüsenfunktion bei“ (67 %). Bevorzugte Lebensmittelgruppen, bei denen die Befragten eine Erhöhung des Selengehalts ansprechend fänden, sind Obst (68 %), Gemüse (59 %) und Getreide (36 %). Rund 17 % der Befragten konsumieren regelmäßig Nahrungsergänzungsmittel, weitere 4 % bei gesundheitlichen Beschwerden. Bei einer direkten Auswahl zwischen einem Apfel mit hohem Selengehalt und einem selenhaltigen Nahrungsergänzungsmittel spricht sich eine große Mehrheit (91 %) für den Apfel aus.
Während der zweijährigen Machbarkeitsphase (01.04.2017 bis 31.03.2019) des Forschungsprojekts sollen die Verfahrenstechnik zur Biofortifikation von Äpfeln mit Selen bis zur Praxisreife entwickelt, hierfür geeignete Blattdünger-Prototypen formuliert sowie geeignete Markteintrittsstrategien für solche Produkte vorbereitet werden.
Die Studierendenzahlen in gartenbaulichen Studiengängen sind an vielen Hochschulstandorten in Deutschland stagnierend bis rückläufig. An den Fachhochschulen kommt der größte Anteil der Studienanfänger zumeist aus der Gartenbaubranche und verfügt bereits über eine abgeschlossene einschlägige Berufsausbildung. Da die Ausbildungszahlen im Gartenbau seit Jahren kontinuierlich sinken, ist nicht zu erwarten, dass dieses traditionelle Bewerberpotenzial zukünftig wieder zunehmen wird. Dieser Entwicklung steht ein anhaltend hoher Bedarf an Gartenbauingenieuren entgegen, der sowohl in der gartenbaulichen Produktion als auch in den vor- und nachgelagerten Wirtschaftsbereichen (z.B. Pflanzenzüchtung, Substrat- und Düngemittelindustrie, Gartenbauhandel) zu verzeichnen ist. Für die Standortsicherung und Entwicklung des Gartenbaus in Deutschland stellt sich daher die Herausforderung, im zunehmenden Wettbewerb um qualifizierte Nachwuchskräfte verstärkt auch neue Zielgruppen für ein Gartenbaustudium anzusprechen.
Biologieinteressierte Abiturienten stellen eine potenziell relativ große Bewerbergruppe dar. Jährlich nehmen rund 16.000 junge Menschen ein Studium im Bereich der Biowissenschaften auf. Im Rahmen der hier vorgestellten Studie wurden Gymnasiasten aus Osnabrück und Umgebung (n = 429), die in der Oberstufe Biologiekurse belegen, bezüglich ihrer Interessen, Informationsgewinnung und Ausrichtung bei der Studienplanung befragt. Rund 80 % der Befragten haben in der 11. Klasse oder früher begonnen, sich aktiv Informationen über Studien- und Ausbildungsmöglichkeiten einzuholen. Die am häufigsten verwendeten Informationsquellen sind Internetportale zur Studien- und Berufswahl. Als besonders nützliche Informationsquellen schätzen die Schüler außerdem „Praktika und Ferienjobs“ sowie „Persönliche Gespräche mit Eltern, Lehrern und sonstigen Bezugspersonen“ ein. 62 % der Schüler planen zum jetzigen Zeitpunkt ein Bachelorstudium. 36 % können sich ein Studium im Bereich der Biowissenschaften vorstellen oder haben sich bereits in dieser Richtung entschieden. In dieser Teilgruppe möchten sich 18 % gerne intensiver mit Pflanzen beschäftigen. Im Bereich der angewandten Pflanzenbiologie sind die Schüler insbesondere an der Züchtung von Pflanzen (45 %), an der Verarbeitung von Pflanzen zu Lebensmitteln (38 %), an der Pflanzenerzeugung im Freiland (36 %) sowie an der Entwicklung und Herstellung von umweltschonenden Pflanzenschutzmitteln (31 %) interessiert. Bei den Schülern, die sich ein Studium mit einer derartigen inhaltlichen Ausrichtung vorstellen können, stößt der Studiengangsname „Pflanzenbiologie“ mit 44 % auf das größte Interesse, „Pflanzenwissenschaften“ finden 21 % und „Gartenbau“ 14 % dieser Teilgruppe attraktiv.