Arznei-, Gewürz- und Aromapflanzen

Arznei-, Gewürz- und Aromapflanzen

In diesem Forschungsschwerpunkt stehen eine Vielzahl an Kulturen und somit eine ebenso große Vielzahl an Forschungsthemen im Fokus. Aktuelle Kernthemen und Projekte werden auf dieser Seite vorgestellt.

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© Katharina Luhmer

Forschungsschwerpunkte

Eine Wissenschaftlerin und ein Wissenschaftler arbeiten hinter einer Glasfassade und mischen Chemikalien mit Großgeräten.
© Katharina Luhmer

Anbauoptimierung

Viele Arznei- und Gewürzpflanzen sind Nischenkulturen, über die begrenztes oder altes, fast vergessenes Wissen vorliegt. Daher gilt es dort immer noch Grundlagenforschung zu Fragen des Anbaus, bspw. Optimierung von Saatzeit, Saatstärke, Nährstoffzufuhr, Unkrautregulierung, Krankheits- und Schädlingsmanagement sowie Ernte und Nachernte zu beantworten.

Eine Wissenschaftlerin und ein Wissenschaftler arbeiten hinter einer Glasfassade und mischen Chemikalien mit Großgeräten.
© Katharina Luhmer

Trocknung

Nicht nur der Anbau der Arzneipflanzen hat einen maßgeblichen Einfluss auf die Qualität, auch die Prozesse ab dem Erntezeitpunkt spielen eine große Rolle für den Erhalt der Produkteigenschaften.

Daher forschen wir aktiv an den Einflüssen von Nachernteverfahren auf Parameter wie Produktfarbe, wertgebende und wertmindernde Inhaltsstoffe, Aroma und Mikrobiologie.

Eine Wissenschaftlerin und ein Wissenschaftler arbeiten hinter einer Glasfassade und mischen Chemikalien mit Großgeräten.
© Georg Völkering

Biodiversität

Viele Arznei- und Gewürzpflanzen bieten verschiedenen Insektengruppen durch ihr Angebot an Nektar und Pollen eine Nahrungsgrundlage, gleichzeitig profitieren die Pflanzen durch die Bestäubung.

Unterschiedliche Forschungsprojekte untersuchen daher die biodiversitätswirksamen Leistungen der Arznei- und Gewürzpflanzen.


Aktuelle Forschungsprojekte

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© Hanna Blum

Amobila

Arzneipflanzenanbau als Instrument einer modernen, ertragsorientierten und zugleich biodiversitätsfördernden Landwirtschaft; Teilvorhaben 2: Erhöhung der Ökosystemleistung im Praxisanbau

Zur Bestäubungsökologie der meisten Arznei- und Gewürzpflanzenarten (AGP) lagen bislang nur wenige wissenschaftliche Untersuchungen vor, welche Bestäubungswege vorkommen, welche Insekten die einzelnen Pflanzenarten besuchen, welchen Anteil sie an der Bestäubung haben und welchen Einfluss sie auf die Ertrags- und Qualitätsbildung ausüben. In Phase 1 des Vorhabens wurde modellhaft für drei Pflanzenarten eine große Vielfalt an blütenbesuchenden Insektenarten identifiziert, mit Rückschlüssen auf deren Eignung als generelle Bestäuber und damit auf ihre Bedeutung als ökosystemare Dienstleister. Phase 2 öffnet das Vorhaben für weitere Partner und berücksichtigt neben weiteren AGP und ihren spezifischen Fragstellungen umfänglich den Bereich der Transfermaßnahmen. Diese werden federführend durch die FH Südwestfalen, FB Agrarwirtschaft, auf allen Ebenen der Wertschöpfungskette durchgeführt. Während für Anbaupraxis, Fach- und Naturschutzberatung die Wissensvermittlung zur strukturellen Förderung von Bestäubern vorrangig sind, werden für die politischen Gremien Kennzahlen und Entscheidungshilfen bereitgestellt. Verarbeiter und Endverbraucher können sich über die verschiedenen blütenbesuchenden Insektenordnungen auf den Zielkulturen und deren Bedeutung für die Agrarökosysteme informieren. Die ökonomische und ökologische Bewertung des artenreichen Arzneipflanzenanbaus im Vergleich zu Alternativkulturen stellt für Anbauer wie auch für die Politik eine wichtige Entscheidungshilfe dar. Mit den methodischen Ansätzen sind Untersuchungen zur Ertragsrelevanz von gezielter Insektenförderung, der Optimierung der Produktionsverfahren sowie zur Biodiversitätsförderung vorgesehen. Die Identifizierung von Bestäuberinsekten und anderer Bestäubungswege sind auch unter dem Aspekt der Züchtung und Saatgutproduktion wichtig (Anis, Kamille). Weiterhin soll die Wirkung der Arzneipflanzen auf den Reproduktionserfolg von Bestäubern am Beispiel ausgewählter Wildbienenarten quantifiziert werden.

Weitere Infos zum Projekt:

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© BMEL
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© Birgit Bierschenk

Linovit

Innovative Ansätze zum Umgang mit qualitätsbildenden und qualitäts-mindernden Inhaltsstoffen von Lein und dessen Verarbeitungsprodukten mit dem Fokus auf Blausäure

Ob als Leinsaat, Leinschrot oder als Leinöl erfahren Leinprodukte einen steigenden Absatz und der Bedarf nach Rohware nimmt deutlich zu. Neue Technologien und das gesteigerte Interesse der Verbraucher an proteinreichen Lebensmitteln ermöglichen der Industrie, aus Nebenströmen der Rohstoffverarbeitung neue Produkte und funktionelle Lebensmittel zu kreieren. Neben den wertgebenden Inhaltsstoffen der Leinsamen und deren Verarbeitungsprodukten, können Leinsamen für den Menschen deutlich wertmindernde Inhaltsstoffe enthalten, welche im Sinne der Lebensmittelsicherheit minimiert werden müssen. Durch die Entölung der Saat erfahren nicht nur die wertgebenden Inhaltsstoffe des Leins im Presskuchen eine Anreicherung, sondern auch die problematischen. In dem geplanten Vorhaben sollen in der ersten Projektphase die qualitätswirksamen Faktoren entlang der gesamten Wertschöpfungskette dokumentiert und analysiert werden. Auf diese Weise können die Stellschrauben zur Anreicherung wertgebenden und Vermeidung wertmindernden Stoffe identifiziert werden. In der zweiten Phase wird die Blausäure, die als kritische Substanz immer weiter in den Fokus der Öffentlichkeit rückt, durch die Entwicklung von technologischen Prozessen auf der Verarbeitungsebene minimiert. Es werden technologische Verfahren zum Umgang mit der Risikosubstanz entwickelt, welche neben der Minimierung des Blausäuregehaltes gleichzeitig die Erhaltung der wertgebenden Faktoren sicherstellen. In der dritten Projektphase wird die Nutzung von Reststoffen aus dem Leinölverarbeitungsprozess hin zu neuen, funktionellen, proteinreichen Lebensmitteln untersucht.

Weitere Infos zum Projekt:

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© BMEL
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© Julian Elfers

QuAAP

Quality Assessment of Aromatic Plants by Hyperspectral and Mass spectrometric Methods

The use of hyperspectral data for quality assessment is an emerging field and holds great potential for the application at the interface of agronomy and food research. In this proposed research, quality parameters of the medicinal plant Mentha sp. will be evaluated from both the hyperspectral and biochemical approach with the aim of building valid models for quantification of important plant compounds non-invasively. The data generation is supported by field and greenhouse trials that will cover a range of environmental and management factors to provide a solid knowledge base for interpreting sensor data. The goal is a better understanding of the relations between genotypes, environment, management and biochemicals as well as hyperspectral sensor data. To achieve this goal, close collaboration between the INRES - Renewable Resources institute and the IEL groups of Food Chemistry and Molecular Food Technology are established. The translation of hyperspectral data to agronomic and biochemical traits can build a starting point for non-invasive quality assessment of medicinal and aromatic plants in producing and processing industries.

Weitere Infos zum Projekt:

Avatar Hubert-Schöler

Charlotte Hubert-Schöler

Gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder - EXC 2070 - 390732324

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© Liane Kahlert

QuaTro

Qualitätserhalt durch nachhaltige Trocknung von Arzneipflanzen: 
Teilvorhaben 1: Qualität in Trocknung und Nachernte

Ziel des Vorhabens ist die nachhaltige Trocknung von Arznei- und Gewürzpflanzen mit Fokus auf die Aspekte Produktqualität, Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit. Vor dem Hintergrund von Konkurrenzprodukten aus dem Ausland, den Herausforderungen des Klimawandels und steigenden Energiekosten, müssen regional produzierte Rohwaren sich insbesondere durch hervorragende Produktqualitäten (Farbe, Aroma, Wirkstoffe) bei möglichst ressourcenschonender Produktion abheben. Daher wird mit dem Projekt bei Trocknung und Nachernte angesetzt, um mittels modernster Wärmepumpen-Trocknungstechnik anhand der Modellkulturen von diversen Minzen, Tee-Hortensie und
chinesischer Brombeere im Detail die möglichen Stellschrauben zur Verbesserung der Problematik imBereich der Arznei- und Gewürzpflanzen zu erforschen. Neu ist dabei auch die Erarbeitung spezifischer Analysemethoden für flüchtige (ätherische Öle) sowie nicht-flüchtige (geschmacksmodulierende) Inhaltsstoffe, die unter anderem die Inkorporation von Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) und Ionenmobilitätsspektrometrie (IMS) in die Qualitätsüberwachung der Rohstoffe beinhalten. Um die Energiekosten der Trocknung zu senken, ist im Projekt weiterhin vorgesehen, die Möglichkeiten zur Energieeinsparung bei der Trocknung durch Wärmepumpen- und Teilumluftbetrieb für verschiedene Betriebsszenarien zu kalkulieren. Im Zusammenhang mit den betriebswirtschaftlich ermittelten Kosten und den Qualitätsanforderungen soll dies schließlich in einer Praxisbroschüre für Betriebe münden, die Handlungsempfehlungen für die nachhaltige Gestaltung betriebseigener Trocknungsanlagen beinhaltet

Weitere Infos zum Projekt:

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Liane Kahlert

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Marie Cremer

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© BMEL

Eine Wissenschaftlerin und ein Wissenschaftler arbeiten hinter einer Glasfassade und mischen Chemikalien mit Großgeräten.
© Katharina Luhmer

Mohnlandschaften

Im Forschungsprojekte REGIO-Mohn (2018-2021) entstand unter anderem die Bilder Serie MohnLandschaften 2020. Diese Aktion wurde vom Forschungsbereich Nachwachsende Rohstoffe der Universität Bonn, der Deutschen Bundesstiftung Umwelt, der OCS Vollkorn-Mühlenbäckerei GmbH und der Ölmühle Solling umgesetzt.

Diese Idee wurde weitergeführt, sodass sich aktuell die MohnLandschaften 2023 hier anschauen lassen.


Kontakt

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Dr. Katharina Luhmer

Leitung Arbeitsgruppe
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Hanna Blum

Projekte Amobila & Linovit
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Charlotte Hubert-Schöler

QuAAP Projekt

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Liane Kahlert

QuaTro Projekt
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Marie Cremer

QuaTro Projekt
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