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{"title":"Untersuchungen zum Einfluss einer Mikroorganismen-Mischung als Fischmehlund Fischölalternative in Mastfutter für Speisefische – Vergleich von Regenbogenforelle (Oncorhynchus mykiss) und Zander (Sander lucioperca) aus deutscher Aquakultur","authors":"Michaela Schafberg,&nbsp;Prof. Dr. Sascha Rohn","doi":"10.1002/lemi.202552229","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/lemi.202552229","url":null,"abstract":"<p>Unter Berücksichtigung der Aspekte Umwelt- und Klimaschutz ist es im Besonderen wichtig, Rohstoffe für Futter- und Lebensmittel neu zu bewerten bzw. alternative Produktionssysteme und Rohstoffe zu entwickeln. Im Bereich von Fischfuttermitteln wird weit langem die Nutzung von Fischmehl und -öl, produziert entweder aus Beifang oder minderwertigen Aquakulturen, kontrovers diskutiert, da sie vorgenannten Aspekten entgegenstehen. Ein Teil des Ertrages des weltweiten Fischfangs mündet in der Herstellung von Fischmehl und -öl für die Futtermittelindustrie, wobei ein steigender Bedarf an Fischfuttermitteln einer konstanten bzw. sinkenden Produktion der genannten Inhaltsstoffe gegenübersteht. Aus Nachhaltigkeitsgründen ist die Fischfuttermittelindustrie bestrebt, den Anteil von Fischmehl und -öl in Alleinfuttermitteln für Fische, insbesondere durch pflanzliche Substitute zu reduzieren. Die Suche nach pflanzlichen Substituten war bisher nur teilweise erfolgreich, da die Endproduktqualität nicht gewährleistet ist (u.a. durch einen sehr geringen Anteil an hochungesättigten Fettsäuren - PUFA). PUFA und andere essentielle Nährstoffe, z.B. Carotinoide werden von marinen Fischen nicht selbst synthetisiert, sondern aus Primärproduzenten (Algen u.a. Phytoplankton) bzw. über Sekundärproduzenten (Zooplankton) aufgenommen.</p><p>Ein weiterer Ansatz, um eine Minimierung dieser Rohstoffe vornehmen zu können, wäre die effiziente und marktgerechte Herstellung von hochwertigen Fischfutterzusatzstoffen auf der Basis von Mikroorganismen (z.B. Hefen und Mikroalgen) zur Reduktion des Bedarfs von Fischmehl und -öl für eine nachhaltigere Aquakultur zur Zucht von ernährungsphysiologisch hochwertigen Fischen. Neben traditionellen PUFA-reichen Seefischen (z. B. Makrele, Hering, Sardine, Thunfisch, Lachs), besitzen PUFA-arme Binnenfische, wie Karpfen, Zander, Regenbogenforellen o.a., eine wichtige Bedeutung für die Humanernährung. Der PUFA-Gehalt der Binnenfische kann durch Zugabe über neue Fischfutter angereichert werden.</p><p>Mit der Entwicklung solcher, auf biotechnologischer Basis produzierten Ersatzstoffen, könnten innovative Fischfuttertrockenpräparate mit optimierter bioaktiver Wirkung hergestellt werden. Futtermittel- und Speisefischqualität müssen jedoch individuell bewertet werden. Besonders die Bedingungen der Futtermittelherstellung können das erarbeitete Inhaltsstoffprofil der einzelnen Rohstoffe wieder signifikant verändern.</p><p>Ziele dieser Arbeit waren die Entwicklung verschiedener Methoden zur Bewertung der Futtermittelqualität mikroorganismen-basierter alternativer Fischfutter und der Fischqualität, die Anwendung dieser Methoden für unterschiedliche erzeugte (gefütterte) Fische und die Untersuchung der Stabilität einzelner Inhaltsstoffe unter den Bedingungen der Fischfuttermittelherstellung.</p>","PeriodicalId":17952,"journal":{"name":"Lebensmittelchemie","volume":"79 S2","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2025-06-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"144323395","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Development of a Bioprocess for Squalene Production in Thraustochytrids","authors":"Lina Schütte,&nbsp;Prof. em. Dr. Ralf G. Berger","doi":"10.1002/lemi.202552232","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/lemi.202552232","url":null,"abstract":"<p>Squalene is a natural triterpene that has many applications in the pharmaceutical, cosmetic and food industry. The current production of this natural substance is problematic, as deep sea sharks are hunted for its extraction from shark liver oil. Extraction from certain lipid-rich plants is possible, but requires large amounts of land, is seasonal and runs the risk of competing with food production. Therefore, this work deals with an alternative approach: The biotechnological squalene production by marine eukaryotes belonging to the thraustochytrid family.</p><p>Thraustochytrids are unicellular eukaryotes that occur in marine habitats and are able to produce large amounts of lipids and store them in their cells. The proportion of squalene in the total lipid depends heavily on the chosen cultivation conditions.</p><p>In this work, the influence of oxygen-limiting conditions on the growth and squalene productivity of the wild-type <i>Schizochytrium</i> sp. S31 was investigated. For this purpose, the organism was cultivated in shake flasks and in a bioreactor using different cultivation strategies. Respiratory activity was monitored in both cultivation systems by analysing the gas composition of the exhaust gas or the headspace in real time. During fed-batch cultivation under oxygen-limiting conditions, a squalene yield of 1.1 g/L was achieved.</p><p>With the aim of a more cost-effective biotechnological production of squalene and the development of a circular process, the second part of this work dealt with the use of potential side streams as medium substitutes. The complex nitrogen source of the cultivation medium used for thraustochytrids was successfully replaced by biomass from the cultivation of the basidiomycete <i>Pleurotus ostreatus</i>. An extract rich in nitrogen sources was produced from the fungal components, especially the fungal mycelium, by enzymatic hydrolysis. The clarified extract was then used to cultivate the thraustochytrid <i>Schizochytrium</i> sp. S31 and its influence on growth and squalene productivity was determined.</p><p>Overall, this work demonstrated the positive influence of oxygen-limiting conditions on the squalene productivity of a thraustochytrid in different cultivation systems. In addition, it was shown for the first time that residual biomass from the submerged cultivation of the basidiomycete <i>P. ostreatus</i> can replace media components in biotechnological squalene production.</p>","PeriodicalId":17952,"journal":{"name":"Lebensmittelchemie","volume":"79 S2","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2025-06-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"144323332","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"In Silico-Supported Methods for Sustainable and Targeted Isolation of Natural Compounds from Side-Streams of Food Production","authors":"Mats Florian Kiene,&nbsp;Prof. Dr. Peter Winterhalter","doi":"10.1002/lemi.202552207","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/lemi.202552207","url":null,"abstract":"&lt;p&gt;The aim of this thesis was to develop resource-saving, sustainable and toxicologically harmless processes for the extraction of bioactive natural substances from side-streams of food production that are intended for use in dietary supplements, cosmetics or pharmaceuticals. The “Conductor-like Screening Model for Real Solvents” (COSMO-RS), based on thermodynamic calculations, is a suitable in silico model to minimize the necessary preliminary tests. Natural Deep Eutectic Solvents (NADES) are generally formed by mixing hydrogen bond acceptors (HBA) and hydrogen bond donors (HBD) and represent a promising alternative to conventional extraction with solvents, which are often toxicologically questionable, highly flammable, and environmentally harmful.&lt;/p&gt;&lt;p&gt;First this study analyzed the phytochemical composition of peanut hulls (&lt;i&gt;Arachis hypogaea&lt;/i&gt;). As a result, the main compounds of an ethanolic peanut hull extract were first identified using high-performance liquid chromatography coupled with electrospray mass spectrometry (HPLC-ESI-MS). The targeted in silico-selection (COSMO-RS) of a suitable biphasic solvent system was then carried out to separate the main components of the extract using countercurrent chromatography (CCC). The chromatographic separation of the extract was performed by high-performance countercurrent chromatography (HPCCC) using the biphasic solvent system consisting of &lt;i&gt;n&lt;/i&gt;-hexane/ethyl acetate/methanol/water, whereby three flavonoids could be isolated. The successful in silico-selection of a biphasic solvent system for the isolation of flavonoids from an ethanolic peanut hull extract using HPCCC was described for the first time. The identity and purity of three isolated flavonoids were analyzed using HPLC-ESI-MS/MS and nuclear magnetic resonance spectroscopy (1D/2D-NMR).&lt;/p&gt;&lt;p&gt;Furthermore, in this thesis, the biphasic solvent system consisting of &lt;i&gt;n&lt;/i&gt;-hexane/ethyl acetate/methanol/water (HEMWat) was selected as a suitable system for the separation of stilbenoids from an ethanolic grapevine extract using an in silico-supported selection method (COSMO-RS). Subsequently, two stilbenoids were isolated by HPCCC using the &lt;i&gt;offline heart-cut&lt;/i&gt; technique. The identity and purity of the isolated stilbenoids were analyzed using HPLC-ESI-MS/MS and 1D/2D-NMR. In addition, a targeted extraction approach using NADES systems was applied to obtain a stilbenoid-containing extract from grapevine canes. For this purpose, an in silico-supported pre-selection (COSMO-RS) of customized NADES systems for the extraction of stilbenoids was made, which was described for the first time in this thesis. Several extraction methods were evaluated, and the ultrasonic-assisted extraction method was found to be the most promising due to its shorter extraction time. By using this method, an extraction yield comparable to that of conventional methods using ethanolic extractants was achieved.&lt;/p&gt;&lt;p&gt;This method of prior in silico-selection of NAD","PeriodicalId":17952,"journal":{"name":"Lebensmittelchemie","volume":"79 S2","pages":"S2-012-S2-014"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2025-06-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"144323429","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"NMR-based interaction studies of key aroma and taste active compounds and polymers in red wine\u0000 NMR-basierte Interaktionsstudien von Schlüsselaroma- und -geschmacksstoffen sowie Polymeren in Rotwein","authors":"Anna Gabler,&nbsp;Prof. Corinna Dawid","doi":"10.1002/lemi.202552245","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/lemi.202552245","url":null,"abstract":"<p>Wie beeinflussen die Polymere aus Rotwein dessen sensorische Wahrnehmung? Um diese Frage zu beantworten wurde ein analytischer Ansatz aus NMR-Studien und Humansensoriken entwickelt. Dabei wurden zuerst verschiedene Wechselwirkungsszenarien zwischen niedermolekularen, sensorisch aktiven Verbindungen und Polymeren identifiziert und anschließend durch chemische Kompositionsanalyse der komplexen Polymerfraktion auf molekularer Ebene charakterisiert. Die Ergebnisse können zukünftig dabei helfen, das Sensorikprofil von Rotwein gezielt zu verbessern.</p><p>How do the polymers in red wine influence its sensory perception? To answer this question, an analytical approach based on NMR studies and human sensory analysis was developed. First, different interaction scenarios between low-molecular-weight, sensory active compounds and polymers were identified and then characterized on a molecular level by chemical composition analysis of the complex polymer fraction. The results may help to improve the sensory profile of red wine in the future.</p>","PeriodicalId":17952,"journal":{"name":"Lebensmittelchemie","volume":"79 S2","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2025-06-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"144323458","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Quellen und Bioverfügbarkeit natürlicher Folate insbesondere in fermentierten Lebensmitteln","authors":"Lisa Obermaier,&nbsp;Prof. Dr. Michael Rychlik","doi":"10.1002/lemi.202552246","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/lemi.202552246","url":null,"abstract":"&lt;p&gt;Die Ziele des Dissertationsprojekts waren es, a) die bestehende SIVA um das 10-Formylfolat als zusätzliches Vitamer zu erweitern und zu validieren, b) die neue Methode auf eine Reihe bekannter und neuartiger Folatquellen anzuwenden, und c) in einer Pilotstudie die Folatbioverfügbarkeit eines fermentierten Milchprodukts zu bestimmen.&lt;/p&gt;&lt;p&gt;Das erste Ergebniskapitel widmet sich der Weiterentwicklung der bestehenden SIVA für Folate, dabei sollte das 10-Formylfolat integriert werden. Dieses Folat führt bisher ein gewisses “Schattendasein” in der Folatforschung, da keine physiologische Funktion beschrieben ist, es aber in Lebensmitteln einen z.T. beträchtlichen Anteil am Gesamtfolatgehalt aufweist. Die erweiterte Methode konnte dann erfolgreich validiert werden und ist seithem der neue Standard in unserer Gruppe.&lt;/p&gt;&lt;p&gt;Im zweiten Ergebniskapitel wird die Folatanalyse in (sub)tropischem Obst behandelt, und da zunächst in nichtkonventionellen, brasilianischen Früchten, die von einem brasilianischen Partner zur Verfügung gestellt wurden. Insbesondere die Pequi als hier unbekannte Frucht zeigte sich mit bis zu 1000 °g/100 g Gesamtfolat in der Trockenmasse als außerordentliche Folatquelle. Leider war die natürliche Varianz der Folatgehalte erheblich, wodurch eine entsprechende Vermarktung weitere Forschung erfordern würde. In zusätzlichen Untersuchungen konnte das Potenzial von weiteren subtropischen Früchten wie Guaven oder den Früchten des Erdbeerbaums als sehr gute Folatquellen bestätigt werden.&lt;/p&gt;&lt;p&gt;Das dritte Ergebniskapitel behandelt verschiedene Fermentationen von Lebensmitteln und deren Auswirkungen auf den Folatgehalt. Hier wurden Bierherstellung, Fermentation von Pilzen und von Milchsäurebakterien addressiert. Im Brauprozess wurde die Folatentwicklung über alle Prozessstufen verfolgt und als entscheidende Parameter wurde die Auswahl der Braugerste und der verwendeten Hefe gefunden. Bei der Fermentation durch Pilze zeigte insbesondere die Tempeh-Herstellung großes Potenzial, wobei auch hier die Auswahl der Hülsenfrucht als “Kulturmedium” entscheidend war. Die Milchsäurefermentation spielte dann eine wichtige Rolle im Kooperationsprojekt VITALAB, bei dem eine Co-Fermentation von Streptokokken und Bifidobakterien in Molke unter Zugabe eines Traubenkernextrakts die höchste „Biofortifikation“ mit Folat ergab.&lt;/p&gt;&lt;p&gt;Ausgehend von letzteren Molkenfermentationsprodukten wurden schließlich im vierten Kapitel die Bioverfügbarkeit der darin enthaltenen Folate in einer Humanstudie untersucht. In der in Kooperation mit dem Zentralinstitut für Ernährungs- und Lebensmittelwissenschaften (ZIEL) durchgeführten Humanstudie wurde das Molkeprodukt drei Probanden verabreicht. Leider erwies sich das angereicherte Molkegetränk in seiner Bioverfügbarkeit mit maximal 40 % als relativ niedrig. Daneben war die Varianz zwischen den Probanden sehr hoch, so dass dieses Konzept der Biofortifikation generell in Frage zu stellen ist. Gründe für die niedrige Bioverfügbarkeit ","PeriodicalId":17952,"journal":{"name":"Lebensmittelchemie","volume":"79 S2","pages":"S2-105-S2-106"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2025-06-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"144323459","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Influence of microorganisms and arbuscular mycorrhizal fungi on the metabolome of Lotus japonicus exudate\u0000 Einfluss von Mikroorganismen und arbuskulären Mykorrhiza-Pilzen auf das Metabolom von Lotus japonicus Exsudat","authors":"Sabrina Schalk,&nbsp;Prof. Dr. Thomas Hofmann","doi":"10.1002/lemi.202552247","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/lemi.202552247","url":null,"abstract":"&lt;p&gt;Die steigenden Anforderungen an die Landwirtschaft, einschließlich veränderter Umweltbedingungen, wachsender Konkurrenz um Ackerland und veränderten Verbraucherpräferenzen, erfordern innovative Ansätze in der Pflanzenzüchtung. Im Mittelpunkt stehen die Entwicklung stressresistenter Genotypen und die Verbesserung der Pflanzenerträge. Metabolomik-Studien liefern wichtige Erkenntnisse über pflanzliche Metaboliten, die Qualitätsparameter wie Nährwert, Geschmack, Textur und Toxizität beeinflussen. Insbesondere die Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und arbuskulären Mykorrhiza-Pilzen (AM) haben großes Potenzial zur Optimierung landwirtschaftlicher Systeme. Diese Symbiose fördert das Pflanzenwachstum und verbessert die Nährstoffaufnahme, ist jedoch durch den temporären Kollaps der Arbuskeln begrenzt.&lt;/p&gt;&lt;p&gt;Die vorliegende Arbeit untersucht die Auswirkungen der AM-Symbiose auf das Metabolom der Modellpflanze &lt;i&gt;Lotus japonicus&lt;/i&gt;. Mithilfe von Massenspektrometrie-Analysen und statistischen Auswertungen wurden Sojasaponine als Marker-Metaboliten identifiziert, die unter mykorrhizierten Bedingungen in höheren Konzentrationen auftreten. Diese wurden isoliert, mittels NMR-Experimenten strukturell charakterisiert und ihre fungiziden Eigenschaften gegenüber AM-Pilzen in Bioassays nachgewiesen. Eine selektive UHPLC-MS/MS-Methode wurde entwickelt, um Sojasaponine in verschiedenen Proben zu quantifizieren und deren Rolle in der Symbiose zu analysieren. Es zeigte sich, dass Mutanten mit reduziertem Sojasaponin-Gehalt eine verbesserte AM-Besiedlung aufwiesen, was deren potenziellen Einsatz in der Landwirtschaft unterstreicht.&lt;/p&gt;&lt;p&gt;Darüber hinaus wurde ein synthetisches Exsudat (SynEx) entwickelt, das primäre Metaboliten enthält, welche das Wachstum symbiotischer Mikroben (&lt;i&gt;Acidovorax delafieldii&lt;/i&gt;) fördern. Dieses ermöglicht zukünftige Studien zu den synergistischen Effekten von Mikroorganismen in der Rhizosphäre. Die Ergebnisse liefern neue Erkenntnisse über die Wechselwirkungen zwischen pflanzlichen Metaboliten, Mikroorganismen und AM-Pilzen und legen die Grundlage für nachhaltige Strategien zur Verbesserung von Ernteerträgen und funktionalen Lebensmitteln. Langfristig könnten diese Ansätze zu einer nachhaltigeren Landwirtschaft mit optimierten Pflanzensymbiosen beitragen.&lt;/p&gt;&lt;p&gt;The increasing challenges faced by agriculture, including shifting environmental conditions, heightened competition for arable land, and changing consumer preferences, demand innovative approaches in plant breeding. Central to these efforts are the development of stress-resistant genotypes and the improvement of crop yields. Metabolomic studies provide critical insights into plant metabolites that influence quality parameters such as nutritional value, flavor, texture, and toxicity. In particular, the interactions between plants and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) hold significant potential for optimizing agricultural systems. This symbiosis promotes plant growth and enhances ","PeriodicalId":17952,"journal":{"name":"Lebensmittelchemie","volume":"79 S2","pages":"S2-107-S2-108"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2025-06-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"144323460","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Geruchsaktive Verbindungen in Malzextrakten für die Backindustrie – Identifizierung, Quellen und Einfluss auf das Brotaroma","authors":"Nadine Sarah Rögner,&nbsp;Priv.-Doz. Dr. Martin Steinhaus","doi":"10.1002/lemi.202552252","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/lemi.202552252","url":null,"abstract":"&lt;p&gt;Malze und Malzextrakte haben in den letzten Jahren als qualitätsverbessernde Zutaten in der Backindustrie immer mehr an Bedeutung gewonnen. Flüssige Malzextrakte (Liquid Malt Extracts, LMEs) werden als natürliche Zutat zur Verbesserung der Enzymaktivität, der Farbe und des Aromas von Backwaren verwendet. Die vorliegende Arbeit befasste sich mit einem hellem und einem dunklem LME und deren Verwendung bei der Brotherstellung.&lt;/p&gt;&lt;p&gt;Das Aroma von hellem und dunklem LME zeigte neben einer starken malzigen Aromanote auch ausgeprägte honigartige, karamellartige, suppenwürzeartige, röstige und rauchige Noten, deren Intensität stark von der Malzextraktsorte abhing. Um den molekularen Hintergrund der Aromaunterschiede zu klären, wurden die flüchtigen Bestandteile aus beiden LMEs durch Lösungsmittelextraktion und Solvent-Assisted Flavor Evaporation (SAFE) isoliert und einer Aromaextraktverdünnungsanalyse (AEVA) unterzogen. Um die Ergebnisse des Screenings zu objektivieren, wurden wichtige Geruchstoffe mit Hilfe der Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS) und mit isotopensubstituierten Geruchsstoffen als interne Standards quantifiziert. Odor Activity Values (OAVs) wurden berechnet, um den Beitrag der einzelnen Verbindungen zum Gesamtaroma zu bewerten. Wichtige Geruchstoffe im hellem LME waren 3-(Methylsulfanyl)propanal, (&lt;i&gt;E&lt;/i&gt;)-β-Damascenon und 4-Ethenyl-2-methoxyphenol. Im dunklem LME wurden für Sotolon, 3-(Methylsulfanyl)propanal, (&lt;i&gt;E&lt;/i&gt;)-β-Damascenon, Essigsäure und Maltol hohe OAVs berechnet. Die ausgeprägte honigartige Note im Profil des hellen LME spiegelte sich im hohen OAV von Phenylacetaldehyd wider. Sotolon, Maltol und 2-Methoxyphenol, die bekanntermaßen durch thermische Reaktionen gebildet werden, wiesen im dunklen LME höhere OAVs auf, was mit den intensiven suppenwürzeartigen, karamellartigen und rauchigen Noten korrespondierte. Um die Aromaveränderungen während der Verarbeitung von Malz zu Extrakt zu untersuchen, wurden die geruchsaktiven Verbindungen zusätzlich im Pilsner Malz quantifiziert, das als Ausgangsmaterial für beide LMEs diente. Ein Vergleich der Konzentrationen im Malz und in den LMEs ergab sieben Verbindungen, die hauptsächlich bei der Malzextraktherstellung entstehen. Im hellen LME wurden (&lt;i&gt;E&lt;/i&gt;)-β-Damascenon und 4-Ethenyl-2-methoxyphenol und im dunklen LME Maltol, Sotolon, (&lt;i&gt;E&lt;/i&gt;)-β-Damascenon und 2 -Methoxyphenol als wichtige prozessinduzierte Geruchsstoffe identifiziert.&lt;/p&gt;&lt;p&gt;Um die Auswirkungen des LME-Zusatzes auf das Brotaroma zu untersuchen, wurden die flüchtigen Verbindungen von Brotkruste und Brotkrume, die ohne und mit Zusatz von dunklem LME hergestellt worden waren, einer AEDA unterzogen. Die Ergebnisse zeigten nur geringe Unterschiede zwischen den beiden Krusten, aber etwas größere Unterschiede zwischen den beiden Krumen. In der mit Zusatz von dunklem LME hergestellten Krume wurden höhere FD-Faktoren für Maltol und Sotolon ermittelt. Quantifizierungen und OAV-Berechnungen, die für das Referenzbro","PeriodicalId":17952,"journal":{"name":"Lebensmittelchemie","volume":"79 S2","pages":"S2-116-S2-117"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2025-06-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"144323465","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Identification of endogenous agonists of extra-oral bitter taste receptors","authors":"Florian Ziegler,&nbsp;PD Dr. Maik Behrens,&nbsp;Prof. Dr. Wilfried Schwab","doi":"10.1002/lemi.202552251","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/lemi.202552251","url":null,"abstract":"&lt;p&gt;In humans and other mammals, the detection and signal transduction of the taste qualities sweet, umami and bitter is mediated by G protein-coupled receptors. Besides the oral cavity, where they are responsible for a first evaluation of ingested food, their expression was further proven in several non-gustatory tissues like the gastrointestinal tract, the heart, and the respiratory tract. This knowledge hints to further physiological functions of taste receptors beside taste perception. However, nowadays only a few of these functions, and the involved agonists, are known.&lt;/p&gt;&lt;p&gt;As taste receptors are rather insensitive and in the case of bitter taste receptors, called TAS2Rs, the ingestion of high concentrations of bitter substances is avoided by their bitter taste, it is questionable whether compounds that are ingested by food will frequently reach non-gustatory TAS2Rs in concentrations sufficient for activation. Therefore, the question arises by which substances extra-oral bitter taste receptors are activated. One aim of this thesis was the elucidation of the potential of endogenous substances or metabolites to activate bitter taste receptors.&lt;/p&gt;&lt;p&gt;Nowadays, bioinformatics is an important tool in research. Modeling studies can be an appropriate alternative assisting in-vitro experiments to speed up the identification of potent endogenous agonists. Nevertheless, knowledge of receptor structures is a key requirement for accurate modeling. Until recently, no experimental structure of bitter taste receptors was elucidated. Therefore, receptor models were based on homology modeling with related G protein-coupled receptors, even though sequence identities are not completely overlapping. To contribute to improvement of receptor models, amino acid positions that are important for agonist binding and receptor activation were summarized in a review.&lt;/p&gt;&lt;p&gt;Furthermore, the conservation of receptor responses was investigated. In evolution, individuals, which have an advantage over their conspecifics, are selected. Therefore, conservation of agonists in species that divided millions of years ago can hint to the importance of these agonists. In recent studies, the activation of human TAS2R7 by di- and trivalent metal ions was shown. The expression of the one-to-one orthologous receptor of the vampire bat in a cell culture model showed the conservation of metal ion response in this species. This information may indicate that the excessive consumption of metal ions has a harmful effect on mammals and should therefore be avoided. Nevertheless, metal ions are involved in several processes in the body. For example, they act as cofactors in enzymes or as second messengers in cellular signaling cascades. Therefore, high metal ion concentrations can be present locally, which may result in activation of the TAS2R7 in non-gustatory tissues.&lt;/p&gt;&lt;p&gt;The bitter taste of the body fluid bile has long been known. To elucidate, which human bitter taste receptors are addres","PeriodicalId":17952,"journal":{"name":"Lebensmittelchemie","volume":"79 S2","pages":"S2-114-S2-115"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2025-06-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"144323469","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Charakterisierung von Fermentationsprodukten aus der Fermentation von Nebenströmen der Kakaoindustrie durch Pilze der Abteilung Basidiomycota","authors":"Victoria Steiß (geb. Klis),&nbsp;Prof. Dr. Holger Zorn,&nbsp;Prof. Dr. Peter Eisner","doi":"10.1002/lemi.202552224","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/lemi.202552224","url":null,"abstract":"&lt;p&gt;Der Kakaoanbau dient der Gewinnung von Kakaobohnen zur Herstellung von kakaohaltigen Produkten. Dabei fallen pro Kilogramm gewonnener Kakaobohnen zwischen sieben und neun Kilogramm Nebenströme an. Hierzu zählen die Fruchtschalen, die Bohnenschalen und das Fruchtfleisch (Pulpe). Der große Anteil an Restbiomasse, die schlechten Anbaubedingungen sowie die negativen Auswirkungen auf die Umwelt machen ein Umdenken im Kakaoanbau erforderlich. In dieser Arbeit wurde die Fermentation von Kakaofruchtschalen (CPH) und Kakaopulpe (KP) durch Speisepilze im Hinblick auf einen Einsatz im Lebensmittelbereich untersucht. CPH sind aufgrund ihrer nährstoffarmen Zusammensetzung und des hohen Faseranteils nicht direkt für die menschliche Ernährung einsetzbar. Nach einem initialen Screening auf Agarplatten sowie in Schüttelkolben zeigten Pleurotus salmoneo-stramineus sowie Fomitopsis pinicola die vielversprechendsten Ergebnisse für eine Nährwertaufwertung durch ihr Myzelwachstum. Die Medien- und Kultivierungsoptimierung umfasste die Supplementierung durch Natriumaspartat als Stickstoffquelle sowie die Fermentationsdauer. Eine achttägige Flüssigfermentation durch P. salmoneostramineus erhöhte den Rohproteinanteil von 7,7 auf 22,1 g · 100 g-1 TM, eine viertägige Flüssigfermentation durch F. pinicola erhöhte den Rohproteinanteil von 7,7 auf 17,5 g · 100 g-1 TM. Anhand der Aminosäureverteilung konnte über die essentiellen Aminosäuren die Proteinqualität bewertet werden. Hierfür wurde die Biologische Wertigkeit herangezogen. Diese lag für das Fermentat von P. salmoneo-stramineus bei 86 und für das Fermentat von F. pinicola bei 96 und war im Vergleich zu anderen pflanzlichen als auch tierischen Eiweißquellen sehr hoch. Durch die Fermentationen konnte kein Ligninabbau nachgewiesen werden. Aufgrund des hohen Ligninanteils in den Fermentaten ist ein direkter Einsatz der Myzel-Substrat-Komplexe in Lebensmitteln problematisch. Eine sinnvolle Alternative wäre die Isolierung des hochwertigen Proteins zum Einsatz in Lebensmitteln. Die hieraus resultierende Restbiomasse besteht zum größten Teil aus Lignin. Weiterhin wurde die Kakaopulpe mit dem Ziel der Ausbildung interessanter Aromastoffe fermentiert. Die durch Pilze biotechnologisch hergestellten Aromastoffe werden als natürliche Aromastoffe klassifiziert. Vier Pilze der Gattung Laetiporus zeigten Aromaveränderungen hin zu tropisch-fruchtigen Noten, wie Kokos, Maracuja, Pfirsich und Mango, obwohl diese Pilze für die Ausbildung würziger, fleischartiger Noten bekannt sind. Durch eine 48stündige Flüssigfermentation von 10% Kakaopulpe in Trinkwasser mittels Laetiporus persicinus wurde ein ansprechendes Getränk entwickelt, das in einem sensorischen Panel mit einer Präferenz von 4,2 von 5,0 möglichen Punkten im Geschmack bewertet wurde und mit 1,34 g · 100 mL-1 Gesamtzucker als zuckerarm und alkoholfrei gilt. Eine großtechnische Umsetzung zur Herstellung eines fermentierten Getränks aus nur 10% hochwertiger Kakaopulpe mit kurzen Fer","PeriodicalId":17952,"journal":{"name":"Lebensmittelchemie","volume":"79 S2","pages":"S2-049-S2-050"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2025-06-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"144323388","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Trace Elements and Genomic Instability in the Murine Brain","authors":"Sharleen Friese,&nbsp;Prof. Dr. Tanja Schwerdtle,&nbsp;Prof. Dr. Anna Kipp,&nbsp;Prof. Dr. Nicole Schupp","doi":"10.1002/lemi.202552254","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/lemi.202552254","url":null,"abstract":"&lt;p&gt;The trace elements copper, iron, manganese, selenium and zinc are essential micronutrients involved in various cellular processes, all with different responsibilities. Based on that importance, their concentrations are tightly regulated in mammalian organisms. The maintenance of those levels is termed trace element homeostasis and mediated by a combination of processes regulating absorption, cellular and systemic transport mechanisms, storage and effector proteins as well as excretion. Due to their chemical properties, some functions of trace elements overlap, as seen in antioxidative defence, for example, comprising an expansive spectrum of antioxidative proteins and molecules. Simultaneously, the same is true for regulatory mechanisms, causing trace elements to influence each other's homeostases. To mimic physiological conditions, trace elements should therefore not be evaluated separately but considered in parallel. While many of these homeostatic mechanisms are well-studied, for some elements new pathways are still discovered. Additionally, the connections between dietary trace element intake, trace element status and health are not fully unraveled, yet. With current demographic developments, also the influence of ageing as well as of certain pathological conditions is of increasing interest. Here, the TraceAge research unit was initiated, aiming to elucidate the homeostases of and interactions between essential trace elements in healthy and diseased elderly. While human cohort studies can offer insights into trace element profiles, also in vivo model organisms are used to identify underlying molecular mechanisms. This is achieved by a set of feeding studies including mice of various age groups receiving diets of reduced trace element content. To account for cognitive deterioration observed with ageing, neurodegenerative diseases, as well as genetic mutations triggering imbalances in cerebral trace element concentrations, one TraceAge work package focuses on trace elements in the murine brain, specifically the cerebellum. In that context, concentrations of the five essential trace elements of interest, copper, iron, manganese, selenium and zinc, were quantified via inductively coupled plasma-tandem mass spectrometry, revealing differences in priority of trace element homeostasis between brain and liver. Upon moderate reduction of dietary trace element supply, cerebellar concentrations of copper and manganese deviated from those in adequately supplied animals. By further reduction of dietary trace element contents, also concentrations of cerebellar iron and selenium were affected, but not as strong as observed in liver tissue. In contrast, zinc concentrations remained stable. Investigation of aged mice revealed cerebellar accumulation of copper and iron, possibly contributing to oxidative stress on account of their redox properties. Oxidative stress affects a multitude of cellular components and processes, among them, next to proteins and l","PeriodicalId":17952,"journal":{"name":"Lebensmittelchemie","volume":"79 S2","pages":"S2-120-S2-122"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2025-06-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"144323467","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}