Beteiligte Wissenschaftler:

• Dr. Erika Krüger-Steden
• Prof. Helmut Dietrich

Fachgebiete:

• Obstbau
• Weinanalytik und Getränketechnologie

Ziel

Bei Erdbeeren als Modellkultur soll der Einfluss  verschiedener Umweltstressfaktoren auf gesundheitlich relevante Inhaltsstoffe umfassend bearbeitet werden. Dies umfasst klimatische, kulturtechnische sowie verarbeitungstechnische Parameter einschließlich Lagerung. Es soll der Versuch einer Bilanzierung der Inhaltsstoffe von der Produktion bis zum Verzehrprodukt unternommen werden.

Hintergrund

Erdbeeren genießen eine hohe Beliebtheit in allen europäischen Ländern. 2006 wurden in Deutschland 169.660 t produziert. Es ist damit nach Spanien und Polen der drittgrößte Erdbeerproduzent in Europa (EU- 25: 1.085.000 t). Durch unterschiedliche Anbauverfahren zur Steuerung des Erntetermins sind Erdbeeren mittlerweile das ganze Jahr durch Importe und durch heimische Produktion am Markt verfügbar. In vielen Ländern ist ein deutlicher Trend weg vom Freilandanbau hin zum geschützten Anbau mit gestaffelten Ernteterminen zu beobachten (off-season production).

Erdbeeren haben deutlich weniger Anthocyane als z.B. Heidelbeeren und Schwarze Johannisbeeren: Sie haben dafür viele farblose Polyphenole und viel Vitamin C. Der Gehalt an Gesamtphenolen setzt sich aus verschiedenen Anthocyanen, Flavanolen und einem sehr hohen Prozentanteil an Ellagsäure (bis zu 50% der gesamten antioxidativen Kapazität) zusammen.

Während in der Literatur der Sorteneinfluss hinsichtlich der zur Zeit bekannten gesundheitsrelevanten sekundären Pflanzeninhaltsstoffe und der antioxidativen Kapazität (AK) umfassend beschrieben wurde, liegen nur wenige Informationen über den Einfluss von Umweltfaktoren wie Klima/Witterung, Anbauverfahren (season – und off-season Produktion; gestaffelte Kultur im Freiland oder geschütztem Anbau) und verschiedenen Kulturmaßnahmen wie Wasserstress, Schattierung, Mulchmaterialien, Düngung etc. vor. Gefundene regionale Unterschiede in der AK der Früchte werden beschrieben aber nicht im Zusammenhang mit unterschiedlichen Umweltfaktoren diskutiert und erklärt bzw. beschränken sich auf den norwegischen Anbau. Der Einfluss pflanzenrelevanter Parameter wie Blatt : Fruchtverhältnis oder  Blattflächenindex auf die AK wurden - soweit bekannt - bisher bei keiner Obstart  untersucht.

Arbeitsplan

Da phenolische Verbindungen in Pflanzen durch biotischen und abiotischen Stress induziert werden, soll Ziel der Arbeit sein, den Einfluss unterschiedlicher Stressoren auf die AK und die verschiedenen phenolischen Verbindungen in Erdbeerfrüchten im Einzelnen zu identifizieren und zu quantifizieren. Gleichzeitig soll einen Transfer der gesundheitlich relevanten Stoffe im Sinne einer Bilanzierung von der Frischfrucht auf  Tiefkühl- und Verarbeitungsprodukte  erfolgen.

Neben der hohen gesundheitlichen Relevanz erscheint die Erdbeere als Modellpflanze für Untersuchungen von stressinduzierten Veränderungen der Fruchtinhaltsstoffen besonders geeignet, da ihre Kulturzeit je nach Pflanzmaterial und Anbauverfahren nur zwischen 3 - 4 Monate und einem Jahr beträgt. Diese z. T. extrem kurze Kulturzeit ermöglicht es, die verschiedensten Fragestellungen unabhängig von der traditionellen Freilandsaison zu bearbeiten.

• Einfluss von Klimafaktoren zwischen Blüte und Ernte (Temperatur, Bodentemperatur und -feuchte, PAR (photo active radiation))
• Einfluss von Wasserstress (Freiland  und Gefäßversuch)
• Einfluss von Düngemaßnahmen  und Salzgehalt der Nährlösung (Freiland- und Gefäßversuch)
• Einfluss von Dammkultur und unterschiedlichen Mulchmaterialien (Modifizierung der Einstrahlung, Veränderung der Bodentemperatur)
• Einfluss des Blatt:Fruchtverhältnisses bzw. des Blattflächenindexes
• Einfluss der Lagerdauer bei frischen Früchten und Tiefkühlware
• Einfluss der Verarbeitung zu Saft und Püree (Bei der Verarbeitung zu Erdbeersaft und Konzentrat gehen teilweise bis zu 100% der als antikanzerogen geltenden Ellagtanine verloren. Über das Ausmaß des Stofftransfers bei der Püreeherstellung ist hingegen bisher wenig bekannt. Im Fruchtsaftbetrieb sollen entsprechende Verarbeitungsstudien zur besseren Erhaltung der Sekundärstoffe durchgeführt werden.)

Einbindung in bestehende Projekte

Das Versuchsvorhaben ist thematisch eng mit dem Interprojekt „Sekundäre Inhaltsstoffe“ verbunden

Zusammenarbeit mit Dritten

Im Rahmen des COST-Projektes 863 erfolgt eine Zusammenarbeit mit:
Bioforsk Trondheim (N); Copenhagen University, Department of Agricultural Sciences, (DK), Agroscope Changins-Wädenswil (CH); University of Zagreb, Department of Pomology, Croatia; Marche Polytechnic University Ancona, SAPROV (I).

Anforderungsprofil an die Bewerber(innen):

Erwartet werden fundierte Kenntnisse der Pflanzenphysiologie und/oder chemische analytische Kenntnisse  bzw. die Bereitschaft, sich die jeweils fehlenden Kenntnisse theoretisch und praktisch engagiert anzueignen. Die Mitarbeit bei den Feldversuchen im Fachgebiet Obstbau  und im Labor des Fachgebietes Weinanalytik und Getränketechnologie  wird erwartet.

Voraussetzungen:
Abgeschlossenes Studium (Diplom oder Master) der Gartenbauwissenschaften bzw. Agrarwissenschaften oder der Lebensmitteltechnologie bzw. Lebensmittelchemie

Kontakt und weiter Informationen zu diesem Projekt:

Dr. Erika Krüger-Steden
Tel. 06722 / 502 563
E-Mail: Kruegerfa-gmde

Prof. Dr. Helmut Dietrich
Tel. 06722 / 502 311
E-Mail: H.Dietrichfa-gmde