Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Aufbau eines NIRS-Netzwerkes für Medizinal- und Gewürzpflanzen einschließlich der daraus hergestellten industriellen Rohstoffe

Anschrift
Bundesanstalt für Züchtungsforschung an Kulturpflanzen (BAZ) - Institut für Qualitätsanalyse
Neuer Weg 22/23
06484 Quedlinburg
Kontakt
Prof. Dr. Hartwig Schulz
Tel: +49 3946 47-0
E-Mail: h.schulz@bafz.de
FKZ
22005398
Anfang
01.07.1999
Ende
31.12.2002
Ergebnisdarstellung
Für Fenchel, Mentha sp., Majoran, Echinacea, Basilikum, Oreganoöl, Schafgarbe, Thymian, Kümmel, Rosmarin, Mohn und Kamille wurde eine umfangreiche Referenzanalytik mittels GC und HPLC durchgeführt. Diese Referenzdaten wurden nachfolgend für die Kalibrierung der am Institut genutzten NIRS-Geräte (überwiegend NIRSystem 5000, Fa. Voss, aber auch weitere Typen) genutzt. Zur Anpassung und Auswertung wurde die Statistiksoftware WinISI 2 genutzt. Es konnte überwiegend eine äußerst gute Vorhersagequalität erreicht werden. Partielle Einschränkungen hinsichtlich der Analysegenauigkeit bei bestimmten Drogen, Verarbeitungsstufen oder Inhaltsstoffen werden im Bericht dargestellt. Zur Vertiefung und Absicherung der Ergebnisse wurden verschiedene Untersuchungen, z.B. zum Einfluss der Lagerung von Drogen auf die NIRS-Vorhersage-Qualität, durchgeführt. Bei den Mentha sp. konnte z.B. gezeigt werden, dass sich die Methodik auch für die Artunterscheidung sowie für die Bestimmung eines optimalen Erntezeitpunktes an frischen Blättern auf dem Feld einsetzen lässt. Über eine jährliche Kalibrationspflege (Nacheichung) kann eine deutliche Verbesserung der Vorhersagequalität erreicht werden, da hiermit anbaubedingte Unterschiede (z.B. Reifegrad und Nährstoffversorgung) ausgeglichen werden können. Im Bericht wird dies am Beispiel Fenchel detailliert dargestellt. Einen wesentlichen Arbeitsschwerpunkt nahmen Versuche zur Übertragbarkeit von Kalibrationsdaten auf NIRS-Geräte gleicher oder anderer Bauart ein. Es zeigte sich, dass bereits für eine Übertragung der Daten auf Geräte gleichen Bautyps erhebliche methodische Probleme zu lösen waren, was im Projektzeitraum nur mit erheblichen Einschränkungen gelang. Eine Übertragung auf andere Gerätetypen konnte nicht umgesetzt werden. Es wird angestrebt, diese Problematik nach Abschluss des Vorhabens weiterzubearbeiten. Ferner sollen die Referenzdaten über eine Internetdatenbank zur Nutzung durch Dritte angeboten werden.
Aufgabenbeschreibung
Bei den meisten Agrarbetrieben in Deutschland, die sich auf den Anbau von Medizinal- und Gewürzpflanzen spezialisiert haben, besteht in der Regel keine Möglichkeit, die Qualität der produzierten Rohstoffe in Bezug auf erwünschte oder unerwünschte Inhaltsstoffe zu bestimmen. Im Rahmen des Vorhabens sollte eine Ausgangsbasis geschaffen werden, sowohl privaten Pflanzenzuchtbetrieben, Anbaubetrieben sowie Händlern und verarbeitenden Betrieben (Pharmazie, Parfümerie und Kosmetik) aber auch öffentlichen Institutionen (Genbanken, Landesuntersuchungs- und Forschungsanstalten, Universitäten) eine präzise, schnelle und kostengünstige Charakterisierung von Medizinal- und Gewürzpflanzen einschließlich der daraus herstellbaren Produkte zur Verfügung zu stellen. Zur Erfüllung dieser Anforderung bietet sich die Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) an. Voraussetzung für den Einsatz dieser relativen Meßmethode ist die Schaffung einer zuverlässigen Datenbank für den Spektrenvergleich. Ziel der geplanten Arbeiten war es daher, für eine möglichst große Zahl der in Deutschland genutzten Medizinal- und Gewürzpflanzen sowie für Drogenextrakte Kalibrationen für NIR-spektroskopische Bestimmungen zu erstellen. Im Ergebnis sollte ein Analysewerkzeug zur Verfügung stehen, das sich gegenüber konventionellen Verfahren durch einen Kostenvorteil von bis zu 95 Prozent auszeichnet. Produzenten soll damit die Möglickeit gegeben, die hohe Qualität der in heimischem Anbau erzeugten Rohdrogen effizient zu belegen.

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