Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projekte

Alkaloidhaltige Verunreinigungen in Arzneipflanzen erkennen und entfernen

Ziele

  • Entwicklung eines leistungsfähigen Sortiersystems auf Basis der Hyperspektral-Nah-Infrarot-Spektroskopie (NIR) zur Erkennung und Abtrennung von Verunreinigungen durch Pyrrolizidinalkaloid(PA)-haltige Pflanzen(teile) in Arzneipflanzen.

Aufgaben

  • Entwicklung eines Verfahrens, bei dem eine Hyperspektral-NIR-Kamera im Durchlauf frisches oder getrocknetes Pflanzenmaterial im Wellenlängenbereich zwischen 1.200 nm - 2.200 nm analysiert und dabei Verunreinigungen erkennen kann.
  • Entwicklung einer Sortiertechnik, die die identifizierten PA-Beikräuter von den Arzneipflanzen mit Hilfe von Druckluft-Impulsen abtrennt. Ähnliche Systeme sind bereits in der Abfallsortierung/ Qualitätskontrolle von Weinbeeren etabliert.
  • Angestrebt wird ein Durchsatz von bis zu fünf Tonnen Erntegut innerhalb von drei bis vier Stunden.

Status Quo

  • PA sind lebertoxisch wirkende, sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe, mit denen sich Pflanzen vor Fraßfeinden schützen.
  • Arzneipflanzen können mit PA-haltigen Unkräutern wie zum Beispiel verschiedenen Kreuzkraut-Arten, Gemeinem Natternkopf, Gewöhnlichem Beinwell, Gewöhnlicher Hundszunge, Wasserdost oder Borretsch verunreinigt sein und über Arznei- oder Aroma-Tees Menschen potenziell gefährden.
  • In den letzten Jahren wurde das Thema „Kontamination von Arzneipflanzen durch PA-Pflanzen“ vermehrt diskutiert.
  • Inzwischen wurden strenge PA-Grenzwerte vom Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte publiziert. Damit reichen unter Umständen bereits vier bis fünf Pflanzen etwa der Art Gewöhnliches Greiskraut (Senecio vulgaris) aus, die Vermarktung einer Tonne Medizinaldroge zu gefährden.

Vorteile

  • Minimierung gesundheitlicher Risiken durch PA-verunreinigte Arzneipflanzen-Produkte.
  • Sicherung einer qualitativ hochwertigen und konkurrenzfähigen Arzneipflanzenproduktion in Deutschland.

 

Projektdaten und -partner

Das Verbundvorhaben „Detektion und Entfernung von Pyrrolizidinalkaloid-haltigen Unkräutern aus Kulturpflanzen nach der Ernte (PA-NIRSort)“ wird in zwei Teilvorhaben von den folgenden Partnern (Förderkennzeichen in Klammern) realisiert:

  • Teilvorhaben 1 (Koordination): NIRS-basierte Detektion und Bestimmung von Pyrrolizidinalkaloid-haltigen Unkräutern in Kulturpflanzen nach der Ernte - Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) (22013216)
  • Teilvorhaben 2: Entwicklung einer druckluftgesteuerten Selektion von PA-Beikräutern aus Drogen von Arznei- und Gewürzpflanzen - Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB) (22008418)

Laufzeit: 03/2019 – 02/2022

Hyperspektralimages für die Entwicklung von Erkennungsalgorithmen. Farbbild der Probe bestehend aus den drei Zielkulturen und zwei PA-Beikräutern (links, Aviiva RGB Kamera, 665/525/ 470 nm, 1366 x 1376 Pixel) und Hauptkomponentenanalyse mit Clusterung nach Ziel-(grün) und Beikrautkultur(blaugrün). Foto: Fraunhofer IOSB
Hyperspektralimages für die Entwicklung von Erkennungsalgorithmen. Farbbild der Probe bestehend aus den drei Zielkulturen und zwei PA-Beikräutern (links, Aviiva RGB Kamera, 665/525/ 470 nm, 1366 x 1376 Pixel) und Hauptkomponentenanalyse mit Clusterung nach Ziel-(grün) und Beikrautkultur(blaugrün). Foto: Fraunhofer IOSB
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Broschüre Förderung und Entlastung für Waldbesitzer
Girls Day am 26. März 2020
Basisdaten Nachwachsende Rohstoffe
Präsentation zum BioConceptCar
Bauer Hubert
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