Leibniz-LSB@TUM-News 2020

Frohe Feiertage

Das Leibniz-LSB@TUM wünscht allen frohe Feiertage und einen guten Start ins Jahr 2021.

Bleiben Sie gesund!

Ausgezeichnete Masterarbeit

Frau Sarah Jöstl wurde für ihre Masterarbeit „alpha-Amylase-Trypsin-Inhibitoren in prozessierten und unprozessierten Lebensmitteln aus Weizen, Gerste und Roggen“ mit dem WIG-Studienpreis 2020 des Weihenstephaner Instituts für Getreideforschung ausgezeichnet. Der Preis ist mit 1.000 Euro dotiert und wurde im Rahmen der Sitzung des WIG-Forschungsbeirats am 01. Dezember 2020 verliehen. Das Leibniz-LSB@TUM gartuliert Frau Jöstl ganz herzlich.

Biomoleküle als Datenspeicher − Neuer Ansatz macht Datenspeicherung mit künstlicher DNA preiswerter

In Zellen ist die Erbinformation in riesigen Biomolekülen gespeichert, der sogenannten Desoxyribonukleinsäure (DNA). Seit ein paar Jahren untersuchen Forschende, ob sich diese Moleküle auch dazu eignen, ganz andere Informationen dauerhaft zu speichern, z. B. die Musik von Mozart oder wissenschaftliche Daten. Der Vorteil dieser Art Datenspeicherung liegt auf der Hand: DNA hat eine unglaublich hohe Speicherkapazität und ist richtig gelagert sehr lange haltbar. Allerdings hat die DNA-Speicherung den Nachteil, sehr teuer zu sein. Ein internationales Wissenschaftlerteam, zu dem auch Prof. Mark Somoza vom Leibniz-LSB@TUM gehört, hat nun einen Weg gefunden, die Kosten für diese Art der Datenspeicherung zu senken.

Wie es geht, lesen Sie hier:  Antkowiak PL, Lietard J, Darestani MZ, Somoza MM, Stark WJ, Heckel R, Grass RN (2020) Nat Commun, DOI: 10.1038/s41467-020-19148-3. Low cost DNA data storage using photolithographic synthesis and advanced information reconstruction and error correction

Zuckersüße macht satt? Was die Geschmacksforschung Neues verrät

Freising, 10.11.2020

Bislang ist nur wenig darüber bekannt, inwieweit die Geschmackswahrnehmung von Zucker zur Sättigung beiträgt. Eine aktuelle Studie von österreichischen und deutschen Wissenschafter*innen um Veronika Somoza und Barbara Lieder gibt nun neue Einblicke in die Zusammenhänge zwischen dem Süßgeschmack von Zucker, der Energieaufnahme sowie der Hunger-Sättigungsregulation. Die Studie ist im Fachjournal „Nutrients“ erschienen.

Weitere Informationen unter...

Publikation:  Schweiger K, Grüneis V, Treml J, Galassi C, Karl CM, Ley JP, Krammer GE, Lieder B, Somoza V (2020) Nutrients, 12(10): 3133, DOI: 10.3390/nu12103133. Sweet taste antagonist lactisole administered in combination with sucrose, but not glucose, increases energy intake and decreases peripheral serotonin in male subjects

Allergenen auf der Spur - Weizengene sind entscheidend

Amylase-Trypsin-Inhibitoren (ATI) sind Eiweißmoleküle, die natürlicherweise sowohl in alten als auch neuen Weizenarten enthalten sind. Sie zählen zu den wichtigsten Weizenallergenen und stehen im Verdacht eine Nicht-Zöliakie-Nicht-Weizenallergie-Weizensensitivität auszulösen oder andere entzündliche Reaktionen zu verstärken. Ein Wissenschaftlerteam unter Leitung von Prof. Dr. Katharina Scherf hat nun am Leibniz-LSB@TUM einen neuen analytischen Ansatz entwickelt, mit dem sich die 13 wichtigsten ATI-Varianten in Getreideproben quantifizieren lassen. Wie das Team mit Hilfe dieser Methode zeigt, beeinflussen die Weizengene und damit die Weizenart den ATI-Gehalt des Getreidemehls stärker als die Anbaubedingungen. Insbesondere Einkorn ist am ATI-ärmsten, wohingegen Dinkel am ATI-reichsten ist, wenn man beide Getreidearten mit Emmer, Brot- und Hartweizen vergleicht.  

Publikation:  Geisslitz S, Longin CFH, Koehler P, Scherf KA (2020) Sci Rep, DOI: 10.1038/s41598-020-71413-z. Comparative quantitative LC-MS/MS analysis of 13 amylase/trypsin inhibitors in ancient and modern Triticum species

Förderung: Projekte AiF 18355 N und AiF 19924 N. Diese IGF-Vorhaben des Forschungskreises der Ernährungsindustrie e.V. (FEI) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert

Dr. GPCR Podcast Episode 12#:

Using computational pharmacology to understand chemosensory GPCR function ‒ Interview mit Dr. Antonella Di Pizio

In this episode of the Dr. GPCR podcast, we meet with Dr. Antonella Di Pizio, an independent research group leader at the Leibniz-Institute for Food Systems Biology at the Technical University of Munich. Antonella trained as a medicinal chemist in Italy, which she followed up by a Ph.D. in computational medicinal chemistry, during which she developed a taste for structural biology. Antonella then moved to Israel, where she first started working on bitter taste GPCRs in Dr. Masha Niv's lab. Today, Antonella has expanded her research to olfactory GPCRs and trace amine receptors. Join us to learn more about chemosensory GPCRs and how computational pharmacology can help better understand their function.

You will find the podcast here: https://podcasts.google.com/feed/aHR0cHM6Ly9hbmNob3IuZm0vcy8xM2UwNjQyMC9wb2RjYXN0L3Jzcw==

Optimierte Fruchtschaumherstellung erhält Schlüsselgeruchsstoffe

Getrocknete Fruchtschäume stellen eine gesunde Alternative zu konventionellen Snackprodukten dar. Ihre Produktion ist jedoch mit einem Verlust von Schlüsselgeruchsstoffen verbunden. Wie eine Untersuchung des Leibniz-LSB@TUM am Beispiel von Himbeeren zeigt, lässt sich dieser durch drei Maßnahmen verringern: 1. durch eine bessere Trennung von Fruchtfleisch und Samen, 2. durch Mikrowellenunterstützung bei der Gefriertrocknung des Fruchtpürees, 3. durch eine Limitierung der zugegebenen Schaum- und Verdickungsmittel auf das technologisch erforderliche Mindestmaß. „Unsere Erkenntnisse dienen dazu, qualitativ hochwertige und gleichzeitig sensorisch attraktive Snackprodukte zu entwickeln, die zu einer gesunden Ernährung beitragen“, sagt Studienleiter PD Dr. Martin Steinhaus.

Publication: Lang S, Ozcelik M, Kulozik U, Steinhaus M (2020) Eur Food Res Technol, DOI: 0.1007/s00217-020-03595-9. Processing of raspberries to dried fruit foam: impact on major odorants

Förderung/Funding: Projekt AiF 19015 N. Dieses IGF-Vorhaben des Forschungskreises der Ernährungsindustrie e.V. (FEI) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Dr. Franziska Haag erhält Zukunftspreis der Lebensmittelchemischen Gesellschaft

Die Lebensmittelchemische Gesellschaft (LChG) hat Dr. Franziska Haag am 22. September 2020 mit dem „Zukunftspreis der Lebensmittelchemischen Gesellschaft“ ausgezeichnet. Die LChG ist eine Fachgruppe der Gesellschaft Deutscher Chemiker e. V. (GDCh). Sie vergibt den Preis erstmals in diesem Jahr für die beste Dissertation im Fach Lebensmittelchemie. Der Preis ist mit 2.000,- Euro dotiert. Aufgrund der Coronavirus-Pandemie und des deshalb abgesagten 49. Lebensmittelchemikertages wurde er in der Frankfurter Geschäftsstelle der GDCh an die Nachwuchswissenschaftlerin vom Leibniz-Institut für Lebensmittel-Systembiologie an der Technischen Universität München verliehen. Die exzellente Arbeit der Lebensmittelchemikerin zum Thema „Identifizierung und Charakterisierung von Geruchsrezeptoren für aromaaktive Thiole in Lebensmitteln“ hebt sich durch ihren innovativen Charakter und ihre besondere Relevanz für die Zukunft und die Weiterentwicklung des Fachs Lebensmittelchemie hervor.

Weitere Informationen zum Preis: https://www.gdch.de/netzwerk-strukturen/fachstrukturen/lebensmittelchemische-gesellschaft/preise-und-ehrungen.html

Veränderter Schwefelstoffwechsel bei Morbus Crohn

Morbus Crohn (MC) ist eine chronische Entzündung des Darms, die sich bislang nicht heilen lässt. Ebenso sind die Ursachen der Krankheit noch nicht vollständig geklärt. Eine Studie unter Leitung der Technischen Universität München weist nun darauf hin, dass charakteristische Veränderungen im Mikrobiom von MC-Patienten mit Veränderungen des Schwefelstoffwechsels einhergehen. „Unsere neuen Erkenntnisse tragen dazu bei, die Entzündungsintensität sowie die Rückfallwahrscheinlichkeit nach einer Behandlung mit Stammzellen vorauszusagen und gezielte Therapien zu entwickeln“, sagt Andreas Dunkel vom Leibniz-LSB@TUM, der maßgeblich an der Messung der Metabolomdaten sowie der bioinformatischen Auswertung beteiligt war.

Publikation:
Metwaly A, Dunkel A, Waldschmitt N, Raj ACD, Lagkouvardos I, Corraliza AM, Mayorgas A, Martinez-Medina M, Reiter S, Schloter M, Hofmann T, Allez M, Panes J, Salas A, Haller D (2020) Nat Commun 11, Article number 4322, DOI: 10.1038/s41467-020-17956-1. Integrated microbiota and metabolite profiles link Crohn’s disease to sulfur metabolism

COVID-19 und die chemischen Sinne

Ein gestörtes Geruchs- und Geschmacksempfinden ist das vorherrschende neurologische Symptom einer COVID-19-Erkrankung. Dieses geht in den meisten Fällen jedoch nicht mit einem Schnupfen oder einer verstopften Nase einher. Daher gehen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler derzeit davon aus, dass das SARS-CoV-2-Virus die chemosensorische Wahrnehmung über andere Mechanismen beeinträchtigt als es gewöhnliche Erkältungsviren tun. Ein kürzlich in der Fachzeitschrift Neuron erschienener Übersichtsartikel fasst das bisherige Wissen zusammen. Zu diesem hat Antonelle Di Pizio vom Leibniz-LSB@TUM maßgeblich beigetragen.

Publikation:

Cooper KW, Brann DH, Farruggia MC, Bhutani S, Pellegrino R, Tsukahara T, Weinreb C, Joseph PV, Larson ED, Parma V, Albers MW, Barlow LA, Datta SR, Di Pizio A (2020) Neuron, 107(2): 219-233, DOI: 10.1016/j.neuron.2020.06.032. COVID-19 and the chemical senses: supporting players take center stage 

Vierfacher Zugewinn für den Vorstand und den Wissenschaftlichen Beirat des FEI:

Kooptierung von Jürgen Ahlers, Prof. Dr. Ulrich Fischer, Christin Haupt und Prof. Dr. Veronika Somoza

Zum 1. Juli 2020 gewinnt der Forschungskreis der Ernährungsindustrie e.V. (FEI) frische Expertise für seine wichtigsten Führungsgemien: Neu kooptiert in den nun zehnköpfigen Vorstand des FEI werden Jürgen Ahlers und Christin Haupt. Der den Vorstand beratende und ab sofort zwölf Mitglieder umfassende Wissenschaftliche Beirat des FEI wird mit Prof. Dr. Ulrich Fischer und Prof. Dr. Veronika Somoza bereichert.

Weitere Informationen unter: https://www.fei-bonn.de/presse/pressemitteilungen/pm-20200630-zugewinn

Pfifferlinge als natürliche Geschmacksverstärker

Neue Methode zur Qualitätsprüfung von Pfifferlingen 

Pfifferlinge verleihen herzhaften Speisen eine besondere Vollmundigkeit und Geschmackskomplexität. Fachleute sprechen auch vom Kokumi-Effekt. Ein Team der Technischen Universität München (TUM) und des Leibniz-Instituts für Lebensmittel-Systembiologie hat nun eine Methode etabliert, mit der sich erstmals Pfifferlings-spezifische Schlüsselsubstanzen eindeutig quantifizieren lassen, die zu diesem Effekt beitragen. Die Methode könnte auch zur Qualitätsprüfung dienen.

Weitere Informationen unter...

Neues zu Bitterstoffen aus Kaffee

Warum Koffein nicht allein zur Bitterkeit beiträgt

Weltweit ist Kaffee trotz oder auch wegen seines Bittergeschmacks sehr beliebt. Dabei tragen Kaffeeinhaltsstoffe wie Koffein unterschiedlich stark zur Bitterkeit bei. Eine aktuelle Studie des Leibniz-Instituts für Lebensmittel-Systembiologie und der Technischen Universität München (TUM) gibt nun neue Einblicke in das molekulare Zusammenspiel zwischen Bitterstoffen und Bitterrezeptoren. Dies ist nicht nur für die Geschmackswahrnehmung relevant.

Weitere Informationen unter...

Coronaviren und die chemischen Sinne

Der SARS-CoV-2-Virus ist für die aktuelle COVID-19-Pandemie verantwortlich. Eine Fülle von Berichten weisen darauf hin, dass Infektionen mit diesem Virus mit gravierenden Geruchs- und Geschmacksstörungen einhergehen können. Ein neuer Übersichtsartikel vergleicht nun die SARS-CoV-2-Virus-Infektionen mit denen durch andere Coronaviren. Zudem gibt er einen Überblick über die hierzu bereits veröffentlichte Literatur sowie über Einzelberichte und soziale Trends zu diesem Thema. Dr. Antonella Di Pizio vom Leibniz-LSB@TUM ist Co-Autorin.

Publikation: Pellegrino R, Cooper KW, Di Pizio A, Joseph PV, Bhutani S, Parma V (2020) Chem Senses, DOI: 10.1093/chemse/bjaa031. Coronaviruses and the chemical senses: past, present, and future
https://academic.oup.com/chemse/advance-article/doi/10.1093/chemse/bjaa031/5837137

Neues zu potentiell Zöliakie-relevanten Glutenfragmenten aus Weizen, Roggen und Gerste

Zöliakie ist eine chronische entzündliche Darmerkrankung, die Merkmale einer Autoimmunerkrankung aufweist. Sie wird bei genetisch vorbelasteten Menschen durch den Verzehr von Gluten ausgelöst. Bei der Krankheitsentstehung spielt neben Gluten auch ein körpereigenes Enzym, die Gewebstransglutaminase, eine entscheidende Rolle. Einerseits verändert das Enzym die Struktur der Glutenfragmente, die bei der Verdauung des Glutens entstanden und über die Darmschleimhaut aufgenommen worden sind. Andererseits bindet es die Glutenfragmente fest an sich. Wissenschaftler gehen davon aus, dass diese Enzym-Glutenfragment-Komplexe zur Bildung von Autoantikörpern führen, die Zöliakie-relevant sind. Eine aktuelle Studie des Leibniz-LSB@TUM gibt nun neue Einblicke in die molekulare Struktur dieser Komplexe und zeigt erstmals, welche Glutenfragmente bevorzugt gebunden werden. Die Erkenntnisse könnten dazu beitragen, die Rolle des körpereigenen Enzyms bei der Auslösung von Zöliakie besser zu verstehen.

Publikation:  Lexhaller B, Ludwig C, Scherf KA (2020) Scientific Reports, DOI: 10.1038/s41598-020-64143-9. Identification of isopeptides between human tissue transglutaminase and wheat, rye, and barley gluten peptides (Open Access)

Förderung: Das Forschungsprojekt (Nr. 250645717) wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.

Ursache für die fehlende Immunabwehr von Tumoren entdeckt

Zu Krebserkrankungen kommt es unter anderem deshalb, weil so genannte regulatorische Zellen die körpereigene Immunabwehr blockieren. Forschende unter der Federführung der Technischen Universität München (TUM) haben einen Mechanismus gefunden, um jene Zellen im Tumorgewebe zu identifizieren, die eine Immunantwort unterdrücken. Ihre Erkenntnisse können dazu beitragen, die Diagnostik und die Immuntherapie von Krebserkrankungen zu verbessern. Auch das Leibniz-LSB@TUM war an der Studie beteiligt.

Lesen Sie mehr unter:  https://www.tum.de/nc/die-tum/aktuelles/pressemitteilungen/details/35998/

Publikation:  Baumann T, Dunkel A, Schmid C, Schmitt S, Hiltensperger M, Lohr K, Laketa V, Donakonda S, Ahting U, Lorenz-Depiereux B, Heil JE, Schredelseker J, Simeoni L, Fecher C, Körber N, Bauer T, Hüser N, Hartmann D, Laschinger M, Eyerich K, Eyerich S, Anton M, Streeter M, Wang T, Schraven B, Spiegel D, Assaad F, Misgeld T, Zischka H, Murray PJ, Heine A, Heikenwälder M, Korn T, Dawid C, Hofmann T, Knolle PA, Höchst B (2020) Nat Immunol, 21 (5): 555-566, DOI: 10.1038/s41590-020-0666-9. Regulatory myeloid cells paralyze T cells through cell-cell transfer of the metabolite methylglyoxa

 

Viel Kochsalz vermindert nicht die Anzahl der Salzrezeptoren auf der Zunge - zumindest in Mäusen

Natrium ist ein wesentlicher Bestandteil von Kochsalz und erfüllt in unserem Körper wichtige Aufgaben. Daher sind die Natriumspiegel im Blut und in den Zellen über verschiedene Mechanismen streng kontrolliert, u. a. über die Anzahl der epithelialen Natriumkanäle (ENaC) in Niere und Darm. Beide Organe sind an der (Wieder-)Aufnahme von Natriumionen beteiligt. Wie eine neue Studie des Deutschen Instituts für Ernährungsforschung und des Leibniz-LSB@TUM am Mausmodell zeigt, vermindert eine hohe Kochsalzaufnahme die Anzahl der Natriumkanäle in Niere und Darm, aber nicht in Geschmackszellen, in denen ENaC als Salzgeschmacksrezeptor fungiert.

Publikation: Lossow K, Meyerhof W, Behrens M (2020) Nutrients, 12 (4), 995, DOI: 10.3390/nu12040995. Sodium imbalance in mice results primarily in compensatory gene regulatory responses in kidney and colon, but not in taste tissue

Hauptgeruchsstoffe im japanischen Gerstentee identifiziert

Mugicha (Gerstentee) ist ein in Ostasien beliebtes Getränk, welches traditionell aus gerösteten Gerstenkörnern durch Aufbrühen mit heißem Wasser gewonnen wird. Für den gerösteten Gerstentee verwendet man sowohl bespelzte Sorten als auch spelzenlose Sorten, besser bekannt als Nacktgerste. Bislang war nur wenig über die Hauptgeruchsstoffe des Gerstentees bekannt, insbesondere war nicht klar, welche Verbindungen zum Aromaunterschied zwischen Nacktgerstentee und Tee aus bespelzter Gerste beitragen. Nun hat ein deutsch-japanisches Wissenschaftlerteam unter Federführung des Leibniz-LSB@TUM die wichtigsten Geruchsstoffe in Gerstentee identifiziert. Es hat darüber hinaus erstmals gezeigt, welche Verbindungen für die intensivere rauchige Note von Gerstentee aus bespelztem Getreide verantwortlich sind.

Link zur Studie: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.9b08063

Dreharbeiten des BR TV am Institut

PD Dr. Martin Steinhaus im Interview mit BR TV für die Sendung "Gut zu wissen". Thema: Was Durian zum Stinken bringt. Sendetermin steht noch aus. Lesen Sie auch: https://www.leibniz-lsb.de/presse-oeffentlichkeit/pressemitteilungen/pm-20200228-pressemitteilung-durian/

Hopfenderivate bilden strukturell eigenständige Gruppe

Von Hopfenbitterstoffen abgeleitete Substanzen gewinnen als potentielle Wirkstoffe und Vorläufermoleküle für die Medikamentenentwicklung immer mehr an Bedeutung. Insbesondere, da Bitterrezeptoren nicht nur als Geschmacksrezeptoren fungieren, sondern auch in Organen, z. B. im Darm oder der Lunge zu finden sind. Wie eine aktuelle chemometrische Analyse des Leibniz-LSB@TUM nun zeigt, bilden diese Substanzen im Vergleich zu den aus anderen Lebensmitteln bekannten Bitterstoffen eine strukturell eigenständige Gruppe. Die Studie finden Sie hier.

Chemical Space of bitter tastants

t-SNE-Plots:  https://andreasdunkel.github.io/BitterChemicalSpace/#chemical_space_of_bitter_tastants

Neues zum Salzgeschmack

Welche molekularen Mechanismen für den Salzgeschmack entscheidend sind, wird wohl noch weiterhin im Dunkeln liegen. Bislang galt, dass der aus den drei Untereinheiten alpha, beta und gamma zusammengesetzte „epitheliale Natriumkanal“ nicht nur bei Nagern, sondern auch beim Menschen, der verantwortliche Geschmacksrezeptor sein könnte. Eine neue Studie an Mäusen, an der das Leibniz-LSB@TUM maßgeblich beteiligt ist, lässt jedoch daran zweifeln und einen anderen Rezeptoraufbau vermuten. Die Studie finden Sie hier

Food-Matrix beeinflusst möglicherweise Wirkung von Ballaststoffen

Ein hoher Ballaststoffverzehr kann die Darmgesundheit günstig beeinflussen, z. B. indem er die Stuhlmasse erhöht. Wie eine neue Pilotstudie der TU München zeigt, können bereits 10 g unlösliche Weizenballaststoffe die Stuhlmenge (Feuchtmasse) erhöhen, wenn sie täglich über feste Lebensmittel in den normalen Speiseplan integriert sind. Bei einem Verzehr über Getränke, blieb jedoch zumindest in der aktuellen Studie dieser Effekt aus. Die Forschergruppe, zu der auch Andreas Dunkel vom Leibniz-LSB@TUM gehört, nimmt daher an, dass die Food-Matrix für den Effekt entscheidend ist.

Link zur Open Access-Publikation: https://www.mdpi.com/2072-6643/12/2/298

Preis für hervorragende Dissertation

Dr. Sabrina Geißlitz, ehem. Doktorandin am Leibniz-LSB@TUM, hat am 17. Januar 2020 im Rahmen der 49. Wissenschaftlichen Informationstagung der Berlin-Brandenburgischen Gesellschaft für Getreideforschung e.V. in Berlin den wissenschaftlichen Förderpreis des Verbandes Deutscher Großbäckereien erhalten. Der Preis würdigt ihre hervorragende Dissertation mit dem Titel „Proteins of einkorn, emmer and spelt: Influence on baking quality and role in wheat-related hypersensitivities “. Link: http://www.grossbaecker.de/pressemeldungen-detail/pressemitteilung-uebergabe-des-foerderpreises.html