Projekte

Neben zahlreichen aktuell bearbeiteten disziplinären und interdisziplinären Projekten werden kontinuierlich neue Forschungsprojekte entwickelt. In den verschiedenen Forschungsschwerpunkten werden und wurden die im folgenden aufgelisteten Projekte bearbeitet. Weiterhin sind mehrere neue Projektanträge an dritte Förderinstitutionen gestellt und zahlreiche weitere Projektideen werden vorbereitet.

 

Anschubprojekte

Förderperiode 2 (2019-2023)

CULTIVATE - Cultivation of bone-forming cells and analysis of respective expression profiles

Laufzeit: 01.02.2023 - 31.07.2023

K. Wimmers (FBN), H. Reyer (FBN), D.-C. Fischer (UMR)

EpiPTG - Dietary effects on DNA methylation in porcine parathyroid glands

Laufzeit: 01.06.2019 – 31.03.2020

M. Oster (FBN), K. Wimmers (FBN), P. Wolf (UR), B. Vollmar (UMR)

Zusammenfassung
In Schweinen übersteigt die Phosphor (P)-Versorgung mit der Nahrung häufig den altersabhängigen Bedarf, sodass Schweinegülle in der Regel eine hohe P-Belastung aufweist. Neue Fütterungsstrategien zielen auf eine verbesserte P-Effizienz durch eine sogenannte PKonditionierung. Hier geht man der Frage nach, in wie weit eine langfristige Supplementierung bzw. Reduzierung von P in entwicklungsbiologisch sensitiven Zeitfenstern wie der fetalen oder früh-postnatalen Entwicklung zu epigenetischen und transkriptionellen Modifikationen führt. Die Entwicklung und Analyse von epigenetischen Markern in DNASequenzen von Genen, die für die Aufrechterhaltung der P-Homöostase relevant sind, wird zum Verständnis der intrinsischen Reaktionen auf Umweltfaktoren bei höheren Säugetieren beitragen. In dieser Studie wurden die Nachkommen von Schweinen während der Trächtigkeit, der Laktation und der postnatalen Entwicklung in einem 3x3-Design einer mütterlichen und postnatalen Diät mit variablen P-Gehalten ausgesetzt. Bei Nebenschilddrüsen wurden im Vorfeld Transkriptionsprofile nach 120 Lebenstagen untersucht, um die Wirksamkeit der Fütterungsstrategien zur Aufrechterhaltung der PHomöostase zu veranschaulichen. Die Forschungsarbeiten zeigen eine Anpassung v.a. auf Ebene der Signaltranduktion für die Regulation von PTH (Parathormon), was sich in molekularen epigenetischen Profilen einerseits und phänotypischen Effekten in den Knochen andererseits widerspiegelt. Insbesondere konnten epigenetische Marker in den Promotorsequenzen der Gene PTH, PTH1R, FGFR1 und SPP1 erfolgreich analysiert werden. Die prozentualen Methylierungsgrade der untersuchten CpG-Dinukleotide innerhalb der PCR-amplifizierten Fragmente zeigten für die Gene PTH und SPP1 (Osteopontin) Ergebnisse, die für die Modulation der P-Homöostase genutzt werden könnten. Die Quantifizierung von PTH, das als Vermittler zwischen Nebenschilddrüsen und Knochen fungiert, konnte im Serum in kommerziellen Analysekits aufgrund mangelnder Kreuzreaktivität mit der Zieltierart Schwein nicht bestimmt werden. Weiterhin zeigten sich diätetische Effekte auf die Rohaschegehalte von Metakarpalknochen, jedoch waren die Gehalte an P und Calcium im speziellen nicht betroffen. Es kann daher davon ausgegangen werden, dass eine ausreichende Versorgung der Knochen mit P und Calcium bei Schweinen auch mit einer reduzierten P-Diät möglich ist.
Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass die P-Homöostase aufgrund intrinsischer Mechanismen sichergestellt werden konnte. Die erzielten Ergebnisse im Anschubprojekt tragen dazu bei, die endogenen Reaktionen auf physiologischer Ebene nachzuvollziehen und Rückschlüsse auf die systemische Regulation von P und Calcium abzuschätzen. Es wird angestrebt, auf Grundlage der Etablierung epigenetischer Marker im Rahmen eines interdisziplinären Projektes zum systemischen Zusammenspiel von Nebenschilddrüse, Niere, Darm und Knochen in Huhn und Schwein weitere Drittmittelförderung einzuwerben.

Abschlussbericht zu "EpiPTG"

GePFI - Gennetzwerke des Phosphormetabolismus von Fischen und fakultativ anaeroben Invertebraten

Laufzeit: 01.01.2023 - 30.11.2023

T. Goldammer (FBN), I. Sokolova (UR)

Zusammenfassung
Für viele in der Aquakultur kultivierte Organismen liegen kaum molekulare Informationen zum P-Haushalt vor. Für die Schonung der P-Ressourcen in der Aquakultur durch Optimierung der Haltungsbedingungen fehlen somit valide Daten. Initiale Analysen im Rahmen einer erfolgreich abgeschlossenen Masterarbeit führten zur Identifizierung putativer Schlüsselmoleküle des P-Metabolismus (Fgf23, Pth1r, Pth2r, Pth3r, Pth4, Stc1, Stc2, Casr, Vdr, Slc34a1, Slc34a2) für die Fischarten Atlantischer Lachs Salmo salar, Zander Sander lucioperca. Da diese Gene spezifisch für Vertebraten sind, sollten im Rahmen einer zweiten Qualifikationsarbeit Gene für den P-Transport in den Invertebraten Miesmuschel Mytilus edulis und Schwarze Tigergarnele Penaeus monodon identifiziert werden. Dieses Ziel wurde nicht erreicht, da sich kein Student für die molekularbiologischen Arbeiten am außerhalb Rostocks liegenden FBN fand. Es wurden deshalb die vorhandenen Gene für die Fischspezies weiter validiert. Insgesamt konnten für 21 Gene (Zander, 10 Gene; Atlant. Lachs, 11 Gene) funktionsfähige Primersets für funktionale Analysen auf Genexpressionsebene generiert werden. Das Projekt bietet somit eine erste Grundlage für die Analyse des P-Stoffwechsels mit Genexpressionsstudien bei den beiden Aquakulturarten Zander und Atlantischer Lachs. Eine Ausweitung der Suche nach zusätzlichen Genen, die insbesondere am P-Transport beteiligt sind, wird vorgeschlagen. Dies wird künftige vergleichende Vorhersagen über den P-Stoffwechsel zwischen Fischen und Wirbellosen ermöglichen und somit zur besseren Modellierung der P-Verwertung in der Aquakultur von tierischen Organismen beitragen.

Abschlussbericht zu "GePFI"

Governance-Wasser - Recht und Governance der Gewässer – international, europäisch, national

Laufzeit: 09.09.2022 – 31.10.2022

F. Ekardt (UR/FNK), B. Garske (FNK), U. Bathmann (IOW)

histoNSD - Untersuchung ausgewählter Antikörper für die immunhistochemische Analyse der Nebenschild-drüsen von Schweinen

Laufzeit: 01.02.2023 - 31.10.2023

J. Keiler (UMR), M. Oster (FBN)

Zusammenfassung
Die Hauptzellen der Nebenschilddrüse (NSD) und ihr wichtigstes endokrines Produkt, das Parathormon (PTH), sind für die Aufrechterhaltung der Mineralstoffhomöostase unerlässlich. NSD enthalten im Wesentlichen Läppchen aus PTH-produzierenden Zellen, die von extrazellulärem Kollagen umgeben sind. Schweine-NSD-Genexpressionsmuster zeigten eine verringerte PTH- und eine erhöhte Kollagen-mRNA-Häufigkeit nach verringerter Phosphorversorgung. Um die Auswirkungen von Langzeitdiäten mit variabler Phosphorversorgung auf die makroskopische Struktur von Schweine-Nebenschilddrüsen (NSD) zu untersuchen, wurden die Flächenanteile von NSD-Hauptzellen und extrazellulärem Kollagen durch Bildanalyse auf Basis von histochemischen Schnittfärbungen analysiert. Um die Spezifität der histochemischen Färbungen durch Immunhistochemie verifizieren zu können, mussten zunächst entsprechende Antikörper etabliert bzw. getestet werden. Im Rahmen dieser Anschubförderung erfolgte die erfolgreiche Etablierung der Antikörper und damit verbundene Verifizierung der histochemischen Färbungen. Mit den erfolgreich etablierten Antikörpern können nun tierintrinsische Mechanismen zur Morphologie der NSD nach variabler Phosphorversorgung abgebildet und Aussagen zur Tiergesundheit getroffen werden.

MedRhizo - Erfassung der Kulturpflanzen-Wurzelarchitektur in Medium Size-Rhizotronen

Laufzeit: 01.04.2023 - 31.10.2023

K.J. Dehmer (IPK), M. Kavka (IPK), B. Eichler-Löbermann (UR)

MixedRoots - Root exsudations and root architecture in mixed crops

Laufzeit: 01.02.2023 - 30.11.2023

B. Eichler-Löbermann (UR), M. Holz (ZALF), K.J. Dehmer (IPK), M. Kavka (IPK)

P-CAT - Entwicklung enantioselektiver katalytischer Wittig Reaktionen basierend auf chiralen Phosphorverbindugen als Katalysatoren

Laufzeit: 01.10.2019 – 31.12.2021

T. Werner (LIKAT), A. Börner (UR)

Zusammenfassung
Overall, the synthesis of the Wittig precursor 1 has been established in a multi-gram scale starting from 3.6 g substrate 2 to obtain 2.6 g of the desired compound 1 which is an overall yield of 36%. So far on a 0.4 mmol scale we were able to isolate 65% (range: 58–71%) of the desired product chiral bis-nor Wieland Miescher ketone with an average of 77% ee (range: 66–87%). Which represents a significant improvement compared to our previous report. The results were submitted as a solicitation proposal to Organic Synthesis (by invitation by Prof. Dirk Trauner). Unfortunately, the proposal was turned down at the present stage.

P-ChemBind - Phosphor-Protein-Interaktionen in der Quervernetzung

Laufzeit: 01.11.2019 - 31.12.2019

J. von Langermann (UR), T. Werner (LIKAT), U. Kragl (UR)

Zusammenfassung
Das Ziel des Seed-Projektes "P-ChemBind" war die Entwicklung einer effizienten „short-cut-method“ für die Anbindung von P-basierten Seitenketten an Proteine. In der Summe wurde festgestellt, dass die hier benötigten anspruchsvolleren Reaktionsbedingungen nahezu komplett in direkter Weise eine Denaturierung bzw. unerwünschte Veränderung des Proteins ergeben. Die Zielverbindung konnte nur in geringen Ausbeuten erzeugt werden.
Als Schlussfolgerung ergibt sich aus diesem Kurzprojekt, dass die angedachte Methode experimentell nicht erfolgsversprechend ist. Die nun doch notwendige langwierige Alternativroute wird im Projekt III.2 "Application of P-based organocatalysts and biocatalysts for the resolution of racemic carbonates" bearbeitet.

Abschlussbericht zu "P-ChemBind"

PhosPhyDiv - Die neuen Phosphor-Bodenfertilitätsklassen und ihre Beziehungen zu Phytodiversität und Vegetationstypen

Laufzeit: 01.11.2022 - 31.07.2023

F. Jansen (UR), U. Buszco (UR), N. Wrage-Mönnig (UR), J. Müller (UR)

Zusammenfassung
Hohe pflanzenverfügbare Phosphorgehalte im Boden können die pflanzliche Artenvielfalt (Phytodiversität) auf bewirtschaftetem und natürlichem Grünland beeinträchtigen. Dies wurde bisher jedoch nur im großen räumlichen Maßstab und für hohe Phosphorgehalte demonstriert. Die Fragestellung in diesem Projekt war, ob sich auch auf einer kleinräumigen, lokalen Skala und bei niedrigen pflanzenverfügbaren P-Gehalten ein Zusammenhang zwischen P-Gehalt und Phytodiversität ergibt. Darauf aufbauend sollte zudem untersucht werden, ob die Phosphorgehaltsklassen, die für Ackerböden und Wirtschafts-Grünland aufgestellt wurden, auch für die Charakterisierung von naturbelassenen Grünlandstandorten Anwendung finden können.
Als Untersuchungsgebiet diente das kleine NSG Kösterbeck nahe Rostock. Hier konnte auf einen reichen Datensatz von Vegetationsaufnahmen aus dem Jahre 2015 zurückgegriffen werden. Es wurden zusätzlich an ausgewählten Punkten Bodenproben entnommen und mit Hilfe der Doppellaktat-Extraktion pflanzenverfügbare P-Gehalte (P(DL)) ermittelt.
Es ergaben sich durchweg geringe P(DL)-Gehalte, die fast alle in den Gehaltsklassen "A" und "B" liegen. Es konnte kein Zusammenhang zwischen P(DL)-Gehalten und der Artenzahl je m² festgestellt werden. Ähnliches gilt für die P(DL)-Gehalte und der Biomasse je m². Als Gründe für die fehlenden Zusammenhänge kann die geringe räumliche Skala der Untersuchung und die geringe Bandbreite der P(DL)-Gehalte vermutet werden. Eine Schlussfolgerung der Studie ist, dass die P(DL) Gehalte und die darauf basierenden Gehaltsklassen alleine nicht ausreichend sind, um kleinräumige naturbelassene Grünlandstandorte im Hinblick auf Phytodiversität und Biomasse zu charakterisieren. Anscheinend ist der Nährstoff Phosphor, trotz der vordergründig niedrigen P(DL)-Gehalte, auf diesem Standort nicht limitierend. Die auf Maximalertrag ausgerichteten Gehaltsklassen haben offenbar wenig Bezug zu den für den Zusammenhalt von Lebensgemeinschaften entscheidenden Phosphorgehaltsbereich. Eine echte P-Mangelgrenze befindet sich weit unterhalb der Grenze zwischen der PGehaltsklasse A ("stark unterversorgt") und B ("unterversorgt"). Die Untersuchung weiterer Makronährstoffe (K, Mg, Ca, S) und auch der Mikronährstoffe wäre sinnvoll, um der Frage nachgehen zu können, welcher Nährstoff für die Pflanzen am jeweiligen Standort de facto limitierend ist.

Abschlussbericht zu "PhosPhyDiv"

PIAG - Plasmainduzierte Abbaureaktionen in Glyphosat-haltigen Substraten

Laufzeit: 01.08.2019 – 31.12.2019

V. Brüser (INP), P. Leinweber (UR)

Zusammenfassung
In dieser Studie wurde gezeigt, dass Oberflächen-Koronaentladungen in der Lage sind, Glyphosat (GLP) in Wasser wirksam abzubauen, ohne dass zusätzliche chemische oder biologische Zusätze erforderlich sind. Es wurde auch gezeigt, dass die GLP-Entfernung im Wasser innerhalb kurzer Zeit erreicht werden kann und somit in Kläranlagen umgesetzt werden könnte. Die etablierten analytischen Methoden zum Nachweis der Degradation erwiesen sich als geeignet und leicht durchführbar. Zur Bewertung des postulierten Abbaupfades muss eine vertiefte Analyse der Zwischen- und Endprodukte nach dem GLP-Abbau durchgeführt werden, was ebenfalls zur Verbesserung des Systems beitragen wird. Koronaentladungen sind eine vielversprechende Technik, um den Problemen der GLP-Entfernung im Wasser zu begegnen.

Abschlussbericht zu "PIAG"

PlaBiPhos - Plasmaunterstützte Behandlung von Biomasse und Klärschlämmen für die Phosphorrückgewinnung

Laufzeit: 01.10.2022 - 31.07.2023

V. Brüser (INP), J. Tränckner (UR)

Zusammenfassung
Das Ziel der Studie war die Untersuchung des Einflusses von Mikrowellenplasmen auf Gülle und Klärschlammsubstrate hinsichtlich der Wirkung auf die Mobilisierung von Phosphat. Dazu wurden sechs Substrate wie Mischschlamm, Faulschlamm, Schweinegülle, fermentierte Schweinegülle, Rindergülle und fermentierte Rindergülle ausgewählt und mit Plasma behandelt. Unmittelbar nach der Plasmabehandlung wurde gelöstes P mittels Hach-Lange Küvetten-Tests und drei Wochen später mit eine Methode nach DIN EN ISO6878 bestimmt. Die Ergebnisse lassen keine deutliche Wirkung auf die Mobilisierung von Phosphat erkennen.
Während die Küvetten-Tests bei drei Proben eine schwache Zunahme von gelöstem P anzeigten ergaben die Messungen nach drei Wochen einen gegenteiligen Effekt, der Anteil an gelöstem P sank deutlich. Andererseits zeigen die Ergebnisse jedoch, dass eine Veränderung der Substrate grundsätzlich bewirkt wurde.
Eine sinnvolle Plasmabehandlung ergibt sich möglicherweise durch Kombination mit einem unterstützenden Säureaufschluss, wobei ein effizienterer Säureeinsatz erhofft werden kann. Alternativ bzw. ergänzend kann die Kombination mit einem nachgelagerten anaeroben Aufbereitungsschritt (bei verbesserter Abbaubarkeit organischer Substanz) zu einer erhöhten P-Freisetzung führen. Diese Hypothesen müssen in weiteren Projekten geprüft werden.

Abschlussbericht zu "PlaBiPhos"

Plasma - Plasmaunterstützte Oxidation von Phosphonsäureabfällen für die Phosphorrückgewinnung

Laufzeit: 01.01.2023 - 31.05.2023

V. Brüser (INP), J. Tränckner (UR), J. Kolb (INP)

Zusammenfassung
In der metallverarbeitenden Industrie fallen bei Oberflächenbehandlungen Phosphonsäureabfälle an, die derzeit nur sehr aufwendig entsorgt und deponiert werden. Der darin enthaltene Phosphor wird somit dem Kreislauf entzogen und kann nicht wiederverwendet werden.
In diesem Anschubprojekt sollte belegt werden, dass Plasmabehandlungen grundsätzlich geeignet sind, Phosphonsäure in nutzbares Phosphat umzuwandeln.
Im Projektverlauf zeigte sich, dass die ausgewählten Analysenmethoden leider nicht geeignet waren, möglicherweise erzeugtes Phosphat neben Phosphonat nachzuweisen. Wahrscheinlich wurden bei jeder Analyse beide Anteile erfasst, wodurch Aussagen zum Erreichen des Projektziels leider nicht möglich sind. Zum Schluss des Berichtszeitraumes wurden Fällungsversuche durchgeführt, die Hinweise zum Gelingen der Oxidationsreaktion zeigen. Diese Versuche, speziell die Analysen der Fällungsprodukte, sind jedoch zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht abgeschlossen, so dass endgültige Aussagen erst nach Projektende getroffen werden können. Die Untersuchungen werden weitergeführt, da es seitens der Industrie ein deutliches Interesse gibt, Phosphonatabfälle aufzuarbeiten und somit den Phosphor weiteren Verwendungen zuzuführen.

porcineFGF23 - Development of an ELISA for quantification of FGF23 as a marker of phosphate homeostasis in pigs

Laufzeit: 01.11.2023 - 31.07.2023

K. Wimmers (FBN), M. Oster (FBN), D.-C. Fischer (UMR)

Zusammenfassung
Der Fibroblasten‐Wachstumsfaktor‐23 (FGF23) ist ein wichtiges, aus dem Knochen stammendes Hormon, das eine entscheidende Rolle bei der Regulierung der renalen PResorption und der Vitamin‐D‐Hormonsynthese in der Niere spielt. Bisher waren für die Spezies "Schwein" weder qualitative noch quantitative Verfahren zum Nachweis von FGF23 und seinen Rezeptoren verfügbar. Im Rahmen dieses Anschubprojekts konnte ein kommerziell erhältlicher ELISA identifiziert werden, der für die Quantifizierung von porcinen FGF23 aus Serum und Plasma geeignet ist. Weiterhin ist es gelungen, kommerziell verfügbare Antikörper gegen FGF23 und α‐Klotho zu identifizieren, die den immunhistochemischen Nachweis dieser Proteine in porcinen Zielgeweben der Mineralstoffhomöostase ermöglichen. Leider ist es nicht gelungen, rekombinantes porcines FGF23 als Grundlage für die Entwicklung eines geeigneten FGF23‐spezifischen Antikörpers herzustellen.
Dennoch gelang es, die analytischen Verfahren, die für ein besseres Verständnis der PHomöostase bei Nutztieren erforderlich sind, kontinuierlich zu optimieren. Der Nachweis von FGF23 in Geweben und der Zirkulation ist ein wichtiger Baustein, um Fragen zur Tiergesundheit, zu systemischen, endogenen Prozessen der Mineralstoffhomöostase, sowie zu P‐Emissionen in der Tierhaltung zu adressieren. Auf Basis der jetzt etablierten Methoden soll mittelfristig in Folgearbeiten untersucht werden, inwieweit FGF23 und dessen Rezeptoren nach variabler P‐Zufuhr zur ineralstoffregulation beitragen.

Abschlussbericht zu "porcineFGF23"

PQ4N - Phosphorus as a cue regulating microbial N2O production

Laufzeit: 15.09.2019 – 31.12.2019

N. Wrage-Mönnig (UR), M. Voss (IOW)

Zusammenfassung
Phosphorus (P) has been shown to interact with nitrogen (N) transformations in soils, altering microbial sources of nitrous oxide (N2O) emissions. However, this P-regulated N response remains largely unclear. Interactions with water content as well as P-fertilisation history have rarely been investigated. Within this project, we carried out an incubation and a mesocosm experiment to increase understanding of the interactions.
Using a 15N-labelled NO3 tracer in a soil incubation experiment, we studied the influence of P addition on N conversions and N2O emission under soil water-holding capacities (WHC) of 45 and 60 %. We conclude from the results that P availability could increase N conversion via mineralization, decrease nitrification and increase denitrification, coupled with an increase in N2O production from denitrification, which was the main N2O source here despite moderate water contents.
In the mesocosm experiment, we studied effects of P-fertilisation history on reactions of N2O production processes to P addition. Therefore, soils from two treatments of a long-term P fertilisation experiment were incubated with or without P addition. Fluxes of NO, N2O and CO2 were measured continuously and event-based samples taken for isotopomeric measurement of N2O and molecular analysis of the microbial community. Largest cumulative N2O production was found on the low-P soil with P fertilisation. Preliminary isotopic signatures did not suggest differences in N2O sources among treatments, but over time of incubation. Molecular results are pending due to constraints caused by pandemic measures.
Overall, the seed project has shown that P has an effect on N conversions and N2O production. This effect depends on P fertilisation history and probably on the microbial community.

Abschlussbericht zu "PQ4N"

ProCycle - Die Rolle von Protisten im Phosphorkreislauf biologischer Bodenkrusten

Laufzeit: 01.10.2019 - 31.12.2020

M. Albrecht, (UR), K. Glaser, (UR), M. Labrenz (IOW), P. Leinweber (UR)

Zusammenfassung
Die Rolle der Protisten in biologischen Bodenkrusten allgemein und im Stoffkreislauf von P ist bisher sehr wenig beachtet und untersucht worden. In anderen Habitaten und Gemeinschaften, etwa im Plankton und in der Rhizosphäre, ist die herausragende Rolle der Protisten und damit des microbial loop bekannt. Deshalb hat sich dieses Anschubprojekt zum Ziel gesetzt, ein vereinfachtes Modellsystem hinsichtlich des P-Kreislaufes zu untersuchen mit 3 der wichtigsten Komponenten einer Biokruste: Protisten, Bakterien und Algen.
Es wurden verschiedene Organismen auf ihre Eignung (Größe, Wachstum, Zählbarkeit, etc.) getestet und gute Kandidaten identifiziert, die in verschiedenen Kombinationen in P-verarmtem Medium angezogen wurden. Zu Beginn und Ende des Experiments wurden Proben für die P-Analytik gezogen und zweitägig auch Proben für Zellbestimmungen aller drei Organismen.
Die Ergebnisse für P zeigten, dass in Anwesenheit des Protisten mehr molbydatreaktives Phosphat vorhanden war als ohne Protisten. Die Zellzahlen belegen, dass der Protist die angebotenen Bakterien aufgenommen und verdaut hat. Jedoch ist durch die nur zwei Zeitpunkte der P-Probennahme nicht ersichtlich, ob das Mehr an P aus einer aktiven Freisetzung oder aus dem Absterben der Protisten resultiert.
Die Vor- und Hauptexperimente der Anschubprojektphase haben gezeigt, dass der Aufbau prinzipiell funktioniert. Verschiedene Optimierungsmöglichkeiten konnten identifiziert werden. Die Organismenauswahl wurde bereits im Rahmen des Anschubprojektes optimiert, bedarf aber weiterer Tests mit widerstandfähigeren Protisten.

Abschlussbericht zu "ProCycle"


Förderperiode 1 (2015-2019)

P-Digest - Zusammenstellung von Langzeitdaten und Ringversuchsdaten zum P-Aufschluss aus unterschiedlichen Naturmaterialien innerhalb des P-Campus für das Internet P-Handbook

Laufzeit: 01.05.2019 - 30.06.2019

V. Brüser (INP), P. Leinweber (UR), R. Schumann (UR), D. Zimmer (IOW)

Zusammenfassung (aus den Projekten EvaPhon II & III, PAS und P-Digest)
Im Rahmen der Zusammenarbeit der Partner des P-Campus wurde festgestellt, dass für die Analytik vom Gesamt-P in den einzelnen Arbeitsgruppen unterschiedliche Aufschluss- und Analysenmethoden genutzt werden, deren Ergebnisse nicht immer 1 zu 1 vergleichbar sind. Um die Einarbeitung von insbesondere Nachwuchswissenschaftlern in den unterschiedlichen Arbeitsgruppen zu erleichtern und die durch die unterschiedlichen Ansprüche der Aufschluss- und Analysenverfahren möglicherweise entstehenden Fehler zu minimieren, wurden die bestehenden Methoden in einzelnen Arbeitsgruppen zusammengetragen und mit Ihren Vor- und Nachteilen bzw. Ansprüchen bewertet. Die Ergebnisse dieser Arbeit wurden im Rahmen der Anschubprojekte EvaPhoN als „Handbuch zur Auswahl der Aufschluss- und Bestimmungsverfahren für Gesamtphosphor in Umweltproben“ (e-Handbuch P-Analytik) zusammengetragen. Die entstandenen und noch entstehenden Kapitel werden online auf der P-Campus-Website veröffentlicht und stehen sowohl Mitgliedern des P-Campus als auch allen anderen Personen, nach Anmeldung, frei zur Verfügung. Das Handbuch wird ständig erweitert. Im Jahr 2020 wurde begonnen, die bisher nur in Deutsch vorliegenden Kapitel ins Englische zu übersetzen und online zu stellen.
Im Rahmen der Arbeit zum e-Handbuch P-Analytik entstand die Idee, neuartige Aufschlussmethoden zu testen und zu bewerten. Im Rahmen des Anschubprojektes PAS wurden daher unterschiedliche Umweltproben (im getrockneten und veraschten Zustand, z. B. Wasserproben, Pflanzen, Boden, Sediment) sowohl mit etablierten Aufschlussverfahren als auch mit dem zu testenden Plasmaaufschlussverfahren untersucht. Ziel des Projektes PAS war es, zu untersuchen, ob physikalisches Plasma als alternative Aufschlussmethode getrockneter organischer Proben zur Bestimmung des Phosphatgehaltes geeignet ist. Als vielversprechende Plasmaquelle wurde eine Funkenentladung in Wasser zur Überprüfung herangezogen. Für die Versuche wurden die Proben in destilliertem Wasser suspendiert und kontinuierlich dem Funken ausgesetzt. Anhand der Ergebnisse konnte festgestellt werden, dass die Funkenentladung in dem bestehenden System nur bedingt geeignet ist, um die verwendete Probenarten aufzuschließen. Es ist daher empfehlenswert die Proben durch eine andere Plasmaquelle erneut zu überprüfen oder das verwendete System neu zu konzipieren. Im Anschluss an das Projekt PAS wurde ersichtlich, dass die in den gesamten Anschubprojekten (EvaPhonN und PAS), auch durch etlichen Bachelor-, Masterarbeiten, Dissertationen, dem BMBF-Verbundprojekt BACOSA sowie durch die Erprobung immer weiterer Materialien durch weitere Doktoranden auch von außerhalb des P-Campus, entstandene Datenflut entsprechend zusammenfassend ausgewertet und zusammengestellt werden muss. Dies geschah im Rahmen des Anschubprojektes P-Digest. Es bestätigte sich u. a., dass Aufschlussmethode und Bestimmungsmethode gut aufeinander abgestimmt sein müssen, da beispielsweise in einem Königswasseraufschluss P aufgrund der hohen HNO3-Konzentrationen nicht mittels Molybdänblau bestimmt werden kann.

PIPAPo - Unraveling molecular signaling pathway involved in phosphorus acquisition of potato

Laufzeit: 01.04.2017 - 30.04.2018

K. J. Dehmer (IPK), R. Uptmoor (UR)

Zusammenfassung
Die Phosphoraneignung der Kartoffel ist gering, es existieren jedoch genotypische Unterschiede. Die mikro-RNAs miR399 und miR827 spielen eine wichtige Rolle im PSignaling. Im Anschubprojekt wurde untersucht, ob sich Kartoffel-Genotypen mit unterschiedlichen P-Aneignungseffizienzen in der Expression der mikro-RNAs unterscheiden und ob diese mikro-RNAs eine Rolle bei der P-Aneignung der Kartoffel spielen. Dazu wurden zwei Kartoffel-Genotypen mit unterschiedlicher P-Aneignungseffizienz mit und ohne Phosphatzufuhr angezogen. Zu verschiedenen Zeitpunkten wurde die Expression der mikro- RNAs miR399 und miR827 in Blättern und Wurzeln sowie die wurzelassoziierte Phosphataseaktivität gemessen. Die Phosphataseaktivität war ohne Phosphatzufuhr zum ersten Messzeitpunkt nach zwei Wochen signifikant erhöht, die mikro-RNA-Expression in den Wurzeln nach drei Wochen. In den Blättern wurde keine durch P-Mangel ausgelöste Erhöhung der Expressionslevel festgestellt. Ein starkes lokales Signal für eine Steigerung der Phosphataseaktivität (Phosphormangel an den Wurzeln) könnte hier das systemische Signal (erhöhte mikro-RNA-Expression) überdeckt haben. Ein direkter Zusammenhang zwischen mikro-RNA-Expression und Phosphataseaktivität konnte nicht nachgewiesen werden. Unterschiede zwischen Genotypen mit unterschiedlichen Phosphor-Aneignungseffizienzen wurden nicht gefunden.

Im Doktorandenprojekt "IV.2 Sustainability of potato production: Cloning and sequencing of candidate genes improving P acquisition efficiency to reduce fertilizer inputs" (Start Mai 2020) soll erstmalig die Allel-Variation von Kandidatengenen für eine Verbesserung der P-Aufnahme bei Kartoffeln auf P-defizienten Böden bewertet werden.

Abschlussbericht zu "PIPAPo"

P-NMR - 31P-NMR-Spektroskopie: Weiterentwicklung der Methoden und Anwendung auf P-Verbindungen und -flüsse in der Umwelt

Laufzeit: 15.06.2017 – 30.06.2018

P. Leinweber (UR), D. Michalik (LIKAT), D. Schulz-Bull (IOW)

Zusammenfassung
Phosphor (P) ist ein unverzichtbares Nährelement für lebende Organismen sowohl in terrestrischen als auch aquatischen Ökosystemen. Ein Überschuss kann allerdings schwerwiegende Umweltprobleme auslösen, wie zum Beispiel die Eutrophierung von Süßwasser und marinen Ökosystemen. Die Freisetzung von P aus Sedimenten in die Wassersäule hängt von der P-Speziierung, dem Vorkommen und der Labilität der verschiedenen P-Formen ab. Deshalb war es das Hauptziel dieses Projektes, die Methode der 31P kernmagnetischen Kernresonanz-Spektroskopie (31P-NMR) zu nutzen, um eine möglichst genaue Charakterisierung eines Probensatzes von Sedimenten entlang eines Transektes von norddeutschen Küstengewässern bis in die zentrale Ostsee zu erreichen. Die Ergebnisse der 31P-NMR Spektroskopie zeigen, dass die Vielfalt der verschiedenen Mono- und Diester-P-Verbindungen mit zunehmender Entfernung von der Küste abnimmt und dass hohe Anteile an stabilerem Orthophosphat insbesondere in größeren Wassertiefen vorhanden sind. Es ergibt sich ein Trend von vielen labilen hin zu weniger aber dafür stabileren P-Verbindungen mit abnehmendem terrestrischen und zunehmendem aquatischen Einfluss in Übereinstimmung mit den Ergebnissen der komplementären Methoden der sequenziellen P Fraktionierung und der synchrotron-basierten Röntgenabsorptionsspektroskopie (XANES). Diese Informationen können die Entwicklung von Maßnahmen zur Verringerung überschüssiger P-Einträge in aquatische Umgebungen unterstützen und damit einen grundlegenden Beitrag zum Umweltschutz leisten.

Publikation
Prüter, J., Leipe, T., Michalik, D., Klysubun, W., Leinweber, P. (2019) Phosphorus speciation in sediments from the Baltic Sea, evaluated by a multi-method approach. Journal of Soils and Sediments, DOI: 10.1007/s11368-019-02518-w

Abschlussbericht zu "P-NMR"

P-Recycling in der Tierproduktion - Verfahrenstechnische Konzepte zur Gewinnung landwirtschaftlich nutzbarer P-Rezyklate aus Reststoffen der Tierproduktion

Laufzeit: 01.09.2017 - 31.07.2018

C. C. Metges (UR), J. Tränckner (UR)

Zusammenfassung
Ziel dieses Vorhabens ist die Erarbeitung eines technologischen Konzeptes zur Nutzung der in Gülle und Schlämmen aus Fischzuchtanlagen enthaltenen Wertstoffe wie Phosphor. Die Konzepterstellung erfolgte laborgestützt um geeignete und einander passende Methoden für folgende technologische Fragestellungen zu entwickeln:
▸ Phasenseparation
▸ Aufschluss des Phosphors aus den in der Gülle enthaltenen Feststoffen
▸ Fällung des Phosphors v.a. mit Calcium
▸ Trocknung bzw. Separation der erhaltenen P‐haltigen Rezyklate.
Zur Untersuchung einer möglichen Steigerung des Phosphor‐Aufschlusses wurden die Proben einer anaeroben Vorbehandlung unterzogen. Durch die Vergärung wurde der Phosphorgehalt in der flüssigen Phase deutlich und der Phosphatgehalt etwas erhöht. Der Säureaufschluss des in den Proben enthaltenen Phosphors wurde mit Schwefelsäure, Zitronensäure und Salzsäure in verschiedenen Volumenanteilen untersucht. Die höchste Mobilisierung wurde mit Schwefelsäure erreicht, so dass bei einem Verhältnis von 1:0,8 nahezu der gesamte Phosphor mobilisiert werden konnte. Mit Zitronensäure und Salzsäure wurden maximal 80 % des Phosphors mobilisiert. Die Fällung vorwiegend als Calciumphosphate erfolgte ab einem pH‐Wert von 8. Die Verdaulichkeit der erhaltenen P‐Rezyklate war bei geringen Trocknungstemperaturen mit 55 % am höchsten, wobei kein Calciumhydroxid zu dosiert werden musste. In Auswertung der Versuchsergebnisse wurde die Konzeption eines Verfahrens zur Phosphor‐Rückgewinnung aus Gülle und ähnlichen Schlämmen erstellt. Dieses Konzept wurde mittelständischen Unternehmen vorgestellt und diskutiert, so dass im Ergebnis ein Forschungsantrag zur weiteren Verfahrensentwicklung gestellt werden konnte. Im Rahmen dieser bereits positiv bewerteten Projektskizze wird ein Prototyp zur Phosphor‐und Stickstoff‐ Separation aus Gülle und ähnlichen Medien gebaut.

Basierend auf den Ergebnissen wurde erfolgreich ein Antrag beim BMBF (KMU innovativ) eingereicht: Optimierung der Stoffkreisläufe in der Landwirtschaft durch gezielte Fraktionierung von Gülle in Phosphor; Stickstoff und organischen Kohlenstoff (Kurzbezeichnung: PNC-Processing).

Abschlussbericht zu "P-Recycling"

P-Redox - Cyclovoltammometrische Messungen an Phosphorliganden

Laufzeit: 01.04.2019 - 30.06.2019

R. Francke (UR), C. Hering-Junghans (LIKAT)

Zusammenfassung
Im Rahmen dieses Projektes sollte ein elektrochemischer Messstand aufgebaut und die Methodik in Arbeitskreis Hering-Junghans etabliert werden. Mit Hilfe eines solchen Messstandes können elektrochemische Analysen, wie Cyclovoltammetrie und Differential Pulse Polarografie durchgeführt werden, welche es erlauben Informationen über die Redoxchemie chemischer Verbindungen zu erhalten.
Ein elektrochemischer Messstand setzt sich aus einem Potentiostaten, einer Messzelle mit Elektroden und einem Steuerrechner zusammen. Diese Gerätschaften wurden mit Hilfe eines „Sachkostenzuschusses“ des FCI beschafft und sollten nun im Rahmen dieses Projektes installiert und für Routinemessungen vorbereitet werden. Um ein effizientes Setup zu gewährleisten, kollaborierte die Nachwuchsgruppe Hering-Junghans mit der Nachwuchsgruppe von Dr. Robert Francke an der Universität Rostock. Die Francke-Gruppe beschäftigt sich ausschließlich mit elektrochemischen Fragestellungen und stellte einen perfekten Ansprechpartner für die Realisierung dieses Projektes dar. Das Anschubprojekt konnte erfolgreich abgeschlossen werden und der Arbeitskreis Hering-Junghans ist nun in der Lage, elektrochemische Messungen unter Schutzgas routinemäßig durchzuführen. In einer ersten Anwendung gelang es zu zeigen, dass Triphosphirane irreversibel reduziert werden, was einen wichtigen Beitrag zu einer Veröffentlichung in Chemical Science darstellte. Darüber hinaus konnten CV-Messungen für den Arbeitskreis von Prof. Dr. Axel Schulz durchgeführt werden, welche potentiell auch in einer Publikation resultieren werden.

Abschlussbericht zu "P-Redox"

SERAIP - Shifted excitation Raman difference spectroscopy testing for analysis of inorganic phosphorus, inositol phosphates (InsPx) and myo-inositol in environmental and animal samples

Laufzeit: 01.04.2019 - 30.06.2019

K. Sowoidnich (FBH), M. Oster (FBN), B. Sumpf (FBH), M. Maiwald (FBH), R. Schumann (UR), P. Leinweber (UR), G. Tränkle (FBH), K. Wimmers (FBN)

Zusammenfassung
In der Ernährung von Hühnern und Schweinen wird der größte Teil des täglichen Bedarfs an Phosphor (P) aus Pflanzen in Form von Inositolphosphaten (InsPx) gewonnen, der jedoch aufgrund fehlender oder mangelnder endogener Phytase-Aktivität nicht effizient eingesetzt werden kann. Analytische Messungen zur Verbesserung des Einsatzes von InsPx sind daher unerlässlich, um die Umweltbelastung durch die Tierhaltung zu reduzieren und wertvolle mineralische P-Ressourcen zu erhalten. Im Anschubprojekt wurden ausgewählte P-haltige Verbindungen in komplexen Matrizes wie Futter, Kot und Boden/Sedimenten via Raman-Spektroskopie bzw. SERDS nachgewiesen (z. B. Phytat, InsP5, InsP3, myo-Inositol, Ca(H2PO4)2, CaHPO4, Ca3(PO4)2, Ca2O7P2, β-Glycerophosphat, DL-α-glycerol-6-phosphat). Diese alternativen physikalischen Techniken stellen demnach eine Alternative zur aufwendigen und zeitintensiven chemischen Analyse dar. Die erzielten Ergebnisse im Anschubprojekt tragen dazu bei, den Verbleib von P entlang des landwirtschaftlichen Kreislaufs in Futtermitteln, Tieren, Wirtschaftsdünger, Boden und Wasser nachzuvollziehen.

Publikation
Sowoidnich, K., Oster, M., Wimmers, K., Maiwald, M., Sumpf, B. (2021) Shifted excitation Raman difference spectroscopy as enabling technique for the analysis of animal feedstuff. Journal of Raman Spectroscopy, DOI: 10.1002/jrs.6140

Abschlussbericht zu "SERAIP"

Drittmittelprojekte

Laufende Projekte

* Diese Projekte können nur teilweise dem P-Campus zugeordnet werden.

Projekt Förderer, Laufzeit Beteiligte Partner des WissenschaftsCampus Forschungs-schwerpunkt
Anschubprojekte im Rahmen der Förderung des Leibniz-WissenschaftsCampus Phosphorforschung RostockWGL, ab 07/2019FBN, IOW, INP, IPK, LIKAT, Universität Rostock I, II, III, IV, V 
EU-CONEXUS PlusEU, 11/2022-10/2026Universität Rostock (AUF) II 
Baltic TRANSCOAST: Baltic TRANSCOAST*DFG, 01/2016-12/2024Universität Rostock (AUF, MNF), IOW 
BaMS-RüBio: Blaue Bioökonomische Kreislaufwirtschaft für Rügen (Teilprojekt 3) - UmsetzungsphaseBMBF, 01/2022-12/2024FBN, Universität Rostock (AUF)  
BioAdvan: Advanced Biomass-Treatment for Value-Added RefinementWGL, 03/2023-02/2026INP, Universität Rostock (AUF) II 
HyGreen: Verbundvorhaben: Genom-basierte Strategien zur Züchtung von Hybridsorten bei Grünroggen als nachwachsender Rohstoff für die energetische Nutzung; Teilvorhaben 1: Genotypisierung und PhänotypisierungBMEL, FNR, 12/2021-11/2024Universität Rostock (AUF) II 
InFertRes: Innovative Fertilizers and Resource Efficiency in Agriculture (Prof. Dr. Bettina Eichler-Löbermann)BMBF, 03/2018 - 04/2024Universität Rostock (AUF) II 
InnoSoilPhos III: Innovative solutions to sustainable soil phosphorus managementBMBF, 04/2021-04/2024 I, II, V, Q 
MicroFunction: Aufwertung von Restbiomasse durch Anreicherung mit nützlichen Mikroorganismen - neue Ansätze für die Produktion von Recycling-DüngernBMBF, 05/2023-04/2025Universität Rostock (AUF) II 
MikroMais: Verbundvorhaben: Reduzierung des Grundwasser-relevanten Stickstoff- und Phosphor-Überschusses durch kombinierte Mikrogranulat-Mikroorganismen- Ausbringung auf Gärrest-gedüngten Flächen im Energiemaisanbau; Teilvorhaben 2: Nährstoffverfügbarkeit und NährstBMEL, 04/2021-03/2024Universität Rostock (AUF) II 
P-FOWL: Epigenetics, molecular pathways, and data integration to derive biological networks related to myo-inositol and P utilization in two contrasting high-yielding laying hen strainsDFG, 2022-2025FBN IV 
P-FOWL: Characterization of mineral utilisation by functional genomics in two contrasting high-yielding laying hen strainsDFG, 2022-2025FBN IV 
VitD-Pig: Functional signals for vitamin D-mediated mineral utilization and related physiological determinants in pigsDFG, 11/2022-10/2025FBN IV 

Abgeschlossene Projekte

Projekt Förderer, Laufzeit Beteiligte Partner des WissenschaftsCampus Forschungs-schwerpunkt
Hohe Phosphor-Ausnutzung aus Gärresten unter Berücksichtigung der Fest-Flüssig-Trennung (PD Dr. B. Eichler-Löbermann)FNR, 08/2012-07/2015Universität Rostock (AUF), LIKAT II 
Neue Organokatalysatoren und kooperative Katalysatorsysteme für die stoffliche Nutzung von CO2 (Dr. T. Werner)BMBF, 2010-2015LIKAT III 
Optimierung des Nährstoffaustrags und biologisches Nährstoffrecycling für Aquakulturen in Brackwasser (Dr. A. Schoor)EU FIAF, LFA-MV, 06/13-10/15Universität Rostock (MNF) I, II 
P-Schadstoff-Wechselwirkungen infolge Applikation von Knochenkohle (Prof. Dr. P. Leinweber)Land MV (Stipendium), 09/13-08/16Universität Rostock (AUF), LIKAT II 
Selektive Oligomerisierung von Ethylen mit P-N-Liganden-Systemen (Prof. Dr. U. Rosenthal)SABIC, Linde AG, 2006-2015LIKAT III 
Durchführung einer Studie zu den Perspektiven für die deutsche Aquakultur im internationalen Wettbewerb*BLE, 2016-2017Universität Rostock II 
AquaponikUniversität Rostock, 12/2011-10/2015Universität Rostock I, II 
Optimierung der Düngewirkung von Reststoffen aus Biomassekonversionsanlagen - Ein Beitrag zum Ressourcen- und UmweltschutzBMBF, 06/2014-05/2015Universität Rostock (AUF) II 
Anschubprojekte im Rahmen der Förderung des Leibniz-WissenschaftsCampus Phosphorforschung RostockWGL, 2015-06/2019FBN, IOW, INP, IPK, LIKAT, Universität Rostock I, II, III, Q 
Wissenschaftliche Begleitung des Projekts Taraxagum Nährstoffgehalt am Standort Anklam - Bereich PflanzenbauContinental Reifen Deutschland GmbH, 02/2020-07/2021Universität Rostock (AUF) II 
Wissenschaftliche Begleitung des Projekts Taraxagum - UnkrautbekämpfungContinental Reifen Deutschland GmbH, 03/2021-06/2021Universität Rostock (AUF) II 
Wissenschaftliche Begleitung TaraxagumContinental Reifen Deutschland GmbH, 12/2018-11/2019Universität Rostock (AUF) II 
*CRUSTFUNCTION: Biodiversität und ökologische Funktion von biologischen BodenkrustenDFG SPP, 2014-2017Universität Rostock, (AUF, MNF) 
AC/DC-weeds: Applying and combining disturbance and competition for an agro-ecological management of creeping perennial weedsDFG, 03/2019-03/2022Universität Rostock (AUF) 
Aquaponik: Konzeption und Installation einer Aquaponic-Anlage zur integrierten Fisch- und GemüseaufzuchtUni Rostock, 12/11-10/15Universität Rostock (AUF) I, II 
Baclofen: Entwicklung effizienter Produktionsverfahren für die Darstellung von Baclofen und hiermit verwandter pharmazeutischer ProdukteBMWi, AIF, 01/2020-09/2023Univeristät Rostock (MNF) IV 
BACOSA: Baltic Coastal System Analysis and Status Evaluation*BMBF, 04/13-03/16Universität Rostock (MNF, AUF) 
BACOSA II: Baltic Coastal System Analysis and Status Evaluation*BMBF, 04/2016 - 03/2019Universität Rostock (MNF, AUF) 
BaltCoast: A Systems Approach Framework for Coastal Research and Management in the Baltic*EU-Bonus, 04/2015-03/2018IOW (Biologische Meereskunde) 
BALTIC IMTA: Integrated multitrophic Aquaculture in the Baltic SeaEuropäischer Fischereifonds EFF, 09/13-10/15Universität Rostock (AUF, MNF) I, II 
BioAcid II: Biological Impacts of Ocean Acidification*BMBF, 9/12-08/15IOW, Universität Rostock 
BioAcid III: Biological Impacts of Ocean Acidification*BMBF, 10/2015-09/2017Universität Rostock, IOW 
Biomasse-Asche-Monitoring (BAM): Teilvorhaben 2: Agronomische BewertungBMELV, 11/2016-10/2019Universität Rostock (AUF) II 
BMP-Glyphosat: Best Management-Praktiken und Nachhaltige Anwendung von Glyphosatprodukten (Prof. Dr. B. Gerowitt)BLE; über BMEL, Innovations-programm, 10/13-05/17Universität Rostock (AUF) II 
CLIMARCTIC: Einfluss des Klimawandels auf arktische Boden- und See-Mikrobiome*DFG, 03/2017 - 02/2020Universität Rostock (MNF) 
CRUSTFUNCTION II: Biodiversität und funktionelle Rolle von biologischen Bodenkrusten II*DFG, 07/2017-06/2020Universität Rostock (MNF, AUF) 
Crustfunction III: Landnutzung als Treiber der Struktur und Funktionalität biologischer BodenkrustenDFG, 08/2020-07/2023Universität Rostock (AUF, MNF) 
CRUSTWEATHERING: Structure and function of biocrusts in weathering, soil formation and erosion processes*DFG, 01/2016-12/2018Universität Rostock (AUF, MNF) I, II 
Dach-KüNO: Wissens- und Datentransfer in der Küstenmeerforschung*BMBF, 04/14-09/16IOW 
DachKüNO II: Wissens- und Datentransfer in der Küstenmeerforschung*BMBF, 01/2017-12/2019IOW 
DiveCropS: Diversifying cropping systems - Traditional knowledge and innovative approaches (Prof. Dr. B. Eichler-Löbermann)DAAD, 01/2019-12/2022Universität Rostock II 
ECO-FCE: A whole-systems approach to optimising feed efficiency and reducing the ecological footprint of monogastrics*EU-FP7, 12/13-01/17FBN (Genombiologie) II 
Ernährung für Gesundheit: Fischfuttermittelinduzierte Qualitätssteigerung von Fisch- und Pflanzenprodukten aus Aquaponiksystemen in MV* (Prof. Dr. H.W. Palm)EU, 11/2015-10/2018Universität Rostock (AUF) II 
EXCALIBOR: Empirical and experimental calibration of the clumped isotope (paleo)thermometer for bioapatitesDFG, 05/14-07/15IOW (Marine Geologie) I, Q 
Fischglashaus: Modulares Gewächshausanbausystem zur aquaponischen Produktion von Warmwasserfischarten unter minimalem Ressourcenverbrauch in Mecklenburg-Vorpommern – Eine Innovations-initiative zur energie- und nährstoffeffizienten NahrungsmittelproduktionEFF (Europäischer Fischerei-fonds), 06/13-10/15Universität Rostock (AUF) I, II 
GENUS: Geochemistry and Ecology of the Namibian Upwelling SystemBMBF, 05/2012-04/2015IOW 
Glyphosat: Untersuchungen der Eigenschaften und Wirkungsweisen von Glyphosat im Boden (Prof. Dr. P. Leinweber)Landesgraduierten- stipendium MV, 2016-2019Universität Rostock I, II, Q 
Graduiertenschule I: Leibniz-WissenschaftsCampus Phosphorforschung RostockWGL, 04/2015-06/2019FBN, IOW, INP, IPK, LIKAT, Universität Rostock I, II, III, Q 
Graduiertenschule II: Leibniz-WissenschaftsCampus Phosphorforschung RostockWGL, 07/2019-11/2023FBN, IOW, INP, IPK, LIKAT, Universität Rostock I, II, III, IV, V 
InnoAquaTech: Cross-border development and transfer of innovative and sustainable aquaculture technologies in the South Baltic area*Interreg South Baltic, 07/2016-06/2019Universität Rostock (AUF) II 
InnoSoilPhos: Innovative solutions to sustainable soil phosphorus managementBMBF, 03/2015-02/2018Universität Rostock (AUF) I, II, Q 
InnoSoilPhos II: Innovative solutions to sustainable soil phosphorus managementBMBF, 03/2018-02/2021Universität Rostock (AUF) I, II, Q 
INTEGRAL: Integrated carbon and trace gas monitoring for the Baltic Sea*BONUS, 07/2017-09/2020IOW 
KataPlasma: Hydroformylierung mit homogenen Katalysatoren geträgert auf Plasma funktionalisierten Materialien*BMBF, 06/2016 – 12/2019LIKAT, INP III 
Kogge: Kommunale Gewässer gemeinschaftlich entwickeln im urbanen Raum*BMBF, 2015-09/2018Universität Rostock (AUF) 
Mephor: Cellular mechanisms of phosphorus regulation in filamentous cyanobacteriaForschungsstiftung Ostsee, 05/2015-04/2018IOW (Biologische Meereskunde) 
Mischfruchtanbau mit Leguminosen: Effiziente Nutzung von Wachstums­faktoren als Beitrag zum Ressourcen- und GewässerschutzFNR, 07/12-06/16Universität Rostock (AUF) II 
MitoBOX: The mitochondrial basis of hypoxia tolerance in marine mollusksDFG, 04/2019-09/2023Universität Rostock (MNF) IV 
MOSSCO: Modular System for Shelves and Coasts*BMBF, 04/13-03/16IOW 
MOSSCO II: Modular System for Shelves and Coasts*BMBF, 04/2016-03/2019IOW 
NaLaMa-nT: Nachhaltiges Landmanagement Norddeutsches TieflandBMBF, 09/10-08/15Universität Rostock (AUF) II 
NuReDrain: Innovative Nutrient Catching Reactive Barrier and Controlled Drainage Technologies for Sustainable Growth of the Agriculture Sector*North Sea Region Programme (EU), 2017-2020Universität Rostock (AUF) I, II 
OPTIMUS: Optimierung von Muschelfarmen zur Eutrophierungsvermeidung und zur Fischfutterproduktion in der Ostsee*BONUS, 04/2017-03/2020IOW 
P FOWL: Inositolphosphate und Myo-Inositol beim Geflügel* (Prof. Dr. K. Wimmers)DFG, 09/2017-08/2020FBN II 
P-Recycling aus organischen Abfällen und Reststoffen: Stand, Potenziale und Perspektiven in M-V (Prof. Dr. M. Nelles)Universität Rostock (AUF) (Stipendium), 2012-2016Universität Rostock (AUF) II 
PEGaSus: Phosphorus efficiency in Gallus and Sus scrofa: Bridging the gaps in the phosphorus value chain*ERA-NET SUSAN, 09/2017-08/2020FBN I, II 
Phosphor-Deposition: Entwicklung ausgewählter Indikatoren und Bewertungssätze für die Meeresumwelt im Rahmen der Umsetzung der Meeresstrategie-RahmenrichtlinieUmweltbundesamt, 09/2015-06/2018IOW (Meereschemie) I, Q 
PhosphorusLegumesDiversity: Role of phosphorus as a key component for managing grasslands N-yield and phytodiversity in organic farmingBÖLN, 09/2013-12/2016Universität Rostock (AUF) II 
PhosWaM: Phosphor von der Quelle bis ins Meer - Integriertes Phosphor- und Wasserressourcenmanagement für nachhaltigen GewässerschutzBMBF, 03/2016-09/2019IOW, Universität Rostock I, II 
PNC-Processing: Stoffkreisoptimierung durch Fraktionierung von Gülle in Phosphor, Stickstoff und organischen KohlenstoffBMBF, 07/2019-06/2022Univeristät Rostock (AUF) II 
POLARCRUST: Biological soil crust algae in polar regions*DFG, 2014-2017Universität Rostock (MNF) 
PRODIVA: Crop diversification and weed management*ERA-net Core Organic Plus, für D: BMEL über BLE, 03/2015-02/2018Universität Rostock (AUF) II 
RePhoR-MV: Regionales Phosphor-Recycling aus Klärschlämmen in Mecklenburg-Vorpommern*BMBF, 02/2019 - 07/2019Universität Rostock (AUF) II 
Scientific Resurvey of the wet grassland restoration project: „Osterfeiner Moor“*BfN, 09/2016-08/2018Universität Rostock (AUF) II 
SECOS: The Service of Sediments in German Coastal Seas*BMBF, 04/13-03/16IOW 
SECOS: The Service of Sediments in German Coastal Seas*BMBF, 04/2016-03/2019IOW 
SPP1685: Untersuchungen zum Verständnis des Phosphorzyklus in Wald-Ökosystemen auf molekularer EbeneDFG, 11/2016-10/2019Uni Rostock (MNF) I, II 
Verbundvorhaben: Züchterische Verbesserung der Phosphor-Aneignungseffizienz von Stärkekartoffeln und eine ressourcenschonende Rohstoffproduktion; Teilvorhaben 2BMEL, 03/2019 - 12/2022Universität Rostock (AUF) II 
Verbundvorhaben: Züchterische Verbesserung der Phosphor-Aneignungseffizienz von Stärkekartoffeln und eine ressourcenschonende Rohstoffproduktion; Teilvorhaben 1BMEL, 03/2019 - 12/2022IPK Gatersleben (Teilsammlungen Nord, GLKS) II 
WETSCAPES: Stoffumsetzungsprozesse an Moor- und Küstenstandorten als Grundlage für Landnutzung, Klimawirkung und Gewässerschutz*Europäischer Sozialfond, 01/2017-03/2021Universität Rostock (AUF) I, II, Q