Anschubprojekte im Rahmen der Förderung des Leibniz-WissenschaftsCampus Phosphorforschung Rostock

 

Projekttitel Beteiligte Institute (Projektleiter zuerst benannt) Projektmitarbeiter Cluster Kurzvorstellung des Projekts
31-P-NMR-Spektroskopie: Weiterentwicklung der Methoden und Anwendung auf P-Verbindungen und -Flüsse in der Umwelt (P-NMR) Universität Rostock (AUF), Leibniz-Institut für Katalyse e.V., Leibniz-Institut für Ostseeforschung Julia Prüter (Uni) I, Q An Sedimentproben aus küstennahen Gewässern und der Ostsee wird geprobt, inwieweit die durch störendes Fe beeinträchtigte 31P-NMR-Spektroskopie mittels verbesserter Vorbehandlungsmethoden weiterentwickelt werden kann und gemeinsam mit chemischen Fraktionierungen und synchrotron-basierter Röntgenabsorptionsspektroskopie eine möglichst gute Charakterisierung des P-Status der Proben erreicht werden kann. Damit soll ein Beitrag zu Kenntnis der Transferwege und Umsetzungen von P vom Land zu aquatischen Ökosystemen und Erforschung von Möglichkeiten zur Verringerung der Gewässereutrophierung geleistet werden.
The role of reversible phosphorylation in regulation of mitochondrial bioenergetics (MitoP) Universität Rostock (MNF), Leibniz-Institut für Nutztierbiologie Inna Sokolova (Uni), Eugene Sokolov (Uni), Klaus Wimmers (FBN), Siriluck Ponsuksili (FBN) I, II The project will investigate the role of reversible phosphorylation of mitochondrial proteins in regulating the mitochondrial function and ATP synthesis during intermittent hypoxia in hypoxia-tolerant and hypoxia-sensitive invertebrates and vertebrates. We will use global and targeted proteomics approaches to uncover the phosphate-dependent metabolic switches in key mitochondrial pathways with the goal to determine their contribution to the ability of the tissues to withstand hypoxia-reoxygenation stress such as occurs during tidal and diurnal hypoxia in aquatic animals and during ischemia or stroke in terrestrial mammals.
P-Recycling in der Tierproduktion Universität Rostock (AUF), Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde, Leibniz-Institut für Nutztierbiologie Jens Tränckner (Uni) II Entwicklung geeigneter Recycling-Technologien für die Herstellung fütterungstechnisch nutzbarer P-Recyclate aus 1) Gärresten von Schweinegülle, Hühnerkot und 2) Klärschlamm von RAS-Anlagen. Angestrebt wird in beiden Fällen die Herstellung einer geeigneten Kalzium-Phosphat-Verbindung, die den Anforderungen der Tierernährung genügt. Die technologischen Herausforderungen bestehen in der P-Anreicherung in der gelösten Phase, der Phasen-Separation, der Fällung und der Anreicherung bzw. Reinigung des gewonnenen Kalziumphosphates zu einem nutzbaren Futtermittel.
Evaluierung neuer P-basierter Organokatalysatoren in der Aktivierung kleiner Moleküle und in der P(III)/P(V)-Redoxkatalyse (P-Aktiv) Leibniz-Institut für Katalyse e.V., Universität Rostock (AUF) Lars Longwitz (LIKAT) III Innerhalb des Projektes sollen neue P-basierte Organokatalysatoren für die Aktivierung kleiner Moleküle (H2 und CO2) dargestellt und getestet werden. Die Testung erfolgt an ausgewählten Modellreaktionen wie z. B. der Hydrierung von Alkenen und der Addition von CO2 an Epoxide. Hierbei sollen gezielt definierte Strukturen synthetisiert werden, die für weitere Reaktionen z. B. kinetische Racematspaltungen genutzt werden können.
Heterogenisierung P-basierter Organokatalysatoren mittels Plasmatechnik (H-POP) Leibniz-Institut für Katalyse e.V., Leibniz-Institut für Plasmaforschung und -technologie Yuya Hu (LIKAT) III Innerhalb des Projekts sollen Oberflächen mittels Plasmatechnik mit P-basierten Organokatalysatoren modifiziert werden. Hierbei werden zunächst unterschiedliche Verlinkungsmöglichkeiten evaluiert. Anschließend werden Organokatalysatoren an geeigneten Substraten immobilisiert. Die auf diese Weise heterogenisierten P-basierten Organokatalysatoren werden auf ihre katalytische Aktivität getestet und unter optimierten Reaktionsparameter rezykliert werden.
Unraveling molecular signaling pathways involved in phosphorus acquisition of potato (PIPAPo) Universität Rostock (AUF), Leibniz-Institut für Pflanzengentik und Kulturpflanzenforschung, Teilsammlungen Nord Mareike Kavka (Uni) II Die Phosphoraneignung der Kartoffel ist generell niedrig, es existieren jedoch intraspezifische Unterschiede. In diesem Projekt wird untersucht, ob die Phosphor-Signalwege bei der Phosphoraneignungseffizienz der Kartoffel eine Rolle spielen. Hierzu werden die Expressionslevel von microRNAs mit wichtiger Funktion in der Signalweiterleitung in unterschiedlichen Kartoffel-Genotypen gemessen.
Entsalzung von Meerwasser mittels Elektrodialyse Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde, Universität Rostock (MNF) Marion Abraham (IOW), Detlef Schulz-Bull (IOW), Marisa Wirth (IOW),
Udo Kragl (Uni)
I, Q Bei der Aufarbeitung bzw. Anreicherung von Meerwasserproben wird die effiziente Anreicherung organischer P - Verbindungen mittels Festphasenextraktion (SPE) durch die Salzwassermatrix gestört. Daher ist die Anreicherung dieser Substanzen auf Wasserproben mit nur sehr geringem Salzgehalt begrenzt, wie z.B. Flußwasserproben, bzw. die Bestimmung der Konzentration dieser Substanzen ist derzeit in marinen Gewässern nicht möglich.
Ziel des Anschubprojektes ist die Implementierung eines Elektrodialyse-Systems, um den Salzgehalt von Seewasserproben zu reduzieren. Einflüsse durch pH, Salinität und Temperatur des Probenwassers auf die Elektrolyseeffizienz werden untersucht, genauso wie die effeziente Retention der organischen P- Verbindungen.
Evaluation von Phosphoraufschlüssen natürlicher Materialien (EvaPhoN III) Universität Rostock (AUF/MNF), Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde Rhena Schumann (Uni), Dana Zimmer (Uni), Marion Abraham (IOW) I, Q Bisher wurden verschiedene Aufschlussprozeduren für P miteinander verglichen sowie qualitätssichernde Maßnahmen beteiligter Arbeitsgruppen registriert. Weitere Methoden und Vergleiche sollen ergänzt werden. Sehr wichtig sind Empfehlungen zum Qualitätsmanagement. Als Ergebnis soll eine Web-Publikation entstehen. Diese umfasst auch konkrete Beispiele zu den Ausbeuten (Methodenvergleiche an verschiedenen Materialien) und zur Methodenvorbereitung. Ebenso werden Beispiele für das Qualitätsmanagement bereitgestellt (Kontrollkartensystem, Bestimmungsgrenzen u.a.).
Abtrennung von organischen Phosphaten durch Kristallisation (CrysPhos) Universität Rostock (AUF/MNF), Leibniz-Institut für Katalyse e.V. Jan von Langermann (Uni), Udo Kragl (Uni), Thomas Werner (LIKAT), Matthias Beller (LIKAT) III Als neuartige Methode soll die Kristallisation/Fällung von organischen Phosphaten bzw. Organophosphaten aus wässrigen Lösungen untersucht werden.
Hierbei soll die geringe Löslichkeit von Lanthan- und Yttrium-Salzen dieser Verbindungen ausgenutzt
werden, was eine nahezu quantitative Fällung und damit einfache Rückgewinnung durch Filtration
ermöglicht.