E Diskussion

1 Prüfung der Kontrollvarianten von Spargel der Versuchsjahre 2001-2003

Die Kontrollvarianten der Jahre 2001 - 2003 aus der langjährigen Spargelertragsanlage Klaistow wurde auf Homogenität des Untersuchungsmaterials bezüglich der Qualitätsparameter in den Versuchsjahren 2001 – 2003 untersucht. Es wurden signifikante Unterschiede aller in der vorliegenden Arbeit untersuchten Qualitätsparameter festgestellt (Anhang Tab. 92).

Bei der Beurteilung der Qualitätsparameter der Lagervarianten wurden die Versuchsreihen der Jahre 2001, 2002 und 2003 bezüglich der Textur und deren Korrelation zu den Qualitätsparametern gesondert statistisch aufbereitet.

Es wurde der Frage nachgegangen, worin die Ursachen der Inhomogenität des Versuchsmaterials zu suchen seien. Als eine mögliche Ursache sind klimatische Einflüsse zu nennen, da das Wachstum der jungen Spargelsprosse von der Boden- und Umgebungstemperatur, der Wasserverfügbarkeit und dem Licht- und Nährstoffangebot abhängt. Auch ist die Bodentemperatur für die Produktqualität von Bedeutung. Scheer (2002) untersuchte das Wachstum von Asparagus officinalis. L cv. Backlim bei Unterbodentemperaturen zwischen 7,5°C und 20°C und Oberflächentemperaturen zwischen 11°C und 22°C im Gewächshaus. Die Ergebnisse zeigten klare Zusammenhänge zwischen der Bodentemperatur und den Inhaltstoffen Lignin, Cellulose, Hemicellulose und Pectine, die auch als „Ballaststoffe“ bezeichnet werden. Er beobachtete, dass in den, bei relativ niedrigen Bodentemperaturen (7,5°C -10°C) [Seite 116↓]gewachsenen Spargelsprossen, ca. 8 % höhere Ballaststoffgehalte vorlagen, als in den, bei vergleichsweise wärmeren Bodentemperaturen kultivierten Spargelsprossen. Diese Beobachtung konnte im Vergleich mit dem Jahre 2002 bei den Gehalten von wasserlöslichem (+64 %), EDTA-löslichem Pectin (+37 %) und unlöslichem Pectin (+2,9 %), Cellulose (+34 %) und Hemicellulose (+69 %) für die im Jahre 2003 bei großer Trockenheit und extrem kalten Temperaturen (Deutscher Wetterdienst, 2004) gewachsenen Spargelstangen dieser Versuchsreihe bestätigt werden, wobei die prozentuale Erhöhung der Ballaststoffe des Versuchsspargels im Durchschnitt mit 41 % um das Fünffache höher waren, als von Scheer (2002) beobachtet. Einen Zusammenhang zwischen niedrigen Bodentemperaturen und der Englumigkeit des Gewebes frisch geernteter Spargelstangen zu Beginn der Ernteperiode stellte auch Dufault (1996) fest.

Die photosynthetische Leistung der grünen Pflanzenteile des Spargels nach der Erntesaison ist abhängig vom energetischen Lichtangebot. Es werden Reservekohlenhydrate gebildet, die gegen Ende der Vegetationsperiode in die Speicherwurzeln des Spargels eingelagert werden und deren Menge maßgeblich den Aufwuchs der Sprossen des nächsten Jahres bestimmt.

Ein starkes Nährstoffangebot könnte eine weitere Erklärung der Unterschiede der Qualitätsparameter sein: Regenbrecht (1997) machte an Pachyrhizus erosus (Knollenbohne, Yam-bean) die Beobachtung, dass die von ihm angewandte Stickstoffdüngung den Trockensubstanzgehalt in den Pflanzenteilen erhöhte, am Stärksten waren Blattmasse und Sprossteile betroffen, Angaben über den prozentualen Mehranteil fehlen. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die Reserve-, Transport- und Gerüstkohlenhydrate von Bleichspargel in den verschiedenen Erntejahren, obwohl Sorte und Anbaufeld nicht variiert wurden, Schwankungen unterworfen waren.

2 Einfluss der Lagerkonditionen auf Qualitätseigenschaften von Spargel

Nicht geschälter und geschälter Spargel war nach zweitägiger Lagerung geringeren Schwankungen der Qualitätsparameter unterworfen als nach drei oder vier Tagen Lagerdauer. Zwischen dem zweiten und dem dritten und dem zweiten und dem vierten Lagertag konnten zum Teil signifikante Veränderungen der Qualitätsparameter beobachtet werden. Aus diesem Grunde kann die Lagerdauer von drei oder vier Tagen für nicht geschälten und geschälten Spargel nicht empfohlen werden.


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Bei einer Lagertemperatur von 10°C waren nach zwei Lagertagen in den in Folie P-Plus 2 nicht geschält gelagerten Spargelstangen die geringsten signifikanten Abweichungen der Qualitätsparameter von der Kontrollvariante festzustellen (Tab. 89).

Tab. 89: Veränderungen der Qualitätsparameter von nicht geschältem Spargel nach zwei Tagen Lagerung bei 10°C Lagertemperatur

Folie

Qualitätsparameter

signifikante Veränderungen (%)

nicht verpackt

Lignin

+31,3

Hemicellulose

+32,9

EPF

+39,9

UPF

+44,2

Glucose

-22,3

Saccharose

+25,5

OPPC

Hemicellulose

+28,9

EPF

+25,8

UPF

+43,5

Saccharose

+41,2

PP

Hemicellulose

+42,6

Cellulose

+28,7

Fructose

+22,1

Saccharose

-46,7

P-Plus 2

Lignin

+24,8

Hemicellulose

+21,0

Cellulose

+26,3

EPF

-22,3

Coating

WPF

+34,1

EPF

-23,9

Lignin

+30,0

Hemicellulose

+50,7

Cellulose

+50,8

Saccharose

-25,4

BAW 3

Lignin

+61,7

Hemicellulose

+27,3

Saccharose

+57,9

Von allen untersuchten Qualitätsparametern nicht geschälten Spargels veränderte sichin der Folie P-Plus 2 nur Lignin, Hemicellulose, Cellulose und EDTA-lösliches Pectin. Es gab keine Korrelationen zur Textur.

Nicht verpackte und in den Folien P-Plus 2, OPPC, PP und in BAW 3 verpackte, sowie mit Coating behandelte Spargelstangen wiesen eine Gemeinsamkeit auf: die Gehalte von Hemicellulose veränderten sich in diesen.


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Hemicellulose wird aus Polysacchariden synthetisiert, die zur Gruppe der Xyloglucane gehören. Carpita und McCann (2000) beschreiben Xyloglucane als Polysaccharide („cross-linking-glucans“) in Dikotyledonen und Monokotyledonen (außer Palmen, Gräsern, Zypressen und Bromelien), die die Mikrofibrillen der Cellulose umkleiden und sich mit anderen Zellwandbausteinen wie Lignin, Strukturproteinen, Estern, Ethern und Hydrocinnamonsäuren verbinden. Xyloglucan ist Bestandteil der Primärwände und über Wasserstoffbrücken mit den Mikrofibrillen der Cellulose eng verbunden (Heß, 1999). O’Donoghue et al. (2001) machten bei nicht geschältem und unverpacktem Grünspargel die Beobachtung, dass Nacherntestress wie z.B. sinkender Turgor, Verletzungen der Sprosse, der Befall mit phytopathogenen Bakterien, Insekten und Pilzen die enzymatischen Steuerungen beeinflussen und Veränderungen im Molekulargewicht von Xyloglucan hervorrufen. Das bedeutet, dass der Zusammenhang mit der Veränderung der Textur gering ist, aber die Häufigkeit des Auftretens der Korrelation Anlass zu der Annahme gibt, dass die Veränderungen der Hemicellulose mit den Veränderungen der Textur in den beobachteten Versuchsvarianten gekoppelt sind. Die Art und Weise des Zusammenhangs sollte in weiteren Untersuchungen geklärt werden.

Es fiel auf, dass sich die Gehalte von Saccharose in allen Varianten, außer in Folie P-Plus 2, veränderten.

Die Saccharoseveränderungen haben ihren Grund in stoffwechseldynamischen Prozessen: Die Saccharose dient in den meisten Pflanzenfamilien als Transportkohlenhydrat. Der Transport erfolgt symplastisch, also außerhalb des Plasmalemmas, im Phloem. Nach der Münch’schen Druckstromhypothese findet eine Massenströmung von den Orten der Produktion (Source) zu den Orten des Verbrauchs (Sink) statt (Heß. 1999). Die Massenströmung an sich beruht auf rein physikalisch-osmotischen Gesetzmäßigkeiten: dem Konzentrationsgefälle zwischen Source und Sink. Eine zweite Hypothese besagt, dass symplastisches und partiell apoplastisches Beladen und Entladen des Phloems auch unter ATP-Verbrauch erfolgen können. Letzteres scheint für geernteten Spargel in Frage zu kommen, da die Massenströmung aus physikalischen Gründen gestört ist: der Transpirationstrom in den Gefäßbahnen kommt zum Erliegen, da die Spargelsprosse von der Wurzel getrennt ist. Besonders auffällig war der Anstieg des Saccharosegehaltes (61,3 %) bei 2°C Lagertemperatur. Diese Akkumulation von Saccharose bei 2°C führen Herppich et al.(2005) auf eine Kältestressreaktion des Spargels zurück.


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Auch geschält gelagerte Spargelstangen in Folie P-Plus 2 zeigten bei einer Lagertemperatur von 10°C die geringsten signifikanten Abweichungen bei den untersuchten Qualitätsparametern. Im Gegensatz dazu ergaben diein vorliegender Versuchsreihe geprüften Lagertemperaturen von 2°C und 20°C für geschälten Spargel in allen Folienvarianten signifikante Veränderungen der Qualitätsparameter. Sie wiesen teilweise extreme Veränderungen einzelner Qualitätsparameter auf.

Der Anstieg der Ligningehalte korrelierte bei 2°C und 20°C bei nicht geschältem und bei 20°C bei geschältem Spargel auffällig häufig mit der Textur. Bei 10°C wurde eine schwache Korrelation zur Textur nur in einem Falle beobachtet, in Folie BAW 3 (B = 4 %, α = 0,05). Das zeigt, dass die Ligninbildung bei 10°C gehemmt war.

Aus der Literatur ist bekannt, dass Spargel auch nach der Ernte noch Lignin synthetisiert (Billau, 1987; Scheer, 2002). Interaktionen des Lignins über Wasserstoffbrücken und van-der-Waals-Kräfte mit Strukturproteinen und Polysacchariden sind beschrieben worden (Waldron und Selvendran, 1990) und Carpita und McCann (2000) weisen auf die Interaktionen des Lignins mit Estern, Ethern, Hydrozimtsäure-Estern und Hydrozimtsäure-Ethern hin. So kann die vermehrte Ligninbildung im gelagerten Spargel auch auf Verbindungen mit Estern, Ethern oder Säuren zurückgehen, in denen Polymere gelöst und zu den Orten ihrer Synthese transportiert werden können. Nach O’Donoghue et al. (2001) ist die signifikante Veränderung des Lignins ein Anzeichen für aktivierten Stoffwechsel. O’Donoghue et al. (2001) nehmen an, dass die Aktivität der Xyloglucan-Endotransglycosylase (XET) innerhalb der ersten 72 Stunden nach der Ernte möglicherweise die Entwicklung der Lignifizierung der Sekundärzellwände von Spargelgewebezellen steuert. XET ist ein Enzym, dass die Spaltung des β-(1,4,)-Glucan in Xyloglucanmoleküle katalysiert.


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Für erhöhteStoffwechselaktivität führt Kader(2002) gestiegene Atmungsraten an. Hierbei werden Kohlenhydrate zur Aufrechterhaltung des Stoffwechsels abgebaut. Somit kann der Verlust von Trockensubstanz, deren hauptsächlicher Bestandteil Kohlenhydrate sind, als Maß für die Stoffwechselaktivität dienen. Die in vorliegender Arbeit geprüften Spargelstangen, die in Folienverkaufsverpackungen P-Plus 2 bei 10°C gelagert wurden, zeigten bis zum zweiten Lagertag keine signifikanten Veränderungen des Trockensubstanzgehaltes, während die Spargelstangen einer signifikant hohe Abnahme des Trockensubstanzgehaltes unterlagen, die in PP (-14,4 %) und BAW 3 (-16,6 %) gelagert wurden.

Ferner treten als Stressreaktion hohe Atmungsraten auf, wenn Pflanzengewebe nicht ausreichend mit Sauerstoff versorgt werden. Die Abnahme des Sauerstoffs in den Folienverpackungen ist auf stoffwechselphysiologische Prozesse zurückzuführen, da die in der Atmungskette anfallenden Wasserstoffatome an Sauerstoff gebunden werden müssen, hierbei entsteht H2O. Ist kein Sauerstoff zur Verfügung, läuft die Atmung unvollständig ab und es entstehen Gärungsprodukte.

Hohe Atmungsraten treten auch bei Stressreaktionen nach Verwundungen (Cantwell, 1999) auf. Die Pflanzen können dann die energetischen Bedürfnisse nach der Ernte durch partielle dissimilatorische Prozesse abdecken. Der durch intensive Synthesen erhöhte Bedarf an Energie verursacht eine Verdoppelung bis Verdreifachung der Atmungsintensität (Jacob et al., 1994). Bei der enzymatischen Spaltung der Saccharose in Fructose und Glucose, dienen die Glucosemoleküle neben dem Energiegewinn, auch zur Synthese von Gerüstkohlenhydraten wie z. B. Cellulose. Studien zum Stoffwechselweg von Glucose zu Cellulose haben ergeben, dass UDP-Glucose das hautsächliche Substrat für die Cellulosesynthase ist. Iso-Saccharosesynthase, ein Enzym, das UDP-Glucose direkt aus der Saccharose bilden kann, katalysiert wahrscheinlich die enzymatischen Vorgänge (Taiz, 1984). In den Folien P-Plus 2 betrug der Anstieg des Cellulosegehaltes in den Spargelstangen bis zum zweiten Lagertag 20,0 %, bei der Coating-Behandlung war ein Anstieg von 26,2 % im Vergleich zu nicht gelagertem Spargel zu beobachten. So ist zu vermuten, dass geschält gelagerter Spargel, einer über enzymatische Prozesse gesteuerten Cellulosebildung unterliegt.


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Das Cellulosegerüst ist nicht nur der Ort der Xyloglucansynthese, sondern auch Bildungsort von Pectinsubstanzen, die die Mikrofibrillen gelartig umgeben. Pectinsubstanzen haben Funktionen als Gerüstsubstanzen, regulieren die Zellwandporosität, den pH-Wert, die Zelladhäsion zur Mittellamelle und den Zugriff zellwandabbauender Enzyme zu ihren Glucansubstraten (Buchanan et al., 2000). Auch sind die durch die Mittellamellen gebildeten Interzellularräume oft mit pectinreichen Polysacchariden angefüllt, die bei älteren Zellen abgebaut werden und eine Deformation des Interzellularraumes zur Folge haben.

Vergleicht man die signifikanten Veränderungen der Qualitätsparameter bei 10°C (Tab. 90) und die Korrelationen zur Textur (Tab. 91), so fällt auf, dass sich nur bei Folie P-Plus 2 (unlösliches Pectin) und in der Coating-Variante (Hemicellulose) die signifikanten Veränderungen mit der Textur korrelieren ließen. Bei den anderen untersuchten Folienverpackungen und Lagertemperaturen von 2°C und 20°C sind die Veränderungen der Pectinfraktionen auffällig häufig mit der Veränderung der Textur korreliert. Dass lässt den Schluss zu, dass die Lagertemperatur von 10°C die Veränderungen der Pectinfraktionen verlangsamt.

Bezüglich der Pectinfraktionen kann die schon von Huyskens-Keil (1998) gemachte Beobachtung bestätigt werden, dass nicht die absolute Menge der Veränderungen der einzelnen Pectinfraktionen das entscheidende Kriterium für die Zellwandveränderungen ist, sondern das Verhältnis von wasserlöslichem zu unlöslichem Pectin. Die Werte zeigen, dass in der Folie P-Plus 2 bei 10°C dieses Verhältnis 1 : 0,8 beträgt und gleich ist mit dem Verhältnis wasserlöslichen Pectins zu unlöslichem Pectin am Erntetag. Dass lässt den Schluss zu, dass die Seneszensprozesse des in der Folie P-Plus 2 gelagerten Spargels (mangelnde Zelladhäsion, Aktivität zellwandabbauender Enzyme) verzögert werden.

Seneszenzprozesse in gelagerten Spargelstangen können auch durch Wasserverlust eingeleitet werden (Herppich et al., 2005). Der Wasserverlust wird prozentual auf die Frischmasse bezogen. Bei Spargelstangen, die in der Folie P-Plus 2 zwei Tage bei 10°C gelagerten wurden, war der geringste Frischmasseverlust zu beobachten. Mit 0,03 % nach zwei Lagertagen wich er nicht signifikant von der Frischmasse ungelagerter Spargelstangen ab und lag deutlich unter dem Frischmasseverlust der restlichen untersuchten Varianten (Tab. 79).


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Es ist anzunehmen, dass die Materialeigenschaften der Folie P-Plus 2 das Wasserdampfgefälle zwischen dem Innenraum der Folie und der Umgebungsluft so günstig beeinflussten, dass kaum Frischmasseverluste des Spargels eintraten.

Nicht alle signifikanten Veränderungen der Qualitätsparameter wirkten sich nach zwei Lagertagen bei 10°C auf die Textur aus, daher wurde versucht, über das Bestimmtheitsmaß (Tab. 91) eine Beziehung zur Textur geschälten Spargels zu finden. Hierbei fiel auf, dass die wasserlösliche und unlösliche Pectinfraktion bei fünf von sieben Folien mit der Textur korrelierten. In zwei Fällen war es die Hemicellulose (BAW 1, Coating). In der Folie P-Plus 2 war es zusätzlich die Glucose und die Saccharose und in der Folie P-Plus 3 die Fructose.

Tab. 90: Signifikante Veränderungen (%) der Qualitätsparameter von geschältem Spargel nach zwei Tagen Lagerdauer bei 10°C Lagertemperatur in Abhängigkeit von der Verpackungsfolie (α = 0,05)

Folien

Qualitätsparameter

signifikante

Veränderungen (%)

OPPC

Lignin

+26,4

BAW 1

Lignin

+20,9

PP

Glucose

+20,9

Hemicellulose

+31,1

P-Plus 2

Wasserlösliche Pectinfraktion

+32,4

Unlösliche Pectinfraktion

+39,4

Cellulose

+20,0

Hemicellulose

+26,5

Coating

Unlösliche Pectinfraktion

+50,4

Hemicellulose

+35,6

Cellulose

+26,2

Fructose

+25,8

BAW 3

EDTA-lösliche Pectinfraktion

-32,5

Lignin

+52,2

P-Plus 3

EDTA-lösliche Pectinfraktion

-40,2

Lignin

187,7


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Tab. 91: Bestimmtheitsmaß der Qualitätsparameter zur Textur von Spargel (geschält, Lagertemperatur 10°C)

Folie

Qualitätsparameter

B ( %)

OPPC

Wasserlösliche Pectinfraktion

5

BAW 1

Wasserlösliche Pectinfraktion

5,3

 

Hemicellulose

5,3

PP

keine

keine

P-Plus 2

Unlösliche Pectinfraktion

7,1

 

Glucose

4,0

 

Saccharose

5,5

Coating

Hemicellulose

5,1

BAW 3

Unlösliche Pectinfraktion

5,0

P-Plus 3

Unlösliche Pectinfraktion

4,8

 

Fructose

4,7

Die nur geringe, aber häufige Korrelation, dargestellt durch das Bestimmtheitsmaß (Tab. 91) lässt den Schluss zu, dass für die Veränderungen der Textur von geschältem Spargel nach zwei Tagen Lagerdauer bei 10°C Lagertemperatur die Veränderungen der wasserlöslichen Pectinfraktion, der unlöslichen Pectinfraktion, der Hemicellulose, Glucose und Saccharose verantwortlich sind (α = 0,05).

Letztlich bestimmen die Folieneigenschaften Folienart, -dichte, Wasserdampfdurchlässigkeit und die Permeabilität für O2 und CO2 die Stoffwechselaktivität der Produkte. Hier bietet sich der Respirations-Quotient (Kader, 1987) als produktabhängiges Maß an. Beim Vergleich der Respirations-Quotienten der untersuchten Folien bei unterschiedlichen Lagerkonditionen konnte festgestellt werden, dass sich bei 10°C Lagertemperatur in der Folie P-Plus 2 nach zwei Tagen Lagerdauer für nicht geschälten und geschälten Spargel die geringsten Veränderungen der Qualitätsparameter ergaben. Der Respirations-Quotient der Folie P-Plus 2 betrug 0,65.

Auf der Suche nach zerstörungsfreien Methoden zur Qualitätsbeurteilung von Spargel wurde versucht, über die Farbveränderungen von Spargel Daten zu gewinnen, die sich möglicherweise mit in dieser Versuchsreihe analysierten Qualitätsparametern in Beziehung setzen lassen. Der C*-Wert wurde gewählt, weil er alle im Minolta-


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Farbmeßsystem erfassten Farbkriterien widerspiegelt. Es wurde festgestellt, dass die Farbveränderungen während der Lagerdauer von vier Tagen primär von der Lagertemperatur und sekundär von der Lagerdauer abhingen. Die Lagertemperatur von 10°C für unverpackten und in Folie verpackten Spargel wich nicht signifikant von den Kontrollen der jeweiligen Varianten ab. Da sich Farbmessungen bei anderen gartenbaulichen Produkten, wie z.B. Tomaten oder Äpfeln (Thompson, 1999) zur Feststellung des Erntetermins oder eines bestimmten physiologischen Zustandes des Produktes durchgesetzt haben, ist es erstrebenswert, auch für Spargel in Verbindung mit hier nicht untersuchten Qualitätsparametern Farbmessungen als nicht destruktive Methode weiter zu erproben.


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3 Physiologische Veränderungen in den Spargelsegmenten während der Lagerung

Die Verschiedenartigkeit der Stoffwechselprozesse innerhalb der Pflanzen und ihrer als Gemüse verwendete Teile (Blätter, Stängel, Rübenkörper etc.) war Gegenstand der Untersuchung von Ng et Waldron (1997). Sie untersuchten Karotten (Daucus carota L.) auf Veränderungen der Zellwandpolysaccharide und deren Einfluss auf die Textur und fanden keine signifikanten Unterschiede zwischen dem oberen, das Kraut tragenden und dem, die Wurzeln bildenden Teil des Rübenkörpers. Dagegen fandUlrichs (2000) in den von ihm untersuchtenBundmöhren mit Laub starke Beeinflussung der Stoffwechselvorgänge durch das am Rübenkörper während der Lagerung verbleibende grüne Möhrenkraut auf die Beschaffenheit des Rübenkörpers. Die in der vorliegenden Arbeit untersuchten Segmente nicht geschälten nicht gelagerten Spargels S1 (Spargelspitze bis 7 cm) und S2 (restliche Sprosse) unterschieden sich in den Parametern Trockensubstanz und Lignin signifikant voneinander (Anhang Tab.94), so dass man klar eine meristematische Zone (S1) und eine Zone im Stadium der Ausdifferenzierung (S2) erkennen konnte.

Bei der Lagerung ungeschälten Spargels reagierten S1 und S2 auf die Lagertemperatur von 2°C und 20°C mit unterschiedlich großen Veränderungen der Qualitätsparameter (Anhang Tab. 95). Auch Lagerung bei 10°C in Verbindung mit der Folienverpackung (P-Plus 2) hatte teilweise signifikanten Einfluss auf die Veränderungen in S1 und S2 (Anhang Tab. 96). Die Stoffwechselvorgänge nach der Ernte in der apikalen Wachstumszone und der Sprosse sind den verschiedensten Einflüssen ausgesetzt, da sich die stoffwechselrelevanten Veränderungen innerhalb einer durch das genetische Material gesetzten Reaktionsnorm bewegen, innerhalb derer äußere und innere Faktoren auf die Nachernteprozesse einwirken. In Organismen, hier z.B. im Spargel, vollziehen sich intrazelluläre und interzelluläre Prozesse, bei denen hinter jeder Merkmalsbildung mehrere Stoffwechselreaktionen stehen. Zu den intrazellulären Reaktionen gehören die Genexpression und die Enzymaktivität, während die Phytohormonaktivität ein interzellulärer Prozess ist (Heß, 1999). Als mögliche Reaktion bei frisch geerntetem Spargel sei hier auf die Hypersensivitäts-Reaktion hingewiesen: bei Verletzungen (Abschneiden der Sprosse von der Mutterpflanze) die sonst an der Pflanze durch Insekten oder eingedrungene Pilzhyphen verursacht [Seite 126↓]werden, können als Abwehrmaßnahmen die Zellwände verändert und durch Lignine, Tannine, Kallose, Suberin und hydroprolinreiche Zellwandproteine verstärkt werden.

Veränderungen im Trockensubstanzgehalt der Segmente gegenüber der Kontrolle können Aufschluss über den Verbrauch von Kohlenhydraten zur Gewinnung von Stoffwechselenergie geben. In der Trockensubstanz der Pflanzen finden sich die meisten Kohlenhydrate wieder. Die Trockensubstanz besteht aus circa 10-30 % Pectinen (Ulrichs, 2000) 25-50 % Cellulose sowie 10-15 % Hemicellulose. Ebenfalls enthalten sind Stärke, Strukturproteine, sowie Lignine (Ulrichs, 2000). Veränderungen im Trockensubstanzgehalt während der Lagerung des Spargels stellen somit Verluste von Kohlenhydraten dar. Nicht geschälter, zwei Tage gelagerter Spargel zeigte signifikante Trockensubstanzverluste in S1 bei 2°C (-23 %) und bei 20°C Lagertemperatur (-10 %), in S2 konnten keine signifikanten Veränderungen festgestellt werden. Das zeigt, dass die meristematische Zone mit erhöhter Stoffwechselaktivität auf Nacherntestress reagiert. So kann an der von der Zelle verbrauchten Saccharose die Aktivität der metabolischen Vorgänge abgelesen werden.

Da die Spargelspitze bei 20°C Veränderungen von -13 % Fructose und von -29 % Glucose im Vergleich zur Kontrolle aufwiesen, die Veränderung von Glucose in S2 nur -10% betrug und die von Fructose nicht signifikant (+2%) unterschiedlich war, kommt dem Stoffwechselgeschehen in der Spargelspitze die größere Bedeutung während der Kurzzeitlagerung zu. Pflanzliche Zellen sind grundsätzlich dazu befähigt, einfache und längerkettige Kohlenhydrate aufzubauen (Gluconeogenese) sowie abzubauen (Glycolyse). Da die beiden Prozesse unter teilweiser Benutzung derselben Reaktionsbahnen ablaufen, ist hierbei eine präzise, bedarfsabhängige Kontrolle des Substratflusses durch metabolische Regelkreise erforderlich (Strasburger et al., 1987). Die Saccharose stellt hierbei die häufigste Transportform dar.

Die aktiven Stoffwechselprozesse im Segment S1 lassen sich auch anhand der Infrarot-Photographie belegen, hier liegen die von der Kamera erfassten Wärmegrade an der Spargelspitze um 2 - 3,5°C höher, als in der restlichen Spargelstange.

Eine weitere Möglichkeit, die Unterschiede in den Spargelstangensegmenten zu erklären, wäre der Einfluss des physikalischen Faktors Licht, dem die Spargelstange direkt nach der Ernte ausgesetzt ist. Lichtgesteuerte Stoffwechsel- und Entwicklungsprozesse sind die Photosynthese, die Chlorophyll-Synthese, der Aufbau funktionsfähiger Chloroplasten und die Synthese von Anthocyanen (Heß, 1999). Letztere [Seite 127↓]verursachen die Verfärbung der Spargelspitzen ins Zart- bis Dunkelviolette, wenn dieselbe beim Durchbrechen des Spargeldammes dem Licht ausgesetzt sind.

Ein weiterer, die Stoffwechselaktivität stark beeinflussender Faktor, ist die Wasserversorgung. Mit dem Trennen der Spargelsprosse von der Mutterpflanze wird die Wasserversorgung unterbrochen. Damit unterliegt die geerntete Spargelstange einem Wasserstress, der zur Aktivierung zahlreicher Gene führt. Eine Gruppe von Genen produziert Schutzproteine, die Ionen abfangen, eine zweite Gen-Gruppe codiert für niedermolekulare osmoprotektive Substanzen. Sie verursachen eine Regulierung des osmotischen Druckes und stabilisieren Makromoleküle und Zellstrukturen bei Wasserverlust der Zelle. Hierher gehören bei höheren Pflanzen vor allem Prolin, Glycin-Betain, Zuckeralkohol wie Mannit und Zucker wie Saccharose. Ein Saccharose-Import in die Zellen trägt zur Erhöhung des osmotischen Wertes bei (Heß, 1999) Entscheidend für den Wasserverlust der Spargelsprosse ist, neben der Größe der Verletzungsfläche und der Luftfeuchte der Umgebungsatmosphäre, die Lagertemperatur. Nicht nur der Verlust der Wasser- und Nährstoffquellen des Spargels führt zur Veränderung der Stoffwechselaktivitäten, die Spargelstange ist auch dem Temperatur-Stress ausgesetzt. Heß (1999) beschrieb stoffwechselrelevante Auswirkungen eines plötzlichen Temperaturanstiegs über die Durchschnittstemperatur hinaus, unter der der betreffende Organismus lebt. Das könnte möglicherweise auch für Spargel dieser Versuchsreihe zutreffen, da Temperaturen von 14°C bis 23°C von der Ernte bis zur Aufbereitung der Sprossen gemessen wurden. Zu den Reaktionen auf plötzlichen Temperaturanstieg gehört, dass die Transkription vieler Gene eingestellt und diejenige anderer Gene innerhalb kürzester Zeit stimuliert wird und zur Bildung thermostabiler Proteine führt.


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Fumonisin B 1 - Problematik und Einflussfaktoren auf das endophytische Pilzwachstum

Für den Käufer von Spargel steht neben dem Genusswert auch zunehmend der Gesundheitswert des Spargels im Vordergrund (Huyskens - Keil, 2001; Tebel - Nagy, 1998; Oberbeil, 1996). Hierbei wurde in neuerer Zeit in wissenschaftlichen Untersuchungen den Mykotoxinen besondere Beachtung geschenkt (Longrieco et al., 1998, Gareis, 2001, Rodemann, 2004). Mykotoxine, die im Rahmen des Sekundärstoffwechsels von Micromyceten beim Wachstum auf pflanzlichen Substraten gebildet werden, könnten möglicherweise auch im Spargel vorhanden sein, da die an Spargel hauptsächlich vorkommenden Pilzarten Fusarium proliferatum und Fusarium oxysporum als Mykotoxinbildner bekannt sind.

Mykotoxine sind von Pilzen produzierte Stoffe des Sekundärstoffwechsels mit unterschiedlich ausgeprägter Human- und Tiertoxizität. Die chemische Struktur ist unterschiedlich und ebenso ihre Wirkung. Neben den Pilzgattungen Aspergillus und Penicillium sind es vor allem Pilzarten der Gattung Fusarium , die zu den Toxinbildnern zählen ( Rodemann , 2004). Longrieco et al. (1998) wiesen Fumonisin B 1 in mit Fusarium proliferatum infizierten Spargelstangen nach. Fumonisine sind Amino-Polyalkohole, die kanzerogene Wirkungen auf den tierischen Organismus zeigen und Leber- und Nierenschäden verursachen. Bis zum Ende des Jahres 2001 waren sechs verschiedene Fumonisine bekannt (B1 bis B6), von denen das B1 vermutlich die höchste Toxizität besitzt (Bayerisches Landesamt für Gesundheit undLebensmittelsicherheit, 2002). Im Jahre 2004 gab Nowak (2004) ebenfalls sechs Fusarien-Mykotoxine an, jedoch mit den Bezeichnungen FB1-FB4 und FA1 und FA2 und Seifert (2004) nennt für F. oxysporum das Mykotoxin Fumonisin C. Über die Beeinträchtigung der Gesundheit von Nagetieren durch Aufnahme von Fumonisin B1 berichtete Voss (2001) und Humpf (2004) machte auf Untersuchungsergebnisse aufmerksam, die das Mykotoxin Fumonisin B1 mit Speiseröhrenkrebs beim Menschen in Verbindung bringen. Die gesundheitsbeeinträchtigende Wirkung der Mykotoxine für Mensch und Tier ist Gegenstand weitreichender Forschungen und der Gesetzgeber trägt dem auf der Basis des wissenschaftlich-technischen Fortschritts Rechnung, indem derzeit die im § 2a entwickelten Grundsätze für die Durchführung der guten fachlichen Praxis im Pflanzenbau vom 21.11.1998 neu gestaltet und diskutiert werden.


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Eine wichtige inhaltliche Neuerung betrifft die Vermeidung der Mykotoxinbildung (Burth et al., 2004). Seitens der EU werden laufend weitere wichtige Festlegungen von Grenzwerten für Mykotoxine in Getreide und Getreideprodukten erarbeitet, wobei andere Nutzpflanzen und der Einfluss von Nacherntemaßnahmen und Lagerung wahrscheinlich in den nächsten Jahren nicht mehr übergangen werden können (Büttner und Dehne, 2004). Derzeit sind etwa 400 verschiedene Mykotoxine bekannt, von ca. zwanzig ist nachgewiesen, dass sie in Nahrungsmitteln häufig und in höheren Konzentrationen auftreten können und daher aus der Sicht des Verbraucherschutzes Bedeutung besitzen (Gareis, 2002). Die bekanntesten sind Aflatoxin, Ochratoxin, Patulin, Ergotalkaloide und die Fusarium-Toxine Zearalenon, Deoxynivalenol, Moniliformin und Fumonisin B1 bis B6 und Fumonisin C. Es konzentriert sich die Mykotoxinforschung in den gemäßigten Breiten jedoch auf Fusarienarten, die natürlicherweise in Getreidekulturen wie z.B. Brau- und Futtergerste (Scholz, 2004) oder Weizen (Tischner, 2004) vorkommen, da die verschiedenen Fusariumarten mit ihrem variablen Toxinspektrum eine einzigartige wirtschaftliche Gefährdung der Getreideerzeuger und eine potentielle Verbrauchergefährdung darstellen (Jansen et al., 2004). Fumonisine kommen hauptsächlich natürlicherweise in Mais vor, der in tropischen und subtropischen Gebieten angebaut wird. Sie können auch unter natürlichen Bedingungen in gemäßigten Klimaten gebildet werden, wie bei Untersuchungen an Körnermais aus Mitteleuropa festgestellt wurde (Meister, 1996). Mais als Vorfrucht birgt das höchste Risiko in sich, nachfolgende Kulturen mit Fusariumarten zu infizieren (Tischner, 2004). Auch für andere, hauptsächlich an Getreide vorkommende Fusariumarten wies Verreet (2002) nach, dass Körnermais als Vorfrucht das höchste Infektionsrisiko bewirkt. Bei einer für diese Pilzarten so anfälligen Pflanze wie dem Spargel, sollte Mais als Vorfrucht ausgeschlossen werden, denn bei Untersuchungen von Spargel, der mit F. proliferatum künstlich infiziert war, wiesen Longrieco et.al. (1998) Fumonisin B1 nach. Schon Le Bars (1994) hatte die Fähigkeit des Pilzes nachgewiesen, bei geeigneten Bedingungen Fumonisin B1 zu bilden. Mit F. proliferatum natürlich infizierte Spargelstangen wurden von Goßmann et al. (2004) auf Fumonisine untersucht und hierbei Fumonisin B1 in beiden Untersuchungen detektiert. F. proliferatum ist, neben F. oxysporum, als zweithäufigste Krankheitsursache, besonders in mehrjährigen Spargelkulturen, beobachtet worden

(Goßmann et al., 2004, Sonoda et al. 2002).


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Die hier untersuchten erntefrischen Spargelstangen zeigten keine sichtbaren Symptome einer Pilzerkrankung. Die Pilzarten, die nachgewiesen werden konnten (Tab. 76), wurden im Gewebe der Spargelstangen gefunden. Gleiches traf für die gelagerten Spargelstangen zu. Daher ist es schwierig, die an der endophytischen Besiedlung der untersuchten Spargelstangen beteiligten Pilzarten zum Zeitpunkt der Untersuchung schon als parasitische, latent parasitisch oder saprophytische Pilzbesiedlung zu charakterisieren. Für endophytische Pilze ist bekannt, dass sie eine längere latente Phase des Wachstums, in der sie an der Pflanze keine Symptome hervorrufen, durchlaufen können, bevor sichtbare Krankheitszeichen erscheinen (Redlin und Carrris, 1996). Sie können nahezu ihren gesamten Lebenszyklus in Pflanzengeweben durchlaufen (Sala et al, 1993) und sind dabei in der Lage, Änderungen in der Physiologie des Wirtes hervorzurufen. Über den Zeitpunkt der endophytischen Pilzbesiedlung der untersuchten erntefrischen und gelagerten Spargelstangen können nur Vermutungen angestellt werden, möglich wäre die direkte Infektion durch bodenbürtige Pilzarten. Jährlich werden pro Pflanze sieben bis zehn Sprossen entnommen und im Laufe der acht- bis zehnjährigen Standzeit einer Ertragsanlage kommt es zu vielen Verletzungen, die den bodenbürtigen Pilzen früher oder später die Möglichkeit bieten, in die Pflanze einzudringen und als Hyphe im Wurzel-, Rhizom- oder Kronenbereich zu überdauern (Boonen, 2001).

Das Pilzwachstum schien unterschiedlichen Einflüssen ausgesetzt zu sein, denn die Erntejahre 2002 und 2003 unterschieden sich bezüglich des quantitativen Aufkommens signifikant. So wichen die Pilzarten Fusarium spp, Penicillium spp., Cladosporium spp., Cephalosporium-artige Pilze und Crysosporium spp. im Jahre 2003 signifikant von den Ergebnissen des Jahres 2002 ab. Da in erster Linie die relative Luftfeuchtigkeit und Temperatur das Pilzwachstum steuern (Person et al., 1996), könnten die extremen Klimabedingungen der Jahre 2002 und 2003 großen Einfluss gehabt haben. Das Jahr 2002 war in den Monaten Februar bis Mai zu kalt und zu nass, das Jahr 2003 zu kalt und zu trocken (Claussen und Cubasch, 2004). Für die Versuchsjahre 2002 und 2003 wichen für die Koordinaten 52,4°Nord, 13,5°Ost, 70m Höhe über NN (Potsdam/Beelitzer Spargel-Anbaugebiet) die, die Niederschläge und Temperaturen betreffenden Daten stark vom langjährigen Mittel des Beobachtungszeitraums der Jahre 1961 - 2000 ab (Abb. 24). Betrachtet man einen noch längeren Zeitraum, dann waren die Sommer 2002 und 2003 die extremsten seit Beginn der Wetteraufzeichnungen im Jahre 1891 (Deutscher Wetterdienst, 2004).


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Abb. 24: Monatsdurchschnitts- und Mindesttemperaturen sowie Niederschläge für das Potsdam / Belitzer Anbaugebiet in den Jahren 2002 und 2003 im Vergleich zum langjährigen Mittel der Jahre 1961-2000 (Deutscher Wetterdienst, 2004).

Der als Gemüse genutzte Teil von Pflanzen, der direkt aus dem Erdboden entnommen wird, ist verstärkt mit bodenbürtigen Pilzarten belastet. Müller (1983) nannte als wichtige pilzliche Krankheitserreger an der Spargelpflanze (Wurzel, Krone bzw. Stängel) zum Zeitpunkt der Erntesaison Fusarium oxysporum, Fusarium culmorum und Phytophtora spp. Weidenbörner (1999) beobachtete an den Spargelstangen zum Zeitpunkt der Ernte Alternaria spp., Aureobasidium spp., Chaetomium spp., Epicoccum spp., Fusarium spp., Mucor spp., Phoma spp., Rhizopus spp., Aspergillus spp., Cladosporium spp., Myrothecium spp., Penicillium spp., Rhizoctonia spp. und Stemphylium spp. Die vorgenannten Autoren gaben nicht an, ob die nachgewiesenen Pilzarten auf der Cuticula oder im Gewebe des Spargels gefunden wurden.

Qualitativ ließ sich in den Jahren 2002 und 2003 in den Spargelstangen ein vielfältiges endophytisches Pilzspektrum nachweisen, das neben den oben genannten Pilzarten, außer Phytophtora spp., Myrothecium spp., Chaetomium spp., Epicoccum spp. und Stemphylium spp., weitere elf Pilzarten umfasste (Tab. 76). Vergleicht man in beiden Jahren den Beginn der Erntesaison mit dem Saisonende, so war in den untersuchten Gewebeproben das nachgewiesene Artenspektrum zu Saisonende vielfältiger und auch [Seite 132↓]quantitativ nahm in beiden Versuchsjahren die endophytische Pilzbesiedlung im Verlaufe der Erntesaison in den Spargelstangen zu.

Die in ihrer Häufigkeit oder wegen ihres Mykotoxinbildungsvermögens auffälligen Pilzarten werden im Folgenden diskutiert:

Idriella bolleyi

Im Jahre 2002wurdeals häufigste Pilzart bei nicht gelagertem und gelagertem Spargel Idriella bolleyi gefunden. Idriella bolleyi wird in der Literatur als Pilz beschrieben, der auf lebenden und toten Pflanzenteilen der verschiedensten Pflanzen lebt (Domsch and Gams, 1970). Der Wirtspflanzenkreis scheint unbegrenzt zu sein, offenbar mit besonderer Anreicherung an besonders jungen und alten Pflanzenteilen. Der Pilz besitzt hohe Aktivität beim Abbau von Pectin, Xylan und Carboximethylcellulose. Er ist im Allgemeinen nicht pathogen, kann jedoch Keimlingskrankheiten bei Getreide, Luzerne und Kürbis hervorrufen (Domsch and Gams, 1970). Laskaris und Deakon (1994) schreiben dem Pilz, aufgrund seiner hohen Sporulationsleistung, antagonistische Wirkung gegen Fusarium avenaceum, Mucor hiemalis und Verticillium agaricinum zu. Als schwach pathogen an basalen seneszenten Stängelgeweben und Wurzelhaaren bezeichnen ihn Kirk und Deakon (1987). Als Antagonisten zu Pseudocercosporella herpotrichoides (Fron) Deighton, P. herpotrichoides var. herpotrichoides Nirenberg (Fron) Deighton, P. herpotrichoides var. aucuformis Nirenberg (Fron.) Deighton, P. anguioides Nirenberg, P. aestiva Nirenbergund Rhizoctonia cerealis beschreiben ihn Reinecke und Fokkema (1981). In Übereinstimmung damit, beobachteten Allan et al. (1992), dass auf sterile Cerealienwurzeln aufgebrachte Conidien von Idriella bolleyi die toten Wurzelhaare rapide kolonisierten, sich aber von den gesunden fern hielten. Interessant ist in diesem Zusammenhang, dass von Idriella bolleyi die kommerzielle Produktion von Sporensuspensionen unter Umgehung der Mycel-Phase, d.h. direkt aus den Sporen möglich ist, bekannt als „Microcyle conidation“ (Lascaris und Deakon, 1994). So räumt diese Art der schnellen Vermehrung dem Pilz die Chance ein, die Ressource als erster zu besetzen und anderen Pilzarten wenig Lebensraum zuüberlassen. Auffällig war, dass in den Spargelstangen, die in Folie gelagert wurden oder mit einem Oberflächencoating behandelt wurden, Idriella bolleyi noch nach drei Lagertagen nachweisbar war, während Fusarium spp.,


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Verticillium spp. und Penicillium spp., die in der erntefrischen Kontrolle vorhanden waren, nicht mehr nachgewiesen werden konnten. Die Möglichkeit besteht, dass Idriella bolleyi als Antagonist die vorgenannten Pilzarten verdrängt hat, oder aber über besondere Anpassungsmechanismen gegenüber veränderten Sauerstoff- und Kohlendioxidkonzentrationen in den Folienverkaufsverpackungen verfügt. Über das Mykotoxinbildungsvermögen von Idriella bolleyi ist nichts bekannt.

Aspergillus spp. und Penicillium spp.

Weiterhin wurden zwei Pilzarten in den untersuchten erntefrischen Spargelgeweben nachgewiesen, die zu den potentiellen Mykotoxinbildnern gehören (Weidenbörner, 1999): Aspergillus spp. (Ende der Erntesaison 2003) und Penicillium spp. (Beginn und Ende der Erntesaison 2002 und Ende der Erntesaison 2003). Ein Nachweis der von diesen beiden Pilzarten unter Umständen gebildeten Mykotoxine wurde hier nicht geführt und es kann nicht generell davon ausgegangen werden, dass die Spargelstangen diese Mykotoxine enthalten, denn auch als Mykotoxinbildner bekannte Pilze bilden nicht in jedem Falle Toxine (Weidenbörner, 1999).Spezifische Standortfaktoren, wie Bodenbeschaffenheit, Klima, Sorte und Stress haben Einfluss auf den Pilz und seinen Stoffwechsel. Hier sollten weiterführende Forschungen ansetzen.

Es konnte eine Verringerung des Wachstums dieser Pilze in der Folienverkaufsverpackung BAW 3 beobachtet werden. Möglicherweise hemmt die sauerstoffarme Gaszusammensetzung in der Verpackung das Pilzwachstum.

Fusarium spp.

Im Jahre 2003 wurde als häufigste Pilzart bei nicht gelagertem und gelagertem Spargel mit einem Anteil von 119,2 % (n = 360) Fusarium spp. gefunden. Der Anteil von über einhundert Prozent ergibt sich aus der Tatsache, dass in einer Probe unter Umständen zwei oder mehrere Pilzarten der Gattung Fusarium nachgewiesen werden konnten, z.B. F. oxysporum und F. proliferatum. An Spargel (Asparagus officinalis L.) ist weltweit F. oxysporum der bedeutendste pilzliche Krankheitserreger (Boonen, 2001). F. oxysporum ist potentieller Produzent des Mykotoxins Fumonisin C (Seifert, 2004). In der vorliegenden Arbeit wurde nicht auf Fumonisin C untersucht, jedoch wiesen die Spargelstangen, die mit F. oxysporum infiziert waren, Fumonisin B1 auf. Hierfür gibt es bisher keine Erklärung. In weiterführenden Forschungsarbeiten sollte geklärt werden, ob F. oxysporum unter besonderen Umständen in der Lage ist, Fumonisin B1 zu bilden oder ob die


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Anreicherung auf früheren Befall mit F. proliferatum zurückzuführen ist. F. oxysporum ist zudem in der intensiven Spargelproduktion am massivem Ausfall von Jungpflanzen in Neuanpflanzungen und frühzeitigem Abbau der Gesamtanlage beteiligt (Hennig, 2004). Der Befall der Spargelertragsanlagen mit F.oxysporum hat in den letzten 30 Jahren stark zugenommen. Mangelnde Bodenbearbeitung nach der Ernte bei der Vorfrucht Mais, haben den Befall mit F. oxysporum erheblich gefördert (Wolff, 2001).

Überraschend war das Ergebnis der Fumonisin B 1 – Untersuchung: in neun von zehn untersuchten Proben wurde Fumonisin B 1 nachgewiesen, obwohl nur in drei Proben der entsprechende Fumonisinbildner F . proliferatum festgestellt wurde und von den restlichen Proben vier mit F . oxysporum und zwei mit Penicillium spp. kontaminiert waren (Tab. 88). Eine mögliche Erklärung wäre, dass in früheren Jahren (die beprobten Spargelpflanzen standen 2003 zehn Jahre auf dem Feld) durch F . proliferatum das Mykotoxin in den Wurzel- und Kronenbereich abgegeben wurde und von dort in die neuen Sprossen gelangte. Über die Quantität kann keine Aussage getroffen werden, da bislang die Halbwertzeit für Fumonisin B 1 nicht bekannt ist. Unklar ist auch, warum in der Probe 5a (Tab. 88) weder eine Pilzart noch Fumonisin B 1 gefunden wurde, während in 5b, die die andere, gelagerten Hälfte derselben Spargelstange darstellt, Penicillium spp. nachgewiesen und Fumonisin B 1 in der Menge von 1,67 mg * kg TS -1 gefunden wurde. Die in dieser Untersuchung gefundenen Werte von Fumonisin B 1 lagen im Bereich von 0,73 – 1,67 mg * kg TS -1 . Seefelder et al. (2002) ermittelten in Spargelstangen (Herkunftsland Deutschland) bei Probennahme nach der Ernteperiode in neun von zehn untersuchten mit F. proliferatum infizierten Spargelstangen mittels Liquid Chromatography-Elektrospray Ionisation-Mass Spectrometry (LC-ESI-MC) Konzentrationen von Fumonisin B1 von 0,036 - 4,514 mg * kg TS -1 . Da es in Deutschland keinen Höchstwert für Fumonisine in Gemüse gibt, wurden in dieser Arbeit die von der Europäischen Kommission (Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften, 1999) festgesetzten Höchstwerte für Mais als Vergleichswerte herangezogen. Für Mais und Maiserzeugnisse (außer Cornflakes) wurde eine Änderung der Mykotoxinhöchstmengenverordnung am 9.9.2004 verabschiedet: Hiernach wurden die Höchstmengen für die Summe der Fumonisine B 1 und B 2 auf 0,5 mg * kg -1 Frischprodukt festgesetzt . Die europäische Kommission für Gesundheit und Konsumentenschutz hatte für Fumonisin B1 im Jahre 2003 eine tolerable Einnahmemenge von 0,002 mg * kg -1 Körpergewicht * d -1 als Empfehlung angegeben. Demgegenüber gibt Nowak (2004) nur 0,001 mg * kg -1 Körpergewicht an. Ein Mensch mit 75 kg Körpergewicht könnte demnach


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täglich 0,15 - 0,075 mg Fumonisin B1 ohne gesundheitliches Risiko aufnehmen. Bezogen auf den durchschnittlichen Gehalt an Fumonisin B1 von 1,014 mg * kg TS -1 in den hier untersuchten Spargelstangen, das entspricht 1,014 mg Fumonisin B1 in 9,3 kg Spargelfrischmasse oder 0,1 mg in 1 kg Spargel, läge die aufgenommene Menge bei einem Verzehr von 0,5 kg Spargelfrischmasse pro Tag bei 0,05 mg Fumonisin B1,und somit unter der für Mais festgesetzten Höchstmenge.

Alle in dieser Versuchsreihe des Jahres 2002 verwendeten Folienverkaufsverpackungen und die Coating-Behandlung übten bei 10°C Lagertemperatur nach drei Lagertagen hemmenden Einfluss auf das endophytische Pilzwachstum in geschälten Spargelstangen aus (Abb. 25), in Folie PP war die Hemmung des Pilzwachstums auch bei 20°C zu beobachten.

Abb. 25: Endophytisches Pilzwachstum in Spargel (geschält) in Verpackungsfolien bzw. mit Oberflächencoating in Abhängigkeit von der Lagertemperatur (10°C, 20°C, 3 Tage Lagerung))

Das gibt zu der Empfehlung Anlass, Spargel in den hier untersuchten Folienverpackungen nicht bei 20°C zu lagern. Der Einfluss der Folien PP und BAW 3 auf das unterschiedliche Aufkommen der nachgewiesenen Pilzarten am Saisonanfang 2002 und Saisonende 2003 kann auf das unterschiedliche Anfangsinokulum der Pilzarten zurückzuführen sein, oder es könnten die in den Verpackungseinheiten sich durch Stoffwechselprozesse einstellende, veränderte Gaskonzentration (MAP = modified atmosphere packaging) das Wachstum beeinträchtigt haben.


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Bei 10°C hat sich die Folie P-Plus 2 für die Kurzzeitlagerung geschälten Spargels bezüglich der Hemmung des Pilzwachstums als vorteilhaft erwiesen. Wahrscheinlich hat neben der Lagertemperatur auch die Veränderung der Gaskonzentration zu diesem Ergebnis geführt. In früheren Untersuchungen wurde schon darauf hingewiesen, dass in den Folienverpackungen, je nach Produkt und dessen spezifischen Eigenschaften, eine Veränderung der Gaskonzentrationen einsetzt, die auf stoffwechselbedingtem Verbrauch von O2 und der Anreicherung von CO2 beruht (Kader, 1999; Zagory, 1999). Hierbei wurden bei geschältem Spargel hohe Atmungsraten, die auf den Schälvorgang und den damit verbundenen Stress für das Produkt zurückgeführt wurden, festgestellt (Cantwell, 1999). Um bei geschält gelagerten Spargelstangen den Einfluss der Folienverpackungen auf stoffwechselrelevante Veränderungen der Gaskonzentration zu prüfen, wurden diese für drei Tage bei 20°C in Folie BAW 3 gelagert. Die vorliegenden Untersuchungsergebnisse zeigten signifikante Sauerstoff- und Kohlendioxidveränderungen in den unterschiedlichen Folienverkaufsverpackungen. Nicht nur das verminderte Sauerstoffangebot könnte das Pilzwachstum gehemmt haben, sondern auch die Toxizität von CO2 auf die nachgewiesenen Pilzarten ist möglich und müsste in entsprechenden weiterführenden Untersuchungen festgestellt werden.

Letztlich war im Hinblick auf Convenience-Spargel die Beantwortung der Frage interessant, ob geschälter Spargel während der Lagerung einen besseren Nährboden für die Pilzbesiedlung abgeben würde als nicht geschälter. Vergleicht man nun das endophytische Pilzwachstum nach drei Lagertagen bei 10°C in den Gewebeproben der geschält foliert und mit Coating behandelten Spargelstangen mit dem der nicht geschälten Stangen, so zeigten sie signifikant geringeres Pilzwachstum (Abb. 26).


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Abb. 26: Pilzwachstum von nicht geschälten und geschälten Spargelstangen in unterschiedlichen Folienverpackungen und Coating-Behandlung (Lagerung drei Tage bei 10°C)

Das lässt den Schluss zu, dass möglicherweise mit dem Schälen große Teile des mit Pilzwachstum durchzogenen Gewebes entfernt wurden und/oder die nachgewiesenen Pilzarten bevorzugt in den obersten Zellschichten wachsen.

Es wurde auch der Frage nachgegangen, ob die meristematische Zone der Spargelstange den Pilzarten günstigere Bedingungen bei der Besiedlung bietet. Hier konnten zwischen der Besiedlung des Segmentes S1 und S2 keine signifikanten Unterschiede festgestellt werden.


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