Ziel:

Im Vergleich von Freiland- und Tunnelanbau soll der Einfluss veränderter Umweltbedingungen auf Photosynthese und Kohlenhydrathaushalt von Himbeerpflanzen sowie die Bildung von sekundären Inhaltsstoffen in Blättern und Früchten erarbeitet werden.

Hintergrund:

Unter den Beerenobstarten erfreut sich die Himbeere (Rubus idaeus) großer Beliebtheit beim Verbraucher. Die Produktionsmenge liegt in Deutschland bei 5.210 Tonnen (2010). Als Pflanze des Waldrandes ist sie empfindlich gegenüber Wind, extrem hohen Temperaturen und starker Sonneneinstrahlung. Nässe zur Fruchtreife fördert Pilzbefall und Verderb, weshalb Himbeeren im Erwerbsanbau zunehmend unter Folientunnel angebaut werden.

Himbeeren sind reich an Vitamin C und weisen hohe Gehalte an Calcium (40mg/100g Frischgewicht) und Magnesium (30mg/100g) auf. Sie besitzen zudem eine Vielzahl an sekundären Pflanzeninhaltsstoffen (Anthocyane, Flavonoide, Ellagtannine).

Hinter dem Oberbegriff sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe verbergen sich mehr als 30.000 verschiedene bioaktive Substanzen, die in geringen Mengen ausschließlich von Pflanzen synthetisiert werden. Den Pflanzen dienen sie als Farb-, Duft- oder Lockstoffe (Anthocyane, Flavonoide), sowie als Abwehrstoffe (Ellagtannine) gegen Pathogene. Von den bisher bekannten sekundären Pflanzeninhaltsstoffen sind derzeitig vor allem die Polyphenole Gegenstand intensiver Forschung. Sie werden bei biotischen und abiotischen Stress gebildet und schützen durch ihre antioxidative Wirkung die Pflanzen vor freie Radikale und deren oxidative Schäden. Polyphenole kommen in allen Pflanzenteilen vor, besonders aber in Fruchthäuten und Blättern.

Neben der Schutzfunktion für die Pflanzen besitzen Polyphenole aber auch eine gesundheitsfördernde Wirkung für uns Menschen. So soll u.a. das Risiko von Krebs, Arteriosklerose, Herz-Kreislaufbeschwerden und neurodegenerativen Erkrankungen bei Obst und Gemüse reicher Ernährung und damit polyphenolreicher Nahrung reduziert sein. Himbeeren werden heute, neben dem traditionellen Anbau im Freiland, zunehmend im geschützten Anbau kultiviert. Ziel ist es, die empfindlichen Früchte vor Witterungseinflüssen zu schützen bzw. den Angebotszeitraum für Himbeerfrüchte auszudehnen.

Bisher liegen nur wenige Erfahrungen vor, welchen Einfluss die erhöhten Temperaturen sowie die verringerte Luftbewegung im geschützten Anbaus und die schattierenden Tunnelfolien (mit und ohne UVB-Durchlässigkeit) auf die Photosyntheseleistung der Himbeerpflanzen und damit auf ihren Kohlenhydrathaushalt haben. Die veränderten Stoffwechselaktivitäten könnten auch die Synthese der sekundären Pflanzeninhaltsstoffe beeinflussen.

Folgende Fragenstellungen sollen daher in diesem Projekt untersucht und beantwortet werden:

• Welchen Einfluss hat der Tunnelanbau bei unterschiedlichen Folienmaterialien auf die Photosyntheseleistung der Pflanzung im Vergleich zum Freilandanbau?

• Wie verändert das Kleinklima im Tunnel den Kohlenhydrathaushalt im Vergleich zum Freiland?

• Welchen Einfluss hat der Tunnelanbau bei unterschiedlichen Folienmaterialien auf die Bildung von Polyphenolen in Himbeerblättern und –früchten?

• Verändert der Tunnelanbau die sensorische und analytische Fruchtqualität

• Welche Bedeutung haben in diesem Zusammenhang Temperatur, relative Luftfeuchte  und Lichtintensität?

Das Projekt wird im Rahmen der Dissertation von Dipl. Lebensmittelchemikerin Anne Zaar in Kooperation der Fachgebiete Obstbau sowie Weinanalytik und Getränkeforschung bearbeitet. Es ist Bestandteil des EUBerry-Forschungsvorhabens (FP7-KBBE-2010-4 Euberry Grand Agreement 265942).