„Der Geruchssinn ist für die Schwarmheuschrecken bei der Nahrungssuche enorm wichtig“, erklärt der Neurobiologe Yannick Güzel. In einem Forschungsteam an der Uni Konstanz hat er die neuronalen Veränderungen im olfaktorischen System der Heuschrecken mit untersucht. Dazu schauten sie sich den Gehirnbereich, der für die Geruchsverarbeitung zuständig ist, genauer an.
Das Team stellte fest, dass die Tiere ihren Geruchssinn anpassen können, um Essensgerüche im Geruchscocktail des Schwarms besser wahrnehmen zu können. Nur so gelingt es ihnen, in riesigen Schwärmen mit Millionen von Tieren auf engstem Raum Essbares zu riechen.
Heuschreckenschwärme richten in vielen Regionen Afrikas und Asiens immer noch verheerende Schäden in der Landwirtschaft an. Das Konstanzer Forscherteam möchte mit neuen Methoden zur Untersuchung von Schwärmen dazu beitragen, künftige Ausbrüche von Heuschreckenplagen besser vorherzusagen und damit kontrollierbarer zu machen.
Quelle: Universität Konstanz/idw
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Doch nicht nur Speicheldrüsen und Magen reagieren blitzschnell. Auch die Leber bereitet sich vor, allein schon beim Geruch oder Anblick von Nahrung. Das haben Forscher am Max-Planck-Institut für Stoffwechselforschung in einer Studie an Mäusen nachweisen können.
Innerhalb von Sekunden werden bestimmte Neuronen im Gehirn aktiviert, die zu Veränderungen in den Mitochondrien der Leber führen. Sie bereiten die Leber auf eine Anpassung des Zuckerstoffwechsels vor. „Unsere Studie zeigt, wie eng die sensorische Wahrnehmung von Essen, adaptive Prozesse in Mitochondrien und die Insulinsensitivität verknüpft sind“, erklärte dazu Studienleiter Jens Brüning, Direktor am Max-Planck-Institut für Stoffwechselforschung.
Quelle: Max-Planck-Institut für Stoffwechselforschung/idw
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Originalpublikation: Science 2024; 384: 438
Wer schnuppert nicht gerne an zarter Babyhaut? Vermutlich dient dies auch dem Aufbau einer engen Eltern-Kind-Beziehung. Die Natur hat es so eingerichtet, dass elterliche Nasen den Hautduft ihrer Kleinkinder in der Regel sehr angenehm finden. Das ändert sich dramatisch, sobald die „süßen“ Kleinen beginnen, in die Pubertät zu kommen. Dann wird der Körpergeruch des eigenen Kindes plötzlich nicht mehr als anziehend, sondern schnell mal als unangenehm müffelnd wahrgenommen.
Woran das liegt, hat ein Team um Dr. Helene Loos vom Lehrstuhl für Aroma- und Geruchsforschung der Universität Erlangen-Nürnberg untersucht. Die Wissenschaftlerinnen verglichen die chemische Zusammensetzung des Körpergeruchs von Kleinkindern (0–3 Jahre) und Teenagern (14–18 Jahre). Dazu mussten ihre jungen Probanden nachts speziell präparierte T-Shirts tragen. In den Achselhöhlen waren Baumwollpads eingenäht, um die Ausdünstungen der Kinder einzufangen.
Die Analyse zeigte, dass bei beiden Altersgruppen die chemischen Komponenten des Körpergeruchs eigentlich qualitativ ziemlich ähnlich waren. Bei den Teenagern fanden sich jedoch zwei Steroid-Verbindungen, Androstenon und Androstenol, die bei den Kleinkindern noch nicht vorkamen. Sie scheinen hauptverantwortlich für den spezifischen „Teenager-Duft“ zu sein, der als schweißig, urin- bzw. moschusartig wahrgenommen wird und mit den hormonellen Veränderungen in der Pubertät einhergeht. Die Geruchsproben der Teenager enthielten auch mehr organische Säuren wie Essigsäure und ähnliche Verbindungen, die für menschliche Nasen „käsig“ oder „muffig“ riechen.
Quelle: Communications Chemistry 2024; 7: 53
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Artenreiche Ökosysteme unterscheiden sich auch noch in anderer Hinsicht von Monokulturen. In ihnen ist der Ausstoß von Duftstoffen, die als gasförmige Moleküle in die Atmosphäre gelangen, geringer. Auch diese Pflanzenduftstoffe haben Auswirkungen aufs Klima, vermutet ein interdisziplinäres Forschungsteam aus Biologen, Klimaforschern und Atmosphärenchemikern. Sie können etwa die Luftqualität, die Strahlungsbilanz der Erde oder die Wolken- und Niederschlagsbildung beeinflussen.
Dass Pflanzen in artenreichen Ökosystemen weniger intensiv Duftstoffe abgeben, könnte daran liegen, dass sie weniger Stress haben, erklärt Prof. Dr. Nico Eisenhauer vom Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung. Sie leiden weniger unter Fressfeinden, Hitze- und Trockenstress als Pflanzen in Monokulturen.
Quelle: Commun Earth Environ 2023; 4: 445
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Durchgeführt wurde das Pilotprojekt in sechs Pflegeheimen in Sachsen-Anhalt. Es stand leider unter keinem guten Stern. Die Corona-Pandemie und die damit einhergehende starke Belastung der Mitarbeiter sowie der Fachkräftemangel in der Pflege erschwerten die Durchführung erheblich. Daher sollten die Ergebnisse zunächst nur als Tendenzen interpretiert werden.
Ein Blick auf die Zahlen zeigt, dass auf den bedufteten Stationen die Krankheitstage um ein Viertel und die Fluktuation der Mitarbeiter um 15% niedriger waren als in den Kontroll-Bereichen. In einem der Heime konnte zudem die Gabe von Psychopharmaka bei den Bewohnern um fast ein Drittel reduziert werden. „Vor dem Hintergrund der Auswirkungen der Pandemie sind die Ergebnisse umso bemerkenswerter“, erklärte der Landesgeschäftsführer der Barmer Axel Wiedemann. Die Krankenkassen möchten daher das Projekt fortführen. Dabei soll auch die Wirkung der Raumdüfte auf die Pflegebedürftigen noch stärker in den Fokus rücken.
Quellen: Primavera/AOK/Barmer Krankenkasse
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Forschende an der ETH und der Universität Zürich entwickeln derzeit ein Verfahren, das mithilfe von Drohnen diese Duftstoffe einsammeln und so Pestizideinsätze in der Landwirtschaft reduzieren soll. Die kleinen, ferngesteuerten Flugroboter werden schon heute vielfältig in der Landwirtschaft eingesetzt: Sie retten Rehkitze vor Erntemaschinen oder helfen, den gefährlichen Maiszünsler biologisch zu bekämpfen, indem sie Schlupfwespen als natürliche Feinde über betroffenen Feldern verteilen.
Bei dem neuen Verfahren sollen Drohnen spezielle Sensoren auf den Äckern ausbringen, die gezielt Pflanzenduftstoffe aufspüren, die auf Schädlingsbefall hinweisen. Sie erschnuppern den „Angstschweiß“ befallener Pflanzen, wie es in einem Artikel in der NZZ über diese speziellen Duftstoffe heißt. So könnten Landwirte frühzeitig und gezielt eingreifen und mit weniger Pestizideinsatz Ernteausfälle verhindern.
Quelle: Neue Züricher Zeitung (NZZ) vom 4. Dezember 2023
Link zur NZZ.ch
Im Rahmen des Projekts unter Leitung der Kulturwissenschaftlerin Stephanie Weismann wurden in Riech- und Schreibworkshops Geruchsgeschichten gesammelt. Zusätzlich konnten die Bewohner und Besucher der Stadt anhand eines Online-Fragebogens die Vielfalt der Gerüche Wiens im Internet dokumentieren und so dazu beizutragen, einen „Geruchs-Stadtplan“ zu erstellen.
Quelle: Universität Wien
Nach der wissenschaftlichen Auswertung des Projekts sind die Ergebnisse ebenso wie die Wiener Geruchskarte weiterhin online abrufbar unter:
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Para-Cresol kann auch in Nahrungsmitteln wie weißem Pfeffer, Kakao, Raps- oder Olivenöl in Spuren vorkommen und dort zu Aroma-Fehlnoten beitragen. Wohl aus diesem Grund hat sich eine Forschungsgruppe am Leibniz-Institut für Lebensmittel-Systembiologie in Freising mit dem Stoff befasst. In einem aufwendigen Screening testeten sie über 600 menschliche Geruchsrezeptorvarianten, ob diese darauf ansprechen. Dabei fanden sie den Rezeptor „OR9Q2“ als denjenigen, der eine evolutionär konservierte, hochselektive Detektionsfunktion für den Duftstoff p-Cresol übernimmt.
Quelle:
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Das synthetisch hergestellte Vanillin findet sich in Backwaren, Schokolade, Pudding, Speiseeis und Getränken. Es kann u.a. aus Lignin gewonnen werden, einem Holzbestandteil, der in Papierfabriken in großen Mengen als Abfallprodukt anfällt. Um aus den im Holz enthaltenen Cellulosefasern weißes Papier zu gewinnen, muss das Lignin entfernt werden. Die großtechnische Produktion von naturidentischem Vanillin aus Lignin ist deshalb ein naheliegendes und schon lange bekanntes Verfahren. Doch bisher musste dafür Ligninsulfonsäure unter Verwendung von Kupfer als Katalysator aufgespalten werden.
Ein neues Verfahren zur Vanillinproduktion aus Lignin, das wesentlich umweltverträglicher ist, hat jetzt ein Forschungsteam an der Universität Mainz entwickelt. Das Vanillin entsteht dabei quasi als Nebenprodukt bei der Papierherstellung, ohne dass umweltschädliche Chemikalien eingesetzt werden müssen oder anfallen.
Quelle:
Link zur Originalpublikation Wiley Library
[aus: Forum 62, 2023] Künstliche Intelligenz (KI) kann inzwischen vieles genauso gut oder sogar noch schneller und besser, wovon wir früher glaubten, dass es nur das menschliche Gehirn leisten kann. Mithilfe von KI können Computer komplizierte Aufgaben in Sekundenschnelle lösen, kreative Texte schreiben und Autos autonom fahren. Nun hat Osmo, ein Start-up-Unternehmen in Cambridge im US-Bundesstaat Massachusetts, ein KI-System entwickelt, das anhand der Molekülstruktur von chemischen Stoffen ihren Duft vorhersagen kann.
Der Neurobiologe Alexander Wiltschko entwickelte mit seinem Team bei Osmo ein Programm, das einem Geruch eines oder mehrere von 55 beschreibenden Worten wie „fischig“, „fruchtig“ oder „grasig“ zuordnen kann. Das Team instruierte ihr KI-System zunächst, damit den Duft von etwa 5000 bekannten Geruchsstoffen zu beschreiben. Die KI analysierte zugleich die chemische Struktur jedes Geruchsstoffs, um Beziehungen zwischen Struktur und Duft herauszufinden. Das System identifizierte etwa 250 Korrelationen zwischen chemischer Struktur und Geruchsmerkmalen. Diese Korrelationen dienten als Grundlage für die KI, auf die sie bei der Vorhersage des Geruchs neuer, unbekannter Duftmoleküle zugreifen konnte.
Schließlich ließen die Forscher ihre „KI-Nase“ im Wettbewerb gegen menschliche Nasen antreten: Sie baten Freiwillige, bestimmte Gerüche mit derselben Menge beschreibender Worte zu verknüpfen, die von der KI verwendet wurden. Anschließend sammelten sie Duftstoffe, die nicht in der Natur vorkommen, aber dennoch für Menschen vertraut genug sind, um sie beschreiben zu können. Sie baten die Testpersonen, 323 dieser Düfte zu beschreiben und ließen die KI den Duft eines jeden dieser Moleküle auf der Grundlage ihrer chemischen Struktur vorhersagen. Die Vorhersagen der KI waren dabei erstaunlich genau und nahe am Durchschnitt der menschlichen Beschreibungen, oft näher als die Aussagen einzelner Personen.
Quelle: Nature Journal.
Die Verwendung von Pfefferminze (Mentha x piperita) und Echtem Kümmel (Carum carvi) hat in der Pflanzenheilkunde bei Magen- und Darmbeschwerden eine lange Tradition. Pfefferminzöl wirkt vor allem krampflösend und schmerzlindernd, auch eine antibakterielle und antivirale Wirkung wurde nachgewiesen. Kümmelöl wirkt entspannend und beruhigend auf Magen und Darm, gegen Blähungen und hilft die Darmflora zu regulieren.
Die positive Wirkung der beiden ätherischen Öle bei funktioneller Dyspepsie ist bekannt und bereits durch klinische Studien belegt. Was bisher fehlte, war eine Studie, welche die Wirksamkeit und Verträglichkeit auch bei Langzeitanwendung untersuchte. Über eine solche sog. Follow-up-Studie berichtete die Zeitschrift für Gastroenterologie in Ausgabe 3/2023. Verwendet wurde dabei ein Fertigpräparat mit einer hochdosierten Wirkstoffkombination (im Handel erhältlich als magensaftresistente Kapseln mit je 90 mg Mentha x piperita L. und 50 mg Carum carvi).
Die StudienautorInnen untersuchten zunächst die Wirksamkeit in einer vierwöchigen placebokontrollierten Doppelblindstudie. Von 70 PatientInnen erhielt die eine Hälfte zweimal täglich das Präparat mit ätherischen Ölen, die andere Hälfte zum Vergleich erst einmal nur ein Placebo. In den vier Wochen verbesserten sich die Beschwerden der PatientInnen in der Versuchsgruppe statistisch signifikant im Vergleich zur Placebogruppe. Im Anschluss wurde allen 70 PatientInnen für weitere 11 Monate angeboten, je eine Kapsel täglich zu schlucken. Im Lauf der nächsten sechs Monate besserten sich auch die Beschwerden in der Placebogruppe, und am Studienende hatte sich das Befinden bei über 90% aller PatientInnen stark oder sehr stark verbessert. Auch bei langfristiger Einnahme über 12 Monate erwies sich das pflanzliche Mittel als sehr gut verträglich.
Quelle: Zeitschrift für Gastroenterologie 3/2023. DOI: 10.1055/a-1823-1333
Die Agrargenossenschaft gewinnt aus den geernteten Blüten mittels Wasserdampfdestillation in einem schonenden Verfahren das wertvolle ätherische Öl. Alles geschieht direkt auf dem Hof in See mit den Anlagen des Ingenieurbüros Svensson. Zusätzlich entsteht bei der Wasserdampfdestillation Lavendelwasser.
Die Agrargenossenschaft vermarktet ihre Produkte selbst: Neben Öl und Hydrolat werden auch Lavendelsäckchen und Naturkosmetik angeboten, sogar eine Lavendelsalami ist im Programm.
Das Mittagsmagazin hat das Projekt am 18.07.2023 vorgestellt - auch FORUM ESSENZIA-Vorstandsmitglied Gisela Hillert war dabei. (ab 26:10 min)
Beitrag in der ZDF-Mediathek
Geht es um die Auswahl von Sexualpartnern, hilft der Körpergeruch dabei, vor allem solche attraktiv zu finden, die sich in ihrem immungenetischen Profil von unserem unterscheiden. Denn genetische Vielfalt erhöht die Chance auf gesunde Nachkommenschaft. Welche Rolle aber könnte der Geruch in nicht-sexuellen Freundschaften spielen? Hier geht es um Ähnlichkeit, vermuteten die Forschenden: Wir suchen in der Regel Freunde und Freundinnen, die uns ähnlich sind. Wenn zwei sich auf Anhieb gut verstehen – sie nannten das „Klick-Freundschaften“ – könnte die Nase dabei eine Rolle spielen. Das gilt auch, wenn wir den „Duft“ unseres Gegenübers gar nicht bewusst wahrnehmen.
Diese Hypothese überprüften sie zunächst anhand von 20 solchen „Klick“-Freundespaaren. Sie ließen eine sog. „elektronischen Nase“ den Geruch mehrere Tage getragener T-Shirts in seine chemischen Bestandteile zerlegen und analysieren. Aber auch menschliche Nasen schnupperten an den T-Shirts. In beiden Fällen zeigte sich: Die Shirts guter Freunde und Freundinnen dufteten ähnlicher als die von Fremden.
Aber ist es wirklich der ähnliche Geruch, der zwei Menschen Freundschaft schließen lässt? Oder gleichen sich FreundInnen im Geruch an, weil sie viel Zeit miteinander verbringen, ähnliche Ess- oder Lebensgewohnheiten haben? Ein weiteres Experiment sollte Klarheit schaffen. Testpersonen, die sich vorher nicht kannten, traten zu einem Paarspiel-Experiment an, bei dem sie sich gegenüberstehen und die Bewegungen des anderen nachahmen sollten, ohne zu sprechen. Anschließend mussten sie beurteilen, wie gut sie sich dabei verstanden hatten. Paare, die im Spiel gut harmoniert hatten, waren sich auch im Geruchsprofil ähnlicher. Umgekehrt konnten die Wissenschaftler sogar mittels elektronischer Nase voraussagen, welche Paare sich im Spiel besonders gut verstehen würden.
Quelle: Science Advances
Nachweis auf Science.org
Um den Einsatz von Duftstoffen im Rahmen einer psychotherapeutischen Behandlung ging es in einer Studie, die letztes Jahr auf dem Kongress der Deutschen Gesellschaft für Schlafforschung und Schlafmedizin (DGSM) vorgestellt wurde. Auch der Erfolg einer Psychotherapie beruht letztlich auf Lernprozessen. Die Neuropsychologin Mojgan Ehsanifard berichtete, wie PatientInnen mit posttraumatischer Belastungsstörung von Düften im Schlaf profitieren könnten: „Wir haben Menschen mit belastenden Erinnerungen während der Therapie einen Duft riechen lassen, der ihnen angenehm war und mit dem keine vorigen
Erinnerungen verbunden waren. Dieser Duft wurde am selben Tag während des Schlafes noch einmal freigesetzt.“ Nach ersten Erkenntnissen scheint sich dies positiv auf den Behandlungsverlauf auszuwirken.
Eine weitere Studie, durchgeführt von Freiburger Forschenden, untersuchte die Bedingungen genauer, unter denen im Alltag Duft effektiv fürs Lernen im Schlaf eingesetzt werden kann. 183 erwachsene Testpersonen bekamen verschlossene Briefumschläge zugeschickt, die entweder Rosenduftgranulat oder nur Papierschnitzel enthielten. Dazu erhielten sie detaillierte Anweisungen, wann und wo sie die Umschläge beim Lernen von Japanisch-Vokabeln, beim Schlafen und während des Vokabeltests platzieren sollten. Die Studie zeigte: Besonders gut schnitten diejenigen ab, bei denen der Rosenduft drei Tage und Nächte hintereinander, sowohl während des Lernens als auch im Schlaf präsent war.
Bislang hatte man vermutet, dass der Duft während bestimmter Schlafphasen präsentiert werden muss um zu wirken, was aufwändige Messungen im Schlaflabor erfordert. Offenbar ist das nicht der Fall. Das macht die Methode alltagstauglich und z.B. auch für Schüler und StudentInnen zu Hause anwendbar.
Quellen: Universitäts-Klinikum Freiburg, DGSM
Uniklinik Freiburg Pressemitteilung
IDW Nachrichten Informationsdienst Wissenschaft
Chiralität ist in der Biochemie ein bekanntes Phänomen. Es bedeutet, dass Moleküle in zwei spiegelgleichen Formen vorliegen können, die – wie unsere Hände – nicht miteinander in Deckung zu bringen sind. Pflanzendüfte bestehen oft aus chiralen Bio-Molekülen. Auch bisher schon wird die Chiralitätsanalyse zur Reinheitsprüfung von ätherischen Ölen, etwa von Lavendelölen, eingesetzt.
Die neue Methode könnte vor allem bei komplexeren Duftmischungen wie Parfüms, die eine Vielzahl natürlicher und synthetischer Inhaltsstoffe enthalten, die bisher sehr aufwändige Qualitätskontrolle ersetzen. Testweise haben die Forschenden vier bekannte Markenparfüms mit billigeren Kopien verglichen. Mit einer einzigen schnellen Messung konnte das Mainzer Team die hochwertigen Originale anhand ihrer chiralen Signaturen von den Plagiaten unterscheiden.
Auch in der Landwirtschaft und im Umweltschutz könnte die neue Technik hilfreich sein. Pinen, das zum charakteristischen Duft von Kiefern und Pinien beiträgt, gibt es in der Natur sowohl in „rechtsdrehender“ als „linksdrehender“ Form. Anhand einer jungen Kiefer konnte das Forschungsteam zeigen, dass sich die chirale Signatur, d.h. der Anteil beider Formen in ihren Emissionen ändert, sobald die Pflanze beschädigt wird, krank ist oder unter Trockenstress leidet. Dieses Phänomen könnte in der Praxis genutzt und Kulturpflanzen mithilfe eines Messgeräts vor Ort kontinuierlich auf Schädlingsbefall, Krankheiten oder Trockenheit überwacht werden.
Quelle: Pressemitteilung Universität Mainz
Original-Nachweise:
Zur Pressemitteilung der Uni Mainz
Zur Website von ScienceAdvances
Manchmal riecht die Wäsche aber auch nicht frisch gewaschen, sondern eher muffig, wenn sie aus der Trommel kommt. Das kann an dem Mikrobenfilm liegen, der sich mit der Zeit in einer Waschmaschine bildet, gerade wenn nur mit niedrigen Temperaturen gewaschen wird. Wissenschaftler haben diesen Biofilm jetzt genauer unter die Lupe genommen. Ob es in einem Haushalt Kinder oder Haustiere gibt oder welche Waschmittel verwendet werden, scheint wenig Einfluss auf das Wachstum geruchsbildender Bakterien im feuchten Klima der Maschine zu haben. Hier konnten die Wissenschaftler keine relevanten Zusammenhänge feststellen.
Die meisten Mikroorganismen setzen sich im Waschmittelfach und an den Gummidichtungen fest. Bei der Analyse von Proben, die sie dort entnahmen, stellten sie Interessantes fest: Das „Mikrobiom“ von riechenden und nicht-riechenden Waschmaschinen unterscheidet sich zunächst nur wenig. Allerdings fanden sie in den nicht-riechenden zusätzlich bestimmte Bakterien, die sonst eigentlich im Erdreich vorkommen. Vor allem Bodenbakterien der Gattung Rhizobium, die bevorzugt an Pflanzenwurzeln leben, scheinen miefige Waschmaschinen-Gerüche verhindern zu können.
Vielleicht entwickeln Waschmittelhersteller bald „Probiotika“ für die Waschmaschine, um mit diesen Bodenbakterien dem Problem muffiger Wäsche Herr zu werden. Bis dahin hilft nur, öfter mal zwischendurch mit mindestens 60°C zu waschen und nach jedem Waschgang Einfüllkammer und Trommeltür offen stehenzulassen, damit die Feuchtigkeit entweichen kann.
Quelle: Laborjournal Zinn M. et al. (2022):
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