In einem u. a. vom Österreichischen Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft und von der EU geförderten Projekt widmete sich die Botanikerin und Duftexpertin Marie-Louise Oschatz den Düften des Waschbergs in der Gemeinde Leitzerdorf, einer Region im niederösterreichischen Weinviertel. Im Zeitraum März bis November 2024 wurden die Düfte und Gerüche, die am Waschberg erlebbar sind, bestimmt und dokumentiert.
Dazu fanden vier Erhebungsphasen mit unterschiedlichen Schwerpunkten statt, zu denen jeweils eine geführte Duftwanderung angeboten wurde: Orchideen und andere Frühlingsdüfte, Düfte der Nacht, Hochsommer-Düfte und Pilzgerüche im Herbst. Um die olfaktorische Erinnerung zu unterstützen und die Beschreibung des Naturraumes zu präzisieren, notierten die TeilnehmerInnen der Duftwanderungen ihre Geruchswahrnehmung zusammen mit anderen Sinneseindrücken, wie z. B. visuellen Eindrücken, Naturlauten wie Vogelgesang oder die Fluggeräusche von Insekten und haptischen Eindrücken von Blättern und Pilzen.
Als Ergebnisse des Projektes entstanden u. a. Geruchs-Wander-Karten für den Waschberg, ein Duftrad sowie ein Meditationstext für den Jakobsweg.
Quelle: Gemeinde Leitzersdorf
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Ein Duftstoff, der spezifisch mit Lungenkrebs in Verbindung gebracht wird, ist Isopren. Seine Konzentration ist in der Atemluft von LungenkrebspatientInnen verringert, doch nur minimal. Daher sind hochsensible Sensoren nötig, die Isopren zuverlässig erkennen und die Veränderung im ppb-Bereich (Teile pro Milliarde) messen können.
Forschende der Zhejiang University haben Nanosensoren auf Basis von Platin, Indium und Nickel (Pt@InNiOx) entwickelt, deren Sensitivität deutlich höher ist als die bisheriger Sensoren und die spezifisch auf Isopren reagieren. Die Sensoren wurden an Atemproben von 13 Personen getestet, darunter 5, bei denen zuvor Lungenkrebs diagnostiziert worden war. Mithilfe der neuartigen Sensoren konnten die Forschenden anhand der Isoprenkonzentration in der Atemluft zuverlässig zwischen den Gesunden und den Erkrankten unterscheiden. Den WissenschaftlerInnen zufolge könnten die Pt@InNiOx-Nanosensoren in einfache klinische Atemluft-Testsysteme integriert einen Meilenstein in der nicht invasiven Lungenkrebsvorsorge markieren.
Quelle: Forschung und Wissen
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Nun konnten Forschende von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking zeigen, dass auch wir Menschen verschiedene Duftnoten schon in einem sehr geringen zeitlichen Abstand von nur 60 Millisekunden unterscheiden können, und zwar mithilfe eines speziellen Gerätes, das innerhalb eines einzigen Atemzuges verschiedene Duftstoffe sehr rasch hintereinander abgeben kann. Je größer der Abstand zwischen den Duftnoten, desto präziser wird dabei die Geruchsdifferenzierung. Mit ihren Experimenten erbrachten die chinesischen NeurowissenschaftlerInnen den Beweis, dass die Duftwahrnehmung beim Menschen etwa zehnmal schneller ist als bisher angenommen und dass die Geschwindigkeit im Riechsystem ähnlich hoch ist wie die Farbwahrnehmung durch das Auge.
Es spielte übrigens keine Rolle, wie angenehm die Düfte waren und wie intensiv. Da die Untersuchung aber nur mit Geruchsnoten durchgeführt wurde, die als stark unterschiedlich empfunden wurden, könnte es sein, dass unsere Nase auf ähnlichere Düfte weniger fein reagiert. Diese Frage soll in Folgestudien geklärt werden.
Quellen: Informationsdienst Wissenschaft/Paul-Ehrlich-Stiftung; Chinesische Akademie der Wissenschaften/Scinexx.de
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„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:
Link zu Wienriecht.at
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:
Link zur Website Sciencedirect.com
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
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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