Hufrehe ECS EMS Borreliose

Hallo liebe Forum-Gemeinschaft

Ich habe nun schon viel über Fruktane gelesen. Es ist ja ein weiter Fachgebiet...
Wenn man nur gut sucht findet man ja doch sehr viele Informationen.

Ich habe überlegt auf der Studienfahrt meine Facharbeit über den Fruktangehalt im Gras im Fach Chemie zu schreiben.
Vor Ort hätte ich die Möglichkeit "Experimente" durchzuführen.

Leider konnte ich nirgends wie sich Fruktn nachweisen lässt
Ich würde mich sehr freuen , wenn mir jemand helfen könnte!

Vielen Dank!
Liebe Grüße
P.

Bei der LuFa kannst Du das ordern.

LG Eddi

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sorry, ich kann durchaus die Großschreibung; aber mein rechter Arm schmerzt nach wie vor und die rechte Hand ist im Zusammenspiel einfach langsamer als die linke Hand....
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Vielen Dank für die schnelle Antwort!
Da ich ja aber in Chemie schreibe , wollte ich es nicht Ordern , sondern den Nachweis selbst durchführen

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Wer nicht an Wunder glaubt, ist kein Realist.
David Ben Gurion

Hm, ob sich das vor Ort experientell machen lässt bezweifle ich ein wenig, aber vielleicht findest du HIER oder HIER Hinweise die dir hilfreich sein könnten?!

Ansonsten findet sich HIER unter 2.0 die Beschreibung einer konkreten Fruktanbestimmung:


2.1 Fructan Assay Procedure


[0027] Der Fruktangehalt einer Probe kann mit dem "Fructan Assay Procedure"-Kit (Firma Megazyme International Ireland Ltd, Wicklow, Ireland) bestimmt werden. Das Prinzip dieses Assays beruht auf der Hydrolyse des Fruktans in seine reduzierenden Monomere Glukose und Fruktose und der anschließenden photometrischen Bestimmung (Wellenlänge = 410 nm) des Gehalts dieser reduzierenden Zucker (Glukose, Fruktose) nach Anfärbung mit der sogenannten "PAHBAH-Methode" (Details zur Methode siehe unten).
In einem ersten Schritt wird die im Extrakt vorhandene Saccharose durch das spezifische Enzym Sucrase zu Glukose und Fruktose hydrolysiert. Ferner werden im Extrakt vorhandene Stärken und Maltodextrine mit einer Mischung aus den hoch aufgereinigten Enzymen β-Amylase, Pullulanase und Maltase ebenfalls zu Glukose abgebaut. Die entstandenen reduzierenden Zucker werden danach durch Behandlung mit alkalischer Borhydridlösung zu Zuckeralkoholen reduziert und damit aus der Lösung entfernt. Durch Zugabe von verdünnter Essigsäure wird die Lösung neutralisiert und überschüssiges Borhydrid entfernt. Anschließend wird das Fruktan mit gereinigter Fruktanase (Exo-Inulinase) zu Fruktose und Glukose hydrolysiert und der Gehalt der entstandenen Monosaccharide mit der PAHBAH-Methode bestimmt.

[0028] Chemikalien und Lösungen des "Fructan Assay Procedure"-Kits

1. 50 U Sucrase (Hefe), 500 U β-Amylase (B. cereus), 100 U Pullulanase (K. pneumoniae) und 1000 U Maltase (Hefe) sind als gefriergetrocknetes Pulver enthalten und werden zur Messung in 22 ml 0,1 M Natriummaleat-Puffer pH 6,5 gelöst (im folgenden als "Enzyme 1" bezeichnet).
2. 8000 U Fructanase (Exo-Inulinase) sind als gefriergetrocknetes Pulver enthalten und werden zur Messung in 22 ml 0,1 M Natriumacetatpuffer pH 4,5 gelöst (im folgenden als "Enzyme 2" bezeichnet).
3. Fruktosestandardlösung (1,5 mg Fruktose/ml), gelöst in 0,2% Benzoesäure.
4. Fruktankontrollpulver
Dahlienfruktan mit bekanntem Fruktangehalt, das in Gegenwart von alpha-Zellulose gefriergetrocknet wurde.

nicht im Kit enthaltene Lösungen:

I. PAHBAH-Reagenz

Lösung A: 10 g PAHBAH (p-Hydroxybenzoesäurehydrazid, Sigma Bestell-Nr. H-9882) werden zu 60 ml destilliertem Wasser in ein 250 ml Becherglas gegeben und zu der Suspension unter Rühren 10 ml konzentrierte Salzsäure addiert. Die Lösung wird auf 200 ml aufgefüllt und bei Raumtemperatur gelagert.

Lösung B: Unter Rühren werden schrittweise erst 24,9 g Tri-Natriumcitrat dann 2,20 g Kalziumchlorid und schließlich 40 g Natriumhydroxid in 500 ml destilliertem Wasser gelöst. Nach der Natriumhydroxidzugabe kann die Lösung milchig sein, klärt sich aber, wenn die Lösung mit Wasser auf 2 1 aufgefüllt wird. Die Lösung wird bei Raumtemperatur gelagert.
Kurz vor der Benutzung werden 20 ml Lösung A zu 180 ml Lösung B gegeben und sehr gut gemischt (= PAHBAH-Reagenz). Die Lösung muss auf Eis aufbewahrt werden und ist für 4 Stunden verwendbar.

II. 50 mM Natriumhydroxidlösung

III. alkalische Natriumborhydridlösung
10 mg/ml Natriumborhydrid (Sigma, Bestell-Nr. S-9125) in 50 mM Natriumhydroxid

IV. 100 mM Essigsäure

Nachweismethode:


[0029]

1. (A) Fruktankontrolle
20 mg des Fruktankontrollpulvers werden in 1 ml bidestilliertem Wasser 30 Minuten lang im Heizblock bei 95°C extrahiert. Nach dem Zentrifugieren (5 Minuten lang bei 13000xg) wird der Überstand in ein neues Reaktionsgefäß überführt und der Niederschlag erneut in 1 ml destilliertem Wasser aufgenommen und 30 Minuten lang im Heizblock bei 95°C extrahiert. Nach dem erneuten Zentrifugieren (siehe oben) wird der Überstand abgenommen und mit dem ersten Überstand vereinigt.
(B) gereinigtes Fruktan/Inulin
20 mg werden in 2 ml bidestilliertem Wasser 1 Stunde lang im Heizblock bei 95°C extrahiert. Nach dem Zentrifugieren (5 Minuten lang bei 13000xg) wird der Überstand in ein neues Reaktionsgefäß überführt und für die Messung verwendet.
2. 200 µl Probe werden mit 200 µl Enzym 1 gemischt und bei 40°C für 60 Minuten inkubiert (Inkubationszeit vom Megazymeprotokoll um 30 Minuten verlängert).
3. 200 µl alkalische Natriumborhydridlösung werden hinzugegeben, die Lösung gut gemischt und für 30 Minuten bei 40°C inkubiert, um eine komplette Umwandlung der reduzierenden Zucker zu Zuckeralkoholen zu erreichen.
4. Durch Zugabe von 500 µl 100 mM Essigsäure und gutem Mischen wird das überschüssige Borhydrid entfernt und die Lösung aufpH=4,5 eingestellt.
5. Die Extrakte vom gereinigten Fruktan/Inulin - nicht die Fruktankontrolle - werden 1:5 mit bidestilliertem Wasser verdünnt. Von diesem Ansatz sowie von der Fruktankontrolle werden anschließend 100 µl Lösung mit 100 µl 100 mM Na-Acetat-Puffer pH 4,5 versetzt.
6. Die 200 µl Lösungen werden mit 100 µl Enzym- 2 gemischt und für 60 Minuten bei 40°C inkubiert (Inkubationszeit von Megazym-Kit wurde um 40 Minuten verlängert, um eine vollständige Hydrolyse des Fruktans zu erreichen).
7. Als weitere Probe wird ein Fruktosestandard mitgeführt. 200 µl der im Kit vorhandenen Fruktosestandardlösung werden mit 900 µl 100 mM Natriumacetatpuffer pH 4,5 versetzt und gemischt. Von dieser Mischung werden 4 x 200 µl abgenommen und mit weiteren 100 µl 100 mM Natriumacetatpuffer pH 4,5 versetzt.
8. Alle Proben und eine zusätzliche Nullprobe (300 µl 100 mM Natriumacetatpuffer pH 4,5) wurden mit 5 ml PAHBAH-Reagenz gemischt und für exakt 6 Minuten in einem kochenden Wasserbad inkubiert.
9. Danach werden die Proben sofort in kaltem Wasser (10-15°C) für ca. 5 Minuten abgekühlt.
10. Die Absorption aller Lösungen wird im Spektralphotometer bei einer Wellenlänge von bei 410 nm gegen die Nullprobe gemessen.



[0030] Die Berechnung erfolgt nach der folgenden Gleichung:

ΔE =
die PAHBAH-Absorption der Proben, gemessen gegen die Nullprobe
F =
der Faktor für Umrechnung der Fruktoseabsorption in µg Fruktose (54,5 µg Fruktose/Absorption)
5 =
Faktor, um von 200 µl auf 1 ml Inkubationsvolumen umzurechnen
VEX =
Extraktvolumen
1,1/0,2 -
0,2 ml aus 1,1 ml enzymatischen Verdau
W =
Gewicht der extrahierten Probe in mg
100/W -
Faktor, um Fruktan in % der Einwaage (W) anzugeben
1/1000 -
Umrechnung von µg in mg
162/180=
Faktor, um gemessene freie Fruktose in die im Fruktan gebundene Anydrofruktose umzurechnen


2.2 Fruktanbestimmung durch Hydrolyse mit Exoinulinase


[0031] 1% (w/v) Material wird in bidestilliertem Wasser für 30 Minuten bei 95°C extrahiert und anschließend 1:25 mit Wasser (siehe oben) verdünnt. Für den Exo-Inulinase-Verdau (100 µl) werden 50 µl Extrakt in 0,1 M Natriumacetat pH 5,6 mit 25 U Exo-Inulinase (Megazyme International Ireland Ltd, Wicklow, Ireland, Artikel-Nr. E-EXO1) für drei Stunden bei 40°C inkubiert. Die Reaktion wird durch 10-minütige Inkubation bei 95°C gestoppt. Die photometrische Bestimmung der freigesetzten Glukose und Fruktose erfolgt wie in der Methode "Zuckerbestimmung" beschrieben. Die Ermittlung des Fruktangehalts erfolgt durch Addition der Glukose- und Fruktosegehalte sowie unter Einbeziehung des Faktor 162/180, mit dem die gemessenen freien Hexosen in die im Fruktan gebundenen Hexosen umgerechnet werden.
Viel Glück und berichte mal wenn du dbzgl. etwas erreichen konntest

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LG Kathi

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Wow . Vielen Dank. Ich werde mich heute mal an den Chemie-Lehrer wenden, mal sehen , was er dzu sagt und ob eine Durchführung dort möglich wäre.

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David Ben Gurion

Guten Morgen (:

Ich habe mich einige Zeit nicht gemeldet , aber das wollte ich jetzt nachholen.

Während der Studienfahrt war es mir nicht möglich einen Fruktannachweis zu erbringen.
Ich habe nun also die Futtermittelproben (z.B. Heu-Cob, Leckelie divers, Karotte,...) und die entnommenen Grasproben auf ihren Glukose gehalt untersucht.
Da mein Thema der Facharbeit trotzdem eigentlich die Fruktane sind, werde ich in der Diskussion erwähnen, dass mir ein Fruktannachweis dort vorort nicht möglich war.

Einen Rückschluss von Glukose auf Fruktan würde ich aber auch gerne bringen. (Warum habe ich stattdessen Glukose untersucht?)
Meine bisherigen Argumente dafür waren:
Glukose gehört zu den Sacchariden/ist ebenfalls ein nicht-strukturbildenes kohlenhydrat
Glukose wird bei der Fotosynthese synthetisiert und ist eine wichtige Energiequelle für Pflanzen.
Glukose dient der Synthetisierung von ATP (-> Energiequelle)
Glukose ist ebenso wie Fruktan wasserlöslich
...


Quelle: http://elib.tiho-hannover.de/dissertati ... s_ws03.pdf

... kann man auch aufführen das Fruktan und Glukose häufig in einem engen Zusammenhang stehen? Denn so wie ich das hier im Text verstehe, sind Frutoseeinheiten mit Glukose verknüpft ... d.h. Wo ein Glukosevorkommen in Gräsern ist, ist häufig auch Fruktan?

Im Moment stehe ich leider ein wenig auf dem Schlauch ...
und würde mich freuen , wenn ihr mir vielleicht einen Denkanstoß geben könntet.
Vielen lieben Dank (:

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Das Problem ist dass wir keine Chemiker sind.
Jedenfalöls ist Fruktan das SPEICHERKOHLENHYDRAT der Gräser, Luzerne speichtert z.B. in Stärke.

Und Speicherkh ist für die Fotosynthese erforderlich.

LG Eddi

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ich ja auch nicht ....

Danke für deine Antwort (: !

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David Ben Gurion

Vielleicht hilft dir dieser Link weiter.......
Deine Aussage das Glukose und Fruktan aneinander gebunden ist ist korrekt, denn...
Zitat:
Fruktane zeichnen sich dadurch aus, dass an ein Saccharosemolekül ein oder mehrere (viele) Fruktosemoleküle gebunden sind.

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Noch ein wenig zum Thema Fruktan......hier nachzulesen
oder auch Hier


Vorkommen und Funktionen der Fruktane

Fruktane (Polyfructosylsaccharosen) sind von der Saccharose abgeleitete Polysaccharide. Es sind Speicherkohlenhydrate, die in ca. 5% der Blütenpflanzen vorkommen. Man findet sie in mehreren Pflanzenfamilien und auch bei Bakterien und Pilzen. Fruktane dienen Pflanzen als Reservestoffe und haben insofern dieselbe Funktion wie Stärke und Zucker. Man vermutet auch, daß sie Pflanzen vor Trockenheit und Kälte schützen können. Der Mensch kann Fruktane ebensowenig verdauen wie Zellulose, da dafür notwendige Enzyme im Verdauungstrakt fehlen.
Seit Mitte der 90-er Jahre kennt man verschiedene Studien, die darauf hindeuten, daß Fruktane auch beim Gesunden eine gesundheitsfördende Wirkung haben. Sie gelten deshalb als Präbiotika, Lebensmittelbestandteile, die eine wachstumsfördende Wirkung auf die nützliche Darmflora ausüben und von dieser fermentiert werden. Inulin aus Chicorée ist das primär in Lebensmitteln verwendete Fruktan. Mit Wasser emulgiert bildet es eine Emulsion, deren Beschaffenheit derjenigen von Fett ähnlich ist, die aber weit weniger Kalorien enthält als Triacylglycerole. Man verwendet Fruktane in Joghurt, Brotaufstrichen und Speiseeis als kalorienarmer Fettersatz. Zu den gesundheitsfördernden Wirkungen zählt man die Förderung des Wachstums von Lactobazillen und Bifidobakterien im Darm, die Unterstützung der Resorption von Kalzium und Magnesium, die Senkung des Cholesterol- und Insulinspiegels sowie die vorbeugende Wirkung bei Dickdarmkrebs, Gefäßerkrankungen und Osteoporose. Man betrachtet aus diesen Gründen Fruktane als einen der wirksamsten Bestandteile funktioneller (gesundheitsfördernder) Lebensmittel (Ritsema & Smeekens, 2003a).
Struktur der Fruktane

Fruktane sind formenreiche Fruktosepolymere, die mit einem Saccharosemolekül als Starteinheit beginnen. Das einfachste Fruktan ist lineares Inulin. Man findet es in der Chicoréewurzel (Cichorium intybus), Dahlienknollen, Artischocken und dem Alant (Inula helénium), in dem es 1804 entdeckt wurde. Inulin besteht aus β-(1,2)-verknüpften Fruktoseresten. Je nach der Bindungsstelle des Fructosylrests an die Saccharose unterscheidet man drei Fruktan-Grundtypen: Bei den 1-Kestosen, zu denen das Inulin gehört, sind die Fructosylreste über β-(2,1)-Bindungen an den Fructosylrest der Saccharose verknüpft. Das einfachste Inulin ist die 1-Kestotriose. Bei den 6-Kestosen ist der Fructosylrest über eine β-(2,6)-Bindung an den Fructosylrest der Saccharose geknüpft. Fruktane dieses Typs findet man bei Gräsern und Bakterien, wo man sie als Phleine bzw. Levane bezeichnet. Die Fruktanbiosynthese der Bakterien unterscheidet sich wesentlich von der der Pflanzen. Bei den Neokestosen oder 6G-Kestosen hängt der Fructosylrest am C6 des Glucosylrests der Saccharose. Diesen Fruktantyp findet man bei Liliengewächsen. Besonders bei Gräsern treten vielfach alle drei Verknüpfungsarten im gleichen Makromolekül auf, so daß sich sehr komplexe Verzweigungsmuster ergeben.
Fruktanbiosynthese

Pflanzliche Fruktane werden in der Vakuole synthetisiert und gespeichert. Sie haben eine Kettenlänge von etwa 10 bis einigen 100 Fructoseeinheiten. Man hat aus Pflanzen 2 Enzyme isoliert, die für die Inulinsynthese verantwortlich sind, Saccharose-1-Fructosyltransferase (1-SST) und Fruktan:Fruktan-1-Fructosyltransferase (1FFT). 1-SST synthetisiert die kürzeste Einheit, das Trisaccharid 1-Kestose. Als Substrat dienen 2 Moleküle Saccharose, aus denen 1 Molekül 1-Kestose und ein Molekül Glukose gebildet werden. 1-FFT verwendet 1-Kestose oder Fruktane mit einem höheren Polymerisationsgrad als Substrat, indem es wiederholt Fruktosereste addiert.
In Liliengewächsen findet man einen anderen Inulintyp, das Neoinulin. Im Neoinulin der Liliengewächse sind zwei β-(1-2)-verknüpfte Fructoseketten an die Saccharosestarteinheit angefügt. Eine ist an das C1 des Fructoserests gebunden wie beim Inulin, die andere an das C6 der Glucose. Das Enzym Fruktan:Fruktan-6G-Fructosyltransferase (6G-FFT) ist verantwortlich für die Gegenwart dieser zweiten Kette. 6G-FFT benutzt 1-Kestose als Fructosedonor und setzt die Fructose über eine β-(2,6)-Bindung an die Glucose der Saccharose, wodurch Neokestose entsteht. Dieses Trisaccharid ist das erste der Neoinsulinserie und kann an beiden Fructoseresten über β-(1,2)-Bindungen mit Fructosemolekülen verlängert werde. Aus dem Gesagten ergibt sich, daß zur Fruktansynthese in Pflanzen im allgemeinen mindestens 2 Enzyme vonnöten sind, 1-SST und 1-FFT. 1-SST ist das Schlüsselenzym der Fruktanbiosynthese. Es ist notwendig, um Saccharose in 1-Kestose umzuwandeln. Diese wird dann durch 1-FFT und/oder 6G-FFT durch Addition von Fructoseresten in lineare oder verzweigte Fruktane umgewandelt.
Inulin wird auch von mehreren Bakterien wie Streptococcus und Bacillus und Pilzen wie Penicillium und Aspergillus gebildet. In vielen dieser Mikroorganismen wird nur ein Enzym, Fructosyltransferase, gebraucht, um Inulin zu synthetisieren. Das von Mikroorganismen gebildete Inulin kann eine viel höhere Molekülmasse haben als das der Pflanzen und aus mehr als 100‘000 Monomeren bestehen.
Biotechnologie der Fruktane

Die Industrie ist wegen der positiven Eigenschaften der Fruktane an diesen Kohlenhydraten interessiert. Neben der Verwendung in Lebensmitteln gibt es potentielle Anwendungen als Emulgatoren in der Kosmetikindustrie und als Additive in Papier und Textilien. Die Verwendung in größeren Mengen scheitert aber bisher an den hohen Produktionskosten. Gegenwärtig ist nur einfaches lineares Inulin aus der Chicoréewurzel kommerziell erhältlich. Bereits seit mehreren Jahren arbeitet man deshalb an der Produktion von Fruktanen in transgenen Kulturpflanzen. Insbesondere die Zuckerrübe bietet sich als Wirtspflanze für bakterielle oder pflanzliche Enzyme der Fruktanbiosynthese an, da sie hochproduktiv ist und den Ausgangsstoff Saccharose in großen Mengen speichern kann. In transgenen Rüben gebildete Fruktane sollten biochemisch stabil sein, da die Rübe im Gegensatz zum Chicorée und anderen Pflanzen, die Fruktane als Reservestoffe bilden, nicht über Fruktane abbauende Enzyme verfügt. Bakterielle Enzymgene des Fruktanstoffwechsels, die bereits vor den pflanzlichen kloniert worden waren, wurden bereits in die Zuckerrübe und die Artischocke eingeführt. Die so erhaltenen transgenen Pflanzen produzierten zwar hohe Fruktanmengen, der Ernteertrag ging aber stark zurück, was darauf zurückgeführt wurde, daß sich die bakteriellen Fructosyltransferasen nicht in die Vakuole verfrachten lassen, selbst dann nicht, wenn sie mit geeigneten Signalsequenzen gekoppelt werden (Turk et al., 1997).
Bald nach der Klonierung der ersten pflanzlichen Fructosyltransferasen wurden auch diese in Kulturpflanzen, darunter Chicorée, Artischocke, Zuckerrübe und Kartoffel, eingeführt, worauf die Empfängerpflanzen neue Fruktane bildeten. 1998 berichteten Sévenier u. a. über die Einführung von 1-SST aus Topinambur (Helianthus tuberosus) in die Artischocke und in die Zuckerrübe. Dies führte zur Speicherung von 1-Kestose und ebenso zur Bildung von Inulin mit einem Polymerisationsgrad von 4-5, was aber von einer starken Abnahme des Gesamtgehalts an Kohlenhydraten begleitet war. Man kann daraus schließen, daß die Einführung heterologer Fructosyltransferasen in Kulturpflanzen zur Bildung von Fruktanen führt, selbst dann, wenn die Wirtspflanze selbst keine Fruktane bildet (Ritsema & Smeekens, 2003b).
Als Präbiotika sind komplexe verzweigte Fruktane den linearen Inulinen vermutlich überlegen, die gegenwärtig verwendet werden, weil erstere durch die Bifidobakterien des Verdauungstrakts schneller fermentiert werden. Um komplexe Fruktane in der Rübe synthetisieren zu können, muß man Enzyme, welche verschiedene Verkettungstypen katalysieren können, kombinieren oder bekannte Enzyme so umkonstruieren, daß sie alternative katalytische Fähigkeiten bekommen. Transgene Zuckerrüben, welche die beiden Fructosyltransferasen 1-SST und 6G-FFT der Zwiebel exprimieren, synthetisieren Fruktane. Die Einführung von 1-SST allein resultiert in der Akkumulierung von 1-Kestose und niedermolekularem Inulin mit einem Polymerisationsgrad von 3-5 bei gleichzeitiger Abnahme des Saccharosegehalts. Der Gesamtkohlenhydratgehalt wird nicht beeinträchtigt. Der aus den Wurzeln dieser Rüben gewonnene Zuckersirup hat eine ähnliche Oligosaccharidzusammensetzung wie handelsüblicher Sirup aus Chicorée. Werden beide Zwiebelenzyme in die Rübe eingeführt, lassen sich auch höhermolekulare Fruktane nachweisen und man erhält bei chromatographischer Analyse des Rübensafts ein Fruktanprofil, welches dem der Zwiebel gleicht. Dies zeigt, daß sich in der Zuckerrübe nach kombierter Einführung von 1-SST und 6G-FFT Neoinuline produzieren lassen. Auch bei Einführung beider Fructosyltransferasen ist der Gesamtkohlenhydratgehalt der transgenen Rüben nicht beeinträchtigt. Pilotversuche mit Rübensirup zeigen, daß die beim Chicorée üblichen Extraktionsprozeduren auch bei der Rübe anwendbar sind. Die Fruktanausbeuten sind bisher noch gering (Weyens u. a., 2003).

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LG Kathi

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Wow - besonders die Abbildung 1.1 im zweiten Link ist wahnsinnig hilfreich gewesen um den Aufbau besser nachvollziehen zu können!
Aber auch Inhaltlich sind beide Links total klasse - vielen lieben Dank !
(Warum stoße ich nicht auf solche Artikel wenn ich eine Suchmaschine befrage ?)

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DAS kann ich dir auch nicht beantworten, man muss aber manchmal sein bestehendes Wissen einsetzen und quer denken und danach die Fragestellung formulieren.

Zudem hatte ich Einiges zum Thema in der Schublade denn wer Pferdchen hat beschäftigt sich zwangsläufig mit Fruktan...

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Es ist ja zum Glück nicht so das ich NICHTS finde
Danke nochmal für die weiterführenden Links (: !

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