O trabalho objetivou construir um dendograma filogenético das cepas de Aspergillus flavus isoladas de amendoim recém-colhido de quatro regiões de São Paulo (Cafelândia, Jaboticabal, Rosália e Tupã), avaliar o potencial toxigênico e agrupar as cepas quanto à produção de esclerócios. A técnica de AFLP foi utilizada para caracterização genotípica. O potencial aflatoxigênico foi avaliado pelo cultivo das cepas em meio de ágar coco, extração das aflatoxinas por clorofórmio, separação por CCD e quantificação por espectrodenditômetro CS-9000. A indução da produção de esclerócios foi feita pela incubação dos isolados em meio ágar Czapeck-DOX. AFLP gerou 78 fragmentos de 27 pb a 365 pb, sendo 13% não polimórficos. O perfil genotípico revelou 31 haplótipos e de 12 grupos no dendograma. A similaridade entre os isolados variou de 37 a 90 %. O potencial aflatoxigênico revelou 91,7 % de cepas produtoras, com níveis entre 39,27 mg/Kg e 28689,61 mg/Kg para AFB1 e 1,50 mg/Kg a 9781,09 mg/Kg para AFB2. Quanto aos esclerócios, 83,9% das cepas foram produtoras, sendo todas tipo S. / This study aimed to draw a phylogenetic dendogram of Aspergillus flavus strains isolated from fresh harvested peanut from four regions of São Paulo state (Cafelândia, Jaboticabal, Rosália and Tupã), to determine the toxigenic potential and to group them regarding the sclerotia production pattern. The AFLP thecnique was used for genotypic characterization. Aflatoxin production was evaluated by inoculation of fungi in coconut agar, extraction with chloroform, TLC segregation and quantification by spectrophotometer CS-9000. Agar Czapeck-DOX was used to evaluate sclerotia production. AFLP generated 78 fragments varying from 27 pb to 365 pb, 13 % of them were not polymorphic. The genotypic profile showed 31 haplotypes and 12 groups in the dendogram. The similarity among the isolates varied from 37 to 90 %. The aflatoxigenic potential showed 91,7 % of producer strains, with levels between 39,27 mg/Kg and 28689,61 mg/Kg for AFB1 and between 1,50 mg/Kg and 9781,09 mg/Kg for AFB2. Concerning the sclerotia production, 83,9 % of the strains were producers, all were S type.

Peanut skins have long been a waste product of the peanut industry. The aim of this project was to find suitable applications for this rich source of natural bioactive compounds. Solvent extracts of peanut skins and a multistep solvent extraction process to yield oligiomeric procyanidin (OPC) extracts were found to be inhibitory towards three types of yeasts (Saccharomyces cerevisiae, Zygosaccharomyces bailli, and Zygosaccharomyces bisporus). All extracts were devoid of solvents that may have interfered with the results. The OPC extract exhibited the highest inhibitory effect, and was chosen for fractionation. Fractionation was conducted by means of a silica or size exclusion high performance liquid chromatography (HPLC) column. Fractions were then subjected to a yeast growth curve assay to determine the active fractions. The fractions were then characterized by liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS). Negative mode electrospray MS determined the fractions to contain mostly procyanidins but also proanthocyanidins. Since it is possible for multiple compounds to display the same molecular ion, multistep MS and retention time differences were utilized to tentatively identify the compounds based upon their fragmentation schemes. However, co-elution was prominent, thus specific compounds responsible for yeast growth inhibition could not be determined. The yeast inhibition assay demonstrated that the procyanidin dimers up to tetramers had the best anti-yeast capabilities. / Ph. D.

It is thought that the peanut (Arachis hypogaea) originated in South America as peanuts have been found in the ancient burial graves in Peru. From South America they were carried to Arica and then to the United States with the slaves who came from Africa. It has been stated that when peanuts were placed in the hold of an old ship with the slaves, the slaves were in excellent physical condition on arrival for there was no beriberi. The peanut is perhaps the most important oil-bearing seed that is grown and its value as a source of oil has long been recognized. The Dutch buy peanuts from many countries and bring them to Rotterdam, where they crush the, into oil and meal, and barter these products to other countries. Much of their oil was formerly imported into the United States for here the peanut as a source of oil was not realized. Until a few years ago less than 8 percent of the crop was crushed for oil. However, 40 percent of the crop was used for oil in 1940. The “cake” or meal which is left after the oil has been expressed makes an excellent feed for cattle and is used as such to a great extent, particularly in Germany. During the first World War there was a great demand for peanut oil and today the need is felt again. It is stated in the Peanut Journal and Nut World (21) that peanut oil imports from foreign countries in the first six months of the 1940-1941 season decreased about 17 percent from the total reached during the same period of the previous years. Today the Secretary of Agriculture has called upon the peanut farmers of the nation to greatly expand their peanut acreage for the production of oil during the coming year. The goal for 1942 is 3,400,000 acres for peanut oil and 1,600,000 acres for edible use. In 1940 only one fourth of the crop of 200,000 tons of peanuts was used for oil. From each ton of peanuts approximately 600 pounds of oil can be obtained. Peanut oil is used in the United States mainly as an adulterant of or as a substitute for olive oil. It is so excellent in quality that most people cannot detect the difference. Peanut oil is mixed with nearly all the olive oil that comes from the United States. Peanut oil can replace, in part at least, the approximate 10,000,000 pounds of coconut oil that until now has been imported into the country for roasting peanuts, making soap and other uses. Since peanut production has been greatly increased for edible oil, and since so little research has been done on the culinary properties of the oil, a study of these properties seemed advisable. The primary purpose of this experiment was to study the palatability of potato chips, shoestring potatoes and French friend potatoes when fried in peanut oil as compared with those friend in cottonseed oil. The absorption of the oil by the products fried in peanut oil was compared with those fried in cottonseed oil. The changes in the two oils during repeated fryings was compared. These changes were measured by the smoking point, free acidity, and rancidity changes of the oils. Since the oils for this experiment could not be produced under experimental conditions, certain constants were measured in order to know about the qualities of the oils. These included the iodine number, saponification number, free acidity, smoking point and the resistance of the oils to rancidity changes. / Master of Science

The Virginia-Carolina (VC) region including Virginia, North Carolina, and South Carolina, is the most important peanut production region for the large seeded, virginia-type peanut in the United States.  In recent years, an increased frequency of heat and drought episodes with significant effects on peanut yield was observed in the VC region.  Because limited information is available on the mechanisms virginia-type peanut develops in response to heat and water stress, the present study evaluated several physiological and metabolic characteristics and their relationship with yield for eight cultivars and breeding lines.  Experiments were conducted under rainfed and irrigated field trials in 2011 and 2012, and in a growth chamber under optimum (30/25 "C) and high temperature (40/35 "C) conditions.  The long term goal of this study is to help development of more tolerant peanut cultivars to heat and drought in the VC region. Visible symptoms of water-deficit stress were observed in peanut during the field experiments in both years.  Significant (p d 0.05) variations for yield, membrane injury, chlorophyll fluorescence (Fv/Fm ratio), specific leaf area, SPAD chlorophyll content, and relative levels of polar and non-polar metabolites were observed in response to water regime, growth stage, and genotype in both years during the field studies.  Similarly each year, the Fv/Fm ratio, organic acids, and saturated fatty acids decreased in rainfed vs. irrigated plants, while the sugar and sugar alcohol relative levels increased.  Regardless the water regime, lower levels of saturated fatty acids and sugars, and higher levels of unsaturated fatty acids and sugar alcohols were associated (p < 0.05) with higher pod yield in field conditions.  Genotypes Phillips, SPT06-07, and N05006 showed potential tolerance and N04074FCT, CHAMPS, and Bailey susceptibility to water deficit in field studies.  Significant physiological and metabolic changes were also observed in response to heat stress under controlled conditions in peanut seedlings.  A general decrease in organic acid and saturated fatty acid levels and an increase in membrane injury, sugar, and unsaturated fatty acid levels were observed under both water deficit and heat stress conditions.  Overall, results from both experiments were suggestive of natural stress responses rather than adaptive mechanisms to water deficit and heat stress of the virginia-type genotypes used in this study. Among all genotypes, SPT 06-07 showed improved tolerance to both stresses.  Our results suggest that monitoring chlorophyll fluorescence and changes in the levels of selected metabolites can be used to screen new peanut lines for drought and heat stress tolerance. / Master of Science in Life Sciences

In 2003 eight peanut and cotton crop rotations were established in southeastern Virginia, 4 of which included 2 or 3 years of tall fescue or orchardgrass grown as high-value hay crops. Each crop rotation was evaluated for changes in soil quality indicators including soil carbon and nitrogen, water stable soil aggregates, plant available water content, bulk density, cone index values, and soil moisture. Cotton and peanut growth and yield were also observed to evaluate changes in crop growth associated with differences in soil quality. Soilborne plant pathogens including root-knot nematode, stubby root nematode, ring nematode, stunt nematode, and Cylindrocladium parasiticum microsclerotia were measured in the spring and fall of each year to determine differences associated with crop rotations. Water stable soil aggregates in 2007 were higher in rotations with 3 years of either perennial grass. Soil moisture tended to be the highest at depths 30 - 60 cm in the 3-year tall fescue rotation in August and September 2007. Cotton in 2006 and peanut in 2007 had higher growth and yield where the annual crop directly followed a perennial grass. Root-knot nematode tended to decrease in all rotations over time. Stubby root nematode populations tended to increase in rotations with either duration of orchardgrass. Including perennial grasses in cotton and peanut rotations has the potential to increase growth and yield as demonstrated in this research. / Master of Science

The southern corn rootworm (Diabrotica undecimpunctata howardi Barber) is the primary soil insect pest to peanuts (A rachis hypogaea L.) in Virginia and North Carolina. The newer cultivars, which are planted on the majority of the acreage, have not been extensively screened for rootworm resistance. The objective of this study was to evaluate 5 new Virginia-type cultivars (NC-V 11, VA-C 92R, VA 93B, NC 10C, and AgraTech VC1) and 18 breeding lines (N90013E, VA 861101, VA 9211920, VA 9211289, VA 891438, VA 901072, VA 9010343, VA 8911115, VA 9109213, VA 9109235, VA 9109237, VA 9111309, N93007L, N92066L, N92074L, PI 121067, GP-NC 343, N92064L and N93003L) for resistance to southern corn rootworm in the laboratory and in the field. NC 7 and NC 9 were used as susceptible checks. NC 6 was used as a known resistant check. Rootworm mortality and feeding were measured from bioassays in the lab. Pod damage data were obtained from field plots. NC 6 caused some significant differences with more rootworm mortality at both the pupal and adult stages than NC 7, NC 9, NC 10C, NC-V11, N90013E, PI 121067, AgraTech VC-1, VA 93B, VA 861101, and VA 9211290 when feeding on peanut seedlings. In addition, NC 6 also caused significantly higher mortality at pupa and adult stages than NC 7, AgraTech VC-1, VA 861101, and VA 93B when larvae fed on the peg and immature pod tissue from field plantings. NC 6 also had less total pod damage than NC 7 in natural infestations of southern corn rootworm. Results from this study indicate that NC 61s are still the only cultivar that demonstrates resistance to rootworm. / Master of Science

The possible existence of variability in the reaction of PMV in soybean, which could lead to resistance breaking strains, was investigated in this study. The specific research objectives were to provide evidence of PMV strains in soybean, and to characterize the PMV strains using aphid transmission efficiency and serological relationships. Twelve PMV isolates were placed in five strain groups (P1-P5) based on symptom expression in the soybean cultivars Lee 68, York, and Virginia. Aphid transmission efficiency of the PMV strains by the green peach aphid (Myzus persicae Sulz.) was determined by counting infected test plants following natural feeding by aphids exposed to virus infected source plants. Transmission efficiency from pea (Pisum sativum L.) source plants to pea test plants was 11 to 36% and varied with strains. Pea to soybean and soybean to soybean transmission was 5 to 29% and 20 to 58%, respectively. From these results, the 5 strains could be classified in 2 groups. Two techniques, SDS-immunodiffusion (sodium dodecyl sulfate) and ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay), were used to investigate the serological relatedness of the PMV strains. Results indicated that all the strains were serologically closely related. / Ph. D.

This study is a comparison of the growth of albino rats fed on a diet containing beef protein with the growth of albino rats fed on a diet containing peanuts as the source of protein.

Die Erdnussallergie ist für 25-28 % der Lebensmittelallergien verantwortlich (Owusu-Apenten, 2002) und es wird angenommen, dass 0,6-1,0 % der Bevölkerung von Industrieländern allergisch gegenüber Erdnüssen reagiert (Al-Muhsen et al., 2003). In Deutschland tritt die Erdnussallergie bei 0,6 %, in Schweden bei 2,4 % und in den USA bei 1,1 % der Bevölkerung auf (EFSA, 2013; Östblom et al., 2008; Zuberbier et al., 2004; Sicherer et al., 1999). Dabei ist vor allem bei Kindern eine Zunahme zu beobachten (Sicherer et al., 2010; Grundy et al., 2002). Bereits geringe Mengen von 2 mg Erdnussprotein können zu objektiven allergischen Reaktionen führen (Hourihane et al., 1997b). Dies stellt im Gegensatz zu anderen Nahrungsmittelallergenen wie beispielsweise Milch (165 mg Protein), Sojabohnen (1000 mg Protein) oder Haselnüssen (168 mg Protein) eine sehr geringe Menge an benötigtem Allergen dar (Ortolani et al., 2000; Norgaard & Bindslev-Jensen, 1992; Bock et al., 1978). Weiterhin kommt es im Falle der Erdnussallergie im Vergleich zu anderen Nahrungsmittelallergien besonders häufig zu anaphylaktischen Schocks (Bock et al., 2007; Bock et al., 2001). Auffallend ist, dass Erdnüsse in westlichen Ländern, wie beispielsweise den USA ein Hauptnahrungsmittelallergen darstellen, wohingegen dies in asiatischen Ländern nicht der Fall ist (Beyer et al., 2001; Hill et al., 1997). Da die Verzehrsmengen an Erdnüssen und Erdnussprodukten in beiden Ländern mit jeweils 3 kg pro Einwohner und Jahr vergleichbar sind und die Ursache auch nicht auf einen eventuell unterschiedlichen Genpool zurückgeführt werden konnte (Beyer et al., 2001), wird angenommen, dass die jeweiligen Zubereitungsformen einen Einfluss haben könnten (Cong et al., 2008; Beyer et al., 2001). Der Verzehr erfolgt in den USA vor allem in gerösteter und in asiatischen Ländern überwiegend in gekochter oder frittierter Form (Cong et al., 2008; Beyer et al., 2001). Studien, die sich mit dem Einfluss der Zubereitungsart auf das allergene Potential beschäftigten, betrachteten das Immunglobulin E- (IgE-) Bindungsvermögen, wobei die Ergebnisse allerdings widersprüchlich sind (Blanc et al., 2011; Vissers et al., 2011; Mondoulet et al., 2003; Maleki et al., 2000a; Koppelman et al., 1999). Als Folge der Röstung von Erdnüssen wurden Lysinabnahmen von bis zu 42 % festgestellt, wovon allerdings nur 10 % durch bekannte Maillard-Reaktionsprodukte erklärbar waren (Wellner et al., 2012b). Weiterhin bestand kein Zusammenhang zwischen einer gezielten Glykierung und dem allergenen Potential (Wellner et al., 2012a). Als mögliche Ursache für den hohen Anteil an nicht erklärbarer Lysinderivatisierung wurden Reaktionen mit Carbonyl-verbindungen aus der Lipidperoxidation angenommen („Lipierung“). Erkenntnisse über Lipierungsreaktionen stammten bisher vor allem aus physiologischen Modelluntersuchungen. Über entsprechende Reaktionen in Lebensmitteln war zu Beginn der Untersuchungen nur sehr wenig bekannt. Weiterhin waren bisher keine Daten bezüglich eines Zusammenhangs entsprechender Reaktionen und dem allergenen Potential von Erdnüssen verfügbar. Deshalb wurde zunächst die Bildung ausgewählter und potentiell reaktiver Sekundärprodukte, die als Folge der Erdnussröstung entstehen können, verfolgt. Hierzu wurden Erdnuss-röstexperimente bei 170 °C für 20 und 40 min durchgeführt sowie natives Erdnussöl unter den gleichen Bedingungen erhitzt. Des Weiteren wurden für Acrolein, Malondialdehyd (MDA) und 4 Hydroxynon-2-enal (4 HNE) Quantifizierungsmethoden mittels GC MS (EI) für die Probenmatrices Erdnussöl und Erdnüsse etabliert. Dabei zeigte sich, dass die Acrolein-, MDA- und 4 HNE-Gehalte als Folge der Erhitzung des Erdnussöls zunahmen. In den Erdnussproben kam es hingegen nur zu einer Zunahme des Gehalts an Acrolein, wohingegen die Gehalte an MDA und 4 HNE abnahmen. Eine Weiterreaktion mit Aminosäureseitenketten innerhalb des Erdnussproteinverbands war somit als Folge der Erdnussröstung naheliegend. In Modelluntersuchungen wurden nachfolgend die Reaktivitäten der Sekundärprodukte Hexanal, 2 Heptenal, Acrolein, MDA und 4 HNE gegenüber Aminosäureseitenketten nativer Erdnussproteine sowie die proteinquervernetzenden Eigenschaften untersucht. Dabei führten alle Sekundärprodukte zu einer Aminosäureabnahme, wobei Lysin diejenige Aminosäure darstellte, die bevorzugt modifiziert wurde. Die Reaktivitätsreihenfolge der Sekundärprodukte lautete unter Berücksichtigung der Abnahmen aller Aminosäuren und der Eigenschaften zur Proteinquervernetzung wie folgt: Acrolein > 2 Heptenal = 4 HNE > MDA > Hexanal. Zur Identifizierung potentieller Lipierungsprodukte, die durch die Reaktion mit der ɛ Aminogruppe des Lysins hervorgehen, wurde Nα-Acetyl-L-lysin mit den ausgewählten Sekundärprodukten Hexanal, 2 Heptenal, Acrolein, MDA und 4 HNE umgesetzt. Mittels LC ESI MS/MS wurden anhand von CID-Experimenten 14 Lipierungsprodukte identifiziert, davon 6 Verbindungen erstmalig. Weiterhin wurden 7 ausgewählte Verbindungen (Nɛ Hexyllysin, LHP 1, LHP 2, (Z) BPP, (E) BPP, MP-Lysin, 2-PPL) als Referenzsubstanzen dargestellt und chemisch charakterisiert, wovon LHP 2 sowie (Z)- und (E) BPP erstmalig dargestellt werden konnten. Zusätzlich wurden die stabilisotopenmarkierten Verbindungen Nɛ Hexyllysin-d12 und LHP 1 d29 erstmalig dargestellt. Die Lipierungsprodukte Nɛ-Hexyllysin, LHP 1, LHP 2, (Z) BPP, (E) BPP, MP-Lysin und 2 PPL konnten nach Etablierung von Quantifizierungsmethoden mittels LC-ESI-MS/MS durch Vergleich mit entsprechenden Referenzsubstanzen erstmalig massenspektrometrisch in modifizierten Erdnussproteinextrakten quantifiziert werden. Dabei zeigte sich, dass bei geringen und somit lebensmittelrelevanten Gehalten an Sekundärprodukten die Lysinderivati-sierung vor allem auf die Bildung der Lipierungsprodukte (Z)- und (E)-BPP, MP-Lysin und 2 PPL zurückführbar war. In den Erdnussproben konnten ebenfalls mittels LC-ESI-MS/MS erstmalig die Lipierungsprodukte Nɛ Hexyllysin, LHP 1, MP-Lysin und 2 PPL quantifiziert werden. Dabei stellte sich MP Lysin als mögliche Markerverbindung zur Beurteilung des Oxidationsstatus eines Lebensmittels heraus. Im Vergleich zu den Maillard-Reaktionsprodukten Nɛ Fruktosyllysin, Pyrralin und Nɛ Carboxymethyllysin waren die Gehalte der quantifizierten Lipierungsprodukte deutlich geringer. Der erklärbare Lysinverlust unter Berücksichtigung der Lipierungs- und Maillard-Reaktionsprodukte wurde für die 20 und 40 min gerösteten Erdnüsse jeweils zu 17 % und 11 % bestimmt. In Modelluntersuchungen wurde gezeigt, dass es zur Bildung heterogener Lipierungsprodukte, die neben dem ursprünglichen Nukleophil aus mehreren unterschied-lichen Carbonylverbindungen aufgebaut sind, kommen kann. Weiterhin wurde gezeigt, dass Lipierungsreaktionen des oxidativ gespaltenen Fettsäurerests möglich sind. Somit ist davon auszugehen, dass als Folge der Erdnussröstung eine Vielzahl an Lipierungsprodukten entstehen kann, deren Einzelbeiträge zum Gesamtlysinverlust vermutlich relativ gering sind, in der Summe allerdings einen erheblicheren Beitrag leisten könnten. Mittels ELISA und Western Blots wurde gezeigt, dass eine gezielte Lipierung der Erdnuss-proteine mit 4 HNE das Antikörperbindungsvermögen nicht beeinflusste. Allerdings wurde mittels SDS-PAGE in Abhängigkeit des Modifizierungsgrades die Ausbildung kovalent quervernetzter Proteinaggregate beobachtet, welche im Vergleich zu den nicht modifizierten Proteinen resistenter gegenüber einem simulierten gastrointestinalen Verdau waren. Weiterhin ergab sich anhand eines simulierten gastrointestinalen Verdaus die Verdaubarkeit der unterschiedlich zubereiteten Erdnüsse wie folgt: native Erdnüsse > gekochte Erdnüsse > geröstete Erdnüsse. Lipierungs-induzierte Proteinquervernetzungen könnten somit zu einer langsameren Verdaubarkeit gerösteter Erdnüsse im Vergleich zu gekochten Erdnüssen führen. Auf Grund einer hieraus resultierenden längeren Verweilzeit von Peptiden mit intakten Epitopen im Gastrointestinaltrakt könnte die Wahrscheinlichkeit zur Sensibilisierung ansteigen und somit eine mögliche Ursache für das unterschiedlich häufige Auftreten der Erdnussallergie in China und den USA darstellen. Die Ergebnisse zeigen, dass Lipierungsreaktionen vor allem bei der thermischen Behandlung von Lebensmitteln ablaufen und im Falle der Erdnüsse einen Einfluss auf das allergene Potential haben könnten. Vor dem Hintergrund einer in China im Vergleich zu den USA geringeren Prävalenz der Erdnussallergie wurden Hinweise erhalten, dass die unterschiedlichen Zubereitungsarten (China: Kochen, USA: Rösten) vor allem die Verdaubarkeit der Proteine beeinflussen und hierüber einen direkten Einfluss auf die Sensibilisierung haben könnten.

Die Erdnussallergie ist für 25-28 % der Lebensmittelallergien verantwortlich (Owusu-Apenten, 2002) und es wird angenommen, dass 0,6-1,0 % der Bevölkerung von Industrieländern allergisch gegenüber Erdnüssen reagiert (Al-Muhsen et al., 2003). In Deutschland tritt die Erdnussallergie bei 0,6 %, in Schweden bei 2,4 % und in den USA bei 1,1 % der Bevölkerung auf (EFSA, 2013; Östblom et al., 2008; Zuberbier et al., 2004; Sicherer et al., 1999). Dabei ist vor allem bei Kindern eine Zunahme zu beobachten (Sicherer et al., 2010; Grundy et al., 2002). Bereits geringe Mengen von 2 mg Erdnussprotein können zu objektiven allergischen Reaktionen führen (Hourihane et al., 1997b). Dies stellt im Gegensatz zu anderen Nahrungsmittelallergenen wie beispielsweise Milch (165 mg Protein), Sojabohnen (1000 mg Protein) oder Haselnüssen (168 mg Protein) eine sehr geringe Menge an benötigtem Allergen dar (Ortolani et al., 2000; Norgaard & Bindslev-Jensen, 1992; Bock et al., 1978). Weiterhin kommt es im Falle der Erdnussallergie im Vergleich zu anderen Nahrungsmittelallergien besonders häufig zu anaphylaktischen Schocks (Bock et al., 2007; Bock et al., 2001). Auffallend ist, dass Erdnüsse in westlichen Ländern, wie beispielsweise den USA ein Hauptnahrungsmittelallergen darstellen, wohingegen dies in asiatischen Ländern nicht der Fall ist (Beyer et al., 2001; Hill et al., 1997). Da die Verzehrsmengen an Erdnüssen und Erdnussprodukten in beiden Ländern mit jeweils 3 kg pro Einwohner und Jahr vergleichbar sind und die Ursache auch nicht auf einen eventuell unterschiedlichen Genpool zurückgeführt werden konnte (Beyer et al., 2001), wird angenommen, dass die jeweiligen Zubereitungsformen einen Einfluss haben könnten (Cong et al., 2008; Beyer et al., 2001). Der Verzehr erfolgt in den USA vor allem in gerösteter und in asiatischen Ländern überwiegend in gekochter oder frittierter Form (Cong et al., 2008; Beyer et al., 2001). Studien, die sich mit dem Einfluss der Zubereitungsart auf das allergene Potential beschäftigten, betrachteten das Immunglobulin E- (IgE-) Bindungsvermögen, wobei die Ergebnisse allerdings widersprüchlich sind (Blanc et al., 2011; Vissers et al., 2011; Mondoulet et al., 2003; Maleki et al., 2000a; Koppelman et al., 1999). Als Folge der Röstung von Erdnüssen wurden Lysinabnahmen von bis zu 42 % festgestellt, wovon allerdings nur 10 % durch bekannte Maillard-Reaktionsprodukte erklärbar waren (Wellner et al., 2012b). Weiterhin bestand kein Zusammenhang zwischen einer gezielten Glykierung und dem allergenen Potential (Wellner et al., 2012a). Als mögliche Ursache für den hohen Anteil an nicht erklärbarer Lysinderivatisierung wurden Reaktionen mit Carbonyl-verbindungen aus der Lipidperoxidation angenommen („Lipierung“). Erkenntnisse über Lipierungsreaktionen stammten bisher vor allem aus physiologischen Modelluntersuchungen. Über entsprechende Reaktionen in Lebensmitteln war zu Beginn der Untersuchungen nur sehr wenig bekannt. Weiterhin waren bisher keine Daten bezüglich eines Zusammenhangs entsprechender Reaktionen und dem allergenen Potential von Erdnüssen verfügbar. Deshalb wurde zunächst die Bildung ausgewählter und potentiell reaktiver Sekundärprodukte, die als Folge der Erdnussröstung entstehen können, verfolgt. Hierzu wurden Erdnuss-röstexperimente bei 170 °C für 20 und 40 min durchgeführt sowie natives Erdnussöl unter den gleichen Bedingungen erhitzt. Des Weiteren wurden für Acrolein, Malondialdehyd (MDA) und 4 Hydroxynon-2-enal (4 HNE) Quantifizierungsmethoden mittels GC MS (EI) für die Probenmatrices Erdnussöl und Erdnüsse etabliert. Dabei zeigte sich, dass die Acrolein-, MDA- und 4 HNE-Gehalte als Folge der Erhitzung des Erdnussöls zunahmen. In den Erdnussproben kam es hingegen nur zu einer Zunahme des Gehalts an Acrolein, wohingegen die Gehalte an MDA und 4 HNE abnahmen. Eine Weiterreaktion mit Aminosäureseitenketten innerhalb des Erdnussproteinverbands war somit als Folge der Erdnussröstung naheliegend. In Modelluntersuchungen wurden nachfolgend die Reaktivitäten der Sekundärprodukte Hexanal, 2 Heptenal, Acrolein, MDA und 4 HNE gegenüber Aminosäureseitenketten nativer Erdnussproteine sowie die proteinquervernetzenden Eigenschaften untersucht. Dabei führten alle Sekundärprodukte zu einer Aminosäureabnahme, wobei Lysin diejenige Aminosäure darstellte, die bevorzugt modifiziert wurde. Die Reaktivitätsreihenfolge der Sekundärprodukte lautete unter Berücksichtigung der Abnahmen aller Aminosäuren und der Eigenschaften zur Proteinquervernetzung wie folgt: Acrolein > 2 Heptenal = 4 HNE > MDA > Hexanal. Zur Identifizierung potentieller Lipierungsprodukte, die durch die Reaktion mit der ɛ Aminogruppe des Lysins hervorgehen, wurde Nα-Acetyl-L-lysin mit den ausgewählten Sekundärprodukten Hexanal, 2 Heptenal, Acrolein, MDA und 4 HNE umgesetzt. Mittels LC ESI MS/MS wurden anhand von CID-Experimenten 14 Lipierungsprodukte identifiziert, davon 6 Verbindungen erstmalig. Weiterhin wurden 7 ausgewählte Verbindungen (Nɛ Hexyllysin, LHP 1, LHP 2, (Z) BPP, (E) BPP, MP-Lysin, 2-PPL) als Referenzsubstanzen dargestellt und chemisch charakterisiert, wovon LHP 2 sowie (Z)- und (E) BPP erstmalig dargestellt werden konnten. Zusätzlich wurden die stabilisotopenmarkierten Verbindungen Nɛ Hexyllysin-d12 und LHP 1 d29 erstmalig dargestellt. Die Lipierungsprodukte Nɛ-Hexyllysin, LHP 1, LHP 2, (Z) BPP, (E) BPP, MP-Lysin und 2 PPL konnten nach Etablierung von Quantifizierungsmethoden mittels LC-ESI-MS/MS durch Vergleich mit entsprechenden Referenzsubstanzen erstmalig massenspektrometrisch in modifizierten Erdnussproteinextrakten quantifiziert werden. Dabei zeigte sich, dass bei geringen und somit lebensmittelrelevanten Gehalten an Sekundärprodukten die Lysinderivati-sierung vor allem auf die Bildung der Lipierungsprodukte (Z)- und (E)-BPP, MP-Lysin und 2 PPL zurückführbar war. In den Erdnussproben konnten ebenfalls mittels LC-ESI-MS/MS erstmalig die Lipierungsprodukte Nɛ Hexyllysin, LHP 1, MP-Lysin und 2 PPL quantifiziert werden. Dabei stellte sich MP Lysin als mögliche Markerverbindung zur Beurteilung des Oxidationsstatus eines Lebensmittels heraus. Im Vergleich zu den Maillard-Reaktionsprodukten Nɛ Fruktosyllysin, Pyrralin und Nɛ Carboxymethyllysin waren die Gehalte der quantifizierten Lipierungsprodukte deutlich geringer. Der erklärbare Lysinverlust unter Berücksichtigung der Lipierungs- und Maillard-Reaktionsprodukte wurde für die 20 und 40 min gerösteten Erdnüsse jeweils zu 17 % und 11 % bestimmt. In Modelluntersuchungen wurde gezeigt, dass es zur Bildung heterogener Lipierungsprodukte, die neben dem ursprünglichen Nukleophil aus mehreren unterschied-lichen Carbonylverbindungen aufgebaut sind, kommen kann. Weiterhin wurde gezeigt, dass Lipierungsreaktionen des oxidativ gespaltenen Fettsäurerests möglich sind. Somit ist davon auszugehen, dass als Folge der Erdnussröstung eine Vielzahl an Lipierungsprodukten entstehen kann, deren Einzelbeiträge zum Gesamtlysinverlust vermutlich relativ gering sind, in der Summe allerdings einen erheblicheren Beitrag leisten könnten. Mittels ELISA und Western Blots wurde gezeigt, dass eine gezielte Lipierung der Erdnuss-proteine mit 4 HNE das Antikörperbindungsvermögen nicht beeinflusste. Allerdings wurde mittels SDS-PAGE in Abhängigkeit des Modifizierungsgrades die Ausbildung kovalent quervernetzter Proteinaggregate beobachtet, welche im Vergleich zu den nicht modifizierten Proteinen resistenter gegenüber einem simulierten gastrointestinalen Verdau waren. Weiterhin ergab sich anhand eines simulierten gastrointestinalen Verdaus die Verdaubarkeit der unterschiedlich zubereiteten Erdnüsse wie folgt: native Erdnüsse > gekochte Erdnüsse > geröstete Erdnüsse. Lipierungs-induzierte Proteinquervernetzungen könnten somit zu einer langsameren Verdaubarkeit gerösteter Erdnüsse im Vergleich zu gekochten Erdnüssen führen. Auf Grund einer hieraus resultierenden längeren Verweilzeit von Peptiden mit intakten Epitopen im Gastrointestinaltrakt könnte die Wahrscheinlichkeit zur Sensibilisierung ansteigen und somit eine mögliche Ursache für das unterschiedlich häufige Auftreten der Erdnussallergie in China und den USA darstellen. Die Ergebnisse zeigen, dass Lipierungsreaktionen vor allem bei der thermischen Behandlung von Lebensmitteln ablaufen und im Falle der Erdnüsse einen Einfluss auf das allergene Potential haben könnten. Vor dem Hintergrund einer in China im Vergleich zu den USA geringeren Prävalenz der Erdnussallergie wurden Hinweise erhalten, dass die unterschiedlichen Zubereitungsarten (China: Kochen, USA: Rösten) vor allem die Verdaubarkeit der Proteine beeinflussen und hierüber einen direkten Einfluss auf die Sensibilisierung haben könnten.