Sclerotinia blight, caused by <i>Sclerotinia minor</i>, is a severe disease of peanut in Virginia. Vinclozolin (V), iprodione (I), dicloran (D), and pentachloronitrobenzene (PCNB) were evaluated for their fungitoxicity to <i>S. minor</i>. The mean ED₅₈ values for five isolates were found to be 0.07, 0.11, 0.91, and 1.27 μg/ml, for V, I, D, and PCNB, respectively, on fungicide-amended glucose yeast-extract agar (GYEA). Fungicide-resistant growth sectors developed on media amended with I or V. Nine such strains occurred; they were capable of growth on GYEA amended with up to 1000 μg/ml of I or V, and were cross-resistant to D or PCNB. Resistance was maintained in all but two strains after repeated culture in the absence of fungicide for 3 yr. In field microplots, two resistant strains were pathogenic to peanut and survived as well as a fungicide-sensitive field isolate. D, I and V were applied to peanuts in the microplots for 3 yr at total annual rates of 8.41, 3.36, and 2.52 kg/ha, respectively. Disease severity caused by the resistant strains was suppressed 19, 33, and 87% by D, I, and V, respectively, as compared to 15, 24, and 76% for the sensitive isolate. Isolates recovered from tissue biopsies still grew on fungicide-amended GYEA indicating that <i>in vitro</i> and <i>in vivo</i> resistance are not equivalent in this case. Fungicide treatments reduced sclerotial populations of all strains, and reduced the viability of sclerotia from sensitive but not resistant strains. Fungicide-resistant strains were capable of surviving and competing pathogenically in microplots infested with equal numbers of sclerotia from a sensitive and a resistant strain; this trend was enhanced by fungicide applications. A survey of 763 isolates from fields treated with these fungicides failed to detect resistant strains. One fungicide-resistant isolate was recovered from an iprodione-treated microplot originally infested with a sensitive field isolate. A technique utilizing excised peanut stems was devised to evaluate isolate pathogenicity, cultivar resistance to the disease, susceptibility of different age peanut tissues, and fungicide persistence on peanut stems in the field. The method was also used to screen fungicides; results verified previous findings which indicated that <i>in vitro</i> resistance is not equivalent to <i>in vivo</i> resistance. Resistance to these fungicides may eventually become a field problem, but with correct management they should provide years of disease control. / Ph. D. / incomplete_metadata

This study assessed the mycological and aflatoxin contamination of peanuts collected from Kinshasa, DRC and Pretoria, South Africa. Forty peanut samples were collected randomly at informal markets in the two cities and analysed for mycoflora and aflatoxins (B1, B2, G1 and G2) using standard methods. The results indicated that 95% and 100% of peanut samples collected from Kinshasa and Pretoria, respectively were contaminated with aflatoxigenic fungi with Kinshasa’s samples being the most contaminated (up to 49, 000 CFU/g). Seventy percent (70 %) of Kinshasa-samples and 35% of Pretoria-samples exceeded the maximum allowable limit of aflatoxin B1 set by JECFA (5 ppb). Statistical evidence showed a significant positive correlation between mycoflora and aflatoxin level for Kinshasa-samples (r = 0.4743, p < 0.005) while Pretoria-samples showed no correlation. The study reveals that high level of contamination in Kinshasa-samples could be due to the tropical nature of the climate and poor storage conditions as compared to Pretoria which is sub-tropical and sanitary regulations are enforced. / Life & Consumer Sciences / M. Sc. (Life Sciences)

This study assessed the mycological and aflatoxin contamination of peanuts collected from Kinshasa, DRC and Pretoria, South Africa. Forty peanut samples were collected randomly at informal markets in the two cities and analysed for mycoflora and aflatoxins (B1, B2, G1 and G2) using standard methods. The results indicated that 95% and 100% of peanut samples collected from Kinshasa and Pretoria, respectively were contaminated with aflatoxigenic fungi with Kinshasa’s samples being the most contaminated (up to 49, 000 CFU/g). Seventy percent (70 %) of Kinshasa-samples and 35% of Pretoria-samples exceeded the maximum allowable limit of aflatoxin B1 set by JECFA (5 ppb). Statistical evidence showed a significant positive correlation between mycoflora and aflatoxin level for Kinshasa-samples (r = 0.4743, p < 0.005) while Pretoria-samples showed no correlation. The study reveals that high level of contamination in Kinshasa-samples could be due to the tropical nature of the climate and poor storage conditions as compared to Pretoria which is sub-tropical and sanitary regulations are enforced. / Life and Consumer Sciences / M. Sc. (Life Sciences)

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.

A recent trend in the development of renewable and biodegradable materials has led to the development of composites from renewal sources such as natural fibers. This agricultural activity generates a large amount of waste in the form of peanut shells. The motivation for this research is based on the utilization of peanut shells as a viable source for the manufacture of biocomposites. High-density polyethylene (HDPE) is a plastic largely used in the industry due to its durability, high strength to density ratio, and thermal stability. This research focuses in the mechanical and thermal properties of HDPE/peanut shell composites of different qualities and compositions. The samples obtained were subjected to dynamic mechanical analysis (DMA), differential scanning calorimetry (DSC), and mechanical tensile strength tests. TO prepare the samples for analysis, the peanut shells were separated into different mesh sizes and then mixed with HDPE at different concentrations. The results showed that samples with fiber size number 10 exhibited superior strength modulus of 1.65 GPa versus results for HDPE alone at 1.32 GPa. The analysis from the previous experiments helped to determine that the fiber size number 10 at 5%wt. ratio in HDPE provides the most optimal mechanical and thermal results. From tensile tests the highest modulus of elasticity of 1.33 GPa was achieved from the samples of peanut shells size number 10 in HDPE at 20%wt. ratio, while the results for HDPE alone were only of 0.8 GPa. The results proved the hypothesis that the addition of peanut shells to HDPE enhances both the thermal and mechanical properties of the composite.

Two field experiments were conducted on sandy loam soils in OKhahlamba Local Municipality (OLM) (Bergville area), KwaZulu-Natal province in South Africa, during the rainy seasons of 2014/15 and 2015/16 to study the effect of calcium source (gypsum) fertilizer application on yield and quality of groundnut (Arachis hypogaea L.). The household economy of OLM is mostly dependent on agriculture and the majority of farmers in this area are small-scale farmers subsisting mainly on maize (constituting the staple diet) and groundnut production. Crop diversification, therefore, becomes an important aspect for farmers, and this is traditionally done using crops that are produced in almost similar agronomic circumstances to that of maize under dryland conditions. A large proportion of the OLM population depend on groundnut as a vital supplement to their daily food requirements, particularly as a cheap source of protein for resource-poor farmers. Therefore, any scientific approach to increase the yield of groundnut should be considered important in the livelihood of this community. Moreover, groundnut is an excellent rotational crop, since it responds well to fertilizer applied to previous crop and maize, as well as to crop, since it responds well to fertilizer applied to previous crop and maize, as well as to nitrogen left over by peanut. Thus, farmers save money because they use less fertilizer. The consideration for this study was based upon the above. The experiment was laid in a randomised complete block design with factorial arrangement, which was replicated three times in 48 plots. The factors studied were four levels of gypsum (CaSO4.2H2O) i.e. 0 kg/ha, 500 kg/ha, 750 kg/ha, and 1000 kg/ha and four levels of lime (MgCO3.CaCO3) i.e. 0 kg/ha, 250 kg/ha, 500 kg/ha, 750 kg/ha. Soil pH, cation exchange capacity (CEC), electrical conductivity (EC), pod yield, seed yield, 100 seeds weight, shelling percentage, dry shoot weight, seed moisture content percentage at harvest, and leaf calcium concentration data were collected prior to, and post harvesting. The application of 500 kg gypsum/ha alone acted as a liming factor for legumes, decreasing acid stress on nodulating bacteria, and improved soil chemical properties (increased soil pH), vegetative growth, yield, and quality of groundnut. The smallholder famers can afford this application rate, since gypsum acts both as a liming factor and as a calcium source to improve crop yield. The application of 1000 kg gypsum/ha improved seed yield, shelling percentage as well as kernel weight, which is yield, and quality of groundnut under dryland conditions. Since smallholder farmers practise dryland production, it is advisable to adopt the application of gypsum at the rate of 1000 kg/ha to improve yield and quality of groundnuts. It was also found to be more economical than using both gypsum and lime. The application of 500 kg gypsum per hectare in combination with 250 kg lime per hectare produced the highest shelling percentage. This combination of two calcium sources (gypsum and lime) is not recommended for small-scale farmers because it is not economical. The application of 500 kg gypsum per hectare in combination with 750 kg lime per hectare increased pod yield. However, this combination is also not recommended because it is not cost-effective. The application of 1000 kg gypsum per hectare in combination with 500 kg lime per hectare increased seed yield and produced sound mature kernel (SMK), whereas the application of 1000 kg gypsum alone per hectare also increased seed yield. This combination is also considered unacceptable due to the high increase in input costs. The application of 750 kg lime per hectare was more effective as an acid ameliorant and led to the improvement of the chemical composition of the soil (increased soil pH), resulting in a higher shoot weight of groundnut. This application also provided the catalyst for stimulating phosphorus production and enhancing the growth of an extensive root system for absorbing water and nutrients. The use of lime in acid soils is highly beneficial because it improves the chemical composition of the soil, ensures the availability of nutrients to plants, serves as an efficient calcium source, and ultimately leads to an improvement in yield. Results show that the application of gypsum at 1000 kg/ha and lime at 500 kg/ha respectively, significantly improved peanut yield and soil pH. The combination of gypsum and lime (500 kg/ha gypsum and 250 kg/ha lime) significantly improved shelling percentage (yield). Based on data on yield, yield components, and soil chemical properties, it is concluded that gypsum is the best calcium source fertilizer for groundnut production in OLM and lime should only be applied on acid soils to attain optimum groundnut yield in the region / Agriculture, Animal Health and Human Ecology / M. Sc. (Agriculture)

Master of Agribusiness / Department of Agricultural Economics / Vincent R. Amanor-Boadu / For more than a decade, the consumption of peanuts as food has been stagnant. This situation has been attributed to several factors. This study seeks to identify and understand some of the factors that have hindered growth in this industry and attempts to present recommendations that will be useful in transforming the peanut industry from stability to growth. We determined that in addition to peanut prices, consumers' income and young children's share of the total population, substitute snack foods such as potatoes chips and popcorn influenced peanut consumption. We also discovered that consumer perception about peanut's fat content and the increasing concern about peanut allergies affected their consumption behavior. The research used data drawn from US Census Bureau, Department of Labor Statistics, National Agricultural Statistics Services, and various industry publications. We suggest that changing the consumption trend lines in the peanut industry can be achieved through effective innovation and focused marketing of the product's health and convenience benefits.

The main objective of the study was to investigate the marketing strategies needed for the development of a peanut agribusiness for small-scale farmers producing peanuts in the Vulamehlo District, southern KwaZulu-Natal (KZN). The study was part of the extension programme of the KwaZulu-Natal Department of Agriculture and Environmental Affairs (KZNDAEA). Another aim of the study was to examine the market requirements for peanuts purchased from Vulamehlo farmers in relation to the processing and sale of peanuts and whether or not market outlets for peanut products in KZN were available. In addition, current links between farmers, peanut processors, agents and retailers were to determine, if the marketing of peanut butter produced by small-scale farmers could be improved. Small-scale farmers were targeted because they play an important role in rural areas for community development and for poverty alleviation and also to generate income. There is little research on small-scale agribusinesses. Small-scale farmers have unreliable supply chains and markets. The study was conducted between May and November 2005. The data for the development of agribusiness for small-scale farmers in the Vulamehlo district were gathered from four wards of Vulamehlo: Mkhunya, Qiko, Mzimlilo and Mazabangwane. Questionnaires, a focus group discussion and observation were used to collect data from farmers and informal processors of peanut butter. Interviews were conducted with informal traders, formal traders and a formal peanut butter processor, to collect information about their marketing of peanut products. Six peanut producing farmers’ associations out of ten were randomly selected from the list of farmers’ associations in the Vulamehlo District. Details were obtained from the Department of Agriculture office. The study found that the marketing requirements needing to be met by small-scale farmers include availability of adaptable certified peanut seeds, appropriate tools and equipments for cultivation, reliable supply of raw material, grading and testing of level of aflatoxin in peanuts, knowledge of processing regulation to food safety and hygiene, proper business and management skills and relevant technology and marketing information. The study revealed that there were no seed companies around Vulamehlo sold peanut seeds and there were no commercial peanut-producing farmers in KZN to assist small-scale farmers. Farmers were using manual tools for the peanut production process. This limited production and expansion and lowered the yield. Constant supply may be a problem for the business processing enterprises. The markets for Vulamehlo peanut producing farmers were informal and insecure. The peanut butter co-operative lacked processing equipment, processing know-how, energy-saving technology and marketing information. It is recommended that developing agribusiness linkages with suppliers, traders, farmers and processors would improve the small-scale farmers’ negotiating skills. The KZNDAEA should improve links with large-scale farmers, traders, suppliers and processors, in order to obtain more information on peanut production. Contamination, especially by aflatoxin, during the processing of peanut products should be eliminated. / Thesis (M.Soc.Sc.)-University of KwaZulu-Natal, Pietermaritzburg, 2008.

Mycotoxins are toxic secondary metabolites produced by filamentous fungi. Aflatoxins and fumonisins are among the most toxic mycotoxins. They are a significant risk factor for a cocktail of chronic health conditions including cancer of the liver, oesophagus and kidney, teratogenicity, neural tube defects, interference with lipid metabolism, a weakened immune system and a negative impact on micronutrient absorption in both man and animals. This study compared natural contamination of peanuts, peanut butter and sorghum from Gaborone, Botswana and Bulawayo, Zimbabwe with aflatoxins and fumonisins. In total 34 peanut samples, 34 sorghum samples and 11 peanut butter samples were collected randomly from retail shops and informal markets in the two cities. Fungal contamination was determined using standard mycology methods. Aflatoxin and fumonisin contamination was determined using HPLC-FLD. A. flavus/parasiticus species were detected in 66% and 100% of randomly analysed peanut samples from Bulawayo and Gaborone respectively and 27% (3/11) of peanut butter samples from Bulawayo. 67% of randomly analysed sorghum samples from Bulawayo showed A. flavus/parasiticus and Fusarium species contamination while none of the randomly analysed sorghum samples from Gaborone showed any fungal contamination. Furthermore aflatoxins were not detected in any of the sorghum samples; however 61% (11/18) of the Bulawayo sorghum samples showed fumonisin contamination (Range: 8 – 187 ng/g). Three of the peanut samples from Bulawayo were contaminated with aflatoxins (range: 6.6 – 622 ng/g) and no aflatoxins were detected in Gaborone peanuts. All 11 peanut butter samples from Bulawayo were contaminated with aflatoxins (Mean: 73.5 ng/g, Range: 6.8-250 ng/g) and AFB1 was the most prevalent. These preliminary results indicate that peanut butter and peanuts from Bulawayo are contaminated with high levels of aflatoxins. Stricter policing of regulations should be implemented to ensure compliance by manufacturers and public health interventions implemented in vulnerable communities. / Life & Consumer Sciences / M. Sc. (Life Sciences)