Fachgebiet Biologie

Kurzfassung
Stand B1
Fachgebiet Biologie
Thema
Aufwertung der Seitan-Herstellung aus Weizenmehl durch
Fermentationsprozesse
Teilnehmer: Name (Alter)
Anschrift
Schule / Institution / Betrieb
Jasmin Thierschmidt (18)
74223 Flein
Robert-Mayer-Gymnasium
Heilbronn
Betreuung: Herr Maier
Das durch Auswaschen der Stärke aus Weizenmehl gewonnene Seitan dient der Herstellung von
Fleischimitaten. So kann es dank seiner Eigenschaften und des Proteingehalts Fleischliebhabern eine Brücke
bauen auf dem Weg zu reduziertem Fleischkonsum.
Die Herstellung von Seitan-Produkten vom Mehl bis auf den Teller lässt sich in der heimischen Küche
nachvollziehen.Leider gehen durch die aufwendige Verarbeitung viele Vitamine und Mineralstoffe verloren.
Ferner vertragen immer mehr Menschen das Weizeneiweis Gluten nicht, obwohl Weizen eine Kulturpflanze mit
langer Tradition ist. Entgegen der heutigen Situation waren an der traditionellen Verarbeitung aber meist lange
Fermentationsprozesse beteiligt, die schwer verträgliche Inhaltsstoffe abbauen oder verändern konnten.
In meiner Arbeit möchte ich versuchen, solche längeren Fermentationsprozesse in die Herstellung von Seitan
einzufügen, um ernährungsphysiologisch wertvolleres,verträglicheres und zugleich schmackhaftes Seitan zu
erzeugen.
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50. Jugend forscht Landeswettbewerb Baden-Württemberg
26. bis 28. März 2015
Robert Bosch GmbH, Stuttgart
Kurzfassung
Stand B2
Fachgebiet Biologie
Thema
CellRegulator - Zellkultivierung einfach gemacht
Teilnehmer: Name (Alter)
Anschrift
Schule / Institution / Betrieb
Karsten Roth (19)
69190 Walldorf
Ruprecht-Karls-Universität
Heidelberg
Betreuung: Herr Betreuer
Partnerinstitution: Heidelberger Life-Science Lab am DKFZ, Heidelberg
Ziel meines Projektes ist es, ein begleitendes Softwareprogramm für Laboranten zu entwickeln, welches den
Umgang und die Kultivierung von Zellkulturen erleichtert.
In einer Testphase wurden verschiedene Zelllinien betrachtet, kultiviert und deren Wachstumsverhalten
ausgewertet.
Darauf aufbauend konnte ich einen Programmalgorithmus entwickeln, welcher aus wenigen Messdaten einer
Kultur beurteilen kann, ob diese gesund wächst, abstirbt, unter Stress steht und in welchem Wachstumsstadium
diese sich befindet.
Dies soll für Laboranten erstens Zeit und Aufwand für die Kultivierung nehmen, zweitens als
Kontrollmechanismus dienen (um im Späteren so kulturbedingte Fehler ausschließen zu können), und drittens
den Umgang mit unbekannten bzw. ungewohnten Kulturen erleichtern.
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50. Jugend forscht Landeswettbewerb Baden-Württemberg
26. bis 28. März 2015
Robert Bosch GmbH, Stuttgart
Kurzfassung
Stand B3
Fachgebiet Biologie
Thema
In der Spucke liegt die Würze - Möglichkeiten zur Gendetektion im
Schullabor
Teilnehmer: Name (Alter)
Anschrift
Schule / Institution / Betrieb
Bérénice Horlacher (16)
78465 Konstanz
Heinrich-Suso-Gymnasium
Konstanz
Klara Wiemers (17)
78467 Allensbach
Heinrich-Suso-Gymnasium
Konstanz
Betreuung: Herr Wahr
Es ist bis jetzt nicht möglich, in der Schule Versuche zur Gendetektion durchzuführen, da das aus
Datenschutzgründen nicht erlaubt ist. Aber weil wir im Unterricht trotzdem nicht auf dieses Praktikum verzichten
wollten, wollen wir möglichst einfache Methoden zur Durchführung des Experiments finden. Ob man Koriander
mag oder nicht, hängt vermutlich mit einer Punktmutation am Genabschnitt OR6A2 zusammen. Menschen, die
diese Mutation haben, schmeckt Koriander wie Seife oder Dreck. Diese Veränderung eignet sich deshalb zum
Untersuchen im Unterricht, weil sie keinen direkten Einfluss auf das Leben des Probanden hat. Unser Ziel ist
es, dieses Experiment mit einem alternativen PCR-Cycler und einem ungiftigen Nachweis im Schullabor zu
ermöglichen. Dazu testen wir Speichelproben zuerst im echten Cycler, vergleichen die Ergebnisse, die wir mit
den Versuchen in unserem „einfachen“ Cycler und weisen dann optimalerweise nach, bei welcher Probe DNA
repliziert werden konnte.
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50. Jugend forscht Landeswettbewerb Baden-Württemberg
26. bis 28. März 2015
Robert Bosch GmbH, Stuttgart
Kurzfassung
Stand B4
Fachgebiet Biologie
Thema
Molekulargenetische und sensorgestützte Erforschung von
Fledermauspopulationen
Teilnehmer: Name (Alter)
Anschrift
Schule / Institution / Betrieb
Ralf Jansen (17)
77723 Gengenbach
Marta-Schanzenbach-Gymnasium
Gengenbach
Nicholas Schwarz (16)
77723 Gengenbach
Marta-Schanzenbach-Gymnasium
Gengenbach
Axel Fuchs (17)
777723 Gengenbach
Marta-Schanzenbach-Gymnasium
Gengenbach
Betreuung: Herr Dr. Elge, Herr Rittweger
Um die gesetzlich streng geschützten Fledermausvorkommen bestmöglich zu schützen, ist es nötig, exakte
Daten über Art und Anzahl der Tiere zu erheben. Hierfür identifizieren wir mithilfe molekulargenetischer
Techniken die jeweilige Art der in unserer Umgebung ansässigen Populationen. Die hierbei verwendete DNAProbe wird aus dem Kot der Fledermäuse extrahiert. Die Vorgehensweise ist somit sehr genau und beeinflusst
nicht die Tiere.
Außerdem soll neben der reinen Artidentifikation und den Hangortkontrollen mit Zählen der Tiere auch das
Ausflugverhalten der Tiere analysiert werden. Dafür wird ein von uns eigens präparierter Fledermauskasten
verwendet, der über zwei kapazitive Näherungssensoren verfügt. Mithilfe dieser und einem komplexen
Programm auf einem Steuerungsmodul lassen sich sowohl Uhrzeit und Datum sowie Flugrichtung aufzeichnen.
Um einen Zugriff auf die Steuerung von zu Hause aus zu ermöglichen, ist das Steuerungsmodul über das
Mobilfunknetz von außen erreichbar.
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50. Jugend forscht Landeswettbewerb Baden-Württemberg
26. bis 28. März 2015
Robert Bosch GmbH, Stuttgart
Kurzfassung
Stand B5
Fachgebiet Biologie
Thema
Pflanzen im Stress
Teilnehmer: Name (Alter)
Anschrift
Schule / Institution / Betrieb
Marius Müßler (18)
88447 Warthausen
Wieland-Gymnasium
Biberach
Betreuung: Frau Bernlöhr
Partnerinstitution: Schülerforschungszentrum Südwürttemberg (SFZ); Standort Bad Saulgau, Bad Saulgau
In meinem Versuch habe ich mit der Laborpflanze Arabidopsis thaliana gearbeitet und dabei untersucht, wie die
Pflanze auf verschiedenste Stressfaktoren (Trockenheit, Dunkelheit, etc.) reagiert.
Der dabei entstehende Abwehrstoff Camalexin habe ich mittels Dünnschicht-Chromatografie (DC) sowie
Photometer-Messungen nachgewiesen. Dadurch war es mir möglich Aussagen darüber zu treffen, ob und in
welcher Menge Stress bei der jeweiligen Pflanze vorhanden war und wie intensiv dieser vorlag.
Um für alle meine Versuchspflanzen annähernd gleiche Bedingungen zu schaffen, habe ich eine Klimakammer
zur Aufzucht meiner Pflanzen konstruiert, welche ein realitätsnahes Milieu schafft (Tag-Nacht-Rhythmus etc.).
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50. Jugend forscht Landeswettbewerb Baden-Württemberg
26. bis 28. März 2015
Robert Bosch GmbH, Stuttgart
Kurzfassung
Stand B6
Fachgebiet Biologie
Thema
Umweltfreundlich - Pflanzenfeindlich?
Teilnehmer: Name (Alter)
Anschrift
Schule / Institution / Betrieb
Jana Braunger (16)
88400 Biberach an der Riss
Pestalozzi-Gymnasium
Biberach
Linus Wiora (18)
88348 Bad Saulgau
Matthias-Erzberger-Schule
Biberach
Lisa Dollinger (17)
88400 Biberach
Bischof-Sproll-Bildungszentrum
Biberach
Betreuung: Herr Dr. Binder, Herr Bombe
Partnerinstitution: Schülerforschungszentrum Südwürttemberg (SFZ); Standort Bad Saulgau, Bad Saulgau
In vielen land- und forstwirtschaftlichen Maschinen werden zunehmend biologisch abbaubare Hydrauliköle
eingesetzt. Das Projekt "Vorsicht Ölspur" hat gezeigt, dass Öl-Abbauprodukte die Keimfähigkeit von Pflanzen
reduzieren können. Uns interessiert, worauf dies beruht. Deshalb beschäftigen wir uns mit der Chemie dieser
Öle und dem Mechanismus der Keimung.
Wir schauen uns Stoffen an, die mit den Abbauprodukten der Bioöle chemisch verwandt sind, und untersuchen
z.B. die Keimhemmung, die frühe Entwicklung der Keimlinge oder den Chlorophyllgehalt. Mit gezielten
chemischen Synthesen wollen wir herauszufinden, wie die chemische Struktur mit der Wirkung
zusammenhängt. Bisher haben wir ganz unterschiedliche Wirkungen auf die Keimung und das Wachstum von
Kresse beobachten können: Oxalsäure z.B. verhindert die Chlorophyllbildung und Äpfelsäure schädigt die
Wurzelhaare und reduziert die Wurzelbildung. Interessant wäre auch, ob ein Mechanismus über eine
pflanzenhormonähnliche Wirkung beteiligt ist.
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50. Jugend forscht Landeswettbewerb Baden-Württemberg
26. bis 28. März 2015
Robert Bosch GmbH, Stuttgart
Kurzfassung
Stand B7
Fachgebiet Biologie
Thema
Untersuchungen zum Wachstum von Mikroalgen in einem
Photobioalgenreaktor
Teilnehmer: Name (Alter)
Anschrift
Schule / Institution / Betrieb
Louisa Knögel (18)
75173 Pforzheim
Hilda-Gymnasium
Pforzheim
Sara Züscher (18)
75180 Pforzheim
Hilda-Gymnasium
Pforzheim
Jan Strohecker (17)
75181 Pforzheim
Hilda-Gymnasium
Pforzheim
Betreuung: Herr Dr.-Ing. Götz
Die Zielsetzung unseres Vorhabens beinhaltet die Entwicklung, Aufbau und Optimierung eines kostengünstigen
und bezahlbaren Photobioalgenreaktors, der als sicherer Versuchsreaktor in Schulen eingesetzt werden kann.
Dies soll den Schülern und Schülerinnen Einblicke in die Biologieverfahrenstechnik geben, Ansätze zu eigenen
wissenschaftlichen Arbeiten liefern und deren Umsetzung mit Hilfe des Reaktors erleichtern. Dabei sollen die
Grundlagen zur wirtschaftlichen Produktion von Mikroalgen untersucht werden, die sowohl stofflich als
Nahrungsergänzungs- und Futtermittel, als auch energetisch als Treibstoff oder Brennstoff genutzt werden
können. Hierzu ist es nötig die optimalen Wachstumsbedingungen wie Temperatur, Beleuchtung, Phosphatund Nitratkonzentration und pH-Wert zu untersuchen, um die Ausbeute der Biomasse zu steigern. Ausgehend
von unseren Untersuchungen über die Zusammenhänge zwischen den Nitrat- und Phosphatkonzentrationen
konnten wir ein elektrisches Messverfahren, welches die Düngung ununterbrochen und ohne Personalaufwand
kontrolliert, ermöglichen. Darüber hinaus bietet unser Algenreaktor als "Bio-Solar-Klimaanlage" eine Lösung zur
Verringerung der Kohlenstoffdioxidkonzentrationen in großen Räumen, wie beispielsweise Klassenzimmern, an.
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50. Jugend forscht Landeswettbewerb Baden-Württemberg
26. bis 28. März 2015
Robert Bosch GmbH, Stuttgart