TY - JOUR A1 - Protasov, E A1 - Noah, J O A1 - Kästle Silva, J O A1 - Mies, U S A1 - Hervé, V A1 - Dietrich, C A1 - Lang, K A1 - Mikulski, L A1 - Platt, K A1 - Poehlein, A A1 - Köhler-Ramm, T A1 - Miambi, E A1 - Boga, H I A1 - Feldewert, C A1 - Ngugi, G K A1 - Plarre, Rüdiger A1 - Sillam-Dussès, D A1 - Šobotník, J A1 - Daniel, R A1 - Brune, A T1 - Diversity and taxonomic revision of methanogens and other archaea in the intestinal tract of terrestrial arthropods N2 - Methane emission by terrestrial invertebrates is restricted to millipedes, termites, cockroaches, and scarab beetles. The arthropod-associated archaea known to date belong to the orders Methanobacteriales, Methanomassiliicoccales, Methanomicrobiales, and Methanosarcinales, and in a few cases also to nonmethanogenic Nitrososphaerales and Bathyarchaeales. However, all major host groups are severely undersampled, and the taxonomy of existing lineages is not well developed. Full-length 16S rRNA gene sequences and genomes of arthropod-associated archaea are scarce, reference databases lack resolution, and the names of many taxa are either not validly published or under-classified and require revision. Here, we investigated the diversity of archaea in a wide range of methane-emitting arthropods, combining phylogenomic analysis of isolates and metagenome-assembled genomes (MAGs) with amplicon sequencing of full-length 16S rRNA genes. Our results allowed us to describe numerous new species in hitherto undescribed taxa among the orders Methanobacteriales (Methanacia, Methanarmilla, Methanobaculum, Methanobinarius, Methanocatella, Methanoflexus, Methanorudis, and Methanovirga, all gen. nova), Methanomicrobiales (Methanofilum and Methanorbis, both gen. nova), Methanosarcinales (Methanofrustulum and Methanolapillus, both gen. nova), Methanomassiliicoccales (Methanomethylophilaceae fam. nov., Methanarcanum, Methanogranum, Methanomethylophilus, Methanomicula, Methanoplasma, Methanoprimaticola, all gen. nova), and the new family Bathycorpusculaceae (Bathycorpusculum gen. nov.). Reclassification of amplicon libraries from this and previous studies using this new taxonomic framework revealed that arthropods harbor only CO2 and methyl-reducing hydrogenotrophic methanogens. Numerous genus-level lineages appear to be present exclusively in arthropods,suggesting long evolutionary trajectories with their termite, cockroach, and millipede hosts, and a radiation into various microhabitats and ecological nichesprovided by their digestive tracts (e.g., hindgut compartments, gut wall, or anaerobic protists). The distribution patterns among the different host groups are often complex, indicating a mixed mode of transmission and a parallel evolution of invertebrate and vertebrate-associated lineages. KW - Nitrososphaerales KW - Archaea KW - Methanogens KW - Gut microbiota KW - Termites KW - Cockroaches KW - Millipedes KW - Bathyarchaeia PY - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-588230 SN - 1664-302X VL - 14 SP - 1 EP - 21 PB - Frontiers AN - OPUS4-58823 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Plarre, Rüdiger T1 - It´s just a point of view – destructions and creations of cultural objects by artifact pests N2 - Woodworms, carpet beetles, clothes moths and termites are well known pests on artifacts of cultural importance. Lately also silverfish have gained importance. Protection of our cultural heritage for future generations is not a new task but the methods have changed. Conventional use of pesticides in the past has preserved precious objects up to the presence, which otherwise probably would have been lost over time due to the destruction by insects and microbes. However, several of the objects were contaminated with poisons in such a manner that they became unsafe to be handled and thus are useless for exhibitions or scientific studies. Today, the concept of Integrated Museum Pest Management (IMPM) provides guidance for non-residue treatments of infested objects, followed by save storage or display under pest free (or maximum pest reduced) environments. Inert fumigants, physical and biological control measure, precise monitoring, threshold evaluations and detailed knowledge of the pest`s biology are key elements within IMPM. Woodworms, clothes moths and termites, however, are not always considered as only pests. Some professionals have also used them to produce new pieces of art or for the installation of ephemeral displays. Under more or less controlled conditions, the insects´ destructive nature on wood or textiles has been turned around to a process of creation with aesthetic or philosophical messages. Destructive or creative - it just depends on the point of view! T2 - XII European Congress of Entomology CY - Heraklion, Greece DA - 16.10.23 KW - Museum Pests KW - Integrated Museum Pest Management (IMPM) KW - Cultural Entomology PY - 2023 AN - OPUS4-58651 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Plarre, Rüdiger A1 - Busweiler, Sabine A1 - von Laar, C. A1 - Haustein, V. A1 - Haustein, T. T1 - Holzwurm Smoothie - Der Energy-Drink für den Blauen Fellkäfer N2 - Lange kann sich eine Larve des kleinen Holzwurms oder Gemeinen Nagekäfers [Anobium punctatum] nicht wehren, wenn sie vom Blauen Fellkäfer [Korynetes caeruleus] aufgespürt und attackiert wird. Gnadenlos schlagen die kräftigen Zangen am Kopf des Räubers durch die weiche Haut des Schädlings. KW - Holzwurm KW - Holzschutz KW - Biologische Schädlingsbekämpfung PY - 2023 IS - 74 SP - 16 EP - 18 AN - OPUS4-57835 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Plarre, Rüdiger A1 - Busweiler, Sabine A1 - Haustein, V. A1 - von Laar, C. A1 - Haustein, T. T1 - Eignung von Korynetes caeruleus (Coleoptera: Cleridae) zur biologischen Bekämpfung von Anobium punctatum (Coleoptera, Ptinidae) N2 - Larven und adulte Käfer von Korynetes caeruleus (DE GEER 1775) (Coleoptera: Cleridae) wurden in alten Kirchen gesammelt und im Labor auf Kulturen von Anobium punctatum (DE GEER 1774) (Coleoptera, Ptinidae, früher Anobiidae) aufgezogen. Der Bruterfolg von K. caeruleus war gering, aber es wurden grundlegende Parameter des Entwicklungszyklus dieser Art ermittelt. Bei 21 °C und 75 % relativer Luftfeuchtigkeit und einer viermonatigen Kälteperiode bei 4 °C dauerte die Entwicklung von K. caeruleus vom Ei bis zum erwachsenen Tier 2 Jahre. Das Puppenstadium kann nach eineinhalb Jahren erreicht und abgeschlossen werden. Die Larven von K. caeruleus ernährten sich von den Larven von A. punctatum. Die Nahrungsaufnahme ist eine Kombination aus Saugen von Hämolymphe und Verzehr von Körperteilen. Die sichelartigen Mandibeln der Larven von K. caeruleus durchdringen die Cuticula der Beutetierlarven, gefolgt von pumpenden und saugenden Körperbewegungen. Erwachsene Käfer von A. punctatum wurden von K. caeruleus-Larven nicht angegriffen. Das Fressverhalten von erwachsenen K. caeruleus wurde nicht untersucht. T2 - EIPOS Sachverständigentage CY - Dresden, Germany DA - 29.06.2023 KW - Anobium punctatum KW - Biologische Schädlingsbekämpfung KW - Holzschutz KW - Kulturguterhaltung KW - Korynetes caeruleus PY - 2023 SN - 976-3-7388-0827-8 SP - 99 EP - 115 PB - Faunhofer IRB Verlag CY - Stuttgart AN - OPUS4-57891 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Plarre, Rüdiger T1 - Evolutionsbiologischer Ursprung von Holz-, Material- und Vorratsschädlingen sowie ihre vermeintlichen Anpassungen an den synanthropen Lebensraum N2 - Zahlreiche Insektenarten unter den Käfern und Schmetterlingen besitzen die ökologische Potenz, trockene Materialien pflanzlichen und tierischen Ursprungs als Nahrungs- und Brutsubstrat zu nutzen. Daher findet man diese Tiere auch an und in vom Menschen angelegten Nahrungsvorräten wie z. B. Getreidespeicher, an Kleidungs- und an Gebrauchsgegenständen aus Wolle, Pelzen oder Fellen sowie an oder in natürlichen Baumaterialien wie Holz. Aus wirtschaftlicher Sicht werden sie dann als Vorrats- bzw. Materialschädlinge bezeichnet. Vorrats- und Materialschädlinge haben sehr ähnliche Lebensstrategien. Sie verfügen über eine breite Toleranz gegenüber abiotischen Umweltparametern und sind in der Regel Nahrungsopportunisten. Sie können längere Zeit ohne Nahrungsaufnahme überdauern und haben unter optimalen Bedingungen hohe Reproduktionsraten. Es stellt sich die Frage, ob die auffälligen Anpassungen von Vorrats- und Materialschädlingen an einen menschennahen Lebensraum das Resultat von Prädispositionen und Selektion hin zu einem Lebensformtyp „Lager- oder Materialschädling“ sind, oder ob die synanthropen künstlichen (Öko)Systeme nur als überdimensionierte natürliche Reservoire fungieren. Ökologische und ethologische Prädispositionen und Adaptationen sowie Verbreitungs- und Fortpflanzungsstrategien von Schadinsekten werden hier diskutiert, um phylogenetische und evolutionsbiologische Szenarien beim Übergang von ursprünglichen, also natürlichen Lebensräumen auf relativ jungzeitliche, von Menschen geprägte Habitate, zu rekonstruieren. Die angeführten Beispiele werden im kritischen Bezug zu publizierten Informationen über autökologische, faunistische sowie archäologische und historische Indizien über Ursprung und Ausbreitung von ausgewählten Schadinsekten (Hausbockkäfer, Textilmotten, Kornkäfer) begründet. T2 - Holzschutztagung der Deutschen Bauchemie CY - Erfurt, Germany DA - 30.11.2023 KW - Evolution KW - Umwelt KW - Selektion KW - Anpassung KW - Schädling PY - 2023 AN - OPUS4-58989 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geburtig, Anja A1 - Gorbushina, Anna A1 - Plarre, Rüdiger A1 - Stephan, Ina T1 - Umweltsimulation an der BAM – Grundlegende Ansätze mit Beispielen aus der natürlichen Umwelt N2 - Drei grundlegend verschiedene Ansätze für Umweltsimulation werden an Beispielen illustriert: (i) Ganzheitlicher Ansatz - Nachstellen von Umweltmilieus im Labor Ziel ist hier das Nachstellen von (kombinierten) Umweltbedingungen im Labor; die Umweltparameter werden mit all ihren Wechselwirkungen aufgebracht. Hauptnutzen ist eine gegenüber der natürlichen Beanspruchung erhöhte Reproduzierbarkeit der Umweltbedingungen. Hat man sein Laborsetup entwickelt, ist es auf verschiedene Materialien anwendbar. Unter solchen Laborbedingungen ermittelte Lebensdauern sind dabei nicht auf die typischerweise sehr variablen Real-Umweltbedingungen übertragbar. (ii) Parametrisierter Ansatz - Ermittlung einzelner Materialempfindlichkeiten Hierbei werden im Labor die Wirkungen separater Umweltparameter auf Materialien nachgestellt. Für eine solche Separation der Einflussfaktoren ist insbesondere die Aufschlüsselung möglicher Wechselwirkungen der Umwelt-parameter (z.B. Mikroklima an bestrahlten Oberflächen) erforderlich. Einzelne (meist Alterungs-) Empfindlichkeiten können qualitativ nachgewiesen werden oder sogar – als Beanspruchungs-Wirkungs-Funktionen – quantifiziert werden, was einen wesentlichen Schritt in Richtung der Digitalisierung der Material¬prüfung darstellt. Insbesondere ist dann auch eine Lebensdauer-vorhersage für vorgegebene Zeitreihen der Beanspruchungs¬parameter umsetzbar. (iii) Rückwirkungen auf die Umwelt Umweltbeanspruchungen können zur Freisetzung von Schadstoffen in die Umwelt führen. Durch die Nachstellung kritischer, aber realitätsnaher Einsatzszenarien kann die Menge an freigesetzten Substanzen abgeschätzt werden. Egal, welcher Ansatz verfolgt wird – ein Vergleich mit der oder einer Real-beanspruchung ist unerlässlich, ebenso wie die Messdatenaufzeichnung (data logging) aller potenziell relevanten Beanspruchungsparameter während dieser Realbeanspruchung. Obwohl die naturnahe Umwelt – sowohl in der BAM als auch bei der GUS – gegenüber der technischen Umwelt eher untergeordnet auftritt, werden zur Illustration Beispiele aus der naturnahen Umwelt verwendet. T2 - 50. Jahrestagung der GUS CY - Online meeting DA - 23.03.2022 KW - Umweltsimulation PY - 2022 SN - 978-3-9818507-7-2 SP - 79 EP - 89 AN - OPUS4-55015 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Plarre, Rüdiger A1 - Busweiler, Sabine A1 - Haustein, V A1 - von Laar, C. A1 - Haustein, T ED - Bueno-Mari, R ED - Montalvo, T ED - Robinson, W H T1 - Korynetes caeruleus (coleoptera: cleridae) for biological control of anobium punctatum (coleoptera, ptinidae) N2 - Larvae and adults of Korynetes caeruleus (de Geer 1775) (Coleoptera: Cleridae) were collected from old churches and reared in the laboratory on Anobium punctatum (de Geer 1774) (Coleoptera, Ptinidea, formerly Anobiidae). Breeding success of K. caeruleus was low, but basic parameters of this species’ developmental cycle were identified. At 21 °C and 75 % relative humidity and a four-month cold period at 4 °C, the development of K. caeruleus from egg to adult appearance lasted 2 years. The pupal stage may be reached and completed after one and a half years. Feeding on larvae of A. punctatum by larvae of K. caeruleus was observed and consisted of a combination of sucking haemolymph and consuming body parts. The sickle-like mandibles of larvae of K. caeruleus penetrate the cuticle of prey larvae followed by pumping and sucking body movements. Adult beetles of A. punctatum were not attacked by K. caeruleus larvae. Feeding behavior of adult K. caeruleus was not investigated. T2 - 10th International Conference on Urban Pests CY - Barcelona, Spain DA - 26.06.2022 KW - Cultural heritage KW - Biological pest control KW - Life history data KW - Wood protection PY - 2022 SN - 978-84-09-41424-6 SP - 34 EP - 44 AN - OPUS4-55170 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Glauner, R. A1 - Grosser, D. A1 - Melcher, E. A1 - Plarre, Rüdiger ED - Deutsches Institut für Normung (DIN), T1 - Kommentar zu DIN 68800-1:2019-06 Holzschutz Teil 1: Allgemeines N2 - Die Normenreihe DIN 68800 ist Ende der 2000er Jahre komplett überarbeitet worden. Der Kommentar bietet den interessierten Kreisen der Bauaufsicht, des Holzbaus, der Holzschutzmittelindustrie, der Wissenschaft, den Prüfinstituten, der Sägeindustrie, den Umweltverbänden, den Verbrauchern, den Schädlingsbekämpfern und Architekten wertvolle Hilfen bei der Anwendung und Interpretation der Norm. KW - Holzschutz, KW - DIN KW - Norm PY - 2022 SN - 978-3-410-30623-8 SP - 1 EP - 69 PB - Beuth Verlag CY - Berlin ET - 3. AN - OPUS4-54719 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Plarre, Rüdiger A1 - Cabral, U. A1 - Querner, P. ED - Ryder, S. ED - Crossman, A. T1 - Screening of two plant-derived extracts from Sri Lanka for their potential to control the subterranean termite Coptotermes formosanus N2 - The tropical environment of Sri Lanka accelerates bio-deterioration of cultural objects. Termites are one of the most damaging insect pests destroying the cellulose components of historical artifacts. Herbal extracts obtained from resin of Vateria copallifera (Retzius) Alston and seeds of Madhuca longifolia (Konig) Macbride have been used for centuries to preserve e.g. palm leaf manuscripts from insect attack. Herbal extractions of these traditional products for palm leaf manuscript were tested for their effect against the termite species Coptotermes formosanus Shiraki, 1909. Natural and artificial aged herbal extractions were tested to obtain a repellent index. Resin oil of V. copallifera caused slightly higher repellencies than M. longifolia. Artificially aged samples produced lower repellencies than naturally aged samples. The results indicate that the active ingredients are volatile. The potential for barrier treatment was tested only with V. copallifera. Tunnelling-behavior of C. formosanus workers through sand in the presence of V. copallifera resin oil was largely reduced. T2 - Pest Odyssey The Next Generation CY - Online meeting DA - 20.09.2021 KW - IPM in museums KW - Termite control KW - Essential oils KW - Library pests PY - 2022 SN - 978-1-909492-83-7 SP - 56 EP - 62 PB - Archetyp Publication LTD CY - London AN - OPUS4-54736 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Plarre, Rüdiger T1 - Klopf auf Holz! … weil es gut und dauerhaft ist – und was trägt die Normung dazu bei? N2 - Die Bewertung der Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten ist ein zentrales Thema im Holzschutz. Es wird zwischen einer natürlichen und einer herbeigeführten Dauerhaftigkeit unterschieden. Die Norm DIN EN 350 trägt beiden Richtungen Rechnung. Die Anwendung der Norm wird in vielen Fällen aber nicht korrekt durchgeführt. Schwachstellen werden diskutiert. T2 - Fortbildungsveranstaltung des Deutschen Holzschutzverbandes CY - Online meeting DA - 21.01.22 KW - Holzschutz KW - Dauerhaftigkeit KW - DIN EN 350 PY - 2022 AN - OPUS4-54298 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Plarre, Rüdiger ED - Sudhaus, W. ED - Wessel, A. T1 - Biologische Grundlagen und einige Folgen der Domestikation von Haustieren N2 - Permanente und nachhaltige Deckung von Grundbedürfnissen der Nahrungs- und Materialversorgung, aber auch das Ausnutzen von Arbeitshilfen, der Gebrauch von Versuchstieren in der Wissenschaft und die Freude an tierischer Begleitung in der Freizeit waren Beweggründe für die Domestikation von Tieren. Haustiere gehen auf eine zu ihrer Art gehörige Stammform einer Wildtierart zurück. Haustier und Wildtier sind somit Angehörige einer biologischen Spezies. Bei der Domestikation von Tieren spielte zwischenartliche Introgression keine Rolle. Die Domestikation von Haustieren durch Separation von kleinen Gruppen von Wildtieren erfolgte nur wenige Male an wenigen Orten (primäre Domestikationszentren). Haustiere bilden artübergreifend auffällig ähnliche morphologische und ethologische Merkmale aus (Domestikationssyndrom). Domestikation bei Wirbeltieren erfolgt primär über Selektion auf zutrauliches und zahmes Verhalten und unterliegt einem sehr komplexen pleiotropen Netzwerk von Regelkreisen. Die Domestikation ist ein koevolutiver Prozess und das Resultat eines bilateralen wechselseitigen Zusammenfindens von Prädispositionen und reziproken Valenzen der jeweiligen Partner von Haustier und Mensch. KW - Umwelt KW - Evolution KW - Domestikation PY - 2022 U6 - https://doi.org/10.25671/GNF_Sber_NF_56_01 SN - 0037-5942 VL - 56 SP - 5 EP - 53 PB - Gesellschaft Naturforschender Freunde zu Berlin CY - Berlin AN - OPUS4-56986 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Plarre, Rüdiger ED - Sudhaus, W. ED - Wessel, A. T1 - Von maßlosen Übertreibungen und friedfertigen Menschen – Redensartliches mit Insektenbezug und deren sprachwissenschaftliche Zuordnung T1 - Of exorbitant exaggerations and peaceful people - figures of speech involving insects and their linguistic classification N2 - Unsere Alltagssprache bedient sich so manchem Vorbild aus der Welt der Insekten. In Sinnsprüchen, Sprichwörtern, Redewendungen und Zitaten finden Fliegen und Mücken dabei besonders häufig Verwendung und dies meist in Form der Allegorie als wichtiges rhetorisches Gestaltungsmittel. Die eng mit dem Menschen verbundene Lebensweise der Stubenfliege z. B. bietet dafür die geschichtliche und kulturelle Basis. Redensarten sind ein sprachliches Spiegelbild gelebter Kultur, was den Vergleich mit anderen Sprachen interessant macht. So hat jede Sprache ein charakteristisches Portfolio von ihnen, die sinnverwandt sein, aber auch bei wörtlicher Übersetzung zu Missverständnissen führen können. Sprachen sind nicht gegeneinander isoliert. Während ihrer Differenzierung gab es immer auch aktiven Austausch von einzelnen Sprachelementen. Diesen Prozess zu rekonstruieren ist Aufgabe der vergleichenden Sprachwissenschaft, die sich dabei auch Methoden der biologisch-phylogenetischen Analyse bedient. KW - Vergleichende Linguistik KW - Kulturelle Entomologie KW - Redensarten KW - Sprache PY - 2022 U6 - https://doi.org/10.25671/GNF_Sber_NF_56_05 SN - 0037-5942 VL - 56 SP - 83 EP - 104 PB - Gesellschaft Naturforschender Freunde zu Berlin CY - Berlin AN - OPUS4-56987 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Laar, C. A1 - Baar, C. A1 - Plarre, Rüdiger A1 - McMahon, Dino Peter T1 - Genetic relationships of local infestations by Anobium punctatum, Xestobium rufovillosum and their associated predator Korynetes caeruleus from buildings in North-Eastern Germany N2 - Wood-destroying pests such as Anobium punctatum and Xestobium rufovillosum cause damage to art and cultural objects as well as to buildings. Monitoring population dynamics of pest species as well as of their naturally occurring counterparts are an essential part in the development of biological control measures as alternatives to conventional wood protection. Therefore, both the dispersal and homogeneity of pest and beneficial insect populations across multiple sites and buildings were investigated in the present study using DNA barcoding. Specifically, beetles of Anobium punctatum (de Geer 1774) (Coleoptera, Ptinidae), Xestobium rufovillosum (de Geer, 1974) (Coloeptera, Ptinidae), and Korynetes caeruleus (de Geer 1775) (Coleoptera, Cleridae) were collected from buildings at four different sites in Mecklenburg-Western Pomerania, North-Eastern Germany. DNA analysis was performed using mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I (COI). For A. punctatum, low base pair variability was found in the gene segment studied (4-5 SNPs) within one building (Greven) and between four spatially separated sites. Conversely, in X. rufovillosum, the sequences from two sites studied were homogeneous within a site but differed between locations by nine base pair positions (SNPs). The main result of this study is that the pests A. punctatum and X. rufovillosum showed a higher variability in the investigated gene segment than the natural counterpart K. caeruleus. T2 - IRG52 Webinar on Wood Protection CY - Online meeting DA - 01.11.21 KW - Anobium punctatum KW - Xestobium rufovillosum KW - Korynetes caeruleus KW - DNA barcode PY - 2021 SN - 2000-8953 VL - 21 SP - 1 EP - 11 PB - The International Research Group on Wood Protection CY - Stockholm, Sweden AN - OPUS4-54197 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Söftje, M. A1 - Weingartz, T. A1 - Plarre, Rüdiger A1 - Gjikaj, M. A1 - Namysko, J. C. A1 - Kaufmann, D. E. T1 - Surface Tuning of Wood via Covalent Modification of Its Lignocellulosic Biopolymers with Substituted BenzoatesA Study on Reactivity, Efficiency, and Durability N2 - Chemical modification of wood applying benzotriazolyl-activated carboxylic acids has proven to be a versatile method for the durable functionalization of its lignocellulosic biopolymers. Through this process, the material properties of Wood can be influenced and specifically optimized. To check the scope and limitations of this modification method, various benzamide derivatives with electron-withdrawing (EWG) or electron-donating (EDG) functional groups in different positions of the aromatic ring were synthesized and applied for covalent modification of Scots pine (Pinus sylvestris L.) sapwood in this study. The bonded amounts of substances (up to 2.20 mmol) were compared with the reactivity constants of the Hammett equation, revealing a significant correlation between the modification efficiency and the theoretical reactivity constants of the corresponding aromatic substitution pattern. The successful covalent attachment of the respective substituted benzamides was proven by attenuated total reflection infrared (ATR-IR) spectroscopy, while the stability of the newly formed ester bond was proven in a standardized leaching test. KW - Leaching KW - Wood Protection KW - Wood Modification PY - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-538932 VL - 6 IS - 49 SP - 33542 EP - 33553 AN - OPUS4-53893 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Plarre, Rüdiger A1 - Zocca, Andrea A1 - Spitzer, Andrea A1 - Benemann, Sigrid A1 - Gorbushina, Anna A1 - Li, Y. A1 - Waske, Anja A1 - Funk, Alexander A1 - Wilgig, Janka A1 - Günster, Jens T1 - Searching for biological feedstock material: 3D printing of wood particles from house borer and drywood termite frass N2 - Frass (fine powdery refuse or fragile perforated wood produced by the activity of boring insects) of larvae of the European house borer (EHB) and of drywood termites was tested as a natural and novel feedstock for 3D-printing of wood-based materials. Small particles produced by the drywood termite Incisitermes marginipennis and the EHB Hylotrupes bajulus during feeding in construction timber, were used. Frass is a powdery material of particularly consistent quality that is essentially biologically processed wood mixed with debris of wood and faeces. The filigree-like particles flow easily permitting the build-up of woodbased structures in a layer wise fashion using the Binder Jetting printing process. The Quality of powders produced by different insect species was compared along with the processing steps and properties of the printed parts. Drywood termite frass with a Hausner Ratio HR = 1.1 with ρBulk = 0.67 g/cm3 and ρTap = 0.74 g/cm3 was perfectly suited to deposition of uniformly packed layers in 3D printing. We suggest that a variety of naturally available feedstocks could be used in environmentally responsible approaches to scientific material sciences/additive manufacturing. KW - 3D printing KW - X-ray tomographic KW - SEM micrography KW - Drywood termite PY - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-521517 VL - 16 IS - 2 SP - e0246511 AN - OPUS4-52151 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schwabe, M. A1 - Griep, S. A1 - Schmidtberg, H. A1 - Plarre, Rüdiger A1 - Goesmann, A. A1 - Vilcinskas, A. A1 - Vogel, H. A1 - Brinkrolf, K. T1 - Next-Generation Sequencing Analysis of the Tineola bisselliella Larval Gut Transcriptome Reveals Candidate Enzymes for Keratin Digestion N2 - The clothes moth Tineola bisselliella is one of a few insects that can digest keratin, leading to the destruction of clothing, textiles and artwork. The mechanism of keratin digestion is not yet fully understood, partly reflecting the lack of publicly available genomic and transcriptomic data. Here we present a high-quality gut transcriptome of T. bisselliella generated from larvae reared on keratin-rich and keratin-free diets. The overall transcriptome consists of 428,221 contigs that were functionally annotated and screened for candidate enzymes involved in keratin utilization. As a mechanism for keratin digestion, we identified cysteine synthases, cystathionine β-synthases and cystathionine γ-lyases. These enzymes release hydrogen sulfite, which may reduce the disulfide bonds in keratin. The dataset also included 27 differentially expressed contigs with trypsin domains, among which 20 were associated with keratin feeding. Finally, we identified seven collagenases that were upregulated on the keratin-rich diet. In addition to this enzymatic repertoire potentially involved in breaking down keratin, our analysis of poly(A)-enriched and poly(A)-depleted transcripts suggested that T. bisselliella larvae possess an unstable intestinal microbiome that may nevertheless contribute to keratin digestion KW - Insect biotechnology KW - Gene expression KW - RNA-Sequencing KW - Transcriptomics KW - Tineola bisselliella KW - Keratin PY - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-529902 VL - 12 IS - 8 SP - 1113 PB - MDPI AN - OPUS4-52990 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Plarre, Rüdiger T1 - Das Insektennarrativ in der Unterhaltungsliteratur und der Ursprung der Engelsflügel N2 - Viele Menschen erfreuen sich an Schmetterlingen. Besonders die farbfrohen Tagfalter lösen angenehme Gefühle aus. In der kulturellen Entomologie haben Schmetterlinge daher einen hohen Stellenwert, so auch in der schöngeistigen Literatur. Eine aktuelle stichprobenartige Untersuchung von 54 Büchern der deutschsprachigen Belletristik mit Insektenbezug im Titel oder auf dem Cover zeigte, dass sich zwei Drittel von ihnen des Schmetterlingnarrativs bedienten. Die folgende Analyse setzte das Ergebnis in einen historischen Bezug zur Verwendung von Insektenvorbildern in der Unterhaltungsliteratur und in Autorenbiografien. Die besondere Stellung der Schmetterlinge wird dabei geschichtlich als Relikt einer kulturellen Genese mit mythologisch-religiösen Wurzeln interpretiert. Im antiken Griechenland wurde die Bezeichnung Psyche mit bewusster Doppelbedeutung für Schmetterling und Seele verwendet. Im Hellenismus wurden die Seele und Seelenwesen wie z. B. die Daimons (Genien) oftmals mit Schmetterlingsflügeln dargestellt. Auch in den levantinischen Religionen wurden einzelne Gottheiten und Schutzgeister mit Flügeln nach Schmetterlingsart, jedoch aus Vogelfedern bestehend, abgebildet. Mit der Entstehung und Verbreitung der monotheistischen Lehren gingen viele dieser geflügelten Glaubenswesen dann in die Engelschöre über. Auch wenn die Flügel der Engel letztendlich wahrscheinlich von denen der Vögel abzuleiten sind, bleibt ein starker emotionaler Bezug zu den Schmetterlingen, der weit über den rein ästhetischen ausstrahlt. KW - Religion KW - Kulturelle Entomologie KW - Schmetterlinge KW - Flügel PY - 2021 U6 - https://doi.org/10.25671/GNF_Sber_NF_55_02 SN - 0037-5942 VL - 55 SP - 31 EP - 53 AN - OPUS4-52950 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Vilcinskas, A. A1 - Schwabe, M. A1 - Brinkrolf, K. A1 - Plarre, Rüdiger A1 - Wielsch, N. A1 - Vogel, H. T1 - Larvae of the clothing moth Tineola bisselliella maintain gut bacteria that secrete enzyme cocktails to facilitate the digestion of keratin N2 - The evolutionary success of insects is promoted by their association with beneficial microbes that enable the utilization of unusual diets. The synanthropic clothing moth Tineola bisselliella provides an intriguing example of this phenomenon. The caterpillars of this species have adapted to feed on keratin-rich diets such as feathers and wool, which cannot be digested by most other animals and are resistant to common digestive enzymes. Inspired by the hypothesis that this ability may be conferred by symbiotic microbes, we utilized a simple assay to detect keratinase activity and a method to screen gut bacteria for candidate enzymes, which were isolated from feather-fed larvae. The isolation of DNA from keratin-degrading bacterial strains followed by de novo genome sequencing resulted in the identification of a novel bacterial strain related to Bacillus sp. FDAARGOS_235. Genome Annotation identified 20 genes with keratinase domains. Proteomic analysis of the culture supernatant from this gut bacterium grown in non-nutrient buffer supplemented with feathers revealed several candidate enzymes potentially responsible for keratin degradation, including a thiol-disulfide oxidoreductase and multiple proteases. Our results suggest that the unusual diet of T. bisselliella larvae promotes their association with keratinolytic microorganisms and that the ability of larvae to feed on keratin can at least partially be attributed to bacteria that produce a cocktail of keratin-degrading enzymes. KW - Keratin KW - Insect biotechnology KW - Beneficial microbes KW - Symbiosis KW - Dietary adaptation KW - Tineola bisselliella PY - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-512309 VL - 8 IS - 9 SP - 1415 PB - MDPI AN - OPUS4-51230 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Söftje, M. A1 - Acker, S. A1 - Plarre, Rüdiger A1 - Namyslo, J. C. A1 - Kaufmann, D. E. T1 - Novel nicotinoid structures for covalent modification of wood: an environmentally friendly way for its protection against insects N2 - Timber is constantly exposed to environmental influences under outdoor conditions which limits its Lifetime and usability. In order to counteract the damaging processes caused by insects, we have developed a novel and more environmentally friendly method to protect wood materials via covalent modification by organic insecticides. Starting with an important class of synthetic insecticides which are derived from the natural insecticide nicotine, various new carboxylic acid derivatives of imidacloprid were made accessible. These activated neonicotinoids were utilized for the chemical modification of wood hydroxy groups. In contrast to conventional wood preservation methods in which biocides are only physically bound to the surface for a limited time, the covalent fixation of the preservative guarantees a permanent effect against wood pests, demonstrated in standardized biological tests. Additionally, the environmental interaction caused by non-bound neonicotinoids is significantly reduced, since both, a smaller application rate is required and leaching of the active ingredient is prevented. By minimizing the pest infestation, the lifetime of the material increases while preserving the natural appearance of the material. KW - Environment KW - Wood Protection KW - Efficacy KW - Insecticide PY - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-506856 VL - 10 SP - 15726 EP - 15733 AN - OPUS4-50685 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Usmani, Shirin M. A1 - Plarre, Rüdiger A1 - Hübert, Thomas A1 - Kemnitz, E. T1 - Termite resistance of pine wood treated with nano metal fluorides N2 - Fluorides are well-known as wood preservatives. One of the limitations of fluoride-based wood preservatives is their high leachability. Alternative to current fluoride salts such as NaF used in wood protection are low water-soluble fluorides. However, impregnation of low water-soluble fluorides into wood poses a challenge. To address this challenge, low water-soluble fluorides like calcium fluoride (CaF2) and magnesium fluoride (MgF2) were synthesized as nanoparticles via the fluorolytic sol−gel synthesis and then impregnated into wood specimens. In this study, the toxicity of nano metal fluorides was assessed by termite mortality, mass loss and visual analysis of treated specimens after eight weeks of exposure to termites, Coptotermes formosanus. Nano metal fluorides with sol concentrations of 0.5 M and higher were found to be effective against termites resulting in 100% termite mortality and significantly inhibited termite feeding. Among the formulations tested, the least damage was found for specimens treated with combinations of CaF2 and MgF2 with an average mass loss less than 1% and visual rating of “1”. These results demonstrate the efficacy of low water-soluble nano metal fluorides to protect Wood from termite attack. KW - Wood Protection KW - Nano Particles KW - Termites PY - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-508377 VL - 78 SP - 493 EP - 499 PB - Springer AN - OPUS4-50837 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -