Description: Das Projekt "Ceroxid-Partikel als funktionelle Haloperoxidase-Analoga zur Verhinderung von Biofouling" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Gewässerkunde durchgeführt. Veranlassung In vorherigen Arbeiten der Universität Mainz wurde gezeigt, dass Vanadiumpentoxid-Nanopartikel (V2O5) die Bildung von Hypohalogeniden aus Wasserstoffperoxid und Halogeniden katalysieren und so als hochwirksamer Enzymersatz fungieren können. In Feldtests wurde der Bewuchs bei entsprechend beschichteten Oberflächen erfolgreich gehemmt, allerdings kam es zur Auslaugung von wasserlöslichen und für Wasserorganismen giftigen Polyvanadaten. Als mögliche Alternative zeigten in Wasser praktisch unlösliche Ceroxid-Nanopartikel eine hohe Aktivität. Bislang ist allerdings ungeklärt, ob und in welchem Maße Quorum-Sensing-Signalmoleküle hierdurch abgebaut oder halogeniert werden und ob sich dadurch ein ausreichender Schutz vor Biofouling realisieren lässt. In Labor- und Feldversuchen sollen daher Halogenierungsreaktionen von Signalmolekülen nachgestellt bzw. verfolgt werden und dabei entstehende Halogenierungsprodukte untersucht werden. Ziele - Aufklärung der Reaktionsmechanismen und Abbauwege - Entwicklung einer sensitiven Nachweismethode für Signalmoleküle und deren Abbauprodukte - Kenntnis über die praktischen Einsatzmöglichkeiten und Limitierungen von Ceroxid-Nanopartikeln zur Verhinderung von Biofouling - Verbesserung des Grundlagenverständnisses zur langfristigen Entwicklung biozidfreier und nachhaltiger Antifoulingstrategien Die unerwünschte Ansiedlung von Organismen (Biofouling) auf Schiffsrümpfen ist eine zentrale Herausforderung der Schifffahrt. Zur Vermeidung werden in der Regel Schutzanstriche mit giftigen Bioziden verwendet. Manche Algen schützen sich gegen Fouling, indem sie die Kommunikation von Bakterien, das sogenannte ‘Quorum Sensing’, stören. Die Algen wandeln die Signalmoleküle der Bakterien mittels Wasserstoffperoxid und Halogeniden aus dem Wasser enzymatisch zu halogenierten Produkten um. Ziel ist es, diese Strategie der Algen durch biozidfreie Beschichtungen aus Ceroxid-Nanopartikeln nachzuahmen. Bei der Bildung von Biofilmen kommunizieren Mikroorganismen über ‘Quorum Sensing’. Zusammen mit der Universität Mainz wird versucht, diese Kommunikation gezielt zu unterbrechen, um Biofouling zu verhindern.
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Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Wasserstoffperoxid ? Biozid ? Mainz ? Halogenid ? Biofilm ? Bakterien ? Beschichtung ? Biofouling ? Abbauprodukt ? Reaktionsmechanismus ? Schiff ? Gewässerorganismen ? Mikroorganismen ? Algen ? Freilandversuch ? Schifffahrt ?
Region: Rheinland-Pfalz
Bounding boxes: 7.5° .. 7.5° x 49.66667° .. 49.66667°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2018-01-01 - 2022-06-30
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