Mykotoxine sind Metaboliten des Sekundärstoffwechsels mikroskopisch kleiner Pilze, vor allem der Gattung Aspergillus, Penicillium und Fusarium. In bestimmten Konzentrationen wirken sie toxisch für Mensch, Tier und Pflanze. Die als Feldpilze bekannten Fusarien bilden Mykotoxine (Trichothezen und Zearalenon) zum Teil schon während der Wachstums- und Reifungsphase des heimischen Futtergetreides und beim Mais. Trichothezen (Deoxynivalenol, DNO) übt eine zytotoxische Wirkung aus, indem es die Protein- und DNA-Synthese hemmt. Aufgrund seiner hohen Zytotxizität greift die Substanz an verschiedenen Systemen des Körpers ein, so dass infolge einer Abwehrschwäche Fruchtbarkeitsstörungen (Unfruchtbarkeit, Umrauschen), Aborte, Totgeburten und mimifizierte Früchtte sowie Uterusatrophie bei Sauen insbesondere bei Jungsauen aufgetreten sind. Im Gegensatz dazu sind die Zearalenone nicht toxisch. Ihre Aktivität im Tier besteht in einer östrogenen Wirkung, die zu Veränderungen an den Fortpflanzungsorganen und zu Fruchtbarkeitsstörungen beim Schwein führen. Ein Einfluss von Mykotoxin auf die Fruchtbarkeit wurde bisher weitgehend nach Fütterung von mykotoxin-haltigen Futtermitteln beobachtet. Grundlagenerkenntnisse über direkte negative Einflüsse von Mykotoxinen auf die Fruchtbarkeit können mit Hilfe von Untersuchungen mittels In-vitro-Kultivierung von Eizellen und Embryonen, ovariellen und uterinen Zellen gewonnen werden. Die physiologische Aktivität der genannten Zelltypen des weiblichen Reproduktionstraktes kann über funktionelle Tests gemessen werden, die ihrerseits darüber Auskunft geben, in welchem Maße die Leistungen dieser Zellen bzw. Embryonen störanfällig gegenüber Zearalenon und Trichothezen sind.
Bisphenol A und die Gruppe der Bisphenole insgesamt stehen im Verdacht, den Hormonhaushalt von Mensch und Tieren zu stören, und so als endokrine Disruptoren in der Umwelt zu wirken. Als prominenteste Vertreter dieser Gruppe sind Bisphenol A und Bisphenol S aktuell Ziel verschiedener regulatorischer Aktivitäten. Aufgrund nachgewiesener reproduktionstoxischer Eigenschaften (Einstufung als Repro. Tox 1B) und Hinweisen auf eine endokrine Wirkung in Mensch und Umwelt, plant Frankreich Bisphenol A als besonders besorgniserregenden Stoff nach Artikel 57 c und f der REACH Verordnung zu identifizieren. Zusätzlich steht eine EU weite Beschränkung für den Einsatz von Bisphenol A in Thermopapier unmittelbar bevor. Ebenfalls gibt es in verschiedenen Staaten nationale Beschränkungen, die z.B. den Einsatz von Bisphenol A in Lebensmittelverpackungen regeln. Bisphenol S gilt für viele Verwendungen als die Hauptalternative zu Bisphenol A und steht ebenfalls im Verdacht, endokrin aktiv zu sein. Aktuell bewertet Belgien in einer Stoffbewertung das Gefahrenpotenzial von Bisphenol S. Das UBA möchte vermeiden, dass als Substitute Substanzen zum Einsatz kommen, die ein vergleichbares Gefahrenpotenzial aufweisen.. Das Ziel dieses Projektes ist es daher zunächst für diejenigen Verwendungen von Bisphenol A, Bisphenol S und weiterer Bisphenole, für die das UBA einen besonders hohen Umwelteintrag der Stoffe erwartet, nach möglichen Alternativstoffen (auch weitere Vertreter der Bisphenolgruppe) zu recherchieren. Für die so identifizierten Substitutionskandidaten soll dann das endokrine Gefahrenpotenzial ermittelt werden. Dies soll zum einen auf der Auswertung vorhandener Literaturdaten geschehen und zum anderen sollen für identifizierte Datenlücken Tests auf in vitro Ebene durchgeführt werden. Für diese Tests soll eine Testbatterie mit den gängigsten in vitro Assays für östrogene, androgene und thyroidale Wirkungen eingesetzt werden. Die so generierten Informationen (Text gekürzt)
Oestrogene Umweltchemikalien induzieren bei Fischen u.a. die Synthese von Vitellogenin in der Leber. Vitellogenin ist ein fuer die Dotterbildung essentielles Phospholipiprotein, das im Normalfall nur von weiblichen Fischen gebildet wird. Unter dem Einfluss oestrogener Umweltchemikalien kann die Vitellogeninsynthese jedoch auch in Maennchen induziert werden, und durch die damit assoziierten Stoerungen im Fortpflanzungsverhalten und -erfolg eventuell das Ueberleben von Populationen beeintraechtigen. Der Nachweis der oestrogen Potenz von Chemikalien kann eindeutiger als im in vivo-Versuch in in vitro-Systemen durchgefuehrt werden. Das FE-Vorhaben hat zum Ziel, ein Kultursystem fuer Leberzellen des Karpfens zu etablieren, und mit Hilfe dieses Systems (a) den initialen Schritt der Vitellogenininduktion, naemlich die Oestradiolrezeptorbindung, und (b) die Vitellogeninsynthese selbst nachzuweisen. In der bisherigen, halbjaehrigen Laufzeit wurden erreicht: (a) Etablierung und Optimierung der Kulturbedingungen fuer die Hepatocyten, (b) Entwicklung eines Radiorezeptorassays zum Nachweis der Rezeptorbindung, (c) Entwicklung eines ELISAs zum Nachweis von Vitellogenin, (d) Bestimmung der Rezeptorbindungskonstanten fuer Nonylphenol, Octylphenol und Bisphenol A, (e) Nachweis der vitellogenininduzierenden Wirkung dar genannten Substanzen.
Zearalenon ist ein nichtsteroides Mykotoxin mit östrogener Wirkung, das vorwiegend vom pflanzenpathogenen Pilzen wie Fusarium graminearum (Gibberella zea) und Fusarium culmorum gebildet wird. Infolge der von diesen Pilzen hervorgerufenen Krankeiten von wichtigen Kulturpflanzen, wie z.B. Ährenfusariose von Weizen und Kolbenfäule von Mais, kann es zur Kontamination von Lebensmitteln und Futtermitteln mit gesundheitsrelevanten Mengen des Mykotoxins kommen. Gegenwärtig ist völlig ungeklärt, ob die Fähigkeit zur Produktion von Zearalenon die Fähigkeit des Pilzes beeinflußt, als Pflanzenpathogen zu wirken. Es ist auch unbekannt, ob Zearalenon imstande ist, in bestimmte pflanzenphysiologische Vorgänge einzugreifen und es dadurch dem Pilz erleichtert, die Pflanze zu kolonisieren. Im Rahmen dieser Arbeit soll versucht werden, Voraussetzungen zur Beantwortung dieser Fragen zu schaffen: Durch die Einbringung des Reportergens GFP (Green Fluorescent Protein) in den pflanzenpathogenen Pilz Fusarium culmorum sollte es möglich werden, den Infektionsprozeß zu verfolgen und die Rolle von Zearalenon zu untersuchen. Durch Etablierung der REMI-Methode (Restriction Enzyme Mediated Integration) soll die Grundlage geschaffen werden, Insertionsmutanten von F. culmorum zu identifizieren, die nicht mehr imstande sind das Mykotoxin Zearalenon zu bilden.
Um den Eintrag von Schadstoffen in die Umwelt zu verringern, bieten Kläranlagen einen guten Ansatzpunkt, da hier die anfallenden Abwässer gezielt behandelt werden können. Dabei hat sich die Ozonung als vierte Reinigungsstufen als sehr effektiv erwiesen. Allerdings entsteht hierbei eine Vielzahl verschiedener Transformationsprodukte, über deren Art und Wirkung wenig bekannt ist. Eine Gruppe von Schadstoffen bilden die endokrin aktiven Chemikalien, die in das Hormonsystem von Menschen und Tieren eingreifen können. Zu dieser Gruppe zählen neben den natürlichen Hormonen auch viele Industriechemikalien und Arzneimittel, die über die Abwässer in die Umwelt gelangen. In Voruntersuchungen von Krankenhausabwässern des Kreiskrankenhauses Waldbröl (Bieling, 2011) und des Marienhospitals in Gelsenkirchen (IUTA und IWW, PILLS Project, 2012) wurde bei der Messung von östrogenen Effekten ein Anstieg der Östrogenität (gemessen als 172-Estradiol Äquivalentkonzentration, EEQ) nach der Ozonung beobachtet. Als Arbeitshypothese dient die Annahme, dass eine selektive Entfernung von Steroidrezeptorantagonisten (z. B. von antiöstrogen, androgen oder antiandrogen wirksame Arzneimittel wie Tamoxifen oder Flutamid) durch die Ozonierung deren inhibitorische Effekte aufhebt. Die Entfernung dieser maskierenden Effekte könnte dazu führen, dass die östrogene bzw. androgene Aktivität nach der Ozonierung sichtbar wird. Diese Effekte sollen durch die systematische Untersuchung zu östrogenen, antiöstrogenen sowie androgenen und antiandrogenen Effekten und die Kombination mit der Quantifizierung der im Krankenhaus eingesetzten hormonell wirkenden Medikamente aufgeklärt werden. Hieraus werden neben der genauen Effektbeschreibung zu den einzelnen Proben am Beispiel Krankenhausabwasser auch Informationen zur Störanfälligkeit und Vergleichbarkeit der biologischen Assays für die Anwendung in hoch belasteten Abwässern erhoben. Die erzielten Ergebnisse sollen zur Optimierung der Anlagensteuerung und somit zur Optimierung der Reinigungsleistung genutzt werden.
Wood burning and shipping emissions represent two poorly understood sources of primary and secondary organic aerosol (POA and SOA) that have potentially serious health and environmental effects. Emissions from deep sea transport vessels are a serious environmental problem due to high heavy metal and condensed aromatic hydrocarbon content. Neither the detailed POA composition nor the SOA-forming potential have yet been investigated in enough detail. Although the direct emissions from wood combustion are well studied, investigation of SOA formation has only recently begun and the current knowledge is still rather fragmentary and poor. A clear deficiency is the need to study the ageing of the exhaust, including the SOA production, at temperatures relevant for the winter time conditions when such domestic emissions are particularly important. A comprehensive and unprecedented combination of instruments, some recently developed, will be used in this study to analyze the carbonaceous particles.. The aim of the ship emissions component of the study is the consideration of the total aerosol produced by ship diesel motors operated with HFO (Heavy Fuel Oil) in comparison e.g. MGO (Marine Gas Oil), including both directly emitted aerosol and aerosol produced via plume ageing. This requires detailed chemical characterization of directly emitted substances and also those substance produced by direct ageing of emitted particles, gas-phase reactions, and the interaction of the gaseous and liquid/solid phase at the particle surface. This last process includes SOA formation, a potentially major and poorly characterized source of OA mass from ship emissions. Therefore these gas-particle-interactions will be studied under controlled conditions in a recently-developed mobile smogchamber. This novel approach enables combining the direct sampling of real ship emissions with the controlled aging conditions achievable in conventional (stationary) smogchambers. As research on emissions form deep-sea navigation are only just beginning, measurement of the physicochemical properties of the direct particle emissions are valuable of themselves, while the controlled aging experiments in the mobile smogchamber are completely new. The utility of these experiments will be enhanced by studying the effects of different fuels on the produced POA and SOA. For the wood burning experiments, the purpose is the quantitative characterization of the total aerosol produced under conditions relevant for wintertime domestic wood burning. While much effort has been devoted to studying wood burning POA, wood burning SOA is not well understood.(...)
Im Rahmen des Verbundes wird das KMU Incos Bote in den Modulen Exposition und Risikomanagement Beiträge liefern. Das Ziel des Gesamtprojektes ist es, eine harmonisierte Teststrategie, festgeschrieben in einem Leitfaden, für ein gefährdungsbasiertes Risikomanagement von anthropogenen Spurenstoffen zu erarbeiten. Im Modul Endokrine Wirkungen wird der Schwerpunkt des Teilprojektes liegen. Mit verschiedenen Varianten des rekombinierten Hefetests sollen - ergänzend zu Teilprojekt 12 - östrogene , androgene und progesteronartige Wirkungen von Trinkwasser-relevanten Einzelsubstanzen sowie in nativen, angereicherten und künstlich angereicherten Wasserproben nachgewiesen werden. Die Proben werden von Teilprojekt 1 und 2 zentral bereitgestellt. Das Teilprojekt dient der Adaptation des rekombinierten Hefesystems auf die spezifische Fragestellung und der Feststellung inwieweit dieses System für eine Testbatterie im Rahmen des GOW-Konzeptes geeignet ist. Ziel ist aber auch eine bessere toxikologische Bewertung neuer nur teilweise oder nicht bewertbarer Substanzen mit Trinkwasser-Relevanz zu ermöglichen. Arbeitsplan: Zunächst sollen Trinkwasser-relevante Einzelsubstanzen auf östrogene und androgene Wirkungen untersucht werden. Danach folgen komplexe Gemische sowie Extrakte. Abschließend ist die Zusammenfassung der Ergebnisse in einem Abschlussbericht und einer Publikation vorgesehen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 76 |
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|---|---|
| Chemische Verbindung | 8 |
| Förderprogramm | 68 |
| Gesetzestext | 2 |
| License | Count |
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