Aufgrund seiner hormonähnlichen Wirkung im Menschen und anderen Organismen ist der Einsatz von Bisphenol A mit Umwelt- und Gesundheitsrisiken verbunden. Das Ziel des Projektes war es BPA-Substitutionskandidaten, deren Verwendungsmuster wahrscheinlich zu einem Eintrag in die Umwelt führen kann, zu recherchieren (44 Stoffe), vorhandene Literaturdaten auszuwerten und für identifizierte Datenlücken Tests auf in vitro Ebene durchzuführen. So wurden 26 Substanzen auf ihre östrogene und androgene Wirkung getestet. Bei 43 Substanzen besteht nach Recherche und Tests ein Anfangsverdacht auf ED-Wirkungen (33) oder die Datenlücken konnten nicht geschlossen werden (10). Die Ergebnisse werden in den europäischen Prozess zur Regulierung der Stoffgruppe der Bisphenole eingebracht. Veröffentlicht in Texte | 123/2019.
Johanniskraut gehört zu den bedeutendsten Medizinalpflanzen im deutschen Anbau. Die wichtigste Anwendung liegt in der Behandlung von leichten bis mittelschweren Depressionen. Kürzlich wurde eine neue Anwendungsmöglichkeit für Johanniskraut entdeckt: Johanniskrautextrakte zeigen eine signifikante Wirkung bei der Behandlung gegen Alzheimer Demenz. Diese Wirkung scheint jedoch unabhängig von Hypericin zu sein, einer der Hauptwirkstoffe des Johanniskrautsextrakts. Ein hoher Gehalt dieses Wirkstoffs war bisher ein Zuchtziel in der Johanniskraut-Züchtung. Die Züchtung von Johanniskraut wird durch seine fakultativ apomiktische Befruchtung erschwert, neue Eigenschaften können nicht konventionell über Kreuzungen eingebracht werden. Apomiktische Linien sind sehr heterogen, rezessive Allele sind für die konventionelle Züchtung nicht oder nur schwer nutzbar. Das Ziel des Projektvorhabens ist die Etablierung eines Systems zur Herstellung von haploiden bzw. doppelhaploiden (DH) Johanniskrautlinien. In homozygoten, doppelhaploiden Pflanzen können jedoch rezessive Allele zur Ausprägung gebracht werden, die phänotypische Variabilität wird dadurch erheblich erhöht. Dies ist eine Voraussetzung für die beschleunigte Züchtung von Johanniskrautsorten, die als Rohstoff speziell für eine Anwendung gegen Demenz geeignet sind. Zudem sind die über DH-Technik erzeugten homozygoten Linien wertvolle Forschungsobjekte für die Untersuchung des Befruchtungsverhaltens bei Johanniskraut. - Bestimmung der Kompetenz zur androgenen Embryogenese aus einem Sortiment von Genotypen - Etablierung eines Genotypen-übergreifenden Protokolls zur Herstellung von haploiden- und doppelhaploiden Johanniskraut-Linien - Produktion von haploiden - und DH-Linien verschiedener Genotypen - Analyse der Ploidiestufen und der Inhaltsstoffe - Bestimmung des Befruchtungstyps der produzierten Linien - Bereitstellung von Basismaterial für die Johanniskraut-Züchtung hinsichtlich der Anwendung gegen Alzheimer Demenz.
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)
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.
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.
Das Vorhaben verfolgt vier Ziele: 1. Eine innovative Kombination ökotoxikologischer mit chemisch-analytischer Methodik sowie die enge Verknüpfung von in-vitro mit in-vivo-Testverfahren bei der Identifizierung toxikophorvermittelter Effekte in Abwasserfraktionen. 2. Generelle Ermittlung von Schadwirkungen neuer Problemstoffe im Wasserkreislauf. 3. Überprüfung der Effektivität erweiterter technischer Aufbereitungsverfahren und technischer Maßnahmen in der Abwasseraufbereitung. 4. Entwicklung innovativer Ansätze zur Gefährdungsbewertung von Problemstoffen im Wasserkreislauf durch Korrelation ökotoxikologischer Wirkmuster mit chemischen Summenparametern. Arbeitsplanung: Mit sieben in-vitro-Testverfahren für gen- und zytotoxische, dioxinähnliche, androgene und antiandrogene Wirkpotentiale sowie einem in-vivo Test (Potamopyrgus antipodarum) zu reproduktionstoxischen Wirkungen werden Wasserproben aus dem Donauried, technisch unterschiedlich aufbereiteten Abwasserströmen der Versuchskläranlage der TUDa sowie Abwasserproben aus Simulationsversuchen zur Fraktionierung toxikophorer Molekülstrukturen der BfG analysiert. Eine Auswahl aus der Gesamtzahl von ca. 2500 zur Testung vorgeschlagenen Proben der Partner TUDa, LW und BfG wird nach Abstimmung und Priorisierung mit allen an AP2 beteiligten Partnern untersucht.
Problemstellung und Ziel: In vielen Bereichen der Deutschen Küste führt eine zunehmende Verschlickung von Häfen, Hafenzufahrten und Teilabschnitten der Ästuare zu hohen Unterhaltungskosten. Besonders in strömungsberuhigten Zonen akkumuliert der Schlick und konsolidiert letztendlich. Diese konsolidierten Schlickschichten sind nur mit hohem Aufwand zu mobilisieren oder abzutragen. Fragestellungen des Suspensionstransports werden mit hydrodynamischen numerischen Modellverfahren untersucht. Die derzeitig etablierten und erprobten Modellverfahren sind jedoch kaum in der Lage die Dynamik von Flüssigschlick (fluid mud, hochkonzentrierte Schlicksuspension) zu simulieren. Dies begründet sich in den besonderen rheologischen Eigenschaften von Flüssigschlick. Das Fließverhalten von Flüssigschlick entspricht nicht einem Newtonschen Fluid, wie Klarwasser. Jedoch basieren die hydrodynamischen numerischen Modelle in der Regel auf diesem Ansatz. In diesem Forschungsprojekt soll daher ein bestehendes und bewährtes hydrodynamisches Modellverfahren für die Simulation von Flüssigschlick erweitert werden. Bedeutung für die WSV: Mit Hilfe des Verfahrens MudSim sollen zukünftig erforderliche Maßnahmen auch in ihrer Wirkung auf Schlicktransport und Schlickakkumulation untersucht werden können, um Bau- und Unterhaltungsmaßnahmen im Hinblick auf die Minimierung dieser Prozesse ausrichten zu können. Zudem sollen hiermit bestehende und zukünftige Managementstrategien zur Umlagerung und Unterbringung hoch konzentrierter Schlicksuspensionen und konsolidierter Schlicke verbessert werden. Untersuchungsmethoden: Grundlegend für die Entwicklung neuer Methoden zur numerischen Simulation von Flüssigschlick sind die Erforschung rheologischer Eigenschaften und die Bestimmung der charakterisierenden Parameter zur Beschreibung von Flüssigschlick. Einer der wichtigsten charakterisierenden Parameter für das Verhalten von Flüssigschlick ist der Feststoffgehalt, bzw. die dazu proportionale Dichte. Dieser Parameter wird für die numerische Modellierung genutzt, indem der Wasserkörper und die Schlicksuspension in Schichten gleicher Dichte unter Annahme einer stabilen Schichtung unterteilt werden. Diese Schichten gleicher Dichte, Isopyknen, bilden die vertikale Diskretisierung im Modell. Jeder Isopykne wird ein bestimmtes rheologisches Verhalten (Newtonsches, nicht-Newtonsches Fluid) zugeordnet. Der konzeptionelle isopyknische Modellansatz ist besonders für die Modellierung stark geschichteter Strömungen geeignet. Das isopyknische Modell ist um die entscheidenden Transportprozesse wie Deposition, Konsolidierung, Entrainment und Fluidisierung sowie um rheologische Ansätze für Schlicksuspensionen zu erweitern. Die Rheologie von Flüssigschlick wird über den Spannungstensor im Modell realisiert. Durch rheometrische Laboruntersuchurigen werden Zusammenhänge von Schubspannung und Scherrate sowie Viskosität und Scherrate in Abhängigkeit von der Suspensionskonzentration ermittelt. usw.
In diesem Projekt sollen die Wirkungen des UV Filters BP4 auf die hormonelle Aktivität in Fischen untersucht werden. Insbesondere sollen Veränderungen der Expression von estrogen-relevanten Genen (Estrogenrezeptor, Vittelogenin) und androgen-regulierten Genen (Androgenrezeptor) sowie von weiteren Genen untersucht werden. Analysen von Flusswasserproben und biologischen Proben (Makroinvertebraten, Fische und Kormoranen) hatten gezeigt, dass BP4 in Umweltproben häufig auftritt. Ökotoxikologisch ist diese Stoff jedoch bisher noch nicht untersucht worden.
Hydrothermal activity at mid-oceanic ridges is an important factor for the heat and mass transfer between the mantle and the ocean. Little information is available on the life-span of hydrothermal systems, their temporal variability or changes of the chemistry of hydrothermal solutions with time. Based on age determinations of hydrothermal deposits by means of natural radionuclides, the duration and periodicity of hydrothermal activity shall be investigated in the Logatchev field and, for the first time, in hydrothermal fields at 15 degree N at the Mid-Atlantic Ridge, which are due to serpentinization of ultramafic rocks. Based on the geochemistry and the ages of the hydrothermal deposits information on the variability of the hydrothermal fluids during the geological past will be obtained. The importance of the residence time of hydrothermal fluids in the crust for their chemical composition will be investigated for the different fluids venting at the Logatchev field. These studies are based on sampling of fluids and hydrothermal precipitates which will be conducted during the FS Meteor cruise M60/3 along the Mid-Atlantic Ridge between 14 degree 45 N and 15 degree 05 N.
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