Das Projekt "Risikoabschaetzung von Umweltchemikalien. Pharmakokinetik und Biotransformation von 2,2',4,5'-Tetrachlorbiphenyl beim Huhn" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Staatliches Medizinal-, Lebensmittel- und Veterinäruntersuchungsamt Mittelhessen, Fachgebiet Messtechnik und Schadstoffuntersuchungen.Pharmakokinetische Eigenschaften, Verteilung und Ausmass der Biotransformation von 2,2',4,5'-Tetrachlorbiphenyl im Huhn wurden bestimmt. Das die Metaboliten dieses Chlorbiphenyls ueber Kot und Eier ausgeschieden werden, soll nach einer Neusynthese der 14C-markierten Substanz ((14C)-TCB) diese wiederum an Huehner verabreicht werden. Es ist geplant, ihre Metaboliten aus Kot und Eiern zu isolieren und ihre Struktur aufzuklaeren. Weiterhin soll geprueft werden, ob das mikrosomale Enzymsystem der Huehnerleber sowie isolierte Huehnerhepatocyten (14C)-TCB biotransformieren und welche Metaboliten gebildet werden. Im Rahmen dieser Experimente soll auch geklaert werden, ob (14C)-TCB an DNA und RNA der Huehnerleber bindet. Kann dies im in-vitro Experiment gezeigt werden, soll der entsprechende in-vivo Versuch durchgefuehrt werden, indem DNA und RNA aus der Leber von Huehnern isoliert werden, denen (14C)-TCB oral verabreicht wurde.
Das Projekt "Bilanzierung des Beitrags mikrobieller Biomasse zur Bildung refraktärer organischer Substanz im Boden mittels Isotopentracertechniken (Zellen, Zellbestandteile, CO2 und NH4)" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle, Sektion Sanierungsforschung.Beim mikrobiellen Umsatz von organischen Verbindungen wird ein beträchtlicher Anteil des Kohlenstoffs zunächst zum Aufbau von Biomasse durch Bakterien genutzt. Diese Biomasse unterliegt nach ihrem Absterben wieder einem Abbau durch andere Mikroorganismen. In diesem Prozess werden Fragmente der abgestorbenen Zellen entweder selbst wieder zum Substrat für andere Organismen oder direkt in der Bodenmatrix festgelegt. Damit tragen sie substanziell zur Bildung der organischen Bodensubstanz (SOM) bei. Im Rahmen der geplanten Arbeiten sollen vorwiegend durch Markierungsexperimente mit stabilen und radioaktiven Isotopen die mikrobiellen Umsatzraten und die Bildung von Huminstoffen aus bakterieller Biomasse und fraktionierten Zellbestandteilen wie auch aus mikrobiellen Mineralisationsprodukten wie CO2 und NH4 in Modellböden des Schwerpunktprogrammes detailliert untersucht werden. Dazu wird die Transformation isotopisch markierter Biomassebestandteile (14C; 13C; 15N) in Bodenbioreaktoren untersucht. Die festgelegten und umgewandelten Produkte der markierten Biomasse sollen in den verschiedenen Partikel- und Huminstofffraktionen des Bodens bilanziert und mit isotopenchemischen und strukturchemischen Methoden charakterisiert werden. Damit können der stoffliche Beitrag der Biomasse an der Bildung von Huminstoffen im Boden bilanziert und Konversionsfaktoren sowie Raten für die Stoffverteilung abgeschätzt werden. Ergebnisse aus ersten Versuchen lassen zudem auf einen signifikanten Einbau von Kohlenstoff aus CO2 in die SOM schließen. Daraus könnte sich eine Neubewertung von Tracerexperimenten zur Bildung von gebundene Resten aus Xenobiotika ergeben. Im zweiten Schritt sollen Methoden zur Ermittlung der Struktur und Funktionalität der festgelegten Biopolymere entwickelt werden. Besonderes Augenmerk wird auf die Festlegung von Zellwandbestandteilen, Strukturproteinen und Nukleinsäuren gelegt.
Das Projekt "Umgestaltung eines Wassereinzugsgebietes im Nationalpark Eifel von einem Fichtenwaldreinbestand zu einem standortgerechten Laubmischwald: Dynamik des Kohlenstoff- und Wasserhaushaltes; Heterogenität relevanter Standortfaktoren für die Waldentwicklung - Untersuchungen zum Wasser- und Stoffhaushalt kleiner bewaldeter Einzugsgebiete unter besonderer Berücksichtigung periglazialer Deckschichten (Natio" wird/wurde gefördert durch: RWTH Aachen University, Fachgruppe für Geowissenschaften und Geographie, Geographisches Institut, Lehrstuhl für Physische Geographie und Geoökologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: RWTH Aachen University, Fachgruppe für Geowissenschaften und Geographie, Geographisches Institut, Lehrstuhl für Physische Geographie und Geoökologie.Hintergrund: Dieses Projekt begleitet die Umgestaltung eines Fichtenwald-Reinbestandes im Nationalpark Eifel vom derzeitigen Ist-Zustand über eine Baumentnahme hin zu einem standortgerechten Laubmischwald. Der Stoffhaushalt (Kohlenstoff, Lösungsfracht, Schwebfracht, Bachgeschiebe und Wasser) sowie die ihn beeinflussenden Faktoren (Klima, Boden, Vegetation, Landnutzung) werden genauer untersucht. Erstmalig werden für dieses Gebiet im Rahmen dieses Projektes CO2-Kreisläufe quantifiziert und Maßnahmen zur Kohlenstoffreduktion beschrieben (durch das Institut für Chemie und Dynamik der Geosphäre - Institut 4: Agrosphäre (ICG-4)). Zudem sollen zu erwartende Veränderungen auf Stoff- und Wasserkreisläufe erfasst werden. Bestehende Datenlücken für die Mittelgebirge werden damit geschlossen (durch den Lehrstuhl für Physische Geographie und Geoökologie (PGG)). Fragestellungen: Aufgabe des Projektes wird sein, präzise Informationen zum Stoff- (u.a. Kohlendioxid, Nitrat, Phosphat, Ammonium) und Wasserkreislauf zu erhalten sowie die Bedeutung standortrelevanter Parameter (Klima, Boden, Vegetation, Landnutzung) bei der Entstehung eines standorttypischen Laubmischwaldes zu erfassen. Während der Umwandlung eines Fichtenreinbestandes zu einem Laubwald - mit Vergleichsuntersuchungen im Freiland (Wiese) - sollen verschiedene Stadien der Umwandlung untersucht werden. Die Ergebnisse werden neue und vor allem quantifizierbare Erkenntnisse zum CO2-Haushalt sowie zum Wasser- und Stoffkreislauf im Ökosystem Wald liefern; Grundbausteine für eine nachhaltige Landnutzung und der Reduzierung atmosphärischen CO2. Von der Arbeitsgruppe PGG und dem ICG-4 bearbeitete Fragestellungen: - Wie wirken sich Landnutzungsänderungen auf Stoff- und Wasserhaushalt aus? - Welche Auswirkungen hat der Klimawandel auf Wasser, Boden und Vegetation? - Wie wirken sich Rückkopplungsprozesse auf terrestrische Systeme aus? - Wie wirken sich großräumige Eingriffe aus? Ziele: Ziele des Lehrstuhls für Physische Geographie und Geoökologie sind insbesondere, in Kooperation mit dem ICG-4 Veränderungen des Kohlenstoff- und Wasserhaushaltes sowie der Nährstoffkreisläufe in Erwartung des absehbaren Klimawandels und der Maßnahmen zur CO2-Reduktion zu erfassen. Gesicherte Erkenntnisse in Bezug auf den Wasserhaushalt und die ihn beeinflussenden Größen in Mittelgebirgsräumen liegen bisher kaum vor. Hier schließt das Projekt eine Datenlücke. Die Rolle der Vegetation sowie der Böden (insbesondere die bodenbildenden periglazialen Deckschichten) sind hier von Bedeutung, da Prozesse der Stoffakkumulation, -umwandlung und -transport von diesen Parametern stark abhängig sind. Deckschichten haben mit ihren Mächtigkeiten und Ausprägungen einen starken Einfluss auf Sickerwasser, Grundwasserneubildung, Retention und Oberflächenabfluss. Zudem ist für die Kooperation mit dem ICG-4 die Betrachtung des Bodenwasserhaushaltes unerlässlich, um den CO2-Vorrat im Boden zu analysieren. Die Retentionskapazitäten der Böden werden präzi
Das Projekt "Biokonversion cellulosehaltiger Materialien" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hohenheim, Fakultät I Allgemeine und Angewandte Naturwissenschaften, Institut für Lebensmitteltechnologie.Die Kenntnisse ueber die Effektorwirkungen von Lactonen und Reduktionen bei der enzymatischen Cellulolyse sollen auf die Herstellung technischer Cellulosepraeparate angewendet werden. Letztere werden zur Verzuckerung cellulosehaltiger Abfaelle (u.a. Stroh, Altpapier, Obst- und Gemueseabfaelle) zwecks Gewinnung von Energietraegern (Methan, Aethanol) oder Biomasse (Protein) benoetigt.
Das Projekt "Sonderforschungsbereich (SFB) 990: Ökologische und sozioökonomische Funktionen tropischer Tieflandregenwald-Transformationssysteme (Sumatra, Indonesien), Teilprojekt B07: Funktionelle Mykorrhizadiversität längs eines tropischen Landnutzungsgradienten" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Göttingen, Büsgen-Institut, Abteilung Forstbotanik und Baumphysiologie.Wie Wurzeln mit ihrem assoziierten Pilzmikrobiom biogeochemische Kreisläufe in tropischen Ökosystemen beeinflussen, ist kaum verstanden. Unsere bisherigen Untersuchungen zeigten, dass die intensive Umwandlung tropischer Regenwälder in Gummibaum- und Ölpalmenplantagen verschiedene Eigenschaften der Wurzelgemeinschaft veränderte und dies mit Verlusten von Ökosystemfunktionen des Bodens korrelierte. Um kausale Verbindungen zwischen diesen Beobachtungen zu analysieren, soll der Einfluss von Laubstreuqualität, pflanzlichem Artenreichtum und ökologischen Bedingungen auf taxonomische und funktionelle Diversität des pilzlichen Wurzelmikrobioms experimentell untersucht werden.
Das Projekt "Die Erforschung des Delta-Endotoxins, ein von Bacillus Thurigiensis gebildetes Insektizid" wird/wurde ausgeführt durch: Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Mikrobiologisches Institut.Das Delta-Endotoxin von Bacillus Thuringiensis ist das einzige bakterielle Insektizid, das als Alternative zu synthetischen Isektiziden bei der Bekaempfung von Lepidopteren und gewissen Dipteren Verwendung findet. Erforscht wird die Art und Weise der Wirkung des Delta-Endotoxins. Wie das Toxin an die Zellen des Darmepithels, die den Angriffspunkt darstellen, bindet, welche Rezeptoren dabei benutzt werden und wie schliesslich die Zerstoerung der Zellen ablaeuft, ist die zentrale Fragestellung. Untersucht werden auch die Gruende, weshalb sich die Toxine verschiedener Bacillus Thuringiensis Varietaeten in ihrer Aktivitaet und in ihrem Wirtsspektrum unterscheiden.
Plant protection products, human and veterinary pharmaceuticals, biocides and other chemicals can reach surface waters during their life cycles, by direct or diffuse entry routes or because they are in completely removed during waste water treatment. These chemicals may have harmful consequences for environmental organisms and also constitute a risk for raw water contamination for drinking water production. It is therefore crucial to assess persistence of chemicals in laboratory experiments. To characterize persistence in surface waters two test guidelines are relevant: OECD Test Guideline 308 ("Aerobic and Anaerobic Transformation in Aquatic Sediment Systems"), which aims to derive information on biotransformation at a water-sediment interface, and OECD Test Guideline 309 ("Aerobic mineralization in surface water - Simulation biodegradation test"), which measures biotransformation in a pelagic water body. The aim of the project was to be better able to separate characterizing biotransformation from the process of sorption. For this purpose, modified test designs and alternative evaluation of kinetic data were explored. Veröffentlicht in Texte | 06/2023.
In Möweneiern von Nord- und Ostsee wurde von den drei Hauptdiastereomeren alpha-, beta- und gamma, die in technischem HBCD enthalten sind, nur alpha-HBCD nachgewiesen. Die Konzentrationen von beta- und gamma-HBCD bewegten sich im Bereich der Nachweisgrenze. An allen drei Standorten wurden im Jahr 2000 die höchsten Konzentrationen gemessen. Danach nahmen die HBCD-Gehalte signifikant ab. Hexabromcyclododecan (HBCD) gehört zur Gruppe der bromierten Flammschutzmittel. Technisches HBCD ist ein Gemisch aus verschiedenen Diastereomeren , die jeweils aus zwei Enantiomeren ((-)/(+)) bestehen. gamma-HBCD macht mit 75-89% den Hauptanteil aus, gefolgt von beta-HBCD mit 10-13% und alpha-HBCD mit 1-12%. HBCD wird z.B. in Wärmedämmplatten aus Polystyrolschaum aber auch in Gehäusen von Computern und Rückbeschichtungen von Textilien für Polstermöbel verwendet. Schon relativ geringe Mengen dieses hochwirksamen Flammschutzmittels reichen aus, um einen effektiven Schutz zu gewährleisten. Trotzdem sind Spuren von HBCD mittlerweile in allen Umweltkompartimenten nachweisbar. In der Umwelt wird HBCD nur schwer abgebaut und reichert sich stark in Organismen und im Nahrungsnetz an. Darüber hinaus ist es sehr toxisch für aquatische Organismen. Diese PBT-Eigenschaften ( Persistent , Bioakkumulierend und Toxisch) haben dazu geführt, dass HBCD im Rahmen der Chemikalienbewertung unter REACh als besonders besorgniserregender Stoff (SVHC - substance of very high concern) eingestuft wurde. Seine Aufnahme in Anhang 1 der Stockholmer Konvention wird derzeit diskutiert. Trotz seiner negativen Eigenschaften darf HBCD momentan noch verwendet werden, da keine gleichwertigen Alternativen zur Verfügung stehen. Die HBCD-produzierenden und weiterverarbeitenden Industrien haben jedoch in den letzten Jahren verschiedene Programme zur Kontrolle und Reduktion von HBCD Emissionen initiiert (z.B. VECAP - Voluntary Emissions Control Action Programme und SECURE - Self Enforced Control of Use to Reduce Emissions). Um einen Eindruck der HBCD-Belastung von Biota an deutschen Küsten zu gewinnen wurden Poolproben von Silbermöweneiern dreier Standorte in der Nord- und Ostsee im Rahmen eines retrospektiven Monitorings untersucht. In Silbermöweneiern von den beiden Nordseestandorten Trischen und Mellum schwankten die HBCD-Konzentrationen (Summe aller Diastereomere ) zwischen 13,8 und 74,8 ng/g Fett (Trischen) und 4,17-107 ng/g Fett (Mellum). Eier von der Ostseeinsel Heuwiese wiesen HBCD-Gesamtgehalte von 25,1- 98,7 ng/g Fett auf. Von den drei Hauptdiastereomeren in technischem HBCD wurde nur alpha-HBCD in allen Eiproben nachgewiesen. Die Konzentrationen von beta- und gamma-HBCD bewegten sich dagegen meist im Bereich der Nachweisgrenze. In allen Proben war die Konzentration von (-)-alpha-HBCD geringfügig höher als die von (+)-alpha-HBCD. Die zeitlichen Konzentrationsverläufe waren an allen drei Probenahmeflächen ähnlich: Bis zum Jahr 2000 stiegen die Konzentrationen an, danach ist eine deutliche Abnahme zu erkennen. Silbermöweneier aus Trischen wiesen zwischen 1988 und 2008 mittlere Konzentrationen von 7,7-41,1 ng/g Fett (-)-alpha-HBCD und 5,9-31,2 ng/g Fett (+)-alpha-HBCD auf. Nach 2000 nahmen die Gehalte signifikant ab und erreichten im Jahr 2008 Werte unterhalb der Ausgangsgehalte von 1988. Etwas höhere Belastungen fanden sich in Eiern aus Mellum. Hier lagen die Konzentrationen der beiden alpha-HBCD Enantiomere bei 2,1-66 ng/g Fett (-)-alpha-HBCD bzw. 1,7-40,8 ng/g Fett (+)-alpha-HCBD. Auch hier nahmen die Konzentrationen nach 2000 ab, die Abnahme war aber weniger ausgeprägt als in Trischen. Erst im Jahr 2008 waren die Konzentrationen auf etwa 50% der Werte von 2000 gesunken. Die mittlere Belastung von Möweneiern von der Ostseeinsel Heuwiese lag zwischen 1998 und 2008 bei 13,3-52,0 ng/g Fett (-)-alpha-HBCD und 11,6-44,7 ng/g Fett (+)-alpha-HBCD. Eine signifikante Abnahme zeigt sich hier nach 2002. Im Jahr 2008 lagen die Konzentrationen deutlich unterhalb der Werte von 1998. Obwohl in technischem HBCD gamma-HBCD dominiert, findet sich in Möweneiern fast ausschließlich alpha-HBCD. Dieser Befund bestätigt frühere Untersuchungen. Als mögliche Gründe werden drei Faktoren diskutiert: (1) eine bessere Bioverfügbarkeit von alpha-HBCD wegen seiner höheren Wasserlöslichkeit, (2) eine Biotransformation von gamma- und beta-HBCD zu alpha-HBCD und (3) eine rasche Metabolisierung von gamma- und beta-HBCD, so dass es zu einer Anreicherung des langsamer abbaubaren alpha-Diastereomers kommt. Die beobachtete Abnahme der HBCD-Belastung in Möweneiern an allen drei Umweltprobenbank-Standorten deutet darauf hin, dass die Maßnahmen zur Emissionsreduktion greifen und/oder dass der Verbrauch von HBCD in den letzten Jahren rückläufig ist. Aktualisiert am: 12.01.2022 Datenrecherche Datenrecherche Datenrecherche Datenrecherche Datenrecherche
Während der vergangenen Dekade wurden immer mehr Arzneimittelwirkstoffe in der aquatischen Umwelt detektiert und das damit verbundene Risikopotenzial für die aquatischen Lebensgemeinschaften stellt ein drängendes Problem dar. Obwohl viele Arzneimittelwirkstoffe durch die konventionelle Abwasserreinigung zumindest teilweise durch Sorption und Biotransformation entfernt werden, führt eine quasi kontinuierliche Einleitung von Arzneimittelresten zu einer so genannten "Pseudo-Persistenz". Des Weiteren weisen manche Metabolite und Transformationsprodukte eine ähnliche oder sogar höhere Wirkung auf als die medizinischen Ausgangsstoffe. Daher wäre eine höhere Priorisierung von Arzneimittelwirkstoffen sowie deren Metabolite und Transformationsprodukte (AMT) als Umweltkontaminanten in der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) und der deutschen Oberflächenwasserverordnung (OGewV) begrüßenswert. Die analytische Bestimmung erfolgt zurzeit hauptsächlich in der Wasserphase, wobei nur wenige standardisierte Methoden existieren. Die physikochemischen Eigenschaften mancher Wirkstoffe lassen eine Akkumulation an Sediment, Schwebstoffen und in Biota vermuten, so dass diese Matrices interessante Alternativen zur Wasserphase darstellen. Das Ziel des Projekts war die Entwicklung, Optimierung, Validierung und Bewertung von Quantifizierungsmethoden für AMT in verschiedenen Umweltmatrices (Wasser, Sediment, Schwebstoff und Biota). Mit Hilfe der entwickelten Methoden wurde das Vorkommen und die Verteilung ausgewählter AMT in Wasser, Sediment, Schwebstoff und Biota von unterschiedlichen Standorten untersucht. Des Weiteren wurden mit Zeitreihen der Umweltprobenbank das Potential der neuen Methoden für die Gewässerüberwachung demonstriert. Aus den gesammelten Erkenntnissen wurden Empfehlungen für ein optimiertes Monitoring von AMT mit verschiedenen physikochemischen Eigenschaften in Oberflächengewässern abgeleitet. Quelle: Forschungsbericht
The article A Critical Review of Bioaccumulation and Biotransformation of Organic Chemicals in Birds, was originally published electronically on the publisher's Internet portal on 9 April 2021 without open access. With the author(s) decision to opt for Open Choice the copyright of the article changed on 25 July 2022 to © The Author(s) 2022 and the article is forthwith distributed under a Creative Commons Attribution. Open Access This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License, which permits use, sharing, adaptation, distribution and reproduction in any medium or format, as long as you give appropriate credit to the original author(s) and the source, provide a link to the Creative Commons licence, and indicate if changes were made. The images or other third party material in this article are included in the article's Creative Commons licence, unless indicated otherwise in a credit line to the material. If material is not included in the article's Creative Commons licence and your intended use is not permitted by statutory regulation or exceeds the permitted use, you will need to obtain permission directly from the copyright holder. To view a copy of this licence, visithttp:// creat iveco mmons. org/ licen ses/ by/4. 0/. The original article has been revised due to retrospective Open access order. © The Author(s), under exclusive license to Springer Nature Switzerland AG 2022. © Elsevier 2022
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