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Analyse et manipulation de voies cataboliques et construction de nouvelles voies au moyen du genie genetique (FRA)

Etude genetique et biochimique des voies de degradation de composes aromatiques divers par les bacteries Pseudomonas. Parmi ces composes sont inclus des produits naturels et xenobiotiques comme le toluene et les hydrocarbures aromatiques derives, le naphthalene et ses derives chlores et sulfones, le benzoate et le phenoxyacetate chlores ainsi que des nitro- et chloroanilines. Les informations obtenues sont utilisees dans la determination de strategies experimentales, basees sur le clonage genetique et la manipulation de genes, en vue de la construction de nouvelles voies hybrides de degradation de composes recalcitrants et/ou toxiques produits par l'industrie. (FRA)

Ueberpruefung der Durchfuehrbarkeit von Pruefungsvorschriften und der Aussagekraft der Stufe 1 und 2 des Chemikaliengesetzes

Im Rahmen eines F+E-Vorhabens des UBA wurden die Pruefrichtlinien der Stufe I und II des Chemikalien-Gesetzes auf ihre Durchfuehrbarkeit und die Aussagekraft der Ergebnisse mit den Chemikalien Trichlorethylen und Hexachlorbenzol geprueft. Als zusaetzliche Chemikalien fuer die Pruefrichtlinie zur biologischen Abbaubarkeit wurden 4-Chloranilin, 2.4.6-Trichlorphenol, 4-Nitrophenol und 4-Naphthalin-1.5-disulfonsaeure gewaehlt. Die Durchfuehrbarkeit streng nach Pruefrichtlinien war nicht in jedem Fall moeglich. Die bei Durchfuehrbarkeit der Pruefungen erhaltenen Testergebnisse lassen eine Aussage ueber das voraussichtliche Verhalten der Chemikalien in der Umwelt bei Beruecksichtigung der physikalischen Eigenschaft zu.

Verhalten und Nebenwirkungen von Herbiziden und Metaboliten im Oekosystem Boden

Bei der Umweltbelastung durch Anwendung von Herbiziden spielt das Verhalten von Metaboliten im Boden eine Rolle. Chloraniline und Chlorphenole sind die Hauptvertreter. Der Abbau dieser Substanzen im Boden und deren Verfuegbarkeit fuer die Pflanze wird verfolgt.

Rueckstandsanalytik von substituierten Anilinen in Oberflaechen- und Trinkwasser

Fuer die substituierten Aniline als moegliche Metaboliten von Phenylharnstoff-Herbiziden wird die Analytik entwickelt, mit der das Verhalten von Rueckstaenden bei der Gewinnung von Trinkwasser aus Oberflaechenwasser untersucht wird.

Regelung des Abbaus von Substanzpaaren in kontinuierlichen Kulturen von Pseudomonaden

Die Untersuchungen haben zum Ziel, den simultanen Abbau von binaeren Gemischen organischer Substrate (Substanzpaare) zu quantifizieren und kausalanalytisch zu interpretieren. Aus der Tatsache, dass verschiedene Organismen den Abbau von Substanzpaaren unterschiedlich Regeln, werden Gruende fuer das Entstehen oekologischer Nischen abgeleitet. Kontinuierliche Kulturen mit Pestizidmetaboliten (Chloraniline) sollen die Frage klaeren helfen, ob und in welchem Umfang Xenobiotika die sie abbauenden Enzyme induzieren koennen. Von solchen Untersuchungen wird ein Beitrag zur Persistenz dieser Substanzen in der Umwelt erwartet.

Gutachten 'Entwicklung einer Risikominderungsstrategie fuer die Bereiche 'Herstellung von 3,4 Dichloranilin' und 'Anwendung von Diuron als Totalherbizid''

Verhalten von zellwandgebundenen Herbizidrueckstaenden im System Boden/Kulturpflanze

In behandelten Pflanzen sind neben Wirkstoffrestmengen und freien Metaboliten haeufig loesliche und unloesliche Konjugate als Rueckstanende enthalten. Da Pflanzen keine wirksamen Ausscheidungsorgane besitzen, verbleiben diese Fremdstoffe solange im pflanzlichen Gewebe, bis die rueckstandshaltigen Teile von Tieren oder Menschen verzehrt oder von Mikroorganismen zersetzt werden. Die Frage ist, ob bei diesen Prozessen zellwandgebundene Rueckstaende chemischer Wirkstoffe bioverfuegbar, d.h. gespalten werden und welche Auswirkungen die Folgeprodukte auf Boden, Pflanze, Tier und Menschen haben. Zur Klaerung dieser Fragen werden Biotestversuche mit Welschem Weidelgras sowie Zellwandfraktionierungen durchgefuehrt. Als Pruefsubstanzen dienen verschiedene Chloraniline und 2,4-Dichlorphenol. Die Herstellung pflanzengebundener Rueckstaende erfolgt mit Hilfe pflanzlicher Zellsuspensionskulturen von Tomate und Mais. Als Versuchsboeden werden zwei Parabraunerden verwendet, die sich hinsichtlich der mirkrobiellen Aktivitaet sowie in ihrem Gehalt an organischer Substanz unterscheiden.

Entwicklung einer chlorfreien Synthese von Paraphenetedin (PPTN)

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Derzeit wird Paraphenetidin nach dem Stand der Technik über chlororganische Verbindungen hergestellt. Insbesondere das Zwischenprodukt Chloranilin ist extrem toxisch. Über die unterschiedlichsten Produkte gelangt Paraphenetidin global in die Umwelt und über die Nahrungsmittelkette in den Menschen. Zur Minimierung der Umweltbelastung und zur Erhöhung der Arbeitssicherheit durch Vermeidung chlorhaltiger Produkte soll eine chlorfreie Synthese von Paraphenetidin entwickelt werden. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Im Labor wurde eine Grundlagenentwicklung durchgeführt. Nacheinander wurden entsprechend einer Versuchsmatrix die reaktionsbestimmenden Parameter auf ihren Einfluss geprüft. Optimiert wurden folgende Parameter: Einfluss der Wassermenge, Temperatur, pH-Wert, Zugabereihenfolge der Rohstoffe, Einsatz von Katalysatoren sowie die Beschaffenheit des Zinkstaubes hinsichtlich Korngrößenverteilung und Bleidotierung. Weiterhin wurde in mannigfaltigen analytischen Versuchen eine gaschromatographische Methode zur quantitativen Bestimmung der Ziel- und Nebenprodukte entwickelt. Fazit: Für eine wirtschaftliche Synthese von Paraphenetidin mit der entwickelten zweistufigen Reaktion ist die Selektivität beider Reaktionsstufen zu niedrig. Jedoch besitzt die Zweistufensynthese mit der Isolierung von N-Phenylyhydroxylamin eindeutigen Modellcharakter, da verschiedenste Nukleophile zu Anilinderivaten umgelagert werden können. Interessant ist diese Reaktion für hochpreissiege Derivate.

Entwicklung eines Tests am Krallenfrosch auf embryotoxische/teratogene Wirkungen von Stoffen fuer das Chemikaliengesetz

Die Testbedingungen zur Erfassung teratogener und embryotoxischer Effekte von Umweltchemikalien an Krallenfroeschen wurden im Hinblick auf eine Verwendung in der zweiten Stufe des Chemikaliengesetzes standardisiert. Zudem wurden fuenf Chemikalien (p-Chloranilin, Anilin, Kaliumdichromat, Na-Dodecylsulfonsaeure und Phenol) auf ihre teratogene und embryotoxische Wirkung auf Embryonen und Larven des Krallenfroschs hin untersucht.

Ueberpruefung der Durchfuehrbarkeit von Pruefungsvorschriften und der Aussagekraft der Stufe 1 und 2 des ChemG

An den Testsubstanzen 2,4,6-Trichlorphenol und 4-Chloranilin wurden nachstehende Pruefungen der Stufe 1 und 2 des Chemikaliengesetzes vorgenommen: Wachstumshemmung an einer Gruenalgenart; Erweiterte Pruefung auf Daphnientoxizitaet; Erweiterte Pruefung auf Fischtoxizitaet; Wirkungen auf eine Regenwurmart; Wirkungen auf eine hoehere Pflanzenart; Bioakkumulation; Erweiterte Pruefung auf biotische Abbaubarkeit; Pruefung der Adsorption/Desorption. Die in den vorgegebenen Pruefrichtlinien festgelegten Methoden erwiesen sind bei beiden Testsubstanzen im Prinzip als anwendbar, wobei jedoch bei den Bioakkumulationsversuchen fuer die Ausarbeitung der Analysenmethoden im Fisch ein unerwartet hoher Zeit- und Kostenaufwand anfiel. Bei einigen Pruefungen waren Abweichungen von den vorgegebenen Pruefmethoden erforderlich. Aus den bei der Durchfuehrung gewonnenen Erfahrungen ergeben sich eine Reihe von Verbesserungsvorschlaegen, die bei der weiteren Methodenentwicklung beruecksichtigt werden sollten.

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