Das Projekt "Effekttracking organischer Mikroverunreinigungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Gewässerkunde durchgeführt. Veranlassung Mit der sogenannten ‘effektdirigierten Analytik’ sollen Substanzen, die möglicherweise schädliche Wirkungen auf Mensch und Umwelt haben, in komplexen Umweltproben wie z.B. Abwasser identifiziert werden. Grundsätzlich wird dies durch eine chemische Trennung der Probe und eine Testung der gewonnenen Fraktionen auf Schadwirkungen mit einer sich anschließenden chemischen Analytik erreicht. Vor diesem Hintergrund arbeiten die Hebrew University Jerusalem und die BfG gemeinsam an der Entwicklung neuartiger Werkzeuge zum Nachweis von Schadstoffen in der Umwelt. Die Grundidee besteht in einer direkten Kopplung von Dünnschichtchromatographie mit biologischen und chemischen Nachweismethoden. Durch die Nutzung spezifischer biologischer Verfahren z.B. zur Erkennung hormonell aktiver Substanzen werden alle Stoffe in einer Probe erkannt, die diese, in der Umwelt unerwünschte, Eigenschaft haben - dies schließt z.B. unbekannte Umwandlungsprodukte mit entsprechender biologischer Wirkung mit ein. Die so nachgewiesenen Substanzen können anschließend durch chemische Methoden identifiziert werden. Ziele Es wird ein Ansatz entwickelt, die Quellen und die Verteilung von Mikroverunreinigungen - basierend auf einer Analyse biologischer Wirkungen in direkter Kopplung mit chemischen Trennverfahren - zu charakterisieren. - Etablierung von Verfahren zur Detektion von adversen Endpunkten auf der Oberfläche von Dünnschichtplatten (z.B. östrogene, androgenegentoxische und dioxinähnliche Wirkungen). - Entwicklung neuer Sensorstämme zur parallelen Detektion mehrerer der oben genannten Endpunkte - Entwicklung massenspektrometrischer Verfahren zur nach-dünnschichtchromatographischen Trennung Durch den Menschen wird eine Vielzahl von Substanzen - beabsichtigt und unbeabsichtigt - in die Umwelt eingetragen. Eine umfassende Überwachung eingetragener Verbindungen durch eine gezielte chemische Analyse ist nicht möglich, nicht zuletzt, weil Stoffe in der Umwelt verschiedensten Umwandlungsprozessen unterliegen. Dadurch können unbekannte Umwandlungsprodukte entstehen, die sich den gängigen Messmethoden entziehen, aber durchaus nachteilige Auswirkungen auf Mensch und Umwelt haben können. Verfolgung von Effekten subterraner organischer Mikroverunreinigungen Durch den Menschen wird eine Vielzahl von chemischen Stoffen freigesetzt, die für Mensch und Umwelt schädlich sein können. Meist ist aber nur ein geringer Anteil dieser schädlichen Stoffe bekannt. In dem Projekt werden daher Verfahren zur Erkennung unbekannter Schadstoffe entwickelt.
Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zweckverband Landeswasserversorgung, Betriebs- und Forschungslabor durchgeführt. In der Gesamtvorhabensbeschreibung sind die Punkte Gesamtziel, Stand der Wissenschaft und Technik, gemeinsamer Arbeits-, Zeit- und Ressourcenplan sowie Zuordnung der Zuständigkeiten und übergeordnete Verwertungsstrategie für den Verbund beschrieben. AP 5.1: Methodenentwicklung (0,3 wiss. Mitarbeiter, 0,4 CTA x) - Basierend auf der bisherigen WBA/TLC-Methode mit AChE-Detektion soll durch Modifikation der TLC-Platte die Empfindlichkeit auf kleiner als 100 ng/L gesteigert werden. - Zur Verbesserung der Trennleistung der HPTLC soll eine zweidimensionale WBA/TLC entwickelt werden. - Weiterentwicklung und Erprobung des bestehenden Auswerteverfahrens sowie Durchführung der Validierung von WBA mit TLC. - Entwicklung einer Methode zum Nachweis von Substanzen, die erst nach metabolischer Aktivierung die AChE hemmen. - Optimierung der Kopplung mit der LC-HRMS anhand der Wiederfindungsrate und Minimierung des Blindwertes. AP 5.2: Monitoring (0,2 wiss. Mitarbeiter, 0,4 CTA x) - Monitoring von verschiedenen Wässern aus dem Wasserkreislauf. - Untersuchung auf Transformationsprodukte von bekannten AChE-Inhibitoren durch technische Prozesse der Trinkwassergewinnung. AP 5.3: Korrelation TLC-AChE mit TP 6 (0,5 wiss. Mitarbeiter x) - Korrelation mit den Ergebnissen aus dem TP 6 Monitoring-2 zum Einsatz in der WBA im Hinblick darauf, ob mit beiden Untersuchungsmethoden der Teilprojekte 5 und 6 vergleichbare Aussagen zur AChE-Aktivität getroffen werden können. AP 5.4: Qualitätskontrolle Referenzmaterial (0,2 CTA x) - Referenzmaterialien von Projektpartner sollen anhand ihrer AChE-Hemmung auf ihre Reinheit geprüft werden. M1: Vorliegen einer validierten Methode als Standardarbeitsvorschrift M2: Vorliegen der Ergebnisse des Monitorings M3: Vergleichendes Bewertungskonzept der Ergebnisse TP 5 und TP 6 M4: Vorliegen der Ergebnisse der Reinheitsüberprüfung der Standards (x Anteil der jeweiligen Gesamtpersonenmonate).
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Lebensmittelchemie durchgeführt. Aim: Valorisation of side-streams of the Citrus industry using the genetic diversity of monokarya from the basidiomycete Pleurotus sapidus. The genetic diversity of the basidiospores of Pleurotus sapidus (MKs) obtained from two dikaryotic strains of P. sapidus (Dk421 and Dk3174) will be exploited. Mks with high growth rate on milled Citrus peel, pulp and seed of orange, tangerine, lemon will be selected and grown as solid state and submerged fermentation (SF). Metabolites will be extracted and evaluated for biological activities. Samples before and after the fungal transformation taken from SSF and SF cultures will be analysed. Rapid product analyses using TLC and established coupled HPLC-DAD-ELSD will focus on the most promising strains. Specific targets are flavonoids with an increased number of hydroxyl groups on the B-ring, unsaturated carbonyls and terpenoids from the oxo-functionalisation of limonene, citronellal and farnesene isomers. High resolution and multi-dimensional GC-MS and multireaction monitoring (varying MS collision energies) will be used. Extracts from various strain/culture combinations (SSF or SF) will be lyophilized. One fraction of each sample will be tested for its biopesticide action, and another one for its quality as a feed supplement. SSF will be carried out in a rotary drum solid-substrate fermentation system. The project is comprised of seven major work packages: 1. Generation and selection of the monokaryons (CITER) 2. Growth of the monokaryons (CITER) 3. Selection of the optimal culture conditions to obtain bioactive compounds using the selected Mk form step 2. (CITER, LUH, JLU, JUB) 4. Analytical evaluation of the biotransformation/conversion products (LUH, JLU) 5. Automated screening of Mks by chiral GC-GC (JLU) 6. Bioactivity test of crude extracts obtained from SSF and SF (IMBIV, IIB) 7. Bioprocess design and scale-up (JLU, JUB).
Das Projekt "TREES: Umfassende Detektion biologisch aktiver organischer Mikroverunreinigungen in UmwelTeilprojekt roben mittels einer direkten Kopplung zwischen chromatographischer Trennung und biologischem Wirktest mit paralleler massenspektrometrischer Substanzcharakterisierung (Deutsch-Israelische Wassertechnologie-Kooperation)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Gewässerkunde durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer kosteneffektiven, schnellen und robusten analytischen Methode für eine umfassende Charakterisierung subterran vorkommender organischer Mikroverunreinigungen und deren Transformationsprodukten. Der methodische Ansatz basiert auf einer direkten Kopplung zwischen dünnschichtchromatographischer Substanztrennung und einer Batterie von biologischen Wirktesten und ist daher effektgeleitet und damit unmittelbar auf umweltrelevante Substanzen fokussiert. Parallel zur Erfassung der Schadwirkungen erfolgt die massenspektrometrische Charakterisierung biologisch aktiver Substanzen nach Oberflächenelution. Auf der Grundlage der erhobenen Daten wird ein probenspezifischer chemischer und biologischer Fingerabdruck als Grundlage für eine Gefahrenidentifikation und erste Risikobewertung generiert. Die im Rahmen des Projektes zu entwickelnden werden validiert und auf Realproben aus den Bereichen Grundwasser, Grubenwasser und Deponiesickerwasser angewendet. Vom israelischen Projektpartner werden mikrobielle Teststämme entwickelt und in Richtung einer multiparallelen Effektdetektion optimiert. Die im Rahmen des Projektes durch die BfG zu bearbeitenden Arbeitspakete gliedern sich folgendermaßen: AP 1: Kombination von HPTLC mit mikrobiellen Biotestverfahren AP 2: Entwicklung massenspektrometrischer Verfahren zur Analyse organischer Mikroverunreinigungen nach Dünnschicht-chromatographie AP 3: Methodencharakterisierung und Validierung anhand von Standards und dotierten Realproben AP 4: Anwendung der validierten Methoden auf Realproben (Deponiesickerwässer 'Chiria'/Israel sowie Deponien des Ruhrverbandes in NRW/Deutschland sowie Grundwasser- und Grubenwasserproben Saarland/Deutschland).
Das Projekt "BioEconomy international 2014 - Identifizierung von Enzymen für den Abbau von Xyloglucan in Biomasse und Entwicklung der heterologen Produktion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Botanik und Mikrobiologie, Lehrstuhl für Mikrobiologie durchgeführt. Das Xyloglucan (XG) der Hemicellulose von Pflanzen ist ein häufiges, komplex verzweigtes Polysaccharid und eine wertvolle Zuckerquelle für die Biotechnologie. Sein Abbau setzt die Anwesenheit einer Reihe von verschiedenartigen Enzymen voraus, deren Identitäten und Aktivitäten aufgeklärt werden. Durch die Durchmusterung thermophiler Organismen mit bekannter Genomsequenz auf effizienten XG-Abbau und Klonieren ausgesuchter, potentiell am Abbau beteiligter Gene wird in vitro eine rekombinante kooperative Enzym-Toolbox für den vollständigen Abbau von XG zusammengestellt. Die Bestimmung der Substratspezifitäten und Charakterisierung der Enzyme erfolgt mit Hilfe eines colorimetrischen Aktivitätsassays, die Produktanalyse wird mit Dünnschichtchromatographie und HPLC/HPAEC durchgeführt. Parallel wird durch die Entwicklung eines neuen Vektorsystems, das mit einem selektierbaren Marker, einem regulierbaren Promotor und weiteren Hilfsfunktionen ausgestattet ist, die Voraussetzung für eine effiziente rekombinante Produktion der enzymatischen Komponenten in einem bakteriellen Expressionswirt erarbeitet. Die Eignung des Vektorsystems für industrielle Produktionsbedingungen wird anhand eines Beispiel-Gens in einem anderen Projekt (FKZ: 031A555, Dr. Schwarz) optimierten bakteriellen Produktionswirt getestet und dann zur Produktion der ausgewählten Xyloglucanase-Genen verwendet. Die Ergebnisse werden mit den im russischen Parallelprojekt produzierten Oligosacchariden aus pilzlichen Enzymen verglichen und gemeinsam analysiert.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsinstitut Bioaktive Polymersysteme biopos e.V. Forschungsstandort Teltow-Seehof durchgeführt. 1. Vorhabenziel Biopos wird am WP2 des Verbundprojektes teilnehmen. Vorbehandelte Holz-Proben von Eucalyptus und Pappel werden durch enzymatische Hydrolyse charakterisiert und in monomere Kohlenhydrate umgewandelt. 2. Arbeitsplanung Nach Vorbehandlung der LCF-Rohstoffe werden die Einzelzucker (C-5, C-6) mittels enzymatischer Hydrolyse hergestellt und mittels DC und HPLC charakterisiert. Nach der quantitativen Auswertung der erhaltenen isolierten C-5 und C6-Zucker-Gemische werden diese entsprechend der quantifizierten Einzelzucker mit entsprechenden Hefe-Stämmen zu Ethanol fermentiert. Dazu werden Hefen verwendet, die sowohl C-5 als auch C-6 Zucker umsetzen (Saccharomyces cerevisiae zur Fermentation von Glucose and Pichia stipitis zur Fermentation von Xylose). Die Hefe-Stämme werden während der Projektzeit im FI Biopos e. V. kultiviert, so dass eine Fermentation zu Ethanol kontinuierlich möglich ist. Die Ausbeuten an Ethanol werden mittels HPLC (Quantifizierung) und Ermittlung der Gewichtsabnahme (CO2-Bildung) sowie voluminetrisch (CO2-Quantifizierung) bestimmt.
Das Projekt "ForMaT2: Innovationslabor - Modifiziertes und Recyceltes Polytetrafluorethylen (MoRe PTFE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung marktrelevanter Hochleistungsschmierstoffe und Hochleistungskunststoffe auf der Basis von chemisch gekoppelten PTFE-Mikropulvern, die aus funktionalisierten PTFE-Recyclaten sowie PTFE-Suspensions- bzw. -Emulsionspolymerisaten (Neuware) gewonnen werden. Es sollen neuartige, leistungsfähige tribologische Materialien hoher Originalität und anspruchsvoller technischer und kommerzieller Perspektive erhalten werden. Das Vorhaben wird von 3 Arbeitsgruppen (AG) + der Projektunterstützung realisiert, wobei AG 1 durch die Aufbereitung und Funktionalisierung von PTFE-Recyclaten und PTFE-Polymerisaten in einer Bestrahlungsanlage die stoffliche Grundlage (funktionalisierte PTFE-Mikropulver) für die AG 2 und 3 definiert herstellt und mittels ESR, IR, DSC, MFI, REM, BET, pH.Messung und Siebanalysen charakterisiert. AG 2 und 3 setzen die Mikropulver in partiell neu zu entwickelnden Extrusions- und Rührkesselverfahren reaktiv mit Ölen, Fetten, Wachsen, Gleitlacken (AG 2) und Hochleistungskunststoffen (AG 3) zu chemisch gekoppelten neuen Produkten um. Die Materialien werden mittels IR (Bindungsnachweis), DSC, TGA und rheologischer Verfahren (Abbauverhalten) charakterisiert. AG 2 bestimmt u.a. die Dispersionsstabilität (z.B. Trübungsmessung), AG 3 mechanische Parameter und Gefügeausbildung. Die tribologischen Eigenschaften werden durch unterschiedliche Verfahren bestimmt (z.B. AG 2: Brugger-Test, SRV-Prüfung, AG 3: Tribometer, Bauteiluntersuchungen).
Das Projekt "Teilvorhaben: Planare Einzelzelle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Ziel des Teilvorhabens ist die Entwicklung einer planaren Einzelzelle, die mit dampfförmigem Methanol betrieben wird. Diese Einzelzelle wird vom Konsortium in weiteren Teilvorhaben für die Entwicklung eines Brennstoffzellensystems genutzt. Das Fraunhofer ISE entwickelt den Aufbau eines Einzellers für eine planare Mikrobrennstoffzelle, die mit dampfförmigem Methanol betrieben wird. Arbeitspunkte des Fraunhofer ISE sind in Zusammenarbeit mit den Partnern die Entwicklung von Flowfield-Strukturen für die Luft- und Brennstoffseite, die Entwicklung der Anoden- und Kathodenseite in spritzgussfähiger Konstruktion, des Methanolverdampfers, sowie die elektrische Kontaktierung der Einzelzellen. Weiterer Schwerpunkt ist das Dichtungskonzept. Das Fraunhofer ISE überträgt die Ergebnisse der Arbeiten gemäß Kooperationsvereinbarung an die Industriepartner und unterstützt diese in der an das Forschungsvorhaben anschließenden Produktentwicklung.
Das Projekt "Nanopartikel-induzierte intrazelluläre Signaltransduktion: die Bedeutung von Membranstrukturen und Rezeptoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IUF - Leibniz-Institut für umweltmedizinische Forschung GmbH durchgeführt. Das übergeordnete Ziel des Projektes ist es, durch ultrafeine Partikel induzierte Signalwege, die an der Entstehung von pathogenen Effekten beteiligt sind, zu identifizieren und so zur Entwicklung von protektiven Strategien gegen diese ubiquitär vorkommenden Xenobiotika beizutragen. In Vorarbeiten konnte eine Beteiligung von membranständigen Rezeptoren an der partikelspezifischen Ausprägung der pathogenen Endpunkte Apöptose und Proliferation in Lungenepithelzellen gezeigt werden. Für den Endpunkt Proliferation konnte eine Beteiligung von Integrinen und Proteinkinase B nachgewiesen werden. Darüber hinaus ergaben Vorversuche eindeutige Hinweise darauf, dass ultrafeine Partikel Veränderungen in der Zusammensetzung der Zellmembran hervorrufen, und so Einfluss auf funktionale Membranmikrodomänen (Rafts) nehmen. Im vorliegenden Projekt soll die Veränderung der Lipidzusammensetzung in den Mikrodomänen nach einer Stimulation mit den Modellpartikeln Silica und Carbon Black bestimmt werden. Hierzu werden die Lipide Cholesterin, die Sphingolipide Sphingomyelin und Ceramid, die Glycosphingolipide GM1 und GM3 und die Phosphatidylinositole mittels hochauflösender Dünnschichtchromatographie (AMD System) bestimmt. Die Veränderungen der Membranmilcrodomänen auf der Proteinebene werden anhand von Western-Blots analysiert. Hier interessieren insbesondere das Vorkommen und der Aktivierungszustand von Proteinkinasen wie Phosphatidylinositol 3-Kinase, Proteinkinase B, Src-Kinase Familie (Yes und Fyn) und der Raft-Markerproteine Caveolin-1 bzw. Flotillin l/2. Da sich die Befunde häufen, dass bestimmte Vertreter der Integrine zumindest zeitweise in Membranmikrodomänen lokalisiert sind, soll die Verteilung der in Vorarbeiten an der Signaltransduktion beteiligten ß l -Integrine in den Rafts analysiert werden. Da Caveolin-1 über seine Scaffolding Domain' u. a. die Src Kinase in einem inaktiven Zustand zu halten vermag, stellt sich die Frage der sequenziellen Interaktion zwischen der Src-Kinase und Caveolin-1 einerseits und Src-Kinase und Integrinen andererseits.
Das Projekt "Teilprojekt 3: LHKW-Belastung einer ehemaligen Deponie bei Lauf an der Pegnitz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Institut für Geologie und Mineralogie, Lehrstuhl für Angewandte Geologie durchgeführt. Im Rahmen des bayerischen Forschungsverbundvorhabens werden seit Juni 2001 am Modellstandort Lauf a. d. Pegnitz, beispielhaft an einer ehemaligen Deponie, natürliche Rückhalteprozesse untersucht. Aus dem Deponiegelände gelangen chlorierte Kohlenwasserstoffen in den Grundwasserleiter und stellen ein Gefährdungspotential für die örtliche Wasserversorgung dar. Anhand eingehender Untersuchungen können im Abstrom der Deponie natürliche Rückhalteprozesse bestimmt werden. Diese umfassen in erster Linie Ausbreitung, Verteilung, Rückhalt und Abbau der Schadstoffe im Untergrund. Das Projekt wird zusammen mit dem Lehrstuhl für Umweltverfahrenstechnik und Recycling bearbeitet, an dem mikrobiologische Versuche durchgeführt und Sorptionsparameter bestimmt werden. Ein numerisches Modell auf Basis der vorhandenen Daten, wird zur Berechnung und Visualisierung der im Untergrund ablaufenden Prozesse vom Lehrstuhl für Angewandte Mathematik erstellt. Zunächst wird eine Erweiterung des Messstellennetzes und gleichzeitige Bodenprobenahme mit einer Spezialbohrtechnik (Liner-Bohrverfahren) durchgeführt. An den gewonnenen Bodenproben werden Bodenkennwerte (Durchlässigkeitsbeiwert, Kornverteilung und Porosität) bestimmt. Mit röntgenographischen Methoden (RDA- und RFA- Analysen) wird die Zusammensetzung des Bodes untersucht. Regelmäßige Wasseranalysen und Wasserstandsmessungen (Monitoring) geben Hinweise auf die räumliche Verteilung der Schadstoffe, Ausbildung von Redoxzonen und hydrogeologische Zusammenhänge. Dabei sollen insbesondere verbindungsspezifische Isotopenmessungen den direkten Nachweis von möglichen mikrobiologischen Abbauprozessen erbringen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 33 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 33 |
| License | Count |
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| offen | 33 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 32 |
| Englisch | 1 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 25 |
| Webseite | 8 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 19 |
| Lebewesen & Lebensräume | 27 |
| Luft | 15 |
| Mensch & Umwelt | 33 |
| Wasser | 19 |
| Weitere | 33 |