Other language confidence: 0.8032902134902123
The aim of the project was to validate an extended one-generation reproduction test with zebrafish (ZEOGRT).The method is used to investigate potentially hormone-active substances and comprises an adult parental reproduction phase (F0), a complete filial generation (F1) and the hatching of a second filial generation (F2). The method can detect potential estrogenic and androgenic mechanisms of action and can be extended to other mechanisms of action (e.g. thyroid hormones). The project demonstrates both the applicability of the protocol and its successful transfer to international laboratories.
Aktuelle Publikationen und Tagungen zum Thema Biomonitoring belegen, dass die Anwendung molekularer Biomarker in Biotaproben zur Identifikation von Umwelteinflüssen auf genetischer Ebene immer mehr an Bedeutung zunimmt. Das Ziel dieser Studie war es daher zu überprüfen, ob die Verwendung von Biomarkern auf genetischer Ebene in Jahreshomogenatproben der Umweltprobenbank (UPB) des Bundes prinzipiell ebenfalls möglich ist. Im Rahmen dieser Machbarkeitsstudie wurden Untersuchungen mit archivierten Muskulatur- und Leberproben von Brassen (Abramis brama) durchgeführt, da diese zum einen im UPB-Programm schon langjährig beprobt werden. Zum anderen sind Fische in der aquatischen Umwelt einer Vielzahl von Schadstoffen ausgesetzt, so dass sich hier viele potentielle Anwendungen ergeben. Weiterhin liegen für Fische umfangreiche Daten aus genetischen Untersuchungen im Labor vor. So ist es durch die Ableitung aus den bekannten Gensequenzen des Zebrabärblings (Danio rerio), einer mit dem Brassen verwandten Spezies, gelungen, Gene zu identifizieren, die im Brassen durch unterschiedliche Stressoren reguliert werden. Es konnten sowohl Marker detektiert werden, die wirkstoff-unspezifisch reguliert werden, als auch solche, die als wirkstoff-spezifisch anzusehen sind. Als Wirkstoff-unspezifischer Marker konnte das Gen des so genannten Hitzeschockproteins (HSP; heat shock protein) identifiziert werden. HSP wird durch die unterschiedlichsten Stressoren sehr schnell reguliert und repräsentiert dahingehend einen Indikator, der Auskunft darüber gibt, in welchem allgemeinen Stresszustand sich der untersuchte Organismus befand. Als Wirkstoffspezifische Marker wurden die Gene des Metallothioneins, das durch verschiedene Schwermetalle, und des Vitellogenins, das durch östrogenwirksame Substanzen in der Expression stark beeinflusst werden, gewählt. Für diese Gene konnte in Brassenlebern eine von den Expositionsbedingungen abhängige Aktivität nachgewiesen werden. So zeigten Fische von belasteten Standorten im Vergleich zu einem Referenzstandort eine höhere Expression dieser Gene. Die vorliegende Studie zeigt damit prinzipiell, dass molekulare Biomarker auch in Brassenproben der Umweltprobenbank des Bundes im Sinne eines retrospektiven Monitoring erfolgreich Anwendung finden können. Mit Hilfe der DNA-Microarray Technik wird es nun möglich, entsprechende Untersuchungen auf eine Vielzahl relevanter Gene auszuweiten und an einer großen Probenzahl durchzuführen. Damit könnten die bisher schon erfolgreich durchgeführten retrospektiven Untersuchungen von UPB-Proben zur Exposition von Fischen gegenüber Schadstoffen mit Daten zu möglichen Effekten auf genetischer Ebene ergänzt werden. Da Biomarker geschlechtsspezifisch unterschiedlich reagieren können (z.B. Vitellogenin), wird empfohlen, insbesondere die Brassen für die UPB zukünftig nach Geschlechtern getrennt zu beproben und einzulagern, um so die Anwendungsmöglichkeiten noch zu erweitern.
In dem Projekt soll geprüft werden, ob sich der Embryotest mit dem Zebrabärbling (Danio rerio) als Screeningtest zur Erfassung des teratogenen Potentials von Chemikalien für Säugetiere eignet. Für die Fragestellung mußte der Embryotest, der als Ersatzmethode für den akuten Fischtest entwickelt wurde, modifiziert werden. Es wurden folgende sechs Endpunkte für teratogene Effekte festgelegt: keine Anlage der Augen, Deformation der Wirbelsäule, Deformation des Schwanzes, Deformation der Kopfanlage, keine Anlage der Otolithen und Reduktion der Schwanzlänge. Es wurden zahlreiche Substanzen untersucht. Dazu zählen Chemikalien, die beim Säuger eindeutig teratogene Effekte verursachen und nicht teratogene Substanzen. Die erzielten Ergebnisse sind vielversprechend und deuten darauf hin, daß sich dieses Modell zur Erkennung eines säugerteratogenen Potentials von Chemikalien eignet.
The report investigates how pH influences the toxicity and bioaccumulation of ionizable chemicals in aquatic environments. Ionizable substances switch between neutral and ionic forms, depending on the pH, which directly affects their uptake and toxicity. Using zebrafish embryos (Danio rerio) as a model, the study showed that both neutral and ionic species contribute to toxicity in a similar manner, driven primarily by differences in their pH-dependent distribution (logD). The toxicity of 24 ionizable substances, including pharmaceuticals (e.g., diclofenac, ibuprofen, fluoxetine) and other chemicals, was tested across 4 different pH levels. A strong correlation was observed between chemical uptake (logD) and toxicity, suggesting that toxicity is driven by uptake differences (toxicokinetics) rather than internal processes (toxicodynamics). Both neutral and ionic chemical species contribute to toxicity in a quantitatively similar manner, with the ionic species simply contributing less. The resulting ΔlogD-based model reliably predicts toxicity across varying pH levels, offering a powerful tool for assessing chemical risks under worst-case scenarios. This approach has already been applied in deriving Environmental Quality Standards for ibuprofen and provides significant potential for improving chemical regulation and environmental risk assessment. Veröffentlicht in Texte | 109/2026.
The report investigates how pH influences the toxicity and bioaccumulation of ionizable chemicals in aquatic environments. Ionizable substances switch between neutral and ionic forms, depending on the pH, which directly affects their uptake and toxicity. Using zebrafish embryos (Danio rerio) as a model, the study showed that both neutral and ionic species contribute to toxicity in a similar manner, driven primarily by differences in their pH-dependent distribution (logD). The toxicity of 24 ionizable substances, including pharmaceuticals (e.g., diclofenac, ibuprofen, fluoxetine) and other chemicals, was tested across 4 different pH levels. A strong correlation was observed between chemical uptake (logD) and toxicity, suggesting that toxicity is driven by uptake differences (toxicokinetics) rather than internal processes (toxicodynamics). Both neutral and ionic chemical species contribute to toxicity in a quantitatively similar manner, with the ionic species simply contributing less. The resulting ΔlogD-based model reliably predicts toxicity across varying pH levels, offering a powerful tool for assessing chemical risks under worst-case scenarios. This approach has already been applied in deriving Environmental Quality Standards for ibuprofen and provides significant potential for improving chemical regulation and environmental risk assessment.
The aim of the project was to validate an extended one-generation reproduction test with zebrafish (ZEOGRT). The method is used to investigate potentially hormone-active substances and comprises an adult parental reproduction phase (F0), a complete filial generation (F1) and the hatching of a second filial generation (F2). The method can detect potential estrogenic and androgenic mechanisms of action and can be extended to other mechanisms of action (e.g. thyroid hormones). The project demonstrates both the applicability of the protocol and its successful transfer to international laboratories. Veröffentlicht in Texte | 16/2026.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 86 |
| Land | 1 |
| Wirtschaft | 2 |
| Wissenschaft | 43 |
| Zivilgesellschaft | 6 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 68 |
| Text | 5 |
| unbekannt | 13 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 18 |
| Offen | 68 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 59 |
| Englisch | 36 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 5 |
| Keine | 54 |
| Webseite | 28 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 38 |
| Lebewesen und Lebensräume | 86 |
| Luft | 32 |
| Mensch und Umwelt | 86 |
| Wasser | 47 |
| Weitere | 82 |