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Validation of reproduction tests with molluscs - Establishment of an OECD test guideline for the identification of endocrine and reproductive toxic effects in snails

Ziel des Projekts war die Entwicklung eines OECD-Prüfrichtlinien-Entwurfs für einen Reproduktionstest mit Potamopyrgus antipodarum, einschließlich der dafür notwendigen Validierungs- und Optimierungsarbeiten. Zusätzlich sollten experimentelle Arbeiten zur Entwicklung eines kompletten Lebenszyklustest durchgeführt und eine Standardarbeitsanweisung (SOP) erstellt werden. Weiterhin sollten im Rahmen der von Frankreich koordinierten Validierungsstudien zur Entwicklung eines Reproduktionstests mit Lymnaea stagnalis experimentelle Arbeiten durchgeführt werden.<BR>Die erarbeitete SOP des Reproduktionstests mit P. antipodarum wurde optimiert und validiert. In dem 28-tägigen Reproduktionstest werden Mortalität und die Zahl der Embryonen in der Bruttasche pro Weibchen als Endpunkte aufgenommen. Zur Optimierung der Zuchtbedingun-gen wurden verschiedene Testmedien sowie unterschiedliche Besatzdichten der Schnecken untersucht. Weiterhin wurde der Einfluss der Temperatur und der Photoperiode auf die Repro-duktion von P. antipodarum über den Jahresverlauf ermittelt. Die Ergebnisse zeigen, dass opti-male Zuchtbedingungen mit einer Temperatur von 16˚C und einem Hell:Dunkel Rhythmus von 16:8 h erreicht werden können. Die Optimierung der Futterdosis im Reproduktionstest erleichtert die Bestimmung der Effekte von reproduktionstoxischen Substanzen und von Chemikalien, die zu einer Reproduktionssteigerung der Schnecken führen. Eine Unterversorgung oder Reduktion der Energiereserven der Schnecken wird dabei vermieden.Um das vorgeschlagene Testdesign zu validieren und mögliche Probleme bei der Durchführung des Reproduktionstests mit P. antipodarum gemäß SOP zu identifizieren, wurden drei Ringtests mit insgesamt 16 Partnern unter Koordination der Goethe-Universität durchgeführt. Für die Validierungsstudien wurden Cadmium, Tributylzinn, Prochloraz, Trenbolon, Triclocarban und Triclosan als Testsubstanzen ausgewählt. In den drei Ringtests erwies sich der Reproduktions-test als robust und reproduzierbar, weil die Mehrzahl der Partnerlabore vergleichbare NOEC-, LOEC-, EC10- und EC50-Werte mit überlappenden 95%-Konfidenzintervallen ermittelten. Zum Projektende wurde eine Entwurfsversion der Prüfrichtlinie des Reproduktionstests mit P. antipodarum bei der OECD eingereicht und soll im Juli 2015 zur öffentlichen Kommentierung bereitgestellt werden (siehe Anhang 8.3). Die Ergebnisse des Vorhabens tragen somit gezielt zur Weiterentwicklung von Testmethoden und Bewertungskonzepten für die Regulierung reproduktionstoxischer (z.B. endokrin wirksamer) Chemikalien in REACH, sowie von Pflanzenschutzmitteln, Arzneimitteln und Bioziden bei.<BR>Darüber hinaus wurden zwei mögliche Testdesigns für einen vollständigen Lebenszyklustest mit P. antipodarum entwickelt und deren Durchführbarkeit und Eignung evaluiert. Ein Entwurf für eine SOP des Lebenszyklustestes findet sich im Anhang 8.2.<BR>Quelle:Forschungsbericht

Teil B

Das Projekt "Teil B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Rostock, Lehrstuhl für Tierphysiologie, Zelluläre Pathophysiologie durchgeführt.

UV-B-Wirkungen auf Zooplankton

Das Projekt "UV-B-Wirkungen auf Zooplankton" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität München, Zoologisches Institut, Limnologische Abteilung durchgeführt. Bevorzugte Untersuchungsobjekte waren herbivore Planktoncrustaceen: die in Seen lebende Daphnia galeata (=D.g.) und die in Gebirgstuempeln lebende Daphnia pulex obtusa (=D.p.o). Durch die Funktion als Mikroalgenfiltrierer nimmt D.g. in ihrem Lebensraum eine Schluesselposition ein. Ihre Elimination haette fatale Folgen fuer das Seeoekosystem. Zumindest zwischen Mai bis Juli hat D.g. im Gegensatz zu D.p.o. (ca. 80 Prozent tolerieren eine Dosis groesser 60 kJ/m2) keine Chance, innerhalb einer 2 cm-Wasserschicht nach Ueberschreiten von ca. 53 kJ/m2 zu ueberleben. Die empfindlicheren Jugendstadien werden durch UV-B-Dosen um 35 kJ/m2 getoetet. UV-B-Dosen kleiner 20 kJ/m2 fuehren bei erwachsenen D.g. zu diversen Wirkungen, die insgesamt das Populationswachstum vermindern. Das Maximum der UV-B-Wirkung liegt bei 260 nm, das Maximum der 'reparaturwirksamen' Strahlung (Blauviolettlicht) bei 430 nm. D.p.o. erweist sich gegenueber D.g. hinsichtlich ihrer Faehigkeit, durch UV-B hervorgerufene Schaedigungen zu reparieren, als deutlich ueberlegen. Die Reparaturfaehigkeit bleibt nach Abschluss der UV-B-Strahlung noch mindestens 2 Stunden erhalten. Durch Melaninanreicherung wird die UV-B-Vertraeglichkeit ebenfalls erhoeht. Die Synthese des Melanins ist zu Lasten der Reproduktion mit metabolischen Kosten verbunden. Sichtbare Pigmente gefaehrden die Existenz der Daphnien in fischreichen Gewaessern. Aus Expositionen verschiedener Arten in verschiedenen Wassertiefen ergibt sich eine Reihung aufgrund unterschiedlicher Empfindlichkeit gegenueber UV-B. Letale UV-B-Wirkungen sind in schwach mesotrophen Seen zumindest im Juni an sonnigen Tagen (Bewoelkung kleiner 3/10) bis in Tiefen um 20-25 cm moeglich. In oligotrophen Seen sind letale Dosen bis in ca. 2 m Tiefe moeglich, in meso-eutrophen Seen nur innerhalb weniger Dezimeter unter dem Wasserspiegel. Mehrtaegige Expositionen in 'enclosures' fuehren zu Abundanzminderungen bis in 60 cm Tiefe, die nicht nur auf letalen Wirkungen, sondern auch auf einer Verminderung des Populationswachstums beruhen. D.g. ist in der Lage, UV-B wahrzunehmen und zur Orientierung waehrend der tagesperiodischen Vertikalwanderung zu nutzen. Indem sich die Plankter tagsueber in Tiefen groesser 5 m aufhalten, befinden sie sich weit ausserhalb der Grenzen, innerhalb derer Gefaehrdungen bisher nachgewiesen worden sind. Es gibt Hinweise, wonach hohe Dosisraten auch schon bei relativ kurzer Dauer in ihrer Wirkung nicht vernachlaessigbar sind.

Teil A

Das Projekt "Teil A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Medizinische Universität Lübeck, Institut für Biochemische Endokrinologie durchgeführt.

Durchfuehrung von zwei Tests 1. Pflanzenwachstumshemmtest nach OECD 208 2. Daphnienreproduktionstest im Durchflussverfahren nach OECD 202/Part II

Das Projekt "Durchfuehrung von zwei Tests 1. Pflanzenwachstumshemmtest nach OECD 208 2. Daphnienreproduktionstest im Durchflussverfahren nach OECD 202/Part II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ECT Ökotoxikologie GmbH durchgeführt.

Test der Eignung von Spürhunden zum Auffinden von Borkenkäferbefall für den Einsatz im Forstschutz (Z68)

Das Projekt "Test der Eignung von Spürhunden zum Auffinden von Borkenkäferbefall für den Einsatz im Forstschutz (Z68)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Weihenstephan, Fachbereich Wald und Forstwirtschaft durchgeführt. Die Einsatzfähigkeit von trainierten Spürhunden für den entomologischen Waldschutz zu testen. Dabei soll geprüft werden, ob Hunde die borkenkäferspezifischen Gerüche wahrnehmen bzw. auf diese konditioniert werden können, ob Hunde diese Gerüche aus dem Geruchsbouquet des Waldes herausfiltern und Käferbäume auch gezielt anzeigen können. Entscheidend für den Erfolg von technischen Bekämpfungsmaßnahmen bei Massenvermehrungen des Buchdruckers ist die rechtzeitige Entnahme befallener Bäume aus den Beständen. Oft werden befallene Bäume aber nicht rechtzeitig gefunden, weil die Kennzeichen des Käferbefalles nur schlecht oder nicht mehr sichtbar sind, wenn Bäume spät 'zeichnen' oder Bohrmehl durch Regen abgewaschen oder vom Wind verweht wird. Deshalb wurde der Einsatz von Spürhunden bei der Käferbaumsuche getestet. Das Projekt sollte antragsgemäß auf folgende Fragen Antworten erarbeiten: Können Hunde borkenkäferspezifische Gerüche wahrnehmen? Können Hunde auf diese spezifischen Gerüche trainiert (konditioniert bzw. eingestellt) werden? Können Hunde diese Gerüche aus dem großen Duftumfeld des Waldes gezielt herausfiltern und die betreffenden Bäume verweisen? Aus den Projektergebnissen können alle drei Fragen mit einem JA beantwortet werden. Die Bedingungen für die erfolgreiche Ausbildung von Spürhunden ist die wesensmäßige Veranlagung der Hunde, die Erfahrung und das Geschick der Ausbilder und geeignetes Konditionierungsmaterial. Mit einem Gemisch aus Bohrmehl des Buchdruckers und Käfern und dessen Brut konnten zwei Hunde unterschiedlicher Rasse und Geschlecht auf den spezifischen Duft dieses Borkenkäfers eingestellt werden. Sie verwiesen im Praxistest zuverlässig befallene Bäume.

Lachse in Brandenburg

Das Projekt "Lachse in Brandenburg" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Binnenfischerei e.V., Potsdam-Sacrow durchgeführt. Wiederansiedlungsprojekt für Großsalmoniden (Lachs, Meerforelle) in Brandenburg als Bestendteil des Projekts 'Elblachs 2000'. - Bisherige Besatzgewässer: Stepenitz, Ucker, Pulsnitz/Schwarze Elster. - Vorkommensrecherchen, Habitatklärugnen, Besatzmaßnahmen, Kontrolluntersuchungen, Rückkehrernachweis, Wiederherstellung, Durchgängigkeit, - Besatz (bis 2005): 370 000 Lachs-Brut, 66500 Junglachse, 240000 Meerforellen-Brut (Stepnitz), 500 000 Meerforellen-Brut (Ucker), 15700 Junglachse (Pulsnitz), - 1. Nachweis-Rückkehr: 2002-50 Lachse, 30 Meerforellen, 2003: 4 Lachse, 5 Meerforellen, 2004: 13 Lachse, 4 Meerforellen.

LOHAFEX

Das Projekt "LOHAFEX" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung e.V. in der Helmholtz-Gemeinschaft (AWI) durchgeführt. Vom deutschen Forschungsschiff Polarstern aus wird die Auswirkung von Eisendüngung auf Ökologie und Kohlenstoffaufnahmepotential im Südlichen Ozean untersucht. LOHA bedeutet in Hindi Eisen, FEX steht für Fertilization EXperiment (Düngungsexperiment). Durch die Düngung einer Fläche von 300 Quadratkilometern mit 20 Tonnen gelöstem Eisensulfat wird ein schnelles Wachstum von Phytoplankton (Meerespflanzen, einzellige Algen) angeregt. Ein Team aus Physikern, Chemikern, Biologen und Geochemikern untersucht dann während einer Dauer von sieben Wochen die Auswirkungen dieser Algenblüte auf den Austausch von Kohlendioxid (CO2) zwischen Meer und Atmosphäre, auf die Plankton-Nahrungsketten und auf die Organismen des darunter liegenden Meeresboden. Das Projekt soll klären, ob durch Düngung ausgelöste Algenblüten dazu beitragen können, der Atmosphäre das Treibhausgas CO2 über einen langen Zeitraum zu entziehen. Die Auswirkung der Düngung auf das Zooplankton ist ein weiterer Untersuchungsaspekt. Untersucht wird, ob die Eisendüngung auch zu einer Vermehrung der Krillbestände führen kann und somit eine Zunahme der Großwalbestände ermöglicht. Das Projekt ist umstritten und wird vom Ministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit sowie von Umweltschutzverbänden abgelehnt. Insbesondere die Frage, ob das Projekt mit den Beschlüssen der 9. Vertragsstaatenkonferenz zum Übereinkommen über die Biologische Vielfalt (CBD) vereinbar ist, ist umstritten. Das Projekt wurde vom Bundesministerium für Forschung und Bildung nach der Auswertung mehrerer Gutachten Ende Januar 2009 genehmigt.

Entwicklung von Kryotechniken für die Zucht von Honigbienen

Das Projekt "Entwicklung von Kryotechniken für die Zucht von Honigbienen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Länderinstitut für Bienenkunde Hohen Neuendorf e.V. durchgeführt. Ziel ist die Schaffung von Methoden zur Dauerlagerung von Honigbienen-Sperma. Eine solche Methode wäre ein wertvolles Instrument, um die Krise der Bienenwirtschaft durch Zucht krankheitsresistenter Linien zu lindern. Natürliche Ressourcen würden mittelbar durch die Stützung der Bestäubung durch Bienen geschützt. Da zur Konservierung des Spermas neuartige Ansätze getestet werden, sind außerdem bedeutende Innovationen im Bereich der Lagerung auch anderer Zelltypen zu erhoffen. Das Projekt ist auf drei Jahre angelegt. Zunächst sollen Verfahren zur schnellen und zuverlässigen Bestimmung der Qualität von Drohnensperma entwickelt und validiert werden. Diese werden dann verwendet, um drei Ansätze zur Lagerung des Spermas zu erproben. Dabei handelt es sich um herkömmliches 'slow freezing' (Ausfrieren von Zellwasser durch kontrollierte Abkühlung), Kryoprotektiva-arme Vitrifikation (Überführung in einen glasähnlichen Zustand durch sehr rasche Abkühlung) und Lagerung unter anhydrobiotischen Verhältnissen (Unterbrechung der Lebensvorgänge durch Ersatz von Wasser durch zellstabilisierende Stoffe, die später wieder entfernt werden können). Speziell der letzte Ansatz ist völlig neuartig. Zur Ergebnisverwertung im Bienensektor ist mittelfristig die Erarbeitung eines Kits zur Spermalagerung für den Gebrauch durch Züchter geplant, längerfristig auch die Einrichtung einer Kryo-Bank für Zuchtzwecke und zum Erhalt der gefährdeten Biodiversität von Hautflüglern. Neben der Vermarktung des Kits für die Konservierung von Bienensperma besteht der größte Nutzen für den Industriepartner AMP-Lab in der möglichen Übertragung der Ergebnisse auf die Konservierung von Sperma anderer Nutztiere (Schwein und Geflügel) oder auf Stammzellen von Insekten (wichtig in der Grundlagenforschung) oder auch des Menschen (wichtig für autologe Stammzelltherapien).

Entwicklung von Kryotechniken für die Zucht von Honigbienen

Das Projekt "Entwicklung von Kryotechniken für die Zucht von Honigbienen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AMP - Lab. Labor für Angewandte Molekulare Physiologie GmbH durchgeführt. Ziel ist die Schaffung von Methoden zur Dauerlagerung von Honigbienen-Sperma. Eine solche Methode wäre ein wertvolles Instrument, um die Krise der Bienenwirtschaft durch Zucht krankheitsresistenter Linien zu lindern. Natürliche Ressourcen würden mittelbar durch die Stützung der Bestäubung durch Bienen geschützt. Da zur Konservierung des Spermas neuartige Ansätze getestet werden, sind außerdem bedeutende Innovationen im Bereich der Lagerung auch anderer Zelltypen zu erhoffen. Das Projekt ist auf drei Jahre angelegt. Arbeitsplanung: Zunächst sollen Verfahren zur schnellen und zuverlässigen Bestimmung der Qualität von Drohnensperma entwickelt und validiert werden. Diese werden dann verwendet, um drei Ansätze zur Lagerung des Spermas zu erproben. Dabei handelt es sich um herkömmliches 'slow freezing' (Ausfrieren von Zellwasser durch kontrollierte Abkühlung), Kryoprotektiva-arme Vitrifikation (Überführung in einen glasähnlichen Zustand durch sehr rasche Abkühlung) und Lagerung unter anhydrobiotischen Verhältnissen (Unterbrechung der Lebensvorgänge durch Ersatz von Wasser durch zellstabilisierende Stoffe, die später wieder entfernt werden können). Speziell der letzte Ansatz ist völlig neuartig. Zur Ergebnisverwertung im Bienensektor ist mittelfristig die Erarbeitung eines Kits zur Spermalagerung für den Gebrauch durch Züchter geplant, längerfristig auch die Einrichtung einer Kryo-Bank für Zuchtzwecke und zum Erhalt der gefährdeten Biodiversität von Hautflüglern. Neben der Vermarktung des Kits für die Konservierung von Bienensperma besteht der größte Nutzen für den Industriepartner AMP-Lab in der möglichen Übertragung der Ergebnisse auf die Konservierung von Sperma anderer Nutztiere (Schwein und Geflügel) oder auf Stammzellen von Insekten (wichtig in der Grundlagenforschung) oder auch des Menschen (wichtig für autologe Stammzelltherapien).

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