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Identifikation von Enzymkombinationen aus dem Verdauungstrakt des Eurasischen Bibers und Möglichkeiten der Anwendung zur Vergärung von lignifizierter Biomasse, Teilvorhaben 2: Identifizierung, Charakterisierung und Produktion der Enzyme und Bakterien

Mit dem Vorhaben soll untersucht werden, ob sich die Enzyme oder Enzymkombinationen, die den Eurasischen Biber zu einer effizienten Zelluloseverdauung befähigen, für technische Zwecke nutzbar machen lassen. Der Schwerpunkt der Untersuchungen zur technischen Nutzung liegt dabei auf der Vergärung von lignocellulosehaltigen Abfall- und Reststoffen in Biogasanlagen, wie z.B.Landschaftspflegematerial, Rapsstroh oder Getreidespelzen. Dazu soll zunächst das Darm- Mikrobiom des Bibers mit molekularbiologischen Methoden untersucht und die in verschiedenen Darmabschnitten vorhandenen Mikroorganismen (MO) identifiziert werden. Darauf aufbauend sind Versuche zur Kultivierung der identifizierten MO sowie zur Produktion der betreffenden Enzyme im Labormaßstab vorgesehen. Der für die Untersuchungen notwendige Darminhalt wird ausschließlich von Tieren entnommen, die im Rahmen des Bestandsmanagements regulär getötet werden. Mit dem Gewässer- und Deichverband Oderbruch ist diesbezüglich bereits eine erste Kontaktaufnahme erfolgt und die generelle Zusage zur Unterstützung des Vorhabens liegt vor. In anschließenden Labor- und Technikumsversuchen sollen die Enzyme hinsichtlich ihrer möglichen Anwendung im Biogasprozess geprüft werden. Die erwarteten Ergebnisse des Forschungsvorhabens sollen die Basis für die Entwicklung neuartiger Enzympräparate für den Einsatz in Biogasanlagen bilden. Übergeordnetes Ziel ist es, Biogasanlagen zu befähigen, die großen derzeit noch ungenutzten Potenziale an lignocellulosehaltiger Biomasse zu erschließen. Die Untersuchungen an der TU Dresden werden in enger Zusammenarbeit mit dem Deutschen Biomasseforschungszentrum Leipzig realisiert.

Insekten in antarktischen Oekosystemen

Bei niedriger Temperatur wird die Verdauung von Pflanzenmaterial erschwert. Die als Pflanzenfresser beschriebenen Insekten der antarktischen Inseln sind auf ihre Kaelte-Auffassung (bzw. Auffassung ihrer Verdauungsenzyme) zu untersuchen.

Quantitative Risikoabschaetzung fuer drei kanzerogene Stoffe in Altlasten

Die komplexe Risikosituation durch Altlasten wird zum einen durch die Vielzahl der moeglichen Schadstoffe und zum anderen durch die grosse Zahl moeglicher Expositionspfade bestimmt, auf denen die Schadstoffe zum Menschen gelangen koennen. Das Ziel des Forschungsvorhabens besteht in der Abschaetzung gesundheitlicher Risiken, die durch polyaromatische Kohlenwasserstoffe (insbesondere Benzo(a)pyren), kanzerogene Schwermetalle (Cadmium oder Arsen) und Benzol verursacht werden. Neben der Toxizitaetsbeurteilung der einzelnen Stoffe ist die Expositionsabschaetzung Teil der Risikoabschaetzung. Letztere bildet den Arbeitsschwerpunkt und soll unter Benutzung typischer Verfahrensweisen des 'Health Risk Assessment' angestrebt werden. Dies bedeutet eine Zerlegung der Belastungssituation in ueberschaubare und berechenbare Teilaspekte. Darauf aufbauend laesst sich dann zB die Belastung ueber bestimmte Aufnahmepfade (Lunge, Magen-Darmtrakt, Haut) oder die Gesamtbelastung ermitteln.

Symbiosen von chemoautotrophen Bakterien mit marinen Invertebraten (Muscheln, Wuermer) aus sulfidreichen Biotopen (Abwasserausfluesse, Mangrovensuempfe, heisse Tiefseequellen)

Es ist eine Symbiose von chemoautotrophen Bakterien mit Invertebraten gefunden worden, d.h. Bakterien leben im Gewebe der Wirte (z.B. Muschelkiemen oder Wurmgewebe das dem Chloragog entspricht), fixieren Carbondioxid zur Synthese von organischer Substanz und oxidieren Sulfid. Sie ermoeglichen es dem Wirt somit, den Magen-Darm-Trakt voellig zu reduzieren bis in einigen Vertretern keine Spur davon mehr vorhanden ist. Die Verbreitung dieser Symbiose, ihre Bedeutung fuer die Oekologie und die Erforschung von Nahrungsketten wird mit biochemischen Methoden untersucht. Sie scheint viel verbreiteter zu sein als zunaechst angenommen und wird bedeutende Erkenntnisse ueber Ueberlebensweisen von Tieren liefern.

Untersuchungen der belebten und der unbelebten Umgebung des Menschen auf Helicobacter pylori

Helicobacter pylori ist ein Bakterium, das bei vielen Menschen mit Magenproblemen in der Magenschleimhaut gefunden wird; dieser Erreger wird verdaechtigt, fuer Schleimhautentzuendungen, Geschwuere und Tumoren verantwortlich zu sein. Man weiss bis zum heutigen Tage nicht, ob der Keim in Haustieren und deren Produkten vorkommt, wie die Uebertragungsmechanismen sind. Die Untersuchungen sollen diese Fragen klaeren. Zwischenergebnisse: Schweine sind nicht Traeger und Uebertraeger; die Untersuchungen an Hunden und Hauskatzen sind noch nicht abgeschlossen. Tierische Produkte: es kann nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden, dass Uebertragungen moeglich sind.

Beanspruchung des arbeitenden Menschen durch mechanische Schwingungen auf landwirtschaftlichen Schleppern und Arbeitsmaschinen

Die langjaehrige Einwirkung mechanischer Schwingungen auf den Menschen fuehrt zu chronischen Schaeden der Wirbelsaeule und des Magens. Kurzfristig ergeben sich Minderung der Arbeitsleistung und -qualitaet. Verfahren der Schwingungsminderung und -daempfung muessen im Hinblick auf veraenderte Beanspruchung bewertet werden. Massnahmen zur Gestaltung von Schleppern und anderer Arbeitsmittel sind zu konkretisieren. (Das Vorhaben befindet sich im ersten Planungsstadium.)

Strahlenspaetschaeden an Leber und Magen-Darmtrakt

Tierexperimentelle Arbeiten ueber Strahlenspaetschaeden an Leber und Magen-Darmtrakt. 1) Strahlenbedingter Leberkarzinom. 2) Strahlenbedingte Gefaessschaeden am Magen und Darm. 3) Strahlenspaetschaeden am Dickdarm des Menschen. 1) und 2) sind tierexperimentelle Untersuchungen. 3) sind bioptische Untersuchungen.

Untersuchungen von Schweinemageninhalt auf parasitaere Gebilde

Im Zusammenhang mit Versuchen zur Wiederverwertung von an Schlachthoefen anfallenden Schweinemageninhalt, soll das parasitologische Risiko ermittelt werden, das bei einem Recycling fuer die Umwelt entsteht. Stichproben werden durch Sedimentation-Flotations-Verfahren und Kultivierung auf Geschlechtsprodukte und Ueberlebensstadien von Helminthen und Protozoen untersucht. Bisher wurden in 300 untersuchten Proben bei etwa 10 Prozent Eier von Magendarmstrongyliden und bei 4 Prozent Eier von Askariden, sowie bei 1 Prozent weitere Helmintheneier und bei 4 Prozent Eier von als 1 Prozent Protozoenzysten nachgewiesen. Es ist geplant, die Ueberlebens-, Entwicklungs- und Ansteckungsfaehigkeit der im Schweinemageninhalt gefundenen Stadien zu untersuchen, um eine Aussage ueber ein Ansteckungsrisiko bei Weiterverfuetterung machen zu koennen.

Rolle von Epoxyden und Nitrosaminen bei der Tumorgenese des menschlichen Gastrointestinaltraktes und der Leber

Nachweis subletaler Veraenderungen bei Aalen und anderen Fischen unter dem Einfluss von organischen Chemikalien

Untersuchungen zu subletalen Wirkungen niederer Konzentrationen von Schadstoffen, die 1986 nach dem Lagerbrand in Basel das Fischsterben im Rhein verursachten. Ziel: (1) Erfassung der Reaktion von Fischen auf sehr niedrige, umweltrelevante Schadstoffkonzentrationen, (2) biologische Erklaerung des Fischsterbens 1986 (3) Besonderheiten des Aals in der Reaktion auf Schadstoffe, und (4) Korrelation zwischen strukturellen und funktionellen schadstoffinduzierten Veraenderungen. Erfassung struktureller und funktioneller Parameter in Leber, Niere, Kiemen , Darm und Milz von Aal, Regenbogenforelle, Goldorfe und Zebrabaerbling. Untersuchte Pestizide: Atrazin, Endosulfan, Lindan, Disulfoton und Dinitro-o-kresol in Einzel- und Kombinationsexperimenten.

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