Phthalate sind Ester der Phthalsäure, die als Weichmacher für Kunststoffe wie PVC, Nitrocellulose oder auch für Gummi verwendet werden. Sie werden industriell in großen Mengen erzeugt und sind in vielen Verbraucherprodukten enthalten. Einer der wichtigsten Vertreter der Phthalate stellt das Di(2-ethylhexyl)phthalat dar (DEHP). Die breite Verwendung dieses Stoffes hat innerhalb weniger Jahrzehnte zu einer ubiquitären Verbreitung in der Umwelt geführt. In den Jahren zwischen 1996 und 2005 betrug das Marktvolumen von Weichmachern in Europa etwa 1 Mio. Tonnen pro Jahr (Hildenbrand et al. 2006). Der wichtigste Kunststoff, in dem Phthalate eingesetzt werden, ist das Polyvinylchlorid (PVC). Veröffentlicht in Umwelt & Gesundheit | 01/2012.
Gemeinsame Pressemitteilung mit dem Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) BfR und UBA untersuchen gemeinsam die DEHP-Belastung der Bevölkerung Lebensmittel stellen einen bedeutenden Übertragungsweg des Weichmachers DEHP dar. Der Stoff, der Kunststoffe flexibel macht, wird in der Umwelt sowie im menschlichen Urin nachgewiesen. Dies ist unerwünscht, da der Stoff schädigende Wirkungen auf die Fortpflanzungsorgane hat und dadurch die Fortpflanzungsfähigkeit und die Entwicklung des Kindes im Mutterleib beeinträchtigen kann. In Spielzeug oder Kosmetika darf DEHP daher nicht mehr eingesetzt werden. Insgesamt ist die Aufnahmemenge bei fast allen Menschen gering und es besteht daher in der Regel kein Gesundheitsrisiko. Kleinkinder können im ungünstigen Fall stärker belastet sein, da sie DEHP nicht nur über die Nahrung, sondern auch über den Hausstaub am Boden und über Gegenstände aufnehmen, die sie in den Mund stecken. Allerdings werden auch über diesen Weg meist nur geringe Mengen aufgenommen. Für einen geringen Teil der Bevölkerung kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass die gesundheitlich tolerierbaren Aufnahmemengen überschritten werden. Diese Ergebnisse zeigt eine neue Studie des Bundesinstituts für Risikobewertung (BfR) im Auftrag des Umweltbundesamtes (UBA). Auf Grundlage aktueller Daten zum Lebensmittelverzehr und gemessenen DEHP-Gehalten in Lebensmitteln und Verbraucherprodukten wurde untersucht, wie viel DEHP aufgenommen werden kann. Die Ergebnisse stimmen gut mit bisher durchgeführten Messungen von DEHP-Abbauprodukten im menschlichen Körper überein. DEHP ist die Abkürzung für Di(2-ethylhexyl)phthalat. Die Substanz gehört zu den am häufigsten verwendeten Weichmachern. Sie hält Kunststoffprodukte aus PVC geschmeidig. DEHP wurde von der Europäischen Union, wie einige andere Phthalate auch, als reproduktionstoxisch eingestuft: Es bestehen hinreichende Anhaltspunkte für die Annahme, dass DEHP durch seine hormonähnliche Wirkung die menschliche Fortpflanzungsfähigkeit beeinflussen bzw. zu schädlichen Wirkungen auf die Entwicklung von Kindern im Mutterleib führen kann. Jugendliche und Erwachsene nehmen DEHP hauptsächlich über Lebensmittel auf. Die Aufnahmemenge ist für die große Mehrheit der Verbraucher in der Regel aber gering, so dass kein Gesundheitsrisiko besteht. Die Werte liegen im Mittel unterhalb der Menge, die täglich ein Leben lang ohne gesundheitliches Risiko aufgenommen werden kann. Außerdem werden Weichmacher wie DEHP aus dem Körper schnell wieder ausgeschieden. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat für DEHP eine tägliche Menge von maximal 50 Mikrogramm festgelegt, die ein Leben lang je Kilogramm Körpergewicht aufgenommen werden kann (Tolerable Daily Intake, TDI -Wert), ohne dass eine gesundheitsschädliche Wirkung eintritt. Beim Verzehr von Lebensmitteln nehmen Jugendliche und Erwachsene in Deutschland derzeit durchschnittlich 13-21 Mikrogramm DEHP je Kilogramm Körpergewicht auf. Wenn allerdings Lebensmittel mit dauerhaft sehr hohen DEHP-Gehalten verzehrt werden, kann der TDI-Wert im ungünstigen Fall nach Schätzung des BfR zeitweise auch überschritten werden. Dies ist bei etwa einem Prozent der Verbraucher der Fall. Welche Lebensmittel enthalten DEHP? Alle Grundnahrungsmittel wie Fleisch, Fett, Getreide, Obst, Gemüse und Milch bzw. Milchprodukte können mit der Chemikalie belastet sein. Im Vergleich zu loser, unverarbeiteter Ware wiesen fetthaltige Würzsoßen wie Mayonnaise und ölhaltige Fertigprodukte wie Gemüse und Fisch aus Gläsern und ölhaltigen Konserven in den in dieser Studie berücksichtigten Produkten wesentlich höhere DEHP-Werte auf. Lebensmittel können DEHP und andere Weichmacher insbesondere während der Verarbeitung oder aus ihrer Verpackung aufnehmen. Daher wurde 2007 die Verwendung von DEHP als Weichmacher in Verpackungen fetthaltiger Lebensmittel verboten. In der EU darf DEHP ab 2015 nicht mehr ohne Zulassung für die Herstellung von Verbraucherprodukten verwendet werden. Das legt die EU-Chemikalienverordnung REACH fest. Da der Stoff jedoch durch Importprodukte weiterhin eingeführt werden darf und in der Umwelt weit verbreitet ist, lässt sich nicht ausschließen, dass Spuren davon in Lebensmitteln vorkommen können. Die DEHP-Aufnahme bei Kindern erfolgt etwa zur Hälfte über die Nahrung. Weitere Eintragspfade sind der Hausstaub und Verbraucherprodukte sowie Spielzeug. Das betrifft insbesondere Kinder, die sich viel auf dem Fußboden aufhalten. Bei ihnen kann die DEHP-Aufnahme dadurch höher sein als bei Jugendlichen und Erwachsenen. In dieser Studie wurde als mittlere Gesamtexposition für Kinder eine Aufnahmemenge von 15-44 Mikrogramm je Kilogramm Körpergewicht und Tag geschätzt. Diese durchschnittliche Aufnahmemenge liegt unterhalb des TDI-Wertes. Die Aufnahme von DEHP lässt sich im Alltag mit einfachen Verzehrs- und Hygienemaßnahmen verringern. Hierzu gehört, dass Speisen häufiger frisch zubereitet, wenig Fertigprodukte verwendet sowie Produktmarken öfter gewechselt werden. Denn gleiche Lebensmittel können je nach Herkunft unterschiedliche Mengen an DEHP enthalten. Außerdem empfiehlt es sich, Böden und Teppichböden häufiger zu reinigen. Für Kleinkinder ist es wichtig, dass sie möglichst nur Sachen in den Mund nehmen, die dafür gedacht sind. Obwohl der Stoff in Spielzeug und Kinderartikeln seit 1999 verboten ist, wird er gelegentlich in solchen Produkten nachgewiesen, wie die Meldungen des europäischen Schnellwarnsystems RAPEX zeigen. Auch älteres Spielzeug, das vor in Kraft treten des Verbots auf den Markt kam, kann DEHP enthalten. Die Studie „Phthalat-Belastung der Bevölkerung in Deutschland: Expositionsrelevante Quellen, Aufnahmepfade und Toxikokinetik am Beispiel von DEHP und DINP“ wurde vom Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) im Auftrag des Umweltbundesamtes ( UBA ) im Rahmen des Umweltforschungsplanes des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit ( BMU ) durchgeführt. Ziel war, die Aufnahmemenge ( Exposition ) der Bevölkerung gegenüber DEHP zu schätzen und die Aufnahmepfade zu bestimmen. Dazu wurden Daten der vergangenen 20 Jahre zum Verzehrsverhalten von Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen in Deutschland sowie die verschiedenen Aufnahmepfade über 37 Lebensmittelgruppen, Spielzeug, Verbraucherprodukte aus Kunststoffen wie Schuhe, Kosmetika, Textilien, Hausstaub und die Innenraumluft von Autos berücksichtigt. Mit der Studie können erstmals verlässliche Aussagen zur Gesamtbelastung der Bevölkerung in Deutschland mit DEHP und zu den Aufnahmepfaden getroffen werden. Messungen im Rahmen des vom Umweltbundesamt von 2003 bis 2006 durchgeführten Kinder-Umwelt-Surveys zeigten bei 1,5 % aller Kinder in Deutschland Konzentrationen von Stoffwechselprodukten im Urin, die auf eine erhöhte Aufnahme von DEHP hinweisen. Welchen Beitrag die verschiedenen Aufnahmepfade dabei spielen, kann durch die Studie des BfR nun wesentlich besser erklärt werden.
Dieser Band fasst die statistischen Angaben zu den Bereichen Lebensmittel, Verbraucherprodukten und Hausstaub zusammen. Bei den Lebensmitteln sind das die Gehalte von DEHP in den betrachteten Lebensmitteln und deren Verzehr, bei den Verbraucherprodukten die Gehalte und Migrationen von DEHP und DINP sowie die Exposition durch die Anwendung (Mouthing, dermaler Kontakt) und beim Hausstaub die statistischen Angaben aus den entsprechenden Studien und die daraus abgeleiteten Verteilungsanpassungen. Die Gliederung des Anhanges orientiert sich an der Struktur im Band I. Veröffentlicht in Umwelt & Gesundheit | 02/2012.
Bis(2-ethylhexyl)phthalat (Di(2-ethylhexyl)phthalat, Diethylhexylphthalat, DEHP) erwies sich bei Ratten als toxikologisch wirksamster Phthalsäureester mit den Testes als empfindlichstem Organ (Toxikologie von DEHP zusammengefasst in ECB, 2004). Die testikuläre Toxizität ist abhängig von der Dosis und dem Alter der Versuchstiere, wobei juvenile Tiere besonders empfindlich reagieren. Bei dem sich entwickelnden Fetus steht eine antiandrogene Wirkung im Vordergrund. Veröffentlicht in Umwelt & Gesundheit | 04/2012.
Dieser Teilbericht des Forschungsvorhabens „Phthalat-Belastung der Bevölkerung in Deutschland: Expositionsrelevante Quellen, Aufnahmepfade und Toxikokinetik am Beispiel von DEHP und DiNP“ beschreibt die Entwicklungsarbeit und Validierung der angewandten Analysenmethoden im Bereich der Untersuchung von Lebensmitteln und Bedarfsgegenständen. Angepasst an die Fragestellung der Expositionsabschätzung erden instrumentell-analytische Untersuchungsverfahren heutzutage dahingehend entwickelt, dass die notwendige Nachweisempfindlichkeit (beschrieben durch die Nachweisgrenze ) von anthropogen verursachten Kontaminanten im unteren ppb Bereich liegt. Veröffentlicht in Umwelt & Gesundheit | 03/2012.
Am 11. März 2013 lief die letzte Frist für die schrittweise Abschaffung von Tierversuchen für Kosmetikprodukte in Europa ab. Mit der Richtlinie 2003/15/EG wurden Vorschriften für Tierversuche in die Kosmetikrichtlinie 76/768/EWG eingefügt. Laut diesen sind Tierversuche für Kosmetika in der EU bereits seit 2004 und für Bestandteile von Kosmetika seit 2009 verboten („Versuchsverbot“). Ab März 2009 ist es ebenfalls verboten, in der EU Kosmetika zu vermarkten, die an Tieren getestet wurden („Vermarktungsverbot“). Für die komplexesten Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit (Toxizität bei wiederholter Verabreichung, einschließlich Hautreizung und Karzinogenität, Reproduktionstoxität und Toxikokinetik), wurde die Frist für das Vermarktungsverbot bis zum 11. März 2013 verlängert.
„Zusammenfassung: Biologisches Effektmonitoring bietet die Möglichkeit, Reaktionen eines biologischen Systems (beispielsweise Veränderungen auf Populationsebene: Abwanderung, Mortalität, Rekrutierung) mit Zustandsvariablen des Systems (Stoffkonzentrationen in unterschiedlichen Umweltmedien wie Wasser oder Sediment) in Verbindung zu bringen (Dosis-Effekt-Analyse). Die ökologisch relevante Konzentration an potentiell schädigend wirkenden Stoffen im Sediment nimmt im Effektmonitoringeine Schlüsselposition ein. Beispielsweise übersteigt die Konzentration an Schwermetallen im Sediment die der freien Wassersäule um drei bis fünf Größenordnungen. Grundlage für die Bewertung der Effekte potentiell toxisch wirksamer Substanzen auf biologischer Ebene sind experimentelle Untersuchungen zu Toxikokinetik, Akkumulationsstrategien und Entgiftungsmechanismen der betroffenen Organismen. Über ökotoxikologische Tests im Labor findet eine Kalibrierung der Organismen hinsichtlich ihrer Reaktionen auf unterschiedlicheKonzentrationen von Stoffen oder Stoffgemischen statt. Dabei werden verschiedene Effektvariablen (Endpunkte) getestet, wie z.B. Mortalität, Fertilität oder Verhaltensänderungen. Aufgrund der Untersuchungen im Labor und im Freiland werden Organismen (Bioindikatoren), die sich für Vergleichsmessungen zur Umweltbewertung besonders eignen, ausgewählt (Kapitel 2: Voraussetzungen für ein Effektmonitoring). Effektmonitoring wird in unterschiedlichen Projektkonzeptionen umgesetzt. Die Bewertung von Reaktionen von Organismen oder Organismengemeinschaften im Freiland auf akute oder chronische toxische Einwirkungen (z.B. Tankerunfälle) oder aufgrund von Kontaminationsgradienten steht bei organismenbasierten Ansätzen im Vordergrund. Beispiele werden aufgezeigt zu Feld- Bioassays mit Muscheln und zur Bewertung der benthischen Lebensgemeinschaft infolge eines Tankerunfalls. Artenzusammensetzung und Ernährungstypen der benthischen Lebensgemeinschaft werden ebenfalls zur Identifizierung von kontaminierten Sedimenten im küstennahen Bereich herangezogen (Abschnitt 3.1: organismenbasierte Ansätze des Effektmonitoring). Projektkonzeptionen mit dem Schwerpunkt Sedimenttoxizität setzen verstärkt auf den Einsatz von ökotoxikologischen Labortests. Ausgehend von gemessenen Stoffkonzentrationen im Sediment werden Bioassays durchgeführt, bzw. die Sedimentdaten mit der Zusammensetzung der benthischen Lebensgemeinschaft oder der Fischpopulationen in Verbindung gebracht. Mittels dieser Projektkonzeptionen führten groß angelegte Untersuchungen in den USA zur Umweltqualitätsbewertung küstennaher Meeresgebiete (Abschnitt 3.2: Effektmonitoring mit Schwerpunkt Sedimenttoxizität). Das Konzept der Sediment-Qualitäts-Triade integriert Ergebnisse aus chemischer Sedimentanalyse, biologischen Beobachtungen im Freiland (benthische Lebensgemeinschaft) und ökotoxikologischen Experimenten (Bioassays im Labor) und führt zu einer ganzheitlichen Umweltbewertung. Der konzeptuelle Rahmen dieses Ansatzes bietet Variationsmöglichkeiten der Untersuchungsmethoden und der Auswertung der Daten und soll Existenz, Ausmaß und Gründe einer Systembeeinträchtigung aufzeigen. Idealerweise wird die Beprobung der Komponenten Sediment, Wasser und Organismen räumlich und zeitlich parallel vorgenommen. Die Ergebnisse der Untersuchungen werden zusammengeführt und als summarische Indizes, Entscheidungs- Matrizen oder mit Hilfe multivariater Analyse ausgewertet. Fallbeispiele aus den USA und aus Spanien werden vorgestellt (Abschnitt 3.3: Sediment-Qualitäts-Triade). Der räumliche Zusammenhang einer regionalisierten Variablen (z.B. Biomasse einer Tier- oder Pflanzenart) kann mit Hilfe der geostatistischen Strukturanalyse geschätzt und visualisiert werden. Aufgrund der Relevanz für die Auswertung gebietsbezogener Variablen zur Bewertung küstennaher Gebiete wird dieses zukunftsweisende statistische Verfahren detailliert dargestellt und seine Anwendung auf Umweltqualitätsindizes aufgezeigt_CUTABSTRACT_
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin (Humboldt-Univ.), Institut für Physik durchgeführt. Das Verhalten der photoaktivierbaren Nanoformulierungen Foslip und Fospeg soll mit speziellen optischen Methoden untersucht werden. Dieser Ansatz erlaubt eine genauere Bestimmung wichtiger Parameter wie z.B. der intrazellulären Wirkstofffreisetzung und kann in Zukunft einen entscheidenden Beitrag zur Analytik photoaktivierbarer Wirkstoffe leisten. Die Arbeit beinhaltet 5APs. AP1: Untersuchungen zur Aufnahme der beiden Formulierungen und deren Phototoxizität an den ausgewählten Zelllinien. Die Überprüfung der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse, Herausarbeitung evtl. Unterschiede zwischen den Zelllinien. Bestimmung der Phototoxizität: mittels z.B. MTT-Test, Resazurin- oder Caspase-Assay. Im AP2 wird als innovativster Schritt des Projektes die intrazelluläre Freisetzung des PS aus den beiden Formulierungen über die Beobachtung der 1O2 -Lumineszenzkinetik und der Triplettlebensdauer des PS verfolgt. Gleichzeitig soll die Frage nach evtl. Unterschieden im Verhalten der einzelnen Zelllinien untersucht werden um Rückschlüsse auf die Rückverteilung des PS in den Blutstrom und somit auch auf die Pharmakokinetik zu ermöglichen. AP3: Nutzung von FLIM und CLSM (costaining) zur Beurteilung der Freisetzung des PS aus den Formulierungen mit den gleichen Teilaspekten wie in AP2. In AP4 wird kontinuierlich geprüft ob und in welchem Maß die Ergebnisse aus AP2 und AP3 korrelieren. AP5: Aufbereitung der Daten für das EDV-gestützte PBPK- Modell, Publikation der Ergebnisse.
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von geneXplain GmbH durchgeführt. ExITox-2 hat zum Ziel eine integrierte Teststrategie (IATA) zu entwickeln, die Tierversuche mit wiederholter inhalativer Verabreichung ersetzt. Der in ExITox-1 entwickelte Read across Ansatz soll weiterentwickelt werden. Neben der Gruppe der Vinylester sollen in ExITox-2 vier neue Gruppen, die Lungenfibrose bzw. Lungenentzündung verursachen, getestet werden. Neue Aspekte sind: i) Integration von in vitro Daten aus Toxv21; ii) Abschätzung der Toxikokinetik mit Hilfe von PBPK- und QSAR Modellen; iii) Unterscheidung von Genexpressionsveränderungen bei geringen und hohen Dosen; iv) Analyse der microRNA; v) Bestätigung der Genexpressionsänderungen durch RTqPCR. Zur besseren Darstellung der Ergebnisse werden Mastersignalwege entwickelt, um zellspezifische Antworten von generellen Stressantworten zu unterscheiden. Die Integration dieser Ergebnisse in eine Test- und Bewertungsstrategie (IATA) soll zur Einschätzung der Toxizität einer inhalierbaren Chemikalie ohne Tierversuch führen. AP1 Stoffauswahl: Zwei Stoffgruppen sollen zu 'Fibrosis' und 'Inflammation' ausgewählt werden (M1.2), sowie Literaturdaten zu den Leitstoffen und Analoga identifiziert werden (M1.3). AP5 Bioinformatik Für 'Hyperplasie', 'Fibrose' und 'Entzündung' werden master pathways erstellt (M 5.1). Differentiell exprimierte Gene (DEG) werden bestimmt (M 5.2). Mit Hilfe der upstream Analyse werden gewebespezifische Masterregulatoren identifiziert (M 5.5). Daraus werden RAX spezifische Profile erstellt (M 5.6). AP6: Transfer der experimentellen Daten und Modelle in die IATA. Es werden die biologischen Profile innerhalb der Stoffgruppe (intra-group) und unter den Stoffgruppen (inter-group) verglichen (M 6.2), sowie zur Ermittlung von AOP und generellen Stressantworten die Stoffgruppen-spezifischen Profile mit den Daten aus M5.1 abgeglichen (M 6.3). Die Ergebnisse des Projektes werden in eine Bewertungsstrategie (IATA) integriert (M 6.4).
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Henkel AG & Co. KGaA durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Weiterentwicklung einer Ersatz- und Ergänzungsmethode (Alternativmethode) im Bereich der Mutagenitätsprüfung, welche das Potential besitzt, in vivo Mutagenitätsprüfungen (OECD TG 474 Mammalian Erythrocyte Micronucleus Test und OECD 475 Mammalian Bone Marrow Chromosome Aberration Test) am Nager zu ersetzen. Bisherige in vitro Verfahren können diese Prüfungen nicht ersetzen, da sie die Toxikokinetik der Prüfsubstanz nicht berücksichtigen können. Die zu ersetzenden Prüfungen stellen wesentliche Bestandteile in behördlichen Anmelde- bzw. Zulassungsverfahren dar (z.B. bei Industriechemikalien und Arzneimitteln). Durch den Einsatz angebrüteter Hühnereier, wie sie bereits bei anderen, etablierten Alternativmethoden Verwendung finden (z.B. HET-CAM), wird dies möglich. Gemäß Planung wird das Projekt eine Laufzeit von zwei Jahren haben, in denen die Transferierbarkeit, die Reproduzierbarkeit und die Vorhersagekraft der Methode untersucht und optimiert werden (Ringversuch). Als Ergebnis liegt nach Abschluss des Projektes eine Methode samt Standardarbeitsanweisung vor, welche unmittelbar in eine an das Projekt anschließende Prävalidierung Eingang findet.
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