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Bildung von gentoxischen Nitrosoverbindungen durch Nitrosierung von Nahrungskomponenten

Nitrat wird durch die Bakterien der Mundhoehle im Durchschnitt zu etwa 10 Prozent zu Nitrit reduziert. Dieses gelangt mit dem Speichel in den Magen, wo die sauren Bedingungen eine Nitrosierung von Nahrungskomponenten foerdern. Die entstehenden Nitroso-verbindungen werden z.T. enzymatisch, z.T. spontan, in chemisch reaktive Produkte umgewandelt. Eine Reaktion dieser Abbauprodukte mit der Erbsubstanz DNA kann zur Krebsausloesung beitragen. Im Rahmen frueherer Dissertationen wurde gezeigt, dass Alkylharnstoffe, aromatische Amine, sowie einzelne Aminosaeuren als wichtige Vorlaeufer in Frage kommen. Nicht zuletzt wegen der steigenden Nitratbelastung durch unsere Ernaehrung ist es deshalb wichtig, die endogene Bildung von kanzerogenen Nitrosoverbindungen fuer verschiedene Stoffklassen zu analysieren und in Relation zu setzen mit der Aufnahme von vorgebildeten Nitrosoverbindungen.

Bestimmung kanzerogener aromatischer Amine aus verbotenen Azofarbstoffen der Textilindustrie

Spaltung und Extraktion von aromatischen Aminen aus Azofarbstoffen auf Textilien; Bestimmung bestimmter kanzerogener Verbindungen

Anreicherung von aromatischen Aminen in Textilien und ihre Umweltemission durch Waschwasser

In Innenräumen findet sich eine Vielzahl von Chemikalien, die aus Gegenständen, Materialien oder durch menschliche Aktivitäten freigesetzt werden und ein Risiko für aquatische Ökosysteme darstellen können, falls entsprechende Chemikalien in den Wasserkreislauf gelangen. Wir stellen die Hypothese auf, dass aromatische Amine (AA), die aus Innenräumen emittiert werden, in Oberflächengewässer eingetragen werden und dort signifikant zur Belastung und der damit verbundenen Mutagenität beitragen. Gewaschene Textilien, die durch Emissionsquellen in Innenräumen mit AA kontaminiert sind, wirken als Überträger dieser Substanzen in Abwässer. Die Berücksichtigung dieses Übertragungsweges kann uns helfen, das Auftreten von AA ohne klare Emissionsquellen in Oberflächengewässern besser zu verstehen. In vielen Studien wird berichtet, dass AAs, welche in Innenräumen beispielweise durch Rauchen und Grillen von Fleisch entstehen, die Hauptursache für Mutagenität in Oberflächengewässern und häuslichen Abwässern sind. Sie können durch gasförmige und Partikeldepostion auf Textilien adsorbiert werden. Daher wollen wir den Übertragungsweg von AA aus Innenräumen in Oberflächengewässer im Hinblick auf die folgenden vier Aspekte untersuchen: (i) Stoffgruppen-spezifisches Non-target-Screening zum Nachweis der gesamten Verbindungsklasse in allen Matrizes entlang des dargestellten Expositionspfades, d.h. in Extrakten von Textilien, Staub, Waschwasser, Abwasser und Oberflächenwasser; (ii) Instrumente zum Monitoring aromatischer Amine aus Abwässern und Oberflächengewässern mittels selektiver Anreicherung, um ihren Verbleib in Kläranlagen und das damit verbundene Risiko für Wasserorganismen zu entschlüsseln; (iii) Charakterisierung der Aufnahme AA durch Textilien durch gasförmige und Partikeldeposition und ihre Verteilung in Innenräumen durch Expositionsexperimente im Labor und realen Innenräumen und (iv) Anwendung aller entwickelten Instrumente und Methoden in Kombination mit diagnostischen Mutagenitätstests zur Aufklärung der angenommenen Emissionswege. Hierbei werden Textilbelastung in Innenräumen mit verschiedenen AA-Quellen berücksichtigt, Waschexperimente durchgeführt und Proben aus Kläranlagen und Abwasserauffangbecken entnommen, um die quellenbezogenen Muster und die wichtigsten AA zu identifizieren, die die beobachtete mutagene Aktivität verursachen. Mit diesem Ansatz wollen wir die Kenntnislücke zwischen Innenraumexpsosition und der Umweltexposition schließen. In diesem Projekt wird das Fachwissen eines deutschen und eines tschechischen Forschungsinstituts kombiniert. Es umfasst das Target-, Suspect- und Non-target-Screening nach organischen Schadstoffen in komplexen Umweltmischungen, die Detektion von Mutagenität und den zugrundeliegenden Chemikalien in Oberflächenwasser mit wirkungsorientierter Analytik und passiver Probenahme in verschiedenen Umweltmatrizes, sowie die Berücksichtigung von Verteilungsmechanismen von Verbindungen in Innenräumen.

Untersuchungen zur Pharmakokinetik und zum Metabolismus carcinogener, aromatischer Amine

Der Stoffwechsel aromatischer Amine wird mit dem Ziel untersucht, die fuer die akut toxischen und krebserzeugenden Wirkungen verantwortlicher Metaboliten zu identifizieren und die Ursachen fuer ihre gewebespezifische Wirkung aufzuklaeren. Das Studium der Abhaengigkeit der metabolischen Aktivierung und Inaktivierung von der Dosis soll dabei einen Beitrag zur Risikoabschaetzung im Bereich niedriger Dosen leisten.

Dynamische Methanolproduktion aus Hüttengasen, MeOH Synthese

Abbau von sulfonierten Azofarbstoffen

Azofarbstoffe stellen die mengenmaessig wichtigste Klasse an Farbstoffen dar. Jaehrlich werden mehrere hunderttausend Tonnen dieser Farbstoffe produziert und fuer die Faerbung von Papier, Leder, Textilien und anderen Artikeln verwendet. Die meisten industriell eingesetzten Azofarbstoffe enthalten neben der Azobindung 1-3 Sulfonsaeuregruppen und sind unter aeroben Bedingungen biologisch nicht abbaubar. Im Institut fuer Mikrobiologie wird daher versucht, eine Spaltung der Azobindung durch anaerobe Reduktion zu erreichen und diese anaerobe Vorbehandlung mit einem nachfolgenden aeroben Abbau der entstandenen sulfonierten Aminoaromaten zu verbinden. Hierdurch konnte an verschiedenen Modellverbindungen eine Mineralisierung sulfonierter Azofarbstoffe gezeigt werden. Die Kopplung der anaeroben und aeroben Verfahren wurde einerseits mit immobilisierter Biomasse in einem Bioreaktor oder mit suspendierten Zellen durch einen zweistufigen Anaerob/aerob-Prozess erreicht. Die Steigerung der anaeroben Reduktionsraten durch die Zugabe von redoxaktiven Chinonen wird derzeit eingehend untersucht, mit dem Ziel, die Raum-Zeit-Ausbeuten bei dem anaeroben Reduktionsprozess zu erhoehen. Des weiteren wird versucht, die Faehigkeit einiger hochgradig adaptierter Bakterien zur aeroben Reduktion von Azofarbstoffen zu nutzen, indem die Azoreduktasen kloniert und mittels genetischer Techniken fuer den Abbau industriell relevanter Azofarbstoffe optimiert werden sollen.

Belastung der Allgemeinbevölkerung mit aromatischen Aminoverbindungen - Der Einfluss von Ernährung und Bekleidung

Obwohl aromatische Aminoverbindungen im allgemeinen keine Endprodukte der chemischen Industrie darstellen, konnten neuere und eigene Untersuchungen (siehe PUG U97009) zeigen, dass der Mensch in weit größerem Umfang diesen Verbindungen ausgesetzt ist, als bisher angenommen. Aufgrund des krebserregenden Potentials eines Großteils dieser Verbindungen ist es wichtig, entsprechende innere Belastungen und deren Quellen und Aufnahmewege zu identifizieren, um gegebenenfalls zu einer Reduzierung der Aufnahmen gelangen zu können. Ziel der vorgelegten Studie ist es, einen Beitrag zur Frage zu leisten, in welchem Ausmaß der Mensch krebserregenden aromatischen Ammen einerseits über Nahrungsmittel (aminhaltige Pflanzenschutzmittel) und andererseits durch Bekleidung (aminhaltige Azo- u. Anthrachinon-Farbstoffe) ausgesetzt ist. Hierzu sollen unterschiedliche Personengruppen der Allgemeinbevölkerung mittels Biologischen Monitorings (renale Ausscheidung von Metaboliten) und mittels Biochemischen Effektmonitorings (Hämoglobinaddukte aus Blut) untersucht werden. Die Ergebnisse sollen über den sog. HERP-lndex (Human Exposure/Rodent Potency) bezüglich ihrer Gefährdung für den Menschen eingeordnet und bewertet werden. Lifestyle-Einflüsse, insbesondere der Einfluss einer ökologisch bewussten Ernährung, sollen untersucht werden. Somit würden die Ergebnisse erstmals einen Überblick über die umweltbedingte Belastung der Allgemeinbevölkerung mit krebserregenden aromatischen Ammen aus verschiedensten Quellen geben.

Aktivierung von aromatischen Azo- und Nitroverbindungen für den aeroben mikrobiellen Abbau: Bildung dioxygenasefähiger Aminoaromaten durch Gratisreduktion (Phase II)

Globalansatz Umsetzung Aktionsprogramm 'Umwelt und Gesundheit' - Teilvorhaben 1: Ermittlung von Quellen für das Vorkommen von Nitro/Aminoaromaten im Urin von Nichtrauchern

A) Problemstellung: Mit mehr als 14000 Neuerkrankungen pro Jahr ist das Blasenkarzinom die dritthäufigste Krebsart der Männer; Frauen sind mit ca. 5000 Fällen deutlich weniger betroffen. Die Hälfte der Erkrankungen werden auf das Rauchen zurückgeführt; die Ursachen für die übrigen 50 Prozent der Fälle ist noch weitgehend ungeklärt. Es gibt jedoch den begründeten Verdacht, dass diese Ursachen umweltbedingt sind. Gelingt es, die Risikofaktoren der Nichtraucher zu entdecken, dann kann die Anzahl der Neuerkrankungen um diesen Einfluss verringert werden. Nach neueren Erkenntnissen kann Blasenkrebs durch aromatische Amine (2-Aminonaphtalin und 4-Aminobiphenyl) ausgelöst werden. Diese Stoffe, die von der Arbeitsmedizin bereits als kanzerogen eingestuft wurden, finden sich in erhöhtem Maße in Zigarettenrauch. Eine Studie, die im Auftrag des BMU/UBA pilothaft durchgeführt wurde, konnte im Urin von Rauchern, aber auch von Nichtrauchern aromatische Amine nachweisen. Bei den Nichtrauchern konnte sicher gestellt werden, dass keine Aufnahme durch Passivrauchen vorlag. Aromatische Amine sind aber auch in bestimmten Nahrungsmitteln, Textilstoffen, Dieselabgas etc enthalten. Handlungsbedarf: Im Vorhaben soll im Rahmen, einer Kohortenstudie das Vorkommen von Amino-/Nitroaromate und die Varianz derselben der im Urin von Nichtrauchern verifiziert werden und Belastungswege und -quellen eruiert werden. Besonderes Augenmerk wird auf die Untersuchung der Quellen Dieselruß, Textilimprägniermittel und -farbstoffe, Nahrungsmittel u. a. gelegt. C) Ziel des Vorhabens ist: Im Rahmen des Aktionsprogramms Umwelt und Gesundheit, das von BMU und BMG gemeinsam durchgeführt wird, sollen die umweltbedingten Ursachen für die Humanbelastung mit Substanzen, die für die Erkrankung von Nichtrauchern an Blasenkrebs verdächtigt werden, eruiert werden.

Untersuchungen zum Gehalt an bestimmten Azofarbstoffen in Recyclatfasern fuer Textilien mit Hautkontakt

Die derzeit geltende Fassung der Bedarfsgegenstaendeverordnung beinhaltet eine verlaengerte Uebergangsregelung (Paragraph 16 Abs. 2 Nr. 2 der Bedarfsgegenstaende-V) fuer den Recyclatfaseranteil in den entsprechenden Bedarfsgegenstaenden. Da diese Uebergangsfrist am 31.12.1999 auslief, war 1999 zu untersuchen, ob und in welchem Umfang mit einem Eintrag von Azofarbstoffen, die nach Paragraph 3 in Verbindung mit Anlage 1 Nr. 7 der Bedarfsgegenstaendeverordnung verboten sind, ueber den Recyclatfaseranteil zu rechnen ist. Auf dem textilen Sektor muss man bei der Gewinnung von Recyclatfasern zwei Ausgangspunkte unterscheiden. Eine Strecke ist das Recycling von Produktionsabfaellen, welches den Vorteil bietet, dass die Zusammensetzung und Herkunft der Abfaelle in der Regel bekannt sind. Diese Produktionsabfaelle stellen bis zu 90 Prozent und mehr der Ausgangsprodukte bei der Recyclatfaserherstellung dar. Es handelt sich hauptsaechlich um Produktionsabfaelle der Chemiefaserherstellung, Spinnerei- und Webereiabfaelle und um Abfaelle der Konfektion. Der andere Zweig ist die Herkunft aus Alttextilien, z.B. von Bekleidungs- und Heimtextilien aus Altkleidersammlungen. Aufgrund der inhomogenen Zusammensetzung und dem hohen Fremdkoerperanteil werden sie derzeit nur zu einem sehr geringen Prozentsatz zu Recyclatfasern verarbeitet.

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