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Exposition gegen und Ausscheidung von Thallium - Auswirkungen von Metallen auf das Verhalten von Ratten: Thallium undWechselwirkungen von Blei...

Das Projekt "Exposition gegen und Ausscheidung von Thallium - Auswirkungen von Metallen auf das Verhalten von Ratten: Thallium undWechselwirkungen von Blei..." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Düsseldorf, Medizinisches Institut für Umwelthygiene durchgeführt. Objective: 1) To improve knowledge of the interrelation between exposure to an internal dose of thallium. 2) To study the effects of the metals selected on the central nervous system. 3) Exposure to and excretion of thallium. General Information: Three groups of people living in Northrine-Westpahlia are selected. One group lives in an area with relatively high levels of thallium in the environment; the other two are control groups. The food consumption and urinary excretion of thallium is examined in each group. Behavioural effects of metals in rats. The first part of this study deals with the combined effects of lead with carbon monoxide and with cadmium, respectively. Neurobehavioral effects are assessed, by means of avoidance-conditioning techniques. The observed behavioural effects are correlated with glial, neural or vascular changes in the brain. The second part of the study is comprised of prenetal administration of thallium by repeated S.C.-injections. The adult offspring is examined for discrimination - learning and open field-behaviour.

Teilprojekt E

Das Projekt "Teilprojekt E" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technischen Universität Dortmund, Institut für Umweltforschung, Lehrstuhl für Umweltchemie und Analytische Chemie durchgeführt. Endophytische Pilze und Bakterien können Pflanzen direkt oder indirekt sowohl positiv als negativ beeinflussen. Pflanzen geben über ihre Wurzeln organische Verbindungen (Exsudate) an den Boden ab und beeinflussen diesen dadurch. Im Wurzelbereich besonders relevant ist die Interaktion der Exsudate mit der Gemeinschaft der Endophyten. Zunächst erfolgt die Identifizierung und Quantifizierung der Exsudate. Hier werden die Verbindungen an der Wurzel und im umgebenden Boden unterschieden. Im Weiteren wird das Zusammenspiel der Exsudaten mit den endophytischen Mikroorganismen untersucht. Die Kenntnis über positive und negative Interaktionen eröffnet im Folgenden Modifikationsmöglichkeiten um Wachstum und Ertrag zu verbessern. Die Identifizierung von Wurzelexsudaten auf der Wurzeloberfläche erfolgt über MALDI-HRMS. Die Entwicklung von speziell ausgerichteten Imaging-Techniken (MALDI-IMS) für niedermolekulare Verbindungen bietet den direkten Vergleich von ARD und Kontrollanbau in den Zentralexperimenten. Die Bodenuntersuchung erfolgt wie die Substanzidentifizierung und Quantifizierung für die Kooperationspartner durch Kopplung von Chromatographie und Massenspektrometrie (HPLC-MS/MS; GC-MS) nach vorheriger Extraktion (z.B. ASE). Die Untersuchung der Interaktionen zwischen endophytischen Mikroorganismen und Exsudaten erfolgt durch MALDI-IMS nach Kultivierung mit am INFU bereits entwickelten Techniken (spezielle Anforderungen an Medien und Probendimension).

124. VDLUFA-Kongress 'Nachhaltigkeitsindikatoren für die Landwirtschaft: Bestimmung und Eignung' an der Universität Passau in Passau vom 18.-21.09. 2012

Das Projekt "124. VDLUFA-Kongress 'Nachhaltigkeitsindikatoren für die Landwirtschaft: Bestimmung und Eignung' an der Universität Passau in Passau vom 18.-21.09. 2012" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Verband Deutscher Landwirtschaftlicher Untersuchungs- und Forschungsanstalten VDLUFA e.V. durchgeführt. Der Verband Deutscher Landwirtschaftlicher Untersuchungs- und Forschungsanstalten (VDLUFA) e.V. ist ein unabhängiger wissenschaftlicher Fachverband, welcher der Landwirtschaft, der Umwelt, dem Verbraucherschutz sowie der Tiergesundheit verpflichtet ist. Mit dem jährlich stattfindenden Kongress bietet der Verband eine Plattform für den wissenschaftlichen Austausch. In Passau fand vom 18. bis 21. September 2012 der Kongress unter dem Generalthema 'Nachhaltigkeitsindikatoren für die Landwirtschaft: Bestimmung und Eignung' statt. Er wurde unter Zusammenarbeit mit der österreichischen Arbeitsgemeinschaft für Lebensmittel-, Veterinär- und Agrarwesen (ALVA), der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, der Technischen Universität München und der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft veranstaltet. Nach der Plenartagung, auf der mit Fachvorträgen das Generalthema diskutiert wurde, wurden in den anschließenden öffentlichen Sitzungen verschiedene agrarwissenschaftliche Themen behandelt: Im Bereich 'Pflanzliche Produktion' wurden Beiträge zu Nachhaltigkeitsindikatoren, Umweltwirkungen, Humusbilanzen, mineralischer und organischer Düngung, Bodenbewirtschaftung und zur Pflanzenernährung präsentiert. Im Bereich 'Tierische Produktion' wurden Fragen zur Futtermittelqualität und -analytik, zur Zusammensetzung tierischer Ausscheidungen und zur Qualität tierischer Produkte behandelt. Ein spezieller Workshop 'Analytik' behandelte neben technischen und methodischen Fragen auch die Auswertung und Interpretation von Daten. Insgesamt wurden an den drei Tagen mehr als 160 Vorträge und Posterbeiträge präsentiert und diskutiert. Der Kongressband ist öffentlich verfügbar unter: http://www.vdlufa.de/index.php?option=com content&view=article&id=164&Itemid=100063.

Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Institut für Landtechnik, Professur für Verfahrenstechnik in der Tierischen Erzeugung durchgeführt. In diesem Projekt bilden Fütterungsversuche mit Milchkühen die Basis, um unterschiedliche Proteinversorgungsintensitäten und den Einsatz geschützter Aminosäuren (AS) zu prüfen. Die Verminderung der Proteinzufuhr bedeutet eine Reduzierung des Stickstoffanteils im Produktionskreislauf. Bezogen auf eine Einheit verwertbaren Eiweißes für den Menschen wird untersucht, wie stark die Verminderung der N-Mengen in den tierischen Exkrementen und die Verringerung der Ammoniakemissionen sind. Gleichzeitig kann das Einsparpotential von proteinreichem Konzentratfutter, wie Soja- und Rapsextraktionsschrot in der Milchviehfütterung aufgezeigt werden. Durch den gezielten Einsatz der pansengeschützten Aminosäuren im Konzentratfutter werden Erfahrungen zur Verfügbarkeit, Verarbeitung und Haltbarkeit dieses Futterzusatzstoffes in der Mischfutterindustrie gesammelt, um praxistaugliche Fütterungskonzepte zu etablieren. Futteranalysen und Rationskalkulation. Zunächst wird der Futterwert der vorhandenen Grob- und Konzentratfutter mit den etablierten Analysemethoden festgestellt. Hierbei sind auch die Aminosäuren Methionin und Lysin zu berücksichtigen. Daran schließt sich die Rationsplanung auf Betriebsebene und die Konzeption und Herstellung der erforderlichen Mischfutter durch die Projektpartner Agravis Futtermittel GmbH und Agrifirm Deutschland GmbH an. Durch die detaillierte Planung wird die Voraussetzung für die Einhaltung der geplanten Rationsparameter geschaffen. Fütterungsversuche In der 18-monatigen Versuchsphase sind drei Fütterungsversuche mit je 2 x 48 Milchkühen zu je 120 Versuchstagen im Versuchs- und Bildungszentrum Haus Riswick geplant. Im Versuchsstall werden die tierindividuelle Futter- und Wasseraufnahmen der Kühe täglich über Wiegetröge gemessen. Durch Kot- und Harnproben werden die tierischen Nährstoffausscheidungen und die Verdaulichkeit der organischen Masse für die unterschiedlichen Versorgungssituationen kalkuliert.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen durchgeführt. In diesem Projekt bilden Fütterungsversuche mit Milchkühen die Basis, um unterschiedliche Proteinversorgungsintensitäten und den Einsatz geschützter Aminosäuren (AS) zu prüfen. Die Verminderung der Proteinzufuhr bedeutet eine Reduzierung des Stickstoffanteils im Produktionskreislauf. Bezogen auf eine Einheit verwertbaren Eiweißes für den Menschen wird untersucht, wie stark die Verminderung der N-Mengen in den tierischen Exkrementen und die Verringerung der Ammoniakemissionen sind. Gleichzeitig kann das Einsparpotential von proteinreichem Konzentratfutter, wie Soja- und Rapsextraktionsschrot in der Milchviehfütterung aufgezeigt werden. Durch den gezielten Einsatz der pansengeschützten Aminosäuren im Konzentratfutter werden Erfahrungen zur Verfügbarkeit, Verarbeitung und Haltbarkeit dieses Futterzusatzstoffes in der Mischfutterindustrie gesammelt, um praxistaugliche Fütterungskonzepte zu etablieren. Futteranalysen und Rationskalkulation. Zunächst wird der Futterwert der vorhandenen Grob- und Konzentratfutter mit den etablierten Analysemethoden festgestellt. Hierbei sind auch die Aminosäuren Methionin und Lysin zu berücksichtigen. Daran schließt sich die Rationsplanung auf Betriebsebene und die Konzeption und Herstellung der erforderlichen Mischfutter durch die Projektpartner Agravis Futtermittel GmbH und Agrifirm Deutschland GmbH an. Durch die detaillierte Planung wird die Voraussetzung für die Einhaltung der geplanten Rationsparameter geschaffen. Fütterungsversuche: In der 18-monatigen Versuchsphase sind drei Fütterungsversuche mit je 2 x 48 Milchkühen zu je 120 Versuchstagen im Versuchs- und Bildungszentrum Haus Riswick geplant. Im Versuchsstall werden die tierindividuelle Futter- und Wasseraufnahmen der Kühe täglich über Wiegetröge gemessen. Durch Kot- und Harnproben werden die tierischen Nährstoffausscheidungen und die Verdaulichkeit der organischen Masse für die unterschiedlichen Versorgungssituationen kalkuliert.

Quantifizierung der Methanemissionen bei Rindern mit Hilfe des fäkalen Biomarkers Archaeol (MethanA)

Das Projekt "Quantifizierung der Methanemissionen bei Rindern mit Hilfe des fäkalen Biomarkers Archaeol (MethanA)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Tierzucht und Tierhaltung durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Evaluierung einer indirekten Methode zur Bestimmung der Methanproduktion über Archaeol im Kot von Rindern. Bei Archaeol handelt es sich um ein Membranlipid, welches sich in der Zellmembran der meisten Archaeen nachweisen lässt. Zu den Archaeen zählen auch die methanogenen Mikroorganismen im Vormagensystem von Wiederkäuern, weshalb der fäkale Archaeolgehalt mit der Ausscheidung von Methan in Beziehung steht und einen interessanten Umweltindikator darstellt. Zunächst soll die Beziehung zwischen Archaeolkonzentration und Methanproduktion überprüft werden. Hierfür kann auf eingelagerte Kotproben und Methanmessungen aus vorangegangenen Dummerstorfer Respirationskammerversuchen zurückgegriffen werden. Anschließend sollen Kotproben von Tieren der Karkendamm-Herde gesammelt und analysiert werden. Bei wiederholter Beprobung wäre es so möglich, erstmals Wiederholbarkeiten für die tierindividuelle Archaeolausscheidung unter Praxisbedingungen im Liegeboxen-Laufstall zu schätzen und Umweltfaktoren mit einem Effekt auf die Archaeolkonzentration im Kot zu identifizieren. Dies würde erste Hinweise darauf liefern, inwieweit die Archaeol- bzw. Methanausscheidung erblich bedingt ist. Des Weiteren ist geplant, Korrelationen zwischen der Archaeolausscheidung als Indikator für den Methanausstoß und anderen züchterisch bedeutsamen Merkmalen zu schätzen, um so den Handlungsspielraum für tierzüchterische Maßnahmen zur Emissionsminderung besser abschätzen zu können.

B8: Die Rolle des Zooplanktons in den Stickstoff-, Phosphor- und Kohlenstoffkreisläufen und für das Sauerstoffbudget tropischer Sauerstoffminimumzonen

Das Projekt "B8: Die Rolle des Zooplanktons in den Stickstoff-, Phosphor- und Kohlenstoffkreisläufen und für das Sauerstoffbudget tropischer Sauerstoffminimumzonen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR) durchgeführt. Zooplankton is a key component of the biological pump and essential for the cycling of nitrogen, phosphorus and carbon in the ocean. Selective partial retention of the macro nutrients nitrogen and phosphorus during the digestion of food feeds back on dissolved nutrient levels in the photic zone. We will study the influence of food quantity and quality in combination with realistic abiotic factor conditions (pO2, pCO2, T) on metabolic activity, excretion and egestion of tropical zooplankton. In combination with field surveys on zooplankton abundance and biomass, this will enable us to quantify the role of zooplankton in N-, P- and C-cycling and for the oxygen budget in the Tropical Eastern North Atlantic and the Peruvian Oxygen Minimum Zone.

Teilvorhaben: Schweißen von Tailor Welded Blanks aus höchstfesten Stählen mittels bidirektionalen digitalen Zwillings

Das Projekt "Teilvorhaben: Schweißen von Tailor Welded Blanks aus höchstfesten Stählen mittels bidirektionalen digitalen Zwillings" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik durchgeführt. Bei Tailor Welded Blanks (TWB) werden lastspezifisch Bleche verschiedener Festigkeiten und/oder Blechdicken mittels Laserschweißen verbunden und zum jeweiligen Bauteil für Automobil und Schienentechnik umgeformt. Das hohe Leichtbaupotential von TWB ist heute nicht realisierbar, weil bestehende höchstfeste Stahlgüten nicht prozesssicher verarbeitet werden können. Ziel des Projekts ist es, ein vollintegriertes Konstruktionskonzept basierend auf einem mit Blockchain abgesicherten digitalen Zwilling von Schweiß- und Umformsimulation zu entwickeln. Das Vorgehen wird mit Realversuchen und Demonstratoren abgesichert und integriert die Lebenszyklusanalyse zur Minimierung des CO2-Fußabdrucks. Spezieller Aufgabenteil des Fraunhofer IPK ist der Aufbau und die Integration der Schweißsimulation in den digitalen Zwilling sowie die Materialcharakterisierung und Modellierung.

Teilprojekt Transmit

Das Projekt "Teilprojekt Transmit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von TransMIT Gesellschaft für Technologietransfer mbH durchgeführt. Ziel: In ANTHOPLUS werden Anthocyane mit unterschiedlicher Komplexität (Seitenkettenmodifikationen, Isotopenmarkierung) hergestellt. Sie sollen als Feinchemikalien zur Reinheitsprüfung von Rohstoffen, für Toxizitäts- und Bioverfügbarkeitsprüfungen in der experimentellen Medizin sowie als Standards zur qualitativen Analyse natürlicher Farbstoffe und abgeleiteter Formulierungen eingesetzt werden. Zur nachhaltigen Produktion dieser pflanzlichen Naturstoffe wird ein neues robustes pflanzliches Zellkultursystem verwendet. Die geplanten Arbeiten zur Herstellung dieser Feinchemikalien umfassen die gesamte Wertschöpfungskette von Synthese, Scale-up, präparativer Reinigung, Qualitätssicherung bis zur erfolgreichen Markteinführung und Kommerzialisierung. Planung: Im Rahmen des Projektes werden verbesserte Produktionsmethoden für die beschriebenen Feinchemikalien entwickelt. Spezialisierte Zellkultursysteme werden die Extraktion der Anthocyane erheblich vereinfachen (Exkretion ins Zellkulturmedium, kontrollierte Synthese und Anreicherung spezifischer Verbindungen, einfachere Matrix im Vergleich zu Pflanzenextrakten) und die Herstellung von Anthocyanen mit unterschiedlicher Komplexität ermöglichen. Die Übertragung vom Labor auf den Anlagenmaßstab soll in kleinen industriellen Fermentern erfolgen. Neben präparativen Extraktionsmethoden werden Methoden zur Isotopenmarkierung (13C) der Anthocyane entwickelt. Diese werden zur Untersuchung der Absorption und der in-vivo Verstoffwechselung in Mensch und Tier verwendet. Die Firma TransMIT Projektbereich PlantMetaChem wird die Qualität, Reinheit und Stabilität der produzierten Anthocyane prüfen und die Produkte zur wirtschaftlichen Vermarktung vorbereiten.

Untersuchungen zur Biokinetik von Zirkon-, Ruthen- und Tellur-Isotopen sowie von Lanthaniden beim Menschen und Folgerungen für die Strahlenschutzvorsorge

Das Projekt "Untersuchungen zur Biokinetik von Zirkon-, Ruthen- und Tellur-Isotopen sowie von Lanthaniden beim Menschen und Folgerungen für die Strahlenschutzvorsorge" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH) - Institut für Strahlenschutz (ISS) durchgeführt. Das Wissen über das biokinetische Verhalten von Radionukliden ist von großer Bedeutung für die Dosisabschätzung nach Inkorporation dieser radioaktiven Stoffe. Für viele Radionuklide liegen jedoch bis heute nur wenige oder unzureichende Informationen zur Biokinetik vor, da diese Daten in vielen Fällen anhand von Tierexperimenten gewonnen wurden und die Übertragbarkeit auf den Menschen damit nicht gesichert ist. Dies gilt im Wesentlichen auch für Zirkonium, Ruthenium und auch für Lanthanide. Radionuklide dieser Elemente können bei kerntechnischen Unfällen signifikant zur Dosis für beruflich Strahlenexponierte und Einzelpersonen der Bevölkerung beitragen. Ziel des Vorhabens war es daher, das Wissen hinsichtlich der biokinetischen Gegebenheiten für diese Elemente direkt am Menschen experimentell zu generieren. Dies konnte durch den Einsatz von stabilen Isotopen ermöglicht werden, die sich aus biokinetischer Sicht von den entsprechenden Radioisotopen nicht unterscheiden. Auf diese Weise war es möglich, Informationen bezüglich des Absorptions-, Retentions- und Ausscheidungsverhaltens der jeweiligen Radionuklide zu gewinnen und daraus verbesserte biokinetische Modelle herzuleiten. Darüber hinaus galt es für das Element Cer aus der Gruppe der Lanthanide den Transfer in die Muttermilch näher zu untersuchen, da hier teilweise widersprüchliche Daten in der Literatur vorlagen. Im Vorfeld von Probandentests mussten die für die Untersuchungen geeigneten stabilen Isotope und deren Verabreichungsmengen ausgewählt werden. Dies wurde sowohl aus toxikologischen sowie aus messtechnischen Gesichtspunkten heraus betrachtet.

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