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Etude genetique et biochimique des voies de degradation de composes aromatiques divers par les bacteries Pseudomonas. Parmi ces composes sont inclus des produits naturels et xenobiotiques comme le toluene et les hydrocarbures aromatiques derives, le naphthalene et ses derives chlores et sulfones, le benzoate et le phenoxyacetate chlores ainsi que des nitro- et chloroanilines. Les informations obtenues sont utilisees dans la determination de strategies experimentales, basees sur le clonage genetique et la manipulation de genes, en vue de la construction de nouvelles voies hybrides de degradation de composes recalcitrants et/ou toxiques produits par l'industrie. (FRA)
Scherer, Max; Scherer, Gerhard; Riedel, Kirsten; Koch, Holger M.; Wrobel, Sonja A.; Murawski, Aline; Lemke, Nora; Weber, Till; Pluym, Nikola; Kolossa-Gehring, Marike Int J Hyg Environ Health 266 (2025), online: 20. März 2025 Human biomonitoring (HBM) has become a crucial tool for assessing exposure to emerging chemicals. We analyzed 250 24-h urine samples from the German Environmental Specimen Bank (ESB), collected between 2000 and 2021, for exposure to diethylamino hydroxybenzoyl hexyl benzoate (DHHB), a UV filter increasingly used in sunscreens. Three major metabolites were examined: 2-(4-diethylamino)-, 2-(4-ethylamino)-, and 2-(4-amino)-2-hydroxybenzoyl)benzoic acid (DHB, EHB, AHB), with detection rates of 18◦%, 13◦%, and 87◦%, respectively. While EHB and DHB were specific to DHHB, AHB suggested other exposure sources, making it unreliable for assessing DHHB exposure. DHB and EHB were first detected in 2012, with increased detection rates thereafter. The median daily intake of 37 ng/kg bw/d was much lower than the derived no-effect level of 2900 mg/kg bw/d, indicating low risk from DHHB exposure. However, since the analyzed ESB samples were collected in winter, they likely reflect exposure from other products and the environment rather than sunscreen-related exposure. Recently, concerns have emerged regarding the DHHB impurity di-n-hexylphthalate (DnHexP), a reproductive toxicant not authorized in the EU. Retrospective analysis of oral DHHB dosing experiments indeed revealed impurity related dose-dependent excretion of DnHexP metabolites (MnHexP, oxidized 5-OH-MnHexP, and 5-oxo-MnHexP). Due to uncertainties in dose allocation, only a rough excretion fraction of 45◦% for MnHexP was derived. Our findings suggest that the DHHB impurity DnHexP may contribute to DnHexP exposure in sunscreen users applying products with contaminated DHHB. Given DnHexP’s toxicity, this warrants re-assessment of DHHB’s safety in cosmetics and enhanced surveillance of both DHHB and DnHexP in HBM studies. https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2025.114565
Ziel der Untersuchungen ist die Klaerung der Faehigkeit zum Metabolismus bzw. Kometabolismus von Chlorbenzoaten bei Mikroorganismen (Pilze, Actinomyceten und Bakterien). Es soll festgestellt werden, wie verbreitet diese Faehigkeit ist, ferner ist von Interesse, welchen Einfluss die Art der Chlorierung auf die Abbaubarkeit durch die verschiedenen Bodenmikroorganismen hat.
Im mikrobiologischen Teilprojekt wurden die Faktoren, die den biologischen Abbau von Kohlenwasserstoffen (Mineraloelen) in Boeden durch Mikroorganismen beeinflussen, untersucht. Aus unterschiedlichen in Baden-Wuerttemberg vorherrschenden Bodenformationen wurden kohlenwasserstoffabbauende Mikroorganismen isoliert und im Labormassstab zur Klaerung und Optimierung der den Abbau beeinflussenden Parameter in einem Fermentersystem untersucht. Kohlenwasserstoffverwertende Staemme wurden aus natuerlichen Bakterienpopulationen kontaminierter und nicht kontaminierter Standorte angereichert. Von dem mit polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) kontaminierten Standort des Gaswerksgelaendes Karlsruhe Ost wurden 200 Isolate erhalten und hinsichtlich ihrer Faehigkeit zur PAK-Verwertung gegenueber Leitsubstraten (Naphthalin, Phenanthren, Fluoren, Anthracen, Fluoranthen, Pyren) getestet. Von diesen Isolaten konnten insgesamt 69 eine oder mehrere der Leitsubstanzen metabolisieren. Am Beispiel von Heizoel und Naphthalin wurde der Kohlenwasserstoffabbau unter denitrifizierenden Bedingungen untersucht. Unter Sauerstofflimitierung wurden die Leitsubstrate und Nitrat umgesetzt. Eine Steigerung der Abbauraten wurde durch den Nitratzusatz jedoch nicht erreicht. Unter Sauerstoffausschluss wurde weder Heizoel noch Naphthalin metabolisiert. Benzoat, m-, p-Hydroxybenzoat, Benzylalkohol und 2-Aminobenzoat wurden von einem Bodenisolat unter anaeroben Bedingungen in Gegenwart von Nitrat verwertet. Unsubstituierte aromatische Verbindungen wurden von diesem Stamm nicht umgesetzt. In einem aeroben Festbettreaktor wurde der Naphthalin-Abbau durch immobilisierte Mikroorganismen untersucht. In diesem System wurden bei niedrigen Durchflussraten (weniger als 300 ml/h) mehr als 99 Prozent des zugefuehrten Naphthalin eliminiert, wobei neben biologischen Vorgaengen abiotische Prozesse (Adsorption, Verdunstung) beteiligt waren. Der Einfluss der Tenside Natrium-Dodecylsulfat (SDS) hemmte den Phenanthrenabbau; Brij 35 hatte keinen messbaren Einfluss. Pyren wurde in einem Versuchszeitraum von 10 Tagen nicht metabolisiert. Die mikrobielle Verwertbarkeit des durch Micellenbildung solubilisierten Substrats wurde mit dem Substratgemisch aus Phenathren und Pyren deutlich. Die Konzentration des solubilisierten Phenanthren nahm deutlich vor der des Pyren ab. Im Rahmen des Verbundprojektes wurden in Zusammenarbeit mit den anderen Institutionen zwei Versuche in einem Bodenreaktor durchgefuehrt. Dabei konnte der mikrobielle Abbau von Kohlenwasserstoffen unter 'feldaehnlichen' Bedingungen beobachtet werden. Beim ersten Versuch wurde die Kohlenwasserstoffkonzentration um insgesamt 84,2 Prozent (in 73,5 d), beim zweiten Versuch um 82,8 Prozent (in 57,3 d) reduziert. Der Anteil biologisch abgebauter Kohlenwasserstoffe betrug 40 Prozent bzw 47,6 Prozent. Die biologische Aktivitaet wurde anhand der Keimzahlen Kohlenwasserstoff-verwertender Bakterien, sowie anhand der CO2-Produktion und ...
Achievements: Activated sludge microcosms simulated the level of aeration. Nutrient makeup and microbial community structure associated with activated sludge reactors. Soil microcosms were initially sterilised, but maintained many of the physicochemical characteristics of soil. The fate and behaviour of the genetically engineered microorganisms (GEMs) were consistent within microcosms and allowed for comparisons to be made between microcosm types. Polyclonal and monoclonal antibodies were specific for the GEMs when tested against closely related Pseudomonads and bacteria isolated from the microcosms. Nucleic acid probes were specific for recombinant deoxyribonucleic acid (DNA), did not hybridise to closely related microorganisms and isolated bacteria and were used in colony hybridisation procedures to detect plasmid DNA in putative transconjugant bacteria. GEMs maintained population levels of 10(4) bacteria/ml sludge. In soil microcosms, the density of GEMs varied depending on physicochemical properties. The GEMs degraded substituted aromatic compounds present in both microcosms. Recombinant DNA was stable in GEMs added to the microcosms both in the absence and presence of the aromatic compounds which they specifically degrade P. sp. strain FR1(pFRC20P) contains recombinant DNA necessary for the degradation of alkylbenzoates on both the chromosome and plasmid, pFRC20P. Transfer of this DNA was not detected in any microcosm. The plasmid was mobilised in vitro by helper plasmids at frequencies of 10(-5) transconjugants/recipient. P. putida (pWWO-EB62) has the modified catabolic pathway for ethylbenzoate present on the plasmid. Transconjugants arising by transfer of plasmid, pWWO-EB62, to recipient bacteria were observed in activated sludge microcosms at densities of 1000 bacteria/ml and in soil microcosms. The frequency of in vitro conjugative transfer of pWW0-EB62 to recipient bacteria was 1 to 0.1 transconjugants per donor cell. Conjugative transfer of pWWO-EB62 was analysed on solid medium and continuous culture. On agar, the plasmid transfers to and is expressed in Pseudomonads group I and Escherichia coli. Other bacteria including Pseudomonads belonging to group II, III and IV did not act as recipients, either because the plasmid was not transferred or stably maintained. In continuous culture, the transfer rate of pWWO-EB62 from P. putida KT2440 (pWWO-EB62) to P. putida UWC1, was dependent on cell doubling time, the temperature, and degree of agitation.
Anhand einfacher Modellverbindungen soll das biologische Abbauverhalten seitenkettenfluorierter Aromaten analysiert werden. An natuerlich vorkommenden praeadaptierten Bakterienpopulationen sollen kritische Reaktionen des Abbaus analysiert und Moeglichkeiten zu deren Umgehung aufgezeigt werden. Dazu wird der Abbau trifluormethylsubstituierter Benzoate, Phenole, Aniline und Benzole durch Bakterienpopulationen vergleichend untersucht, welche entsprechend substituierte Alkylaromaten (Alkylbenzoate, Kresole, Toluidine und Alkylbenzole) verwerten.
Ziel war die biologische Produktion von Wasserstoff als Energietraeger aus billigen Rohstoffen. Es sollte geklaert werden, ob die Wasserstoffproduktion mit dem Abbau umweltschaedlicher Verbindungen gekoppelt werden kann, so dass die Entsorgungskosten mit der Energiegewinnung verrechnet werden koennen. Es zeigte sich, dass der Abbau aromatischer Saeuren und hydroxylierter Aromaten wie Phloroglucin unter phototrophen Bedingungen mit der Produktion von H2 einhergeht, wenn geeignete Bedingungen gewaehlt werden. Eine Immobilisierung der Zellen fuehrt zu einer Steigerung der Ausbeute auf 88 Prozent der stoechiometrisch moeglichen Wasserstoffmenge, wenn Benzoat als Substrat verwendet wird. Die Bildungsraten jedoch lassen einen Prozess auf dieser Grundlage bisher nicht als finanzierbar erscheinen. Phototrophe Organismen, die mit Phenol oder substituierten Phenolen wachsen koennen, konnten nicht isoliert werden.
Bei hoeheren Temperaturen (60-90 Grad C.) steigt die Loeslichkeit und damit die Bioverfuegbarkeit von hydrophoben organischen Verbindungen in Wasser. Eine Bodenreinigung bei hoeheren Temperaturen wuerde also schon rein physikalisch einen Vorteil bringen. Hinzu kommt, dass verbesserte Diffusion bei den hoeheren Temperaturen sowie eine geringere Viskositaet und schnellerer Stofftransport fuer einen Prozess auf hoeherem Temperaturniveau sprechen, wenn auch der Schadstoffabbau biologisch erfolgen soll. In den vergangen Jahren wurden nun zunehmend Mikroorganismen bekannt, die in dem genannten Temperaturbereich ihre optimalen Wachstumsbedingungen finden. Auf Grund der Bedingungen, unter denen diese Mikroorganismen isoliert wurden, sind hier interessante Abbauleistungen jedoch kaum zu finden. Daher wurde mit der eigenen Isolierung von extrem thermophilen Mikroorganismen aus kontaminierten Standorten begonnen. Benzoat, Phenol, Naphthalin und synth. Dieseloel konnten von den Mikroorganismen als alleinige Kohlenstoff und Energiequelle genutzt werden. Das Screening nach oelabbauenden Mikroorganismen wird fortgesetzt. In enger Kooperation zwischen Mikrobiologen und Ingenieuren der Verfahrenstechnik sollen nun Verfahren entwickelt werden, die extrem thermophile Mikroorganismen fuer die Bodenreinigung nutzbar machen. Dabei koennen die innerhalb der Gruppe bestehenden Erfahrungen mit thermophilen Mikroorganismen (Isolierung, Suche nach speziellen Abbauleistungen, Enzymcharakterisierung), Fermentationssystemen (hochdichte Kulturen), Abwassereinigung (Biogasanlagen) und auch erste Ergebnisse der Immobilisierung von thermophilen Mikroorganismen genutzt werden. Auf dieser Basis aufbauend wird erwartet, dass die vorgeschlagene Technik auf dem Gebiet der Bodenreinigung eine wichtige Ergaenzung zu bestehenden Techniken (Bodenwaschung) werden koennte.
Die verlinkte Webseite enthält Informationen der Website chemikalieninfo.de des Umweltbundesamtes zur chemischen Verbindung ethyl benzoate. Stoffart: Stoffklasse. Der Name nach Regelwerk ist: ethyl benzoate.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 179 |
| Europa | 1 |
| Land | 1 |
| Wissenschaft | 3 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 170 |
| Förderprogramm | 8 |
| Gesetzestext | 126 |
| Text | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 171 |
| Offen | 8 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 177 |
| Englisch | 3 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 178 |
| Webseite | 1 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 8 |
| Lebewesen und Lebensräume | 24 |
| Luft | 8 |
| Mensch und Umwelt | 179 |
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