Development of insecticide resistance in insect pest species is one of the main threats of agriculture nowadays. The cotton bollworm, Helicoverpa armigera, is the noctuid species possessing by far the most reported cases of insecticide resistance worldwide, correlated with one of the widest geographical distributions of any agricultural pest species. This turns H. armigera into an adequate model to study resistance mechanisms in detail. The main mechanisms underlying insecticide resistance are target side insensitivity and metabolism, mainly due to carboxylesterases and cytochrome P450 monooxygenases. Just recently, the resistance mechanism of an Australian H. armigera strain toward the pyrethroid fenvalerate was ascribed to a single P450, CYP337B3. CYP337B3 is a naturally-occurring chimera between CYP337B2 and CYP337B1 evolved by an unequal crossing-over event. This enzyme had acquired new and exclusive substrate specificities resulting in the detoxification of fenvalerate. This is the first known case of recombination as an additional genetic mechanism, besides over-expression and point mutation, leading to insecticide resistance. Therefore, CYP337B1, CYP337B2, and CYP337B3 are ideal candidates for studying structure-function relationships in P450s. The project aims to characterize amino acids that are crucial for the activity of CYP337B3 toward detoxification of fenvalerate. Additionally, cross-resistance conferred by CYP337B3 enables the determination of common structural moieties of pyrethroids favoring detoxification by CYP337B3 and those leading to resistance breaking. Pyrethroids with identified resistance breaking moieties could be used to control even pyrethroid-resistant populations of H. armigera. Another advantage of this system is the conferment of insecticide resistance by CYP337B3 that is not restricted to Australia but seems to be a more common mechanism as recently revealed by the finding of the chimeric P450 in a cypermethrin-resistant Pakistani strain. To shed light on the contribution of CYP337B3 to pyrethroid resistance of H. armigera and even closely related species worldwide, field populations from different countries will be screened by PCR for the presence of CYP337B3 and its parental genes. If applicable, the allele frequency of CYP337B3 will be determined being a convenient method to conclude the resistance level of the tested populations. Finally, the project will result in advising farmers on the control of populations of H. armigera and related species possessing CYP337B3. This will even become more important due to the climate change allowing H. armigera to spread northward including central Europe, where H. armigera is not yet able to survive wintertime.
Vor dem Hintergrund anhaltend hoher Stickstoffeinträge sollen die derzeit angewandten Grenzwerte für Critical Limits für Stickstoff in Wäldern, die bisher lediglich auf Experteneinschätzungen beruhen, überprüft werden. Neben der Erhebung einer objektiven Datenbasis zur Ableitung von Critical N Limits ziel das Projekt darauf ab, die Grenzwerte für kritische N-Einträge stärker als bisher zwischen den unterschiedlichen Waldgesellschaften und FFH-Lebensraumtypen zu differenzieren. Hierfür sind zeitgleiche Erhebungen von Vegetationsdaten und Standorts- bzw. Bodenkennwerten sowie der Stickstoffdeposition in ausgewählten (stickstoffsensitiven) Waldgesellschaften Baden-Württembergs entlang eines Stickstoffdepositionsgradienten geplant. Das Kriterium zur Bewertung der Stickstoffsensitivität der verschiedenen Waldgesellschaften ergibt sich aus dem Vergleich zwischen Stickstoffverfügbarkeit und Erhaltungszustand der FFH-Lebensraumtypen. Letzterer wird durch den Anteil nicht zum Grundbestand der FFH-Lebensraumtypen gehörigen nitrophilen Pflanzen definiert.
Meeresmüll ist ein globales Problem: Plastik im Meer wird aufgrund seiner niedrigen Abbaurate als besonders problematisch angesehen. In Europa besteht etwa 70-80 % des Meeresmülls aus Plastik. Insbesondere kleine Plastikpartikel, sogenanntes Mikroplastik (kleiner als 5 mm), werden aus ökologischer Sicht als bedenklich angesehen, da sie von vielen marinen Organismen aufgenommen werden, sich in der Nahrungskette anreichern und Schädigungen sowie eine erhöhte Schadstoffbelastung verursachen können. PlasM untersucht die Frage, in welchem Umfang Plastikmüll von Meeresfischen in Nord- und Ostsee aufgenommen wird und ob Plastik bzw. Mikroplastik nachteilige Auswirkungen auf die Fischgesundheit hat. Das Ziel ist es, das Risiko durch Plastik in der Meeresumwelt für Fische besser bewerten zu können. Das Projekt umfasst analytische Arbeiten zu Extraktion und Bestimmung von Mikroplastik in Fischen, die Untersuchung von Fischarten aus Nord- und Ostsee auf Plastik sowie einer Wirkungsstudie mit Expositionsexperimenten, um die im Freiland gefundenen Mengen an Mikroplastik bewerten zu können. Diese Untersuchungen sind im Zusammenhang mit der Umweltbewertung gemäß der europäischen Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie zu sehen. Im Einzelnen werden die folgenden Fragen bearbeitet: - Welche Fischarten und geografische Regionen sind besonders betroffen? - Gibt es Unterschiede zwischen verschiedenen Lebensstadien der Fische? - Welche Plastikarten und -größen dominieren? - Welche Rolle spielen Plastikpartikel am Meeresgrund und an der Meeresoberfläche? - Wirken sich aufgenommene Plastikpartikel auf den Gesundheitszustand von Wildfischen aus? - Wie wirken sich aufgenommene Plastikpartikel im Experiment auf Fische aus? - Besteht ein Risiko durch Plastik-assoziierte Schadstoffe? - Welches sind die geeignetsten Methoden zur Extraktion von Plastikpartikeln aus Fischen? - Welches sind die effizientesten Methoden zum Nachweis und zur Charakterisierung von Plastikpartikeln im Rahmen der Meeresüberwachung?.
Ziel des Verbundvorhabens ist die Bestimmung, Quantifizierung und Bewertung von Mikrokunststoffen (MKS) in Komposten, Gärprodukten und Böden. Innerhalb des Teilprojektes des Lehrstuhles Tierökologie I der Universität Bayreuth werden bereits bestehende und etablierte Methoden zur Probenaufbereitung ( Dichteseparation und enzymatische Aufreinigung) sowie zur Identifizierung und Quantifizierung von MKS aus aquatischen Umweltproben (ATR-FTIR und FPA-basierte micro-FTIR-Spektroskopie) an die noch nicht standardisierte Analyse von Gärprodukten, Komposten und Böden adaptiert. Die FTIR Spektroskopie wird zudem mit anderen Verfahren (TED-GC/MS und PFE-FTIR) im Kontext exemplarisch verglichen, um mögliche Synergien aufzuzeigen. Darüber hinaus wird das bereits etablierte Verfahren der ATR-FTIR Spektroskopie an exemplarischen Proben genutzt, um eine Stoffstromanalyse in technischen Anlagen vom Substrat bis zu den stofflichen Produkten der Anlagen (z.B. Komposte, flüssige Gärreste) durchzuführen. Zur Abschätzung des Verhaltens von MKS in Böden und deren Auswirkungen auf Bodenorganismen und -funktionen werden in einem integrierten Lösungsansatz Feld- und Laborversuche zum Abbauverhalten und den Effekten auf die Bodenfunktion-durchgeführt. Hierbei wird die FPA-basierte micro-FTIR-Spektroskopie zur Analyse von Partikelgrößenverteilung und die eventuelle Oxidation der Polymere genutzt. Ökotoxikologische Effekte von MKS auf die Bodenfauna werden anhand von Laborversuchen mit Regenwürmern untersucht. Das generierte Wissen zum Langzeitverhalten von MKS im Boden sowie deren Effekte auf die Bodenqualität und -fauna wird es ermöglichen die Relevanz des Eintrags von MKS über Komposte und Gärprodukte, sowie die Gefährdung des Schutzgutes Boden zu beurteilen.
Ziel des Verbundvorhabens ist die Bestimmung, Quantifizierung und Bewertung von Mikrokunststoffen (MKS) in Komposten, Gärprodukten und Böden. Innerhalb des Teilprojektes des Lehrstuhles Tierökologie I der Universität Bayreuth werden bereits bestehende und etablierte Methoden zur Probenaufbereitung ( Dichteseparation und enzymatische Aufreinigung) sowie zur Identifizierung und Quantifizierung von MKS aus aquatischen Umweltproben (ATR-FTIR und FPA-basierte micro-FTIR-Spektroskopie) an die noch nicht standardisierte Analyse von Gärprodukten, Komposten und Böden adaptiert. Die FTIR Spektroskopie wird zudem mit anderen Verfahren (TED-GC/MS und PFE-FTIR) im Kontext exemplarisch verglichen, um mögliche Synergien aufzuzeigen. Darüber hinaus wird das bereits etablierte Verfahren der ATR-FTIR Spektroskopie an exemplarischen Proben genutzt, um eine Stoffstromanalyse in technischen Anlagen vom Substrat bis zu den stofflichen Produkten der Anlagen (z.B. Komposte, flüssige Gärreste) durchzuführen. Zur Abschätzung des Verhaltens von MKS in Böden und deren Auswirkungen auf Bodenorganismen und -funktionen werden in einem integrierten Lösungsansatz Feld- und Laborversuche zum Abbauverhalten und den Effekten auf die Bodenfunktion-durchgeführt. Hierbei wird die FPA-basierte micro-FTIR-Spektroskopie zur Analyse von Partikelgrößenverteilung und die eventuelle Oxidation der Polymere genutzt. Ökotoxikologische Effekte von MKS auf die Bodenfauna werden anhand von Laborversuchen mit Regenwürmern untersucht. Das generierte Wissen zum Langzeitverhalten von MKS im Boden sowie deren Effekte auf die Bodenqualität und -fauna wird es ermöglichen die Relevanz des Eintrags von MKS über Komposte und Gärprodukte, sowie die Gefährdung des Schutzgutes Boden zu beurteilen.
Die Gewässer im Einzugsbiet der Nidda sind strukturell degradiert, weisen Wanderhindernisse auf und erhalten Einleitungen aus Mischwasserzuläufen, Industriebetrieben und kommunalen Kläranlagen. Das Projekt untersucht und bewertet die Bedeutung dieser und weiter Belastungsfaktoren für Wirbellose und ihre Gemeinschaften im Einzugsgebiet der Nidda. In Labor- und Freilanduntersuchungen werden neue biologische Parameter entwickelt, die eine kausale Erfassung von defizitären Gewässerzuständen und die quantitative Beschreibung wichtiger, von Organismen vermittelter biologischer Prozesse in Gewässern ermöglichen. Ferner werden Wirksamkeit und Strahlwirkung wasserwirtschaftlicher Maßnahmen untersucht und bewertet. Das Projekt wird als Demonstrationsprojekt durchgeführt, um die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf weitere Regionen zu ermöglichen. Ausgewählte Leitsubstanzen werden auf ökologische und ökotoxikologische Wirkungen mit In-vivo- und In-vitro-Tests untersucht und Effektkonzentrationen und Umweltqualitätsnormen zur Risikocharakterisierung abgeleitet. Substanzen werden zusätzlich in Multistressor-Experimenten getestet, um eine Erhöhung der Empfindlichkeit von Wirbellosen gegenüber Schadstoffen bei Ko-Exposition gegenüber weiteren Stressoren (Ammonium/Nitrit, thermischer Stress, Neobiota) zu untersuchen. Ein aktives und passives Effektmonitoring im Freiland und eine parallele Untersuchung von Freilandproben im Labor werden die wichtigsten Belastungsfaktoren für Wirbellose im Nidda-Einzugsgebiet analysieren. Die Beurteilung der Effizienz und Strahlwirkung von wasserwirtschaftlichen Maßnahmen erfolgt mit kombinierten Freiland- und Laboruntersuchungen, wobei neue Endpunkte und Biomarker als Zustands- und Prozessindikatoren für die Gewässerüberwachung entwickelt werden. Die Ergebnisse gehen in die Entwicklung, Erprobung und Implementierung eines Informations- und Managementsystems für die wasserwirtschaftliche Praxis ein.
Beim Umgang mit Carbonbeton gibt es eine Reihe von Prozessen, bei denen mit einer möglichen Freisetzung von carbonfaserhaltigen Stäuben in die Umgebung zu rechnen ist. Diese Prozesse umfassen sowohl die Herstellung (Fertigung der Fasergelege), die Bearbeitung (Trennen, Bohren, Schleifen) als auch die Entsorgung (Brechen, Brechen nach Erhitzen) von Carbonbeton. Die bei diesen Prozessen auftretende Partikelfreisetzung soll quantifiziert und in einem Prüfstand reproduzierbar nachgestellt werden, um die Auswirkung der freiwerdenden Partikel auf Zellkulturen untersuchen zu können. Dazu wird dieser Prüfstand mit einem Air-Liquid-Interfacesystem (ALI) zur Exposition von Zellkulturen gegenüber Staubpartikeln gekoppelt und parallel zu einem Aerosolgenerator zur Bereitstellung von Referenzaerosolen betrieben.
a) Die EU Kommission hat 2014 unter Beteiligung von 6 Generaldirektionen und den EU-Agenturen die Implementierung einer 'European Human Biomonitoring Initiative' (HBM4EU) initiiert. Das Ziel ist, die Belastung der Menschen durch das Messen von Schadstoffen in Humanproben (z. B. Blut oder Urin) EU-weit differenziert und vergleichbar zu erfassen. Nur so ist es möglich, unterschiedliche Belastungen in Europa zu erkennen und passgenaue regulatorische Maßnahmen ergreifen zu können. Deutschland besitzt mit zwei großen Humanbiomonitoring-Instrumenten (Deutsche Umweltstudie zur Gesundheit - GerES und der Umweltprobenbank des Bundes - UPB), der HBM-Kommission und der Initiative zur Weiterentwicklung des HBM in Zusammenarbeit zwischen BMUB und VCI maßstabsetzende HBM-Kompetenzen, deren Erfahrungen in den EU-Prozess eingebracht werden sollen. Dies ist auch nötig, um, aufgrund unzureichender Vorkenntnisse anderer HBM4EU-Partner Fehlentwicklungen vorzubeugen. Im Rahmen der HBM4EU Initiative muss das UBA wissenschaftliche Beiträge liefern, die nicht aus dem Budget der EU-Kommission erstattet werden. Diese Beiträge betreffen: 1) Messung von Belastungsdaten der Stoffe, die im HBM4EU priorisiert wurden, aber bisher nicht in GerES oder der UPB untersucht werden 2) Im Projekt ist die Entwicklung von Effektmarkern geplant. UBA ist hier nicht aus eigenen experimentellen Erfahrungen sprachfähig. Daher muss externe Expertise einbezogen werden und die Beteiligung Deutschlands an der Effektmarker Entwicklung/Validierung (co)finanziert werden und 3) Die Verknüpfung von HBM mit Kohortenstudien, um Belastungsdaten mit möglichen Gesundheitseffekten in Korrelation zu setzten b)Output des Vorhabens sind Messdaten zur Schadstoffbelastung der Bevölkerung Deutschlands und wissenschafts-konzeptionelle Berichte zu den Themen 'Entwicklung und Validierung von Effektmarkern im HBM' und 'Stärkere Verknüpfung von HBM mit Kohortenstudien zur Verbesserung des Wissenstandes Exposition und Gesundheit'
Die gesetzlich vorgeschriebene Wirksamkeitsbestimmung der als Arzneimittel und Kosmetika hergestellten Botulinum-Neurotoxine BoNT/A und BoNT/B mittels LD50-Test erfordert jährlich über 600.000 Mäuse. Dieser qualvolle Tierversuch soll ersetzt werden. Wir wollen Assays entwickeln, die den Wirkmechanismus der Toxine (Bindung an Neuronen - Translokation in die Zelle - Spaltung neuronaler Proteine) in vitro abbilden. Botulinum-Neurotoxine wirken nach demselben Prinzip wie das Tetanus-Neurotoxin (TeNT). Wir haben bereits eine In-Vitro-Methode zur Bestimmung von TeNT entwickelt, die aktives Toxin anhand seiner Bindungsfähigkeit und Proteaseaktivität nachweist. Diese Strategie soll nun auf BoNT/A und BoNT/B übertragen werden und als Alternativtest dienen. Hierzu müssen zunächst die in dem Test verwendeten Bindungs- und Substratmoleküle an die Rezeptor- und Proteasespezifitäten der jeweiligen Botulinumtoxine angepasst und die Testbedingungen für jedes Toxin umfassend optimiert werden. Danach soll die Transferierbarkeit der Methode in andere Labore geprüft und ein Vergleich mit dem Tierversuch durchgeführt werden. Schließlich soll zur Validierung der Methode ein europäischer Ringversuch initiiert werden. Nach der Validierung wird eine Aufnahme der Methode in das Europäische Arzneibuch angestrebt, um eine breite Anwendung anstelle der LD50-Tests zu erreichen. Zudem soll geprüft werden, ob sich die Methode auch für weitergehende Anwendungen (z.B. Prüfung von Botulismusimpfstoffen) eignet.
| Origin | Count |
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| Bund | 80 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 80 |
| License | Count |
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| offen | 80 |
| Language | Count |
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| Resource type | Count |
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| Keine | 33 |
| Webseite | 47 |
| Topic | Count |
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| Boden | 58 |
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