Im Oktober 2002 fand in Dresden das kick-off meeting für das Europäische Projekt Barriers against cyanotoxins in drinking water statt. Damit übernimmt das TZW die Koordinatorfunktion für ein länderübergreifendes europäisches Projekt, welches durch die EU-Kommission im Verbund des 5. Rahmenprogramms europäischer Forschung gefördert wird. Das Projekt hat zum Ziel, die Forschungsergebnisse von 10 europäischen Einrichtungen zu Fragen des Vorkommens und der Eliminierung toxischer Algenmetaboliten zusammenzuführen, um daraus für Europa relevante, aber auch für Länder der südlichen Hemisphäre entscheidende Erkenntnisse in Bezug die Trinkwasseraufbereitung abzuleiten. Partner des TZW bei diesem Projekt sind die nachfolgend aufgeführten Institute: University of Dundee (Großbritannien), Eidgenössische Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz (EAWAG, Schweiz), Institute of Water & Environment (DHI, Dänemark), Universidad de Extremadura (Spanien), Water Research Center (WRc, Großbritannien), Kiwa NV - Keuringsinstituut voor Waterleidingartikelen (Niederlande), Aabo Akademi University (Finnland), Universidade do Algarve (Portugal) sowie die University of Lodz (Polen). Das Konsortium vereint somit Fachinstitute der aquatischen Forschung und der Wassertechnologie. Europaweit konnten bei der Vorbereitung des Projektes mehr als 30 Nachnutzer gewonnen werden. Dazu zählen Fachbehörden und vor allen Dingen Wasserversorgungsunternehmen. Das Projekt erhebt den Anspruch, eine breite Öffentlichkeit zu erreichen. Zu diesem Zweck wurden zwei Internet-Seiten eingerichtet. Unter http://www.cyanotoxic.com sind die Projektstruktur, die wesentlichen Projektziele und die geplanten Arbeitsschritte abzufragen. Zudem werden in Berichtsform die erreichten Ergebnisse dargestellt. Ein weiterer zentraler Punkt des Projektes ist die in den folgenden Jahren aufzubauende Internet-Plattform. Diese Information ist unter http://www.cyanobacteria-platform.com abzurufen. Das Ziel dieser Informationsseite ist es, die europäische Situation hinsichtlich der Belastung der Trinkwasserversorgung dienender Gewässer mit Cyanobakterien darzustellen.
Ein Vergleich der Artendiversität von antarktischen und arktischen Cyanobakterienmatten (Cyanomatten) durch unsere Arbeitsgruppe weist auf eine überraschend hohe Übereinstimmungsrate der Arten hin (Kleinteich et al. 2017). Da es höchst unwahrscheinlich ist, dass sich diese Arten unabhängig voneinander in beiden polaren Regionen entwickelten, wird vermutet, dass Vögel oder Aerosole den Transport von Cyanomatten von der Arktis in die Antarktis ermöglichen. Entsprechend untersucht dieses Projekt den Einfluss des Klimawandels auf die potentielle Etablierung von Temperatur-toleranteren, nicht-endemischen Cyanobakterien (Xeno-Cyano) und deren Parasiten (Xeno-Parasiten) in antarktischen Gebieten und welche Konsequenzen dies für das antarktische Cyanomatten-Ökosystem hat. Wir konnten durch frühere Experimente den Einfluss von erhöhter Temperatur auf die Artendiversität und Toxinproduktion in antarktischen Cyanomatten nachweisen (Kleinteich et al. 2012). Da antarktische Gebiete einem kontinuierlichen Verlust der Eisdecke ausgesetzt sind, liegt die Vermutung nahe, dass nicht-endemische Cyanobakterien bisher unbesiedelte Gebiete erschließen bzw. werden endemische Cyanobakterien aufgrund ihrer schlechteren Anpassung an nicht-endemische Parasiten aus bereits besiedelten Gebieten verdrängt. Entsprechend hat dieses Projekt vier Hauptziele: Fest zu stellen ob 1.) sich in historischen Cyanomatten (1902, Scott Expedition) und den letzten 30 Jahren (1990, 1999/2000, 2010, 2021/2022) aus Rothera, Byers Halbinsel und McMurdo diese Xeno-Cyano und -Parasiten nachweisen lassen; 2.) Cyanomatten aus Spitzbergen eine vergleichbare Speziesverteilung (Cyanobakterien, Viren und Pilze) aufweisen wie auf der antarktischen Halbinsel (vermuteter Haupteintragungsort arktischer Spezies über Aerosole oder Vögel); 3.) eine Temperaturerhöhung durch Plexiglasabdeckung in den Cyanomatten auf Rothera und Byers zu einer Veränderung der Cyanodiversität, Toxinproduktion und verstärkt Parasitierung durch Viren und Pilze führt; und 4.) die Infektion mit arktischen Cyanomatten und Temperaturerhöhung bei antarktischen Cyanomatten im Labor nachweislich zu Veränderungen der endemischen Cyanomattendiversität führt. Die Diversitätsanalyse der Cyanomatten erfolgt durch Illumina (16S, ITS, g20 Gene) und Shotgun Sequenzierung. Die Abundanz von Viren und Pilzen wird durch ddPCR bestimmt und der Nachweis der Cyanotoxine erfolgt durch PCR, ELISA und UPLC-MS/MS. Die erhobenen Daten dürften die Eroberung und hiermit profunde voranschreitende Veränderung des antarktischen Cyanomattensystems durch nicht-endemische Spezies nachweisen. Durch die SARS-Cov2 Pandemie konnte die Hypothese, dass Vögel die Vektoren von Cyanomatten-Material sind, nicht getestet werden. Dennoch werden wir Cyanomatten aus unmittelbarer Nähe zu Vogelnistplätzen in Spitzbergen untersuchen. GPS-tracking Daten sollten mögliche Zusammenhänge zwischen Vogelmigration und der Verbreitung nicht-endemischer Cyanos und ihrer Parasiten aufdecken.
Aktuell sind sechs Badeseen in Rheinland-Pfalz von Blaualgen-Massenentwicklungen betroffen. Vier befinden sich in der 1. Warnstufe und zwei Seen in der 2. Warnstufe. Aktuell ist der Schwellenwert für die Warnstufe 1 an sechs Badeseen überschritten: Waldsee Argenthal, Stadtweiher Baumholder, Bärenlochweiher, Krombachtalsperre (Warnstufe 1). Ab einem Schwellenwert von 12 Mikrogramm Blaualgen-Chlorophyll a pro Liter Wasser werden Warnhinweise im Internet veröffentlicht und an den Badegewässern selbst aufgehängt. Der Postweiher im Westerwald und der Nachtweideweiher Lambsheim in der Vorderpfalz befinden sich in der 2. Warnstufe (>24 Chlorophyll-a μg/l), so dass vom Baden dringend abgeraten wird. Blaualgen zeigen sich als grüne Schlieren oder schwimmende, grüne Teppiche. Blaualgen können Giftstoffe (Cyanotoxine) ins Wasser absondern. Gewässer- und Uferbereiche mit deutlich grüner Färbung und geringer Sichttiefe sind zu meiden, auch Hunde sind von den Gewässern fernzuhalten. Gesundheitsrisiken gehen vom Schlucken größerer Wassermengen aus. Hautkontakt mit Cyanobakterien kann bei manchen Personen zu (Schleim)Hautreaktionen führen. Informationen zu den einzelnen rheinland-pfälzischen Badeseen finden Sie im Badegewässeratlas unter www.badeseen.rlp.de . Weitere ausführliche Antworten zu häufig gestellten Fragen zum Thema Blaualgen finden Sie in den FAQ . Vor und während der gesetzlich festgelegten Badesaison vom 1. Juni bis 31. August werden die 66 in Rheinland-Pfalz ausgewiesenen EU-Badegewässer von den Gesundheitsämtern der Kreisverwaltungen und dem Landesamt für Umwelt (LfU) untersucht. Die Überwachung der Gewässer erfolgt durch Besichtigungen, Probenahmen und Analysen der Proben. Während die Gesundheitsämter die Keimbelastung messen, kontrolliert das LfU die chemische, physikalische und biologische Beschaffenheit, darunter auch auf Blaualgen-Massenentwicklungen.
Fatal dog poisoning after uptake of neurotoxic cyanobacteria associated with aquatic macrophytes in Tegeler See (Berlin, Germany) raised concerns about critical exposure of humans, especially children, to cyanotoxins produced by macrophyte associated cyanobacteria during recreational activity. From 2017 to 2021 a total of 398 samples of macrophytes washed ashore at bathing sites located at 19 Berlin lakes were analysed for anatoxins, microcystins, and cylindrospermopsins, as were 463 water samples taken in direct proximity to macrophyte accumulations. Cyanotoxins were detected in 66 % of macrophyte samples and 50 % of water samples, with anatoxins being the most frequently detected toxin group in macrophyte samples (58 %) and cylindrospermopsins in water samples (41 %). Microcoleus sp. associated with the water moss Fontinalis antipyretica was identified as anatoxin producing cyanobacterium in isolated strains as well as in field samples from Tegeler See. Anatoxin contents in macrophyte samples rarely exceeded 1 (micro)g/g macrophyte fresh weight and peaked at 9. 2 (micro)g/g f.w. Based on established toxicological points of departure, a critical anatoxin content of macrophyte samples of 3 (micro)g/g f.w. is proposed. Five samples, all taken in Tegeler See and all associated with the water moss Fontinalis antipyretica, exceeded this value. Contents and concentrations of microcystins and cylindrospermopsins did not reach critical levels. The potential exposure risks to anatoxins for children and dogs are assessed and recommendations are given. © 2022 The Authors
Cyanobacteria are favored by climate change and global warming; however, to date, mostresearch and monitoring programs have focused on planktic cyanobacteria. Benthic cyanobacte-ria blooms also increase and pose a risk to animal and human health; however, there is limitedknowledge of their occurrence, distribution and the toxins involved, especially in relation to theirplanktic conspeciï Ącs. Therefore, we analyzed the benthic and planktic life forms of cyanobacterialcommunities in 34 lakes in Germany, including a monitoring of cyanotoxins. Community analyseswere based on microscopic examination and Illumina sequencing of the 16S rRNA gene. The analysesof cyanotoxins were carried out using LC-MS/MS and ELISA. Observed benthic mats containingcyanobacteria consisted mainly of Nostocales and Oscillatoriales, being present in 35% of the lakes. Ana-toxin was the most abundant cyanotoxin in the benthic samples, reaching maximum concentrationsof 45,000Ìg/L, whereas microcystin was the predominate cyanotoxin in the open-water samples,reaching concentrations of up to 18,000Ìg/L. Based on the results, speciï Ąc lakes at risk of toxiccyanobacteria could be identiï Ąed. Our ï Ąndings suggest that monitoring of benthic cyanobacteria andtheir toxins should receive greater attention, ideally complementing existing open-water samplingprograms with little additional effort. © 2023 by the authors.
Hellweger et al. (Reports, 27 May 2022, pp. 1001) predict that phosphorus limitation will increase concentrations of cyanobacterial toxins in lakes. However, several molecular, physiological, and ecological mechanisms assumed in their models are poorly supported or contradicted by other studies. We conclude that their take-home message that phosphorus load reduction will make Lake Erie more toxic is seriously flawed. © 2022 the authors
Chytrid parasites are increasingly recognized as ubiquitous and potent control agents of phytoplankton, including bloom-forming toxigenic cyanobacteria. In order to explore the fate of the cyanobacterial toxin microcystins (MCs) and assess potential upregulation of their production under parasite attack, a laboratory experiment was conducted to evaluate short- and long-term variation in extracellular and intracellular MC in the cyanobacteria Planktothrix agardhii and P. rubescens, both under chytrid infection and in the presence of lysates of previously infected cyanobacteria. MCs release under parasite infection was limited and not different to uninfected cyanobacteria, with extracellular toxin shares never exceeding 10%, substantially below those caused by mechanical lysis induced by a cold-shock. Intracellular MC contents in P. rubescens under infection were not significantly different from uninfected controls, whereas infected P. agardhii showed a 1.5-fold increase in intracellular MC concentrations, but this was detected within the first 48 hours after parasite inoculation and not later, indicating no substantial MC upregulation in cells being infected. The presence of lysates of previously infected cyanobacteria did not elicit higher intracellular MC contents in exposed cyanobacteria, speaking against a putative upregulation of toxin production induced via quorum sensing in response to parasite attack. These results indicate that chytrid epidemics can constitute a bloom decay mechanism that is not accompanied by massive release of toxins into the medium. © 2022 Elsevier
| Origin | Count |
|---|---|
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| Wissenschaft | 1 |
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