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Pluym, Nikola; Burkhardt, Therese; Weber, Till; Scherer, Gerhard; Scherer, Max; Kolossa-Gehring, Marike Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology BACKGROUND : Human biomonitoring (HBM) plays a pivotal role in assessing exposure to toxicologically relevant chemicals, with urinary metabolites serving as key indicators. Despite the widespread implementation of HBM programs globally, certain metabolites, such as mercapturic acids (MAs) derived from volatile organic compounds (VOCs), remain understudied in nonoccupationally exposed populations. OBJECTIVE : To bridge this data gap, we analyzed 18 MAs in 360 24-h urine samples collected over a time span of 21 years from 2000 to 2021 in Germany. METHODS : Two LC-MS/MS methods were utilized to quantify MAs in urine samples obtained from the Environmental Specimen Bank. Statistical analyses, including Kruskal-Wallis tests and Spearman correlations, were employed to evaluate temporal trends, sex-specific differences, and correlations between MAs. RESULTS : Quantification rates between 95 and 100% were obtained for 14 of the 18 MAs, with notable variations in concentrations among different metabolites. The most pronounced decrease in MA levels was observed from 2010/2015 to 2019 with a significant trend for 8 MAs, potentially reflecting changes in environmental exposures and regulations. Moreover, significant differences in urinary excretion per 24 h between males and females were observed for several MAs, highlighting the importance of considering sex in exposure assessments. IMPACT STATEMENT : Comprehensive human biomonitoring (HBM) data with regard to the exposure to volatile organic compounds (VOCs) in Europe is lacking. This prompted us to quantify 18 mercapturic acids as urinary VOC metabolites in 360 samples from the Environmental Specimen Bank collected between 2000 and 2021 in Germany. Our study demonstrates the ubiquitous exposure to numerous VOCs of high toxicological relevance, albeit with a decreasing trend over time for most of the metabolites. This emphasizes the need for a broader HBM to better understand the risk of VOC exposure in Germany and more general in Europe. doi.org/10.1038/s41370-026-00838-x Vergrößert anzeigen
Ein wichtiges Ziel der europäische Initiative PARC ist, die Datenlage zum Humanbiomonitoring in der EU anzugleichen und die gesundheitlichen Folgen der Schadstoffbelastung besser zu verstehen. Neben der Zusammenführung von vorhandenen Daten müssen, unter Anwendung einheitlicher, qualitätsgesicherter Vorgaben und Arbeitsanweisungen, aktuelle, vergleichbare Proben gesammelt und untersucht werden. Nur so können Informationen zum sicheren Chemikalienmanagement gewonnen und die Gesundheit der Europäer und die Integrität ihrer Umwelt effektiv geschützt werden. Der deutsche Eigenanteil zu den europäischen Untersuchungen kann aufgrund des hochspezifischen Aufbaus nicht allein durch die zwei großen deutschen Humanbiomonitoring-Instrumente (die Deutsche Umweltstudie zur Gesundheit (GerES) und die Umweltprobenbank des Bundes (UPB)) erfüllt werden. Um die für den europäischen Ansatz notwendigen Voraussetzungen erfüllen zu können, werden in diesem Vorhaben Humanbiomonitoring-Proben (Urin, Blut, Haare) einer Stichprobe von 300 Kindern (6-11 Jahre) und 300 Jugendlichen (12-17 Jahre) aus Deutschland qualitätsgesichert nach den in PARC abgestimmten Vorgaben akquiriert und eingelagert. Somit stehen sie für eine Untersuchung der spezifischen Chemikalienbelastung zur Verfügung. Außerdem werden ausführliche Befragungen mit den Teilnehmenden durchgeführt um mögliche Belastungspfade und -quellen zu ermitteln. Die so einheitlich für Europa generierten Daten und Auswertungen werden langfristig der besseren Kontrolle und Unterstützung der Chemikalienregulierung in Europa dienen. In diesem Vorhaben sind die für die Feldarbeit erforderlichen Vorbereitungen z.B. Routenplan, Ethikantrag und Datenschutzkonzept sowie Übersetzung und Programmierung der Fragebögen, die Durchführung der Feldarbeit und das Datenmanagement enthalten.
Ziel: DDT wurde früher häufig als Insektizid auch im Wohnbereich eingesetzt. Messungen zeigten, dass auch noch lange nach dem DDT Verbot (15.09.1989) DDT Konzentrationen bis 90 mg/kg Hausstaub gemessen werden können. Handlungsbedarf besteht laut Umweltbundesamt bereits ab 4 mg DDT/kg. Da die Anreicherung bzw. die Probenahme des Hausstaubes in den meisten Fällen mit einfachen Staubsaugern durchgeführt wurden, liegen keine Kenntnisse über die Größenverteilung des gesammelten Staubes vor (z.B. über die Menge der einatembaren Staubfraktion). DDT könnte aber zusätzlich auch perkutan aus Kleidungsstücken, die in den übernommenen Einbauschränken aufbewahrt und kontaminiert werden, resorbiert werden. Eine Abschätzung der inneren Belastung allein über die DDT Konzentrationen in den gesammelten Staubfraktionen ist daher nicht möglich. Methodik: Im Serum von 16 Personen, die in früheren US Wohnungen mit angeblich erhöhten DDT Belastungen leben, führten wir ein human-biomonitoring durch. Wir bestimmten im Serum der Betroffenen den DDT Metaboliten 4,4 'DDE. Ergebnisse: Im Mittel lagen die 4,4 DDE Konzentrationen im Serum mit 1,62 my/l in der Größenordnung nicht belasteter Personen (1,82 my/l).
Ziele: Ermittlung der internen Belastung mit Schwermetallen (Blei, Cadmium, Arsen, Quecksilber) und organischen Schadstoffen (Hexachlorbenzol, Polychlorierte Biphenyle). Ermittlung der Haeufigkeit des Auftretens bzw. der Schwere von Atemwegserkrankungen und Allergien. Fragestellungen: Gibt es Unterschiede in der internen Belastung von Kindern aus unterschiedlich strukturierten Regionen? Unterscheiden sich Kinder aus Regionen mit unterschiedlicher Luftbelastung in Baden-Wuerttemberg hinsichtlich der Entwicklung der Atemwege? Besteht ein Zusammenhang zwischen der Immissionssituation und der Haeufigkeit des Auftretens bzw. der Schwere von Atemwegserkrankungen und Allergien? Bisherige Ergebnisse: Die Ergebnisse liegen insgesamt in einem Bereich, der bei vergleichbaren Untersuchungen im Bundesgebiet beobachtet wurde. Bei der Belastung mit Schadstoffen traten fuer einzelne Parameter Unterschiede zwischen den Orten auf, denen jedoch aufgrund der insgesamt geringen Konzentrationsunterschiede eine geringe Bedeutung zukommt. Fuer die Haeufigkeit von Atemwegserkrankungen und Allergien erwies sich die familiaere Veranlagung als Haupteinflussfaktor. Der Anteil der Kinder, die eine Sensibilisierung aufweisen, liegt im Ballungsgebiet Mannheim deutlich niedriger als in den eher laendlich strukturierten Regionen Kehl und Aulendorf/Bad Waldsee.
1) Forschungsziel- Bestimmung der inneren Belastung (HBM) von 1500 Probanden auf polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) - ausgewählte Metabolite- Bestimmung der äußeren Belastung mit PAK durch Analyse der PM2.5-Feinstaubfraktion in einer Untergruppe von 80 Haushalten- Die Untersuchungen sind als Eigenforschungsprojekt im Rahmen der GerES VI-Studie (Beginn 2023) vorgesehen2) Output- PAK im HBM: Bild über innere Belastung der Bevölkerung, Ableitung von Referenzwerten- PAK im PM2.5-Feinstaub: Bild über äußere Belastung der Bevölkerung, Ableitung von Referenzwerten- Untersuchung des Zusammenhanges von äußerer und innerer Belastung mit PAKs- Einschätzung der gesundheitlichen Relevanz bestimmter Feinstaub-/PAK-Quellen wie Holzheizungen
Ziel des Vorhabens ist es, die in GerES VI gewonnenen Morgenurinproben der Erwachsenen bzw. die vorhandenen Rückstellproben der Kinder und Jugendlichen aus GerES V auf Schadstoffe zu analysieren, die eine besondere Gesundheitsrelevanz aufweisen, wie bspw. die Gruppe der Biozide/Pestizide. In GerES IV (ehemals Kinder-Umwelt-Survey, KUS) wurden letztmalig Morgenurine von 3- bis 14-Jährigen auf Organophosphate und Pyrethroide untersucht. Jedoch gibt es für zahlreiche Pestizide keine aktuellen, repräsentativen Daten zur korporalen Belastung der Bevölkerung in Deutschland. Daher wird momentan die mögliche Belastung über Berechnungen basierend auf dem Lebensmittelverzehr und Belastungsdaten der verzehrten Lebensmittel geschätzt. Um diese Datenlücke zu schließen, wurden Biozide/Pestizide als priorisierte Substanzgruppe im Rahmen des Projekts HBM4EU erkannt. Zur Festlegung des Analytspektrums wurde im Rahmen von HBM4EU eine Auswertung zu deutschen und europäischen Anwendungsdaten der Pestizide/Biozide und eine Auswertung der in Europa vorhandenen Expositionsdaten durchgeführt. Zusammen mit den Ergebnissen der Befragung der teilnehmenden Personen liefern die Analysen der Morgenurine repräsentative Informationen zur Belastung der in Deutschland lebenden Bevölkerung.
Ziel des Vorhabens ist es, die in GerES VI gewonnenen Morgenurinproben der Erwachsenen bzw. die vorhandenen Rückstellproben der Kinder und Jugendlichen aus GerES V auf Schadstoffe zu analysieren, die eine besondere Gesundheitsrelevanz aufweisen, wie bspw. die Gruppe der Biozide/Pestizide. In GerES IV (ehemals Kinder-Umwelt-Survey, KUS) wurden letztmalig Morgenurine von 3- bis 14-Jährigen auf Organophosphate und Pyrethroide untersucht. Jedoch gibt es für zahlreiche Pestizide keine aktuellen, repräsentativen Daten zur korporalen Belastung der Bevölkerung in Deutschland. Daher wird momentan die mögliche Belastung über Berechnungen basierend auf dem Lebensmittelverzehr und Belastungsdaten der verzehrten Lebensmittel geschätzt. Um diese Datenlücke zu schließen, wurden Biozide/Pestizide als priorisierte Substanzgruppe im Rahmen des Projekts HBM4EU erkannt. Zur Festlegung des Analytspektrums wurde im Rahmen von HBM4EU eine Auswertung zu deutschen und europäischen Anwendungsdaten der Pestizide/Biozide und eine Auswertung der in Europa vorhandenen Expositionsdaten durchgeführt. Zusammen mit den Ergebnissen der Befragung der teilnehmenden Personen liefern die Analysen der Morgenurine repräsentative Informationen zur Belastung der in Deutschland lebenden Bevölkerung.
1) - studienbegleitende Humanbiomonitoring Analytik von GerES VI Proben- aktuelle Belastung der erwachsenen Allgemeinbevölkerung in Deutschland mit umweltrelevanten Phenolen, Bisphenolen erfassen - hohe Relevanz der Bisphenole da hohe toxikologische Relevanz, hohes öffentliches Interesse, neuer TDI für BPA von EFSA festgelegt (1000x niedriger als 2015, 100.000x niedriger als 2006)- hohe Relevanz der sensibilisierend wirkenden BMUV/VCI-Stoffe 2) - bevölkerungsrepräsentative Daten zur Belastung der Erwachsenen in Deutschland mit Parabenen, Benzophenonen, Triclosan, Triclocarban, ortho-Phenylphenol, BPA, BPS, BPF
Betreuung eines deutschlandweiten Forschungsprojektes zur PAK-Belastung am Arbeitsplatz: Planung, Durchführung und Auswertung von betrieblichen Probenahmen (Urin, Blut, personengebundene Raumluftmessungen), Analyse der Proben sowie Diskussion der Ergebnisse im Rahmen regelmäßiger Sitzungen des PAK-Projektarbeitskreises am HVBG.
Ziele: Qualitätssicherung des Biologischen Monitorings organischer und anorganischer Stoffe in arbeits- und umweltmedizinischen Bereichen; Vorgehensweisen: Ringversuch (halbjährlich)
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 602 |
| Europa | 6 |
| Kommune | 1 |
| Land | 25 |
| Wissenschaft | 12 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 174 |
| Ereignis | 2 |
| Förderprogramm | 137 |
| Text | 88 |
| unbekannt | 213 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 475 |
| Offen | 139 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 433 |
| Englisch | 429 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Bild | 4 |
| Datei | 176 |
| Dokument | 37 |
| Keine | 322 |
| Unbekannt | 1 |
| Webseite | 272 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 272 |
| Lebewesen und Lebensräume | 547 |
| Luft | 245 |
| Mensch und Umwelt | 614 |
| Wasser | 247 |
| Weitere | 576 |