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Förderinitiative Pestizide: Induzierte Resistenz im Hopfenanbau gegen Spinnmilben: Analyse und Verwertung als Baustein im integrierten Pflanzenschutz

Förderinitiative Pestizide: Reihenbezogener Ackerbau mit reduziertem chemischen Pflanzenschutz und Förderung von Nützlingen und Wildkräutern in der Fläche (ReNuWi)

Höchstgehalte an Pestizidrückständen

Die EU-Kommission hat die Grenzwerte für Rückstände von Aldicarb, Bromopropylat, Chlorfenvinphos, Endosulfan, EPTC, Ethion, Fenthion, Fomesafen, Methabenzthiazuron, Methidathion, Simazin, Tetradifon und Triforin in oder auf bestimmten Erzeugnissen herabgesetzt. Nach neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen sind demnach die bisherigen Obergrenzen für die giftigen Stoffe zu hoch, um Sicherheit für Umwelt und Gesundheit zu gewährleisten. Am 1. April 2011 wurden die Änderungen der Anhänge II und III der Verordnung (EG) Nr. 396/2005 im Amtsblatt der Europäischen Union veröffentlicht. Die strengeren Grenzwerte, treten am 21. Oktober 2011 in Kraft.

In vitro und in vivo Modelle zur Verbesserung der Analyse der gesundheitlichen Risiken von synthetischen Pyrethroiden: Ein neuer molekular- und zellbiologischer Ansatz zum Erforschen der Gesundheitsrisiken die durch synthetische Pyrethroid-Pestizide verursacht werden können

Die Risiken auf die Gesundheit von in der Umwelt in niedrigen Dosierungen vorkommenden Pyrethroid-Pestiziden sind nicht bekannt. Pyrethroid Pestizide werden häufig in den entwickelten Ländern sowie insbesondere auch in Entwicklungsländern eingesetzt. Die Mechanismen der toxischen Wirkung der Pyrethroide sind komplex. Obwohl die synthetische Pyrethroide im Allgemeinen als die sichersten Insektizide gelten, wird das mögliches Risiko der Entwicklung einer neurodegenerativen Erkrankung durch eine langfristige Exposition auch von geringen Pyrethroid-Resten intensiv diskutiert. Die Ziele des Projektes ENVBIOM sind basierend auf OMICS Technologien die Mechanismen der toxischen Wirkung einer Kurz- bzw. Langzeit Exposition mit synthetischen Pyrethroiden zu erforschen bzw. die dadurch entstehenden Krankheitsbilder und pathophysiologischen Prozesse. In diesem Projekt soll die Wirkung der Pyrethroide auf neuroinflammatorische Parametern, oxidativen Stress, Immuntoxizität und Genotoxizität untersucht werden. Im Vordergrund steht dabei der Austausch von Doktoranden und wissenschaftlichen Mitarbeiter, die im Rahmen der Kooperation die Möglichkeit haben in den jeweiligen Partnerlaboren neue Methoden zu lernen bzw. an Workshops teilzunehmen und so Ihre wissenschaftlichen Fähigkeiten zu erweitern.

Teilvorhaben: Systemintegration für Gewässermonitoring^Kompakter plasmonischer Sensor für die Vor-Ort-Analytik von Schadstoffen im Wasser und in Lebensmitteln^Teilvorhaben: Kompaktsystem, Teilvorhaben: Herstellung und Charakterisierung von Nanorod-Arrays als sensorisches Substrat

Für die Ermittlung von Schadstoffen bzw. Rückständen in Lebensmitteln und Gewässern wird im Projekt PlasmoSens ein kompakter, modularer Sensor entwickelt. Dieser soll eine Analyse von z.B. Pestiziden und/oder Antibiotika vor Ort ermöglichen, welche somit fernab von Laboren zur Überwachung von Gewässern und Lebensmitteln eingesetzt werden kann. Für diese Aufgabe werden Gold-Nanorod-Arrays als sensorisches Substrat evaluiert, welche plasmonische Eigenschaften aufweisen. Diese Nanorod-Arrays eignen sich aufgrund ihrer Struktureigenschaften zur Signalverstärkung und sollen somit eine hochsensitive und markierungsfreie optische Detektion ermöglichen. Das Institut für Angewandte Physik (IAP) beschäftigt sich im Rahmen des Projektes mit der Erprobung von Nanorod-Arrays und deren Optimierung bezüglich der Strukturparameter für die Anwendung in der Biosensorik. Hierbei kommen nasschemische Verfahren zum Einsatz, sowie v.a. optische Spektroskopie und Rasterelektronenmikroskopie für deren Charakterisierung. Die Funktionalisierung der Nanorod-Substrate, sowie der Bau der modularen Sensorplattform wird durch Projektpartner realisiert, wobei das IAP beratende Funktion hat. Weiterhin wird sich das IAP mit der Evaluierung geeigneter Detektionsalgorithmen beschäftigen. Das IAP übernimmt die Koordination des Verbundprojektes.

New Biosensors for improved detection of environmental contamination by anticholinesterase pesticides

Excessive use of pesticides in Europe has led to serious contamination of soil and water and presents a growing threat to human and animal health. We propose to improve the sensitivity of biosensors used both for detecting incidental or chronic environmental contamination by anticholinesterase pesticides and for monitoring the efficiency of remediation of polluted sites. The enzyme acetylcholinesterase is the target of organophosphates and carbamates, two major pesticides currently used in agriculture. We will employ a 'state-of-the-art' approach, utilizing X-ray crystallography, structure analysis, site-directed mutagenesis and large-scale production, using suitable expression systems. This will enable us to produce new bio-engineered targets both more sensitive to and more selective for pesticides of interest, and also possessing increased stability. This will permit us to provide our industrial partner with deliverables suitable for production of novel biosensors possessing the specificity and shelf-life required for manufacturing field kits.

Determination et extraction supercritique de pesticides des sediments, sols et eaux (FRA)

Etude de l'extraction au moyen de fluides supercritiques (CO2) de micropolluants dans les eaux, sediments et sols et plus specialement d'herbicides tels que les triezines, les phenylinies et les oxyloxyacides. Etude de la preconcentration de ces especes, de leur extraction supercritique et leur determination chromatographique (GOZ, HPLC, CFS). Etude du couplage en ligne preconcentration-extraction-chromatographique. (FRA)

Design von Biodetektoren für Pestizide und deren Anwendung

Die Wirkungsweise von Insektiziden wie Organophosphaten und Carbamaten sowie einiger Arzneimittel (Alzheimer, Demenz) beruht auf der Hemmung von Cholinesterase-Enzymen. Daher ist es naheliegend, für die Analyse auf solche Verbindungen in wässerigen Umweltproben, Biosensoren mit immobilisierter Acetylcholinesterase als Detektoren einzusetzen. Leitfähige Polymere haben sich dabei aufgrund ihrer elektrochemischen und physikalischen Eigenschaften als hervorragende Plattformen für die Immobilisierung von Biomolekülen erwiesen. Im Rahmen der Kooperation mit dem Chemistry Department der Middle East Technical University (METU) in Ankara, Türkei, wurden daher sehr empfindliche Biosensoren auf der Basis von verschiedenen leitfähigen Polymeren für die quantitative Bestimmung von insektiziden Organophosphaten und AChE-hemmenden Arzneimitteln in Wasserproben entwickelt (Messbereiche: Insektizide 0,001 Mikro g/L - 10 Mikro g/L, Arzneimittel 0,04 Mikro g/L - 50 Mikro g/L). Die Messergebnisse der Biosensoren wurden nach Anreicherung der Wirkstoffe durch Festphasenextraktion mit Hilfe von HPLC/DAD-Analysen validiert. Die Ergebnisse von HPLC- und Biosensor-Analysen auf die verschiedenen Testsubstanzen korrelierten jeweils sehr gut (R2: 0,991-0,999). Die Sensoren können die AChE-hemmenden Substanzen zwar nicht selektiv unterscheiden, können jedoch in Form eines Summen-/Toxizitätsparameters als relativ kostengünstige und einfach zu bedienende Messsysteme für die Überwachung der Kontamination von Trinkwasser und vermutlich auch Oberflächen- und Abwasser mit AChE-hemmenden Insektiziden und Arzneimitteln eingesetzt werden. Da die Nachweisgrenzen deutlich unter dem Grenzwert der Trinkwasserverordnung für Pflanzenschutzmittel und Biozide von 0,1 Mikro g/L liegen, können sie im Vorfeld von aufwendigen rückstandsanalytischen Bestimmungen der Einzelverbindungen einen schnellen Hinweis auf das Vorliegen einer eventuell relevanten Kontamination geben.

Grenzüberschreitendes Grundwassermanagement in Afrika

Die zentrale Zielsetzung dieses Vorhabens ist, Kooperation bzw. Nicht-Kooperation an grenzüberschreitenden Grundwassereinheiten konzeptionell zu erarbeiten und dies empirisch durch ein kontinentweites Screening der in Afrika bestehenden Aquifersysteme (großräumige hydrogeologische Einheiten) und durch vertiefende Case Studies zu fundieren. Das Vorhaben wird die grenzüberschreitenden Auswirkungen von Grundwassernutzungen in einem Land auf andere systematisch analysieren und die spezifischen Kooperationsprobleme an grenzüberschreitenden Grundwassereinheiten erfassen. In der Literatur wird bei grenzüberschreitenden Grundwasservorkommen in der Regel von einer symmetrischen Beziehung ausgegangen, d.h. dass die negativen Folgen von Nutzungen in gleicher Weise in allen Anrainerstaaten zum Tragen kommen. Dies halten wir für eine unzureichende Vereinfachung. Wir gehen davon aus, dass die hydrogeologischen Eigenschaften der Grundwassereinheiten spezifische und unterschiedliche Anrainerkonstellationen konstituieren, die symmetrisch sein können, aber nicht zwangsläufig symmetrisch sind. Auf der Grundlage einer Analyse der jeweiligen hydrogeologischen Eigenschaften der bestehenden und katalogisierten grenzüberschreitenden Aquifersysteme und den gegebenen Nutzungen werden typische Anrainerkonstellationen bestimmt, die Aussagen über den Kooperationsgegenstand und das Kooperationsproblem ermöglichen. Eine Typisierung von Anrainerkonstellationen ist nicht nur von Relevanz für die Bestimmung des Kooperationsgegenstandes, sondern auch für die Entwicklung von Kooperationsmodellen und die Beantwortung der Frage, unter welchen Bedingungen Kooperation zustande kommt. Eine zentrale Frage ist, ob und unter welchen Bedingungen Kooperation zustande kommt und ob und welche Benefit-Sharing Mechanismen zum Tragen kommen können. Auf der Grundlage dieser Analyse wird diskutiert, wie ein Konzept (kein Blue Print) beschaffen sein kann, das Kooperation als einen schrittweise Prozess initiiert, bei dem die EZ mit ihren Instrumenten eine Rolle spielen kann.

Lebensmittelsicherheit lokaler Märkte im Kathmandu Tal/Nepal - Validierung und Qualitätskontrolle von Analysemethoden für Pestizide (SUNA-NEPAL)

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