Aufgrund seiner hormonähnlichen Wirkung im Menschen und anderen Organismen ist der Einsatz von Bisphenol A mit Umwelt- und Gesundheitsrisiken verbunden. Das Ziel des Projektes war es BPA-Substitutionskandidaten, deren Verwendungsmuster wahrscheinlich zu einem Eintrag in die Umwelt führen kann, zu recherchieren (44 Stoffe), vorhandene Literaturdaten auszuwerten und für identifizierte Datenlücken Tests auf in vitro Ebene durchzuführen. So wurden 26 Substanzen auf ihre östrogene und androgene Wirkung getestet. Bei 43 Substanzen besteht nach Recherche und Tests ein Anfangsverdacht auf ED-Wirkungen (33) oder die Datenlücken konnten nicht geschlossen werden (10). Die Ergebnisse werden in den europäischen Prozess zur Regulierung der Stoffgruppe der Bisphenole eingebracht. Veröffentlicht in Texte | 123/2019.
The project generated ecotoxicological data needed for the development of a tailored testing strategy to assess the environmental risk of pharmaceuticals (progestins and glucocorticoids). For this purpose, chronic fish tests, among others, were carried out in the laboratory according to a new test protocol currently undergoing OECD validation investigating dienogest and dexamethasone as test substances. The studies provided reliable and valid results with effect thresholds in the lower µg/L or ng/L range. This has closed data gaps for the development of new assessment approaches for a targeted risk assessment of specifically acting pharmaceuticals. Additional investigations on directed gene expression and immunosuppressive effect assays would complement the assessment strategy for progestins and glucocorticoids. Veröffentlicht in Texte | 57/2024.
Abbautests der OECD 301/310 -Reihe werden derzeit zur Prüfung der leichten biologischen Abbaubarkeit und zur Identifizierung potenziell persistenter Stoffe verwendet. Das Projekt zielte darauf ab, Empfehlungen für die Weiterentwicklung und Standardisierung dieser Tests zu geben und das Wissen über die Anwendung sogenannter "enhanced" Ready-Tests (eRBT) zu verbessern, bei denen eine längere Testdauer bis zu 60 d und größere Behältervolumina zulässig sind. Es wurde eine Umfrage unter europäischen Laboren durchgeführt, um deren Erfahrungen mit Tests zur leichten biologischen Abbaubarkeit zu ermitteln. Die Ergebnisse wurden im April 2019 auf einem internationalen Workshop mit Expertinnen und Experten diskutiert. Darüber hinaus wurde ein praktisches Testprogramm mit fünf Substanzen in 4 Versuchsreihen bei unterschiedlichen Randbedingungen durchgeführt. Dabei wurden Ibuprofen und 4-Fluorphenol als nicht persistent angesehen, während die Ergebnisse für Piperonylbutoxid nicht eindeutig waren ("potenziell P"). Octadecyl 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionat erreichte in keiner Versuchsreihe den 60 % Schwellenwert und ist somit ebenfalls "potenziell P". Für Cis-13-Docosenonamid (Erucamid) zeigen die Ergebnisse einiger Tests, dass die Substanz als nicht persistent anzusehen ist. Es bleiben jedoch einige Zweifel bestehen, da eine große Variabilität zwischen Replikaten beobachtet wurde. Die Erfahrung aus dem Untersuchungsprogramm führte zu Vorschlägen bezüglich des Testdesigns, der Bewertung und der Interpretation von eRBTs, die als Ausgangspunkt für weitere Anleitungen verwendet werden könnten. Die Auswirkungen der vorgeschlagenen Empfehlungen für die Persistenzbewertung unter REACH werden diskutiert. Quelle: Forschungsbericht
Die Hydrolyse ist ein entscheidender Prozess für den Abbau vieler wasserlöslicher Substanzen in der Umwelt. Hydrolysestudien mit neuen Substanzen werden derzeit in Reinstwasser durchgeführt. Es besteht die Möglichkeit, dass in natürlichen Gewässern vorkommende (natürliche oder künstliche) Partikel einen Einfluss auf die Hydrolyse von Spurenstoffen haben. Um dies zu testen, wurde in dieser Studie der hydrolytische Abbau von drei Substanzen in reinem Wasser sowie in Anwesenheit von Mikroplastikfasern, Sediment und Huminsäuren untersucht. Bei den ausgewählten Substanzen handelte es sich um das Fungizid Trifloxystrobin (TFX), das Benzodiazepin Oxazepam sowie um (Methoxycarbonylmethyl)triphenylphosphonium-(MCM-TPP-)bromid, ein Zwischenprodukt bei der Synthese von Alkenen. Im Fall von TFX konnte kein Einfluss der Störstoffe auf die Hydrolyse nachgewiesen werden. Auch mit Oxazepam wurde kein signifikanter Einfluss beobachtet, obwohl die Anwesenheit von Sediment und Huminsäuren zu einem leichten, aber nicht signifikanten, Anstieg der Halbwertszeit führte. Im Fall von MCM-TPP führte die Zugabe von Sediment als auch von Huminsäuren zu einer geringen, aber signifikanten Verlangsamung des Abbaus, während Mikroplastikfasern keinen Einfluss auf die Hydrolysegeschwindigkeit hatten. Die in natürlichen Gewässern vorkommende Sediment-Partikel und Huminstoffe können zu einer reduzierten Hydrolyserate bestimmter Spurenstoffe führen. Dies ist vermutlich für sorbierende kationische Verbindungen besonders wahrscheinlich. Dieser Effekt ist allerdings relativ klein im Vergleich zum Einfluss anderer Parameter wie der Änderung von pH-Wert und Temperatur. Auf Grundlage dieser Ergebnisse ergibt sich nicht die Notwendigkeit, die Berücksichtigung verschiedener Störstoffe bei der Bewertung von Chemikalien zu fordern. Allerdings wäre es sinnvoll, zusätzlich zur Konzentration der Ausgangsverbindung auch immer die Konzentration der wichtigsten Hydroly-seprodukte zu bestimmen, um geschlossene Massenbilanzen zu erhalten. Quelle: Forschungsbericht
Die Identifizierung persistenter (P), bioakkumulierender (B) und toxischer(T) Stoffe unter der EU-Chemikalienverordnung REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals) wurde für die Bewertung neutraler, organischer Chemikalien entwickelt. Jedoch können organische Chemikalien unter Umweltbedingungen ionisiert vorliegen, was eine Veränderung ihres Abbauverhaltens in der Umwelt bewirkt. Ziel dieses Projekts war die Untersuchung der Verteilung und des Abbaus anionischer und kationischer organischer Chemikalien im Vergleich zu nicht-ionischen Chemikalien in Sediment und Oberflächenwasser. Mit Hilfe der gewonnenen Daten soll das Bewertungskonzept hinsichtlich der Persistenz ionischer und ionisierbarer Stoffe verbessert werden. Als Modellsubstanzen dienten drei radioaktiv markierte organische Chemikalien: 4-n-Dodecylbenzolsulfonsäure Natriumsalz (DS-, anionisch), 4-n-Dodecylphenol (DP, neutral) und 4-n-Dodecylbenzyltrimethylammoniumchlorid (DA+, kationisch). Mit diesen Substanzen wurden Simulationsstudien nach den OECD Richtlinien 308 (Aerobic and Anaerobic Transformation in Aquatic Sediment Systems) und 309 (Aerobic Mineralization in Surface Water - Simulation Biodegradation Test) durchgeführt. Ziel der Simulationsstudie nach OECD 308 war, das Verhaltens von 14C-DS-, 14C-DP and 14C-DA+ in einem Wasser-Sediment-System über eine Inkubationszeit von 120 Tagen zu untersuchen. Das Sediment wurde sequenziell mit unterschiedlichen Lösungsmitteln (wässrige CaCl2-Lösung, Methanol und Acetonitril) extrahiert. Für 14C-DA+ wurde zusätzlich eine Soxhlet-Extraktion mit Methanol durchgeführt. Nach einer Inkubationszeit von 120 Tagen wurden von 14C-DS- und 14CDP 68 % bzw. 63 % der applizierten Radioaktivität (AR) mineralisiert. Der mineralisierte Anteil von 14C-DA+ betrug 6 % AR. Anhand der Mineralisationsraten und den Anteilen der Modellsubstanzen im CaCl2-Extrakt wurde die direkte Bioverfügbarkeit ermittelt. Diese nahm wie folgt ab: 14C-DS- > 14C-DP > 14C-DA+. Die höchste Menge an nicht-extrahierbaren Rückständen (NER) nach 120 Tagen wurde für 14C-DA+ beobachtet (33 % AR), gefolgt von 14C-DS- (19 % AR) und 14C-DP (14 % AR). Die Berechnung der Halbwertszeit (DT50) erfolgte sowohl für das Gesamtsystem als auch für das Sediment (DT50,sed) und die Wasserphase getrennt (DT50,w). Im Gesamtsystem nahm die DT50 wie folgt ab: 14C-DA+ (162 Tage) >14C-DS- (22 Tage) > 14C-DP (14 Tage). DT50,sed betrug für 14C-DA+ 267 Tage, für 14C-DP 24 Tage und für 14C-DS- 22 Tage. Deutlich geringere Halbwertszeiten (< 1 Tag) aller Modellsubstanzen wurden für die Wasserphase ermittelt. Das Verhalten der Modellsubstanzen in Oberflächenwasser wurde anhand von Simulationsstudien nach OECD 309 untersucht. Zur Untersuchung des Abbaus von 14C-DS- und 14C-DP wurden zunächst Vorversuche als pelagische Tests (nur Oberflächenwasser) und suspendierte Sedimenttests (Oberflächenwasser mit Zugabe von suspendiertem Sediment) durchgeführt. Hinsichtlich des biologischen Abbaus der Testsubstanzen konnte kein wesentlicher Unterschied zwischen beiden Testdesigns festgestellt werden: Im pelagischen Test betrug die Mineralisation von 14C-DS- bis zu 51 % AR, im suspendierten Sedimenttest wurden an Versuchsende (nach 60 Tagen) bis zu 56 % AR mineralisiert. Die mineralisierten Anteile von 14CDP betrugen im pelagischen Test bis zu 56 % AR und im suspendierten Sedimenttest bis zu 60 % AR nach 60 Tagen. Hauptversuche zum Abbau von 14C-DS-, 14C-DP und 14C-DA+ wurden als suspendierter Sedimenttestunter Verwendung verschiedener Testkonzentrationen (10 (mikro)g/l und 100 (mikro)g/l) durchgeführt. Zusätzlich wurde der abiotische Abbau der Modellsubstanzen unter sterilen Bedingungen untersucht. Unter nicht-sterilen Bedingungen wurden nach 62 Tagen (10 (mikro)g/l) bzw. 60 Tagen (100 (mikro)g/l) 75 % AR (14C-DS-) und 69 % AR (14C-DP) bzw. 63 % AR (14C-DS-) und 58 % AR (14C-DP) mineralisiert. Die Mineralisation von 14C-DA+ lag bei beiden Testkonzentrationen bei 7 % AR. Unter sterilen Bedingungen war die Mineralisation vernachlässigbar (< 0,1 % AR). Nach 60 Tagen wurden die höchsten Mengen an NER für 14C-DP beobachtet (21 % AR), gefolgt von 14C-DA+ (14 % AR) und 14C-DS- (9 % AR). Unter sterilen Bedingungen wurden deutlich geringere NER Mengen von 14C-DS-, 14C-DP und 14C-DA+ gebildet (0,1 %, 0,6 % und 5,5 % AR). Die Halbwertszeiten nahmen bei einer Testkonzentration von 10 (mikro)g/l wie folgt ab: 14C-DA+ (26 Tage) > 14C-DP (2 Tage) > 14C-DS- (1 Tag). Bei einer Testkonzentration von 100 (mikro)g/l betrug die DT50 von 14C-DA+ 13 Tage, von 14C-DP und 14C-DS jeweils 1 Tag. Unter Verwendung unterschiedlich geladener Modellsubstanzen, die ansonsten eine hohe strukturelle Ähnlichkeit besitzen, konnte gezeigt werden, dass eine positive Ladung im Vergleich zu ungeladenen Substanzen einen negativen Einfluss auf den Abbau organischer Chemikalien im Wasser-Sediment-System und Oberflächenwasser hat. Im Vergleich zu ungeladenen Stoffen beeinflusst eine negative Ladung den Abbau jedoch positiv. Aufgrund der geringeren Abbaubarkeit weisen positiv geladene Substanzen höhere Halbwertszeiten auf als negativ geladene oder neutrale Substanzen und sind deutlich persistenter als diese. Im Hinblick auf die Persistenzbewertung ionischer und ionisierbarer Stoffe empfehlen wir die Verwendung der DT50 des gesamten Wasser-Sediment-Systems als Bewertungsgrundlage sowohl für ionische als auch für neutrale organische Chemikalien. Des Weiteren sollte der pelagische Test nach OECD 309 als Standardtest Anwendung finden, da er eine ähnlich hohe Abbauleistung wie der Test unter Zugabe von suspendiertem Sediment aufweist, jedoch das Potential zur Bildung von NER begrenzt. Quelle: Forschungsbericht
Pharmazeutika können ein Problem für die Umwelt und die darin lebenden Organismen darstellen. Einige hundert Wirkstoffe wurden bereits in unterschiedlichen Umweltkompartimenten wie Oberflächenwasser, Grundwasser oder Boden im ng/L bis (my)g/L gefunden. Bislang werden alle Pharmazeutika, die eine Aktionsgrenze von 0.01 (my)g/L in der Umwelt überschreiten, einer Umweltrisikobewertung unterzogen. Es besteht allerdings die Gefahr, dass Substanzen auch in geringeren Konzentrationen Effekte auf Umweltorganismen ausüben, oder dass in der Richtlinie nicht die empfindlichsten Organismen zur Testung empfohlen werden. Um diese Fragestellung zu beantworten, wurde im Rahmen dieses Vorhabens eine Literaturstudie durchgeführt, die zunächst alle ab 2006 neu zugelassenen Wirkstoffe identifiziert und relevante Informationen zusammengefasst hat. Basierend auf diesen Daten wurden zunächst drei Wirkstoffgruppen ausgewählt, für die eine zugeschnittene Bewertungsstrategie definiert werden sollte. Die Auswahl der Gruppen beruhte auf der Anzahl der Substanzen je Wirkstoffklasse. Somit wurden Pharmazeutika der Gruppen 'Neurologie', 'Kardiologie' und 'Onkologie' ausgewählt. Durch eine weitere Literaturrecherche wurden sensitive ökotoxikologische Testsysteme basierend auf Daten von Modellsubstanzen identifiziert. Im Abschluss des Projekts wurden ca. fünf Wirkstoffe pro Substanzklasse ausgewählt, mit denen weitere praktische Studien mit den alternativen Testsystemen durchgeführt werden sollen. Voraussetzung für die Auswahl der Testsubstanzen war, dass sowohl Daten der Umweltrisikobewertung basierend auf der EMA-Richtlinie als auch Daten der alternativen Testmethoden von Modellsubstanzen mit vergleichbaren Wirkmechanismus vorlagen. Basierend auf experimentell erhobenen Daten soll im Anschluss an dieses Projekt ermittelt werden, ob für die ausgewählten Gruppen eine zugeschnittene Risikobewertung sinnvoll ist oder ob mit den Standard-Endpunkten eine ausreichend hohe Aussagekraft über das Umweltrisiko der Wirkstoffe erreicht wird. Quelle: Forschungsbericht
Ziel des Projekts war die Entwicklung eines OECD-Prüfrichtlinien-Entwurfs für einen Reproduktionstest mit Potamopyrgus antipodarum, einschließlich der dafür notwendigen Validierungs- und Optimierungsarbeiten. Zusätzlich sollten experimentelle Arbeiten zur Entwicklung eines kompletten Lebenszyklustest durchgeführt und eine Standardarbeitsanweisung (SOP) erstellt werden. Weiterhin sollten im Rahmen der von Frankreich koordinierten Validierungsstudien zur Entwicklung eines Reproduktionstests mit Lymnaea stagnalis experimentelle Arbeiten durchgeführt werden.<BR>Die erarbeitete SOP des Reproduktionstests mit P. antipodarum wurde optimiert und validiert. In dem 28-tägigen Reproduktionstest werden Mortalität und die Zahl der Embryonen in der Bruttasche pro Weibchen als Endpunkte aufgenommen. Zur Optimierung der Zuchtbedingun-gen wurden verschiedene Testmedien sowie unterschiedliche Besatzdichten der Schnecken untersucht. Weiterhin wurde der Einfluss der Temperatur und der Photoperiode auf die Repro-duktion von P. antipodarum über den Jahresverlauf ermittelt. Die Ergebnisse zeigen, dass opti-male Zuchtbedingungen mit einer Temperatur von 16˚C und einem Hell:Dunkel Rhythmus von 16:8 h erreicht werden können. Die Optimierung der Futterdosis im Reproduktionstest erleichtert die Bestimmung der Effekte von reproduktionstoxischen Substanzen und von Chemikalien, die zu einer Reproduktionssteigerung der Schnecken führen. Eine Unterversorgung oder Reduktion der Energiereserven der Schnecken wird dabei vermieden.Um das vorgeschlagene Testdesign zu validieren und mögliche Probleme bei der Durchführung des Reproduktionstests mit P. antipodarum gemäß SOP zu identifizieren, wurden drei Ringtests mit insgesamt 16 Partnern unter Koordination der Goethe-Universität durchgeführt. Für die Validierungsstudien wurden Cadmium, Tributylzinn, Prochloraz, Trenbolon, Triclocarban und Triclosan als Testsubstanzen ausgewählt. In den drei Ringtests erwies sich der Reproduktions-test als robust und reproduzierbar, weil die Mehrzahl der Partnerlabore vergleichbare NOEC-, LOEC-, EC10- und EC50-Werte mit überlappenden 95%-Konfidenzintervallen ermittelten. Zum Projektende wurde eine Entwurfsversion der Prüfrichtlinie des Reproduktionstests mit P. antipodarum bei der OECD eingereicht und soll im Juli 2015 zur öffentlichen Kommentierung bereitgestellt werden (siehe Anhang 8.3). Die Ergebnisse des Vorhabens tragen somit gezielt zur Weiterentwicklung von Testmethoden und Bewertungskonzepten für die Regulierung reproduktionstoxischer (z.B. endokrin wirksamer) Chemikalien in REACH, sowie von Pflanzenschutzmitteln, Arzneimitteln und Bioziden bei.<BR>Darüber hinaus wurden zwei mögliche Testdesigns für einen vollständigen Lebenszyklustest mit P. antipodarum entwickelt und deren Durchführbarkeit und Eignung evaluiert. Ein Entwurf für eine SOP des Lebenszyklustestes findet sich im Anhang 8.2.<BR>Quelle:Forschungsbericht
Durch ihr ubiquitäres Vorkommen, ihre Persistenz und ihre umweltschädlichen Einflüsse gilt die Relevanz von per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS) und polybromierten Diphenylethern (PBDE) als gesichert. Im Falle konkreter Schadensfälle konnte auch der Transfer ver-schiedener Vertreter dieser Stoffgruppen vom Boden in Pflanzen und daraus gewonnen Lebensmitteln nachgewiesen werden. Bislang besteht jedoch kein bundeseinheitliches Konzept zur Bewertung und Ableitung von Prüf- und Maßnahmenwerten von PFAS (und PBDE) im Wirkungspfad Boden-Nutzpflanze gemäß BBodSchG und BbodSchV. Im Projekt FLUORTRANSFER wurden Möglichkeiten überprüft, ein entsprechendes Test- und Bewertungskonzept basierend auf der aktuellen Datenlage unter der Prämisse des präventiven Verbraucherschutzes zu entwickeln. Des Weiteren sollten bestehende Kenntnisse zum Ausmaß des Transfers von Böden in Pflanzen bzw. bestimmte Pflanzenkompartimente erweitert und Forschungslücken identifiziert werden. Zu diesem Zweck wurden eine ausführliche Literaturrecherche für beide Stoffgruppen, und für PFAS zusätzlich Gefäßversuche im Gewächshaus mit drei verschiedenen Kulturen und Böden sowie neun Testsubstanzen und unterschiedlichen Belastungsniveaus durchgeführt. In Ergänzung dazu fand eine ausgedehnte Länderabfrage zum Datenbestand von PFAS in Böden und Pflanzen in den Bundesländern statt. Die Studie ergab, dass der Boden-Pflaze-Transfer von zahlreichen Einflussfaktoren im Boden, den Pflanzen und der Umgebung abhängt, die räumlich wie zeitlich variabel und in verschie-denen Kontaminationssituationen unterschiedlich relevant sein können. Daher wird die Entwicklung eines in jeder Situation zuverlässigen, einheitlich anwendbaren und zugleich praktikablen Bewertungskonzepts für den PFAS-Transfer in Nutzpflanzen in naher Zukunft nur schwer realisiert werden können. Mittelfristig wird ein Vor-Ernte-Monitoring empfohlen, das sich in Baden-Württemberg beim Umgang mit belasteten Ackerflächen bewährt hat. Forschungsbedarf besteht vor allem im Bereich nicht extrahierbarer Rückstände in Böden und Pflanzen. Quelle: Forschungsbericht
Das Ziel der vorliegenden Studie war es, die Bioakkumulation vollständig ionisierter Verbindungen experimentell zu bestimmen und Screening-Parameter zu identifizieren, die auf ein hohes Bioakkumulationspotential von ionisierbaren organischen Chemikalien (IOCs) hinweisen können. Drei Fütterungsstudien mit Regenbogenforellen (Oncorhynchus mykiss) wurden gemäß OECD TG 305 durchgeführt. Die Trennung von Leber, Magen-Darm-Trakt (GIT) und Schlachtkörper ermöglichte eine weitere Aufklärung der Gewebeverteilung der einzelnen Testsubstanzen. Die ausgewählten Chemikalien wiesen Eigenschaften auf, die sie für eine hohe Bioakkumulation verdächtig machten, und umfassten zwei Kationen (Tetrabutylphosphonium-bromid (TBP), Trimethyloctadecylammoniumchlorid (TMOA)) und vier Anionen (Benzotriazol, Tecloftalam, Pentachlorphenol (PCP), MEE-Phosphonat). Die höchsten Verteilungsfaktoren wurden für die GIT gefunden, gefolgt von der Leber. Keine der getesteten IOCs zeigte jedoch ein ausgeprägtes Biomagnifikationspotential, da die kinetischen Biomagnifikationsfaktoren (BMFk) zwischen 0,001 und 0,05 g / g lagen (Median 0,009 g / g). Die getesteten Kationen zeigten mit Ausnahme von Tecloftalam eine geringere Assimilationseffizienz (ÎÌ) (siehe OECD TG 305) als die Anionen. Im Gegensatz dazu zeigten die getesteten Anionen eine erheblich schnellere Depurationsrate (Halbwertszeit weniger als 0,5 Tage) als die Kationen (Halbwertszeit von etwa 5 Tagen). Zwanzig mögliche Screening-Parameter für das Biomagnifikationspotential ionisierter Verbindungen wurden mit verfügbaren Schätzwerkzeugen (ACD / i-Lab und COSMOmic) berechnet und mit BMF-Daten aus dieser Studie und aus der Literatur korreliert. Der COSMOmic KFisch / Wasser zeigte die höchste Korrelation zum gemessenen BMF, während die meisten anderen Deskriptoren nicht signifikant korrelierten. Das vermutete Bioakkumulationspotential der sechs IOC nach Aufnahme über die Nahrung konnte in den Fütterungsstudien mit Regenbogenforellen nicht bestätigt werden. Keiner der mehr als zwanzig Screening-Parameter zeigte eine besonders hohe Korrelation mit den Testergebnissen oder den aus der Literatur gesammelten BMF-Werten. Insgesamt kann aus dem Screening geschlossen werden, dass die Ionisierung einer Chemikalie die Tendenz zur Bioakkumulation im Vergleich zu nichtionisierten Chemikalien verringert. Eine schnelle Depuration scheint ein Hauptgrund für die beobachtete geringe Biomagnifikation ionischer Verbindungen, insbesondere der Anionen, zu sein. Aufgrund des schnellen Metabolismus oder der Konjugation geladener Verbindungen kann es zu einer schnellen Depuration kommen. Zukünftige Studien sollten diese Hypothese überprüfen. Quelle: Forschungsbericht
Zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie (2000/60/EG) sind in der Oberflächengewässerverordnung (OGewV) für neue flussgebietsspezifische Schadstoffe Umweltqualitätsnormen (UQN, EQS) festzulegen. Für viele Spurenstoffe ist eine realitätsnahe UQN-Ableitung nicht möglich, da valide Testergebnisse fehlen. Zur Risikoabschätzung relevanter Stoffe müssen somit einerseits bereits vorhandene Daten auf Validität überprüft, andererseits Datenlücken mithilfe von Biotests geschlossen werden. Im Teilvorhaben A wurden valide Daten für ausgewählte, umweltrelevante Schadstoffe anhand von Literaturrecherchen und ökotoxikologischen Standardtests (Algen-, Daphnien-, Fischeitest) erarbeitet und Vorschläge für Umweltqualitätsstandards abgeleitet. Für die folgenden Stoffe wurden EQS vorgeschlagen: 4-Aminoantipyrin (Metabolit von Metamizol), Amisulprid, Bisoprolol, Clindamycin, Clindamycinsulfoxid und N-Desmethylclindamycin (Metaboliten), Gabapentin, Metformin und Guanylurea (Transformationsprodukt), Lamotrigin, Oxipurinol (Metabolit von Allopurinol), Torsemid, Valsartansäure, Venlafaxin und O-Desmethylvenlafaxin (Metabolit), Methoxymethyltriphenylphosphoniumchlorid, 1,4-Dioxan, Desethylterbutryn und Terbutrynsulfoxid (Transformationsprodukte von Terbutryn und Cybutryn). Als potenziell gewässerrelevant können die Stoffe Venlafaxin, Clindamycin, N-Desmethylclindamycin, Metformin (siehe Teilvorhaben B) und Desethylterbutryn eingestuft werden, d. h. eine Schädigung der aquatischen Biozönose ist nicht auszuschließen. Im Teilvorhaben B wurden Untersuchungen zu chronischen, subletalen Wirkungen des Antidiabetikums Metformin sowie Guanylurea an Regenbogenforellen (Oncorhynchus mykiss) durchgeführt. In zwei separaten Versuchsansätzen wurden subadulte Regenbogenforellen über 28 Tage Konzentrationen von 0,1-1.000 (my)g/L der jeweiligen Testsubstanz ausgesetzt. Im Anschluss an die Exposition erfolgten eine Bestimmung von Biomarkern und klinisch-chemischen Parametern sowie hämatologische Untersuchungen zur Erfassung des allgemeinen Gesundheitszustandes der Fische. Ausgewählte Organe der Testtiere wurden einer histopathologischen Untersuchung unterzogen. Zudem erfolgte eine histologische Bestimmung der Reifegrade männlicher Gonaden. In einem dritten Versuch wurden juvenile Regenbogenforellen im Alter von 44 Tagen nach dem Schlupf Konzentrationen von 0,1-1.000 (my)g/L Metformin ausgesetzt. Schwerpunkt dieser Studie war die Überprüfung eines möglichen Effektes von Metformin auf die Gonadenentwicklung in dieser hierfür besonders sensiblen Lebensphase. Die Untersuchungsergebnisse weisen auf eine Beeinflussung des Hormonsystems subadulter, männlicher Regenbogenforellen nach Metformin-Exposition hin. Von den Veränderungen wird insbesondere der Nachweis einer zwar geringen, aber signifikante Induktion von Vitellogenin als ein eindeutig auf die Metformin-Exposition zurückzuführender Effekt interpretiert. Nach Exposition in Guanylurea wurden bei adulten Regenbogenforellen beiderlei Geschlechts signifikante Veränderungen der Sexualhormone nachgewiesen. Die Werte ließen jedoch keine klare Tendenz oder Dosis-Wirkungsbeziehung erkennen, sodass sie im Rahmen einer Risikobewertung keine Berücksichtigung finden. Weder Metformin, noch Guanylurea führten zu pathologischen Veränderung der Fischorgane oder zu eindeutigen, auf die Testsubstanzen zurückzuführende hämatologische und klinisch-chemische Veränderungen. Eine Metformin-Exposition juveniler Lebensstadien von Regenbogenforellen hatte keinen eindeutigen Einfluss auf die Geschlechtsdifferenzierung und Gonadenentwicklung der Tiere. Zusammenfassend ergaben die im Rahmen der Studie erhobenen Befunde Hinweise auf eine negative Beeinflussung der Fischgesundheit durch Metformin und Guanylurea. Zur Ableitung eines ökotoxikologischen Schwellenwertes für Metformin werden die Veränderungen der Vitellogenin-Konzentrationen bei männlichen Regenbogenforellen herangezogen. Die NOEC hinsichtlich der Vitellogenin-Induktion lag mit 50 (my)g/L im Bereich der maximal in Oberflächengewässern gemessenen Metformin-Konzentrationen. Damit ist Metformin als gewässerrelevanter Spurenstoff einzustufen. Quelle: Forschungsbericht
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| Förderprogramm | 201 |
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| unbekannt | 18 |
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