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Publikationstyp: Master Thesis
Dokumenttyp:

Jahr: 2009

AutorInnen: Schmitner, Nicole

Titel: Bioavailability of microcystin-LR adsorbed to two different types of German standard soils for common crop plants (Triticum L., Medicago sativa L.).

Titelvariante: Bioverfügbarkeit von Microcystin-LR adsorbiert an 2 unterschiedlichen deutschen Standardböden für übliche Kulturpflanzen (Triticum L. Medicago sativa L.)

Quelle: Master Thesis, Vet. Med. Univ. Wien, pp. 76.


Betreut von:

Pflugmacher Stephan
Razzazi-Fazeli Ebrahim

Begutachtet von:
Franz Chlodwig

Einrichtung:
VetCore


Abschluss Datum: 22.02.10


Abstract:
Toxine von Cyanobakterien stellen nicht nur durch ihre Anwesenheit in Trinkwasser und Erholungsgewässern eine Gefahr für die Gesundheit von Menschen und Tieren dar. Durch die Spray-Bewässerung von verzehrbaren Kulturpflanzen mit cyanobakteriellen Toxinen kommt es zur Aufnahme und Akkumulation der Toxine in den Geweben der Pflanzen. Somit ist auch die Einführung von Cyanotoxinen in die Lebensmittelkette besorgniserregend für die Gesundheit von Mensch und Tier. Es ist bekannt, das Microcystin-LR und andere Varianten von Microcystin an verschiedene Typen von Boden adsorbieren. Dies ist abhängig vom Lehmgehalt und anderen Faktoren des Bodens. In dieser Studie wurde die Bioverfügbarkeit von an Boden (2 deutsche standardisierte Böden) adsorbierten Microcystin-LR für Weizen und Luzerne untersucht. Zuerst wurden die Adsorptionseigenschaften der beiden Böden bestimmt. Hierbei wurde gezeigt, dass Microcystin-LR an die Böden bindet. Adsorption des Toxins an "toniger Lehm", den Boden mit höherem Lehmgehalt) war stärker als an den Boden "schluffiger Sand". Microcystin-LR konnte in Batch Analyse Experimenten mit den Böden noch immer nach mindestens 7 bis 14 Tagen extrahiert und detektiert werden. Für die Experimente zur Ermittlung der Bioverfügbarkeit von an den Boden adsorbierten Microcystin, wurden die Böden mit Toxin vorbehandelt, sodass Toxin gebunden wurde. Die Menge an gebandenen Toxin wurde über die zurückgewonnene Menge an Toxin im Oberstand bestimmt. Saatkörner von Luzerne und Weizen wurden nun für 3 Wochen unter standardisierten Bedingungen auf dem vorbehandelten Boden wachsen gelassen. Danach wurde Microcystin aus verschiedenen Schichten der Boden und Teilen der Pflanzen extrahiert und mittels HPLC-PDA and LC-MSMS quantiflziert. Als Kontrollen, zusätzlich zu Negativkontrollen, wurde Pflanzen ausgesät und für eine Woche mit der gleichen Menge Microcystin, die an den vorbehandelten Boden gebanden hatte, bewässert. Auch hier wurde Microcystin aus dem Boden und den Pflanzen extrahiert und quantifiziert. Außerdem wurde der Effekt des Toxins auf das Wachstum der Pflanzen regelmalßig beobachtet. Microcystin wurde nach diesen 3 Wochen in Teilen der Pflanzen und auch im Boden mittels LC-MSMS detektiert. Aufnahme und Bioverfügbarkeit wurde zusätzlich noch zu unterschiedlichen Zeitpunkten über einen Experiment-Zeitraum von 2 Wochen untersucht. Dieser Versuch wurde mit Weizen und dem starker adsorbierenden Boden durchgeführt wie vorhin beschrieben. Wieder wurden Konzentrationen von Microcystin-LR mittels HPLC-PDA and LC-MSMS in mehreren Schichten des Bodens und Teilen der Pflanze bestimmt. Microcystin konnte ab Tag 1 in den Pflanzen nachgewiesen werden. In den Schichten des Bodens konnte das Versickern des Toxins in tiefere Schichten beobachtet werden. Für eine Gefahrencharakterisierung und Risikobewertung cyanobakterieller Toxinen in Bezug auf die Gesundheit von Mensch und Tier benötigt man eine genaue Erkennung und Identifizierung von Expositionswegen. Durch die immer weiter verbreitete und intensiver ausgeführte Spray-Bewässerung mit kontaminierten Wasser aus Oberflächengewässern von Ackerboden und Ackerpflanzen steigt das Risiko der Aufnahme und Akkumulierung von Toxinen in Kulturpflanzen. In dieser Studie wurde nun die Bioverfügbarkeit von Microcystin für Kulturpflanzen in Beziehung mit den Eigenschaften standardisierter Böden gesetzt.

Schlagworte:
Microcystin, Boden, Kulturpflanzen, Bioverfügbarkeit


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