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EFF-Pharm: Effects of pharmaceuticals (nonsteroidal anti-inflammatory drugs and beta-blockers) in fish and invertebrates and their detection by newly developed in vitro-bioassays
(Umweltbundesamt, 2017) Triebskorn, Rita; Schwarz, Simon; Schmieg, Hannah; Institut für Evolution und Ökologie (Tübingen). Abteilung Physiologische Ökologie der Tiere; Steinbeis Transfer-Center for Ecotoxicology and Ecophysiology; GWT-TUD GmbH (Dresden); Deutschland. Umweltbundesamt
Als Werkzeuge für das Biomonitoring von Arzneimitteln wurden Wirkmechanismus-basierte in vitro-Assays entwickelt, durch die der Nachweis von Wirkungen zweier Arzneimittelgruppen, entzündungs-hemmender Schmerzmittel, wie Diclofenac (NSAIDs) und Beta-Blocker, wie Metoprolol. möglich ist. Hierfür wurden stabile Zelllinien entwickelt, die Wirkmechanismus-basierte sensorische und signal-gebende rekombinante Proteine exprimieren. Diese ermöglichen die schnelle Visualisierung von Fluo-reszenzsignaländerungen in den lebenden Zellen. Darauf aufbauenden Mikroplattenformat-Assays wurden für die quantitative Bestimmung von Metoprolol- und Diclofenac-Aktivität in Kläranlagenab-läufen erfolgreich eingesetzt um die Relevanz und Eignung dieser Tests zum Abbilden von Wirkungen bei Freilandrelevanten aquatischen Organismen zu zeigen, wurden parallel Wirkuntersuchungen mit Fischen (Bachforellen und deren Eier), Krebstieren (Flohkrebsen, Daphnien), Schnecken und mit im Sediment lebenden Würmern durchgeführt. Die Untersuchungen fanden (1) unter kontrollierten Laborbedingungen mit Einzelsubstanzen und binären Mischungen, (2) in aquatischen Mesokosmen (Fließrinnen) sowie im Freiland in einem Durchflusssystem, das vom Ablauf einer kommunalen Kläranlage gespeist war, statt. An den exponierten Organismen wurden sowohl populationsrelevante Endpunkte, wie Mortalität, Fruchtbarkeit oder Reproduktion, als auch Biomarker (Reaktionen von Stressproteinen und Parame-tern, die oxidativen Stress anzeigen sowie histologische Veränderungen) untersucht, die den Gesund-heitsstatus der Individuen abbilden. Quelle: Forschungsbericht
Integration von Biozidmonitoringdaten aus Literaturquellen in eine Datenbank
(Umweltbundesamt, 2023) Graumnitz, Stephanie; Stoll, Annika; Jungmann, Dirk; GWT-TUD GmbH (Dresden); Deutschland. Umweltbundesamt; Vogel, Maria
Mit der Anwendung von Biozidprodukten geht der unerwünschte Eintrag von Biozidwirkstoffen in die Umwelt einher, was potentielle Risiken für Mensch und Ökosysteme birgt. Zahlreiche Veröffentlichungen aus Europa thematisieren den Eintrag von Bioziden in die Umwelt, dennoch fehlt eine zentrale Sammlung von Monitoringdaten, wodurch eine gesamtheitliche Auswertung erschwert wird. Ziel des vorliegenden Projektes war daher, europaweite Monitoringdaten von Bioziden aus wissenschaftlichen Publikationen, Berichten und externen Datenbanken zu extrahieren, zu validieren und in einer einheitlichen Struktur darzustellen. So wird die Grundlage für eine Monitoringdatenbank geschaffen. Als Ergebnis wurden 32.281 Umweltkonzentrationen von Bioziden aus 192 Publikationen und Berichten eingetragen. Zusätzlich wurden 4.000.219 Datensätze mit Umweltkonzentrationen von Bioziden aus zwei externen Datenbanken für die Integration in die Biozid-Datenbank aufgearbeitet. Der komplette Datensatz enthält somit insgesamt 4.032.500 Daten von 119 Bioziden und deren Transformationsprodukten, die in 31 Ländern des europäischen Kontinents und in verschieden Umweltmatrizes gemessenen wurden. Quelle: Forschungsbericht
The database "Pharmaceuticals in the Environment"
(Umweltbundesamt, 2021) Graumnitz, Stephanie; Jungmann, Dirk; GWT-TUD GmbH (Dresden); Deutschland. Umweltbundesamt; Hein, Arne
Weltweit thematisieren zahlreiche Publikationen den Eintrag von Arzneimitteln aus verschiedenen Emissionsquellen in die Umwelt. Um diese enorme Datenmenge zu überschauen initiierte das Umweltbundesamt im Jahr 2014 ein Datenbankprojekt. Im Rahmen von zwei Projekten wurde seitdem die öffentlich zugängliche Datenbank "Arzneimittel in der Umwelt" (https://www.umweltbundesamt.de/en/database-pharmaceuticals-in-the-environment-0) etabliert (aus der Beek et al., 2016) und optimiert (Dusi et al., 2019) und weltweite gemessene Konzentrationen von Arzneimittelrückständen in der Umwelt, die bis 2016 veröffentlicht wurden, eingetragen. Das Ziel dieses Projektes war die Aktualisierung der Datenbank mit Umweltkonzentrationen von Arzneimitteln, die im Zeitraum 2017 bis 2020 publiziert wurden. Als Ergebnis einer Literaturrecherche wurden während des Projektes 98.246 Umweltkonzentrationen aus 543 Publikationen in die Datenbank eingetragen. Die aktualisierte Datenbank enthält damit derzeit 276.895 Einträge mit Umweltkonzentrationen aus 2.062 Publikationen, gemessen in 89 Ländern. Zusätzlich wurden 632 Publikationen und 196 Review-Artikel für den Zeitraum 2017-2020, die Konzentrationen von Arzneimittelrückständen in der Umwelt thematisieren, zu einer bestehenden EndNote-Literatur-Datenbank hinzugefügt. Im Rahmen des Berichtes wird ein Überblick über die Umweltmatrices in denen Arzneimittelrückstände weltweit gemessen wurden und die am häufigsten gemessen Substanzen gegeben. Quelle: Forschungsberichte
The database "Pharmaceuticals in the Environment" - Update and new analysis
(2019) Dusi, Eike; Rybicki, Marcus; Jungmann, Dirk; GWT-TUD GmbH (Dresden); Hein, Arne
Rückstände von Arzneimitteln gelangen regelmäßig in die Umwelt. Da sie sowohl in der Human- als auch Tiermedizin Anwendung finden, erreichen sie vor allem über Abwasser, durch Tierzucht oder durch Produktion die Umwelt. Arzneimittelrückstände stellen ein potenzielles Risiko für Mensch und Umwelt dar und werden zunehmend kritisch betrachtet. In den letzten Jahren stieg die Zahl der Untersuchungen und das Gefahrenpotenzial für die Umwelt wird daher immer besser charakterisiert. Die einzelnen Studien sind aber jeweils auf eine gewisse Anzahl an Arzneimitteln in einem bestimmten Untersuchungsgebiet beschränkt. Um die enorme Menge an Informationen bezüglich der Umweltbelastung durch Arzneimittel zu überschauen, initiierte das Umweltbundesamt ein Projekt, in dem die Daten in eine gemeinsame öffentlich zugängliche Datenbank überführt werden. Im Vorgängerprojekt (1) wurde das Vorkommen von Arzneimittelrückständen in verschiedenen Umweltkompartimenten untersucht. Dafür wurden Datensätze aus Publikationen, die bis 2013 veröffentlicht wurden, zusammengetragen und in einer Datenbank (2) gesammelt. In diesem Projekt wurde diese Datenbank aktualisiert und optimiert. Aus 504 Artikeln, veröffentlicht zwischen 2010 und 2016, wurden 54.947 gemessene Umweltkonzentrationen neu in die Datenbank überführt. Die aktualisierte Datenbank enthält damit 178.708 Einträge aus 1.519 Publikationen mit Daten aus 75 Ländern. Weltweit wurden 771 Arzneimittelwirkstoffe und alleine in Deutschland wurden 269 Wirkstoffe oberhalb ihrer Nachweisgrenze gemessen. Dieser Bericht gibt einen kurzen Überblick über das weltweite Vorkommen von Wirkstoffen, die als Pharmazeutika auf der Europäischen Beobachtungsliste für gewässergefährdende Stoffe stehen sowie zu den Hauptgruppen der Antibiotika gehören. (1) www.umweltbundesamt.de/en/publikationen/pharmaceuticals-in-the-environment-global (2) www.uba.de/db-pharm Quelle: Forschungsbericht