Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nanoteilchen für Umwelt gefährlicher als bislang bekannt

14.11.2012
Nanopartikel schädigen Kleintiere stärker als bisherige Tests zeigen. Das hat eine neue Studie der Universität Koblenz-Landau nachgewiesen.

So reagieren bei Wasserflöhen (Daphnia magna) Nachkommen von Elterntieren, die Nanoteilchen aus Titandioxid ausgesetzt waren, deutlich empfindlicher als Nachkommen von Elterntieren aus einer Kontrollgruppe.


Titandioxid kann sich auf Wasserflöhen ablagern, deren Häutung verhindern und somit zum Tod der Tierchen führen. Dies zeigte eine vorangegangene Studie der Universität Koblenz-Landau.

Foto: Andre Dabrunz

Dies ist der Fall, obgleich die Nachkommen selbst nicht den Nanopartikeln ausgesetzt waren. Bei den Elterntieren wurden mit den üblichen Testverfahren keine Auswirkungen durch die Nanopartikel festgestellt. Bisherige Standardtests erfassen die Wirkung in der nächsten Generation nicht.

Je nach Dosierung der Nanopartikel sind die Nachkommen zwei- bis fünfmal empfindlicher gegenüber diesen Teilchen als unbehandelte Wasserflöhe. Schon in Konzentrationen, die um den Faktor 50 unterhalb der üblichen Wirkschwelle bei Elterntieren liegen, wirkt sich das bislang eher als unbedenklich geltende Titandioxid deutlich auf die nachfolgende Generation aus. Die niedrigste Dosierung, der die Elterntiere ausgesetzt waren, lag nur 20-fach über der im Rahmen anderer wissenschaftlicher Studien für Freiland-Gewässer vorhergesagten Konzentration. Durch den Vergleich mit den in dieser neuen Studie ermittelten Effektschwellen ließe sich in der regulatorischen Risikobewertung somit ein Risiko ableiten.

Die Empfindlichkeit der Tiere wurde anhand ihrer Schwimmfähigkeit abhängig von verschiedenen Konzentrationen von Titandioxid festgestellt. Durch eine beeinträchtigte Schwimmfähigkeit der Nachkommen ist möglicherweise deren Überlebensfähigkeit eingeschränkt und die Organismen könnten auch sensibler auf andere Stressfaktoren wie Pestizide oder Metalle reagieren. Bei der Elterngeneration sind dagegen auch nach längerer Einwirkung keine Folgen erkennbar. Ob ähnliche und weitere Effekte bei anderen Nanomaterialien oder Organismen auftreten, ist derzeit unbekannt.
Standard-Tests nicht geeignet

„Die Studie untermauert, dass Nanomaterialien aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften überraschende Wirkungen hervorrufen können“, erklärt Prof. Dr. Ralf Schulz vom Institut für Umweltwissenschaften Landau an der Universität Koblenz-Landau. „Daher reichen klassische Untersuchungen und Risikobewertungen nicht aus. Die Zulassungsbehörden müssen sich zügig für eine Weiterentwicklung und Einführung angepasster Tests einsetzen, um auch langfristige Risiken zuverlässiger bewerten zu können. Schließlich gelangen Nanopartikel dauerhaft in die Umwelt.“

Die Giftigkeit von Stoffen für die aquatische Umwelt wird meist anhand von Standard-Tests unter anderem an Wasserflöhen geprüft. Diese besitzen eine wichtige Bedeutung in der Nahrungskette von Seen und Teichen, sind einfach zu züchten und reagieren empfindlich auf Schadstoffe. Deren Auswirkungen lassen sich einfach und schnell über die Bewegungsfähigkeit der Wasserflöhe feststellen. Dazu gibt es von der OECD (Organisation for Economic Co-operation and Development) genormte Handlungsanweisungen, um vergleichbare Werte zu ermitteln. Sie beschränken sich jedoch auf eine Generation und berücksichtigen nicht deren Nachkommen. „Einen Rückschluss zu Auswirkungen der entsprechenden Stoffe auf den Menschen lassen diese Tests jedoch nicht zu,“ ergänzt Dr. Mirco Bundschuh, ein weiterer Autor der Studie.
Zahlreiche Branchen wie Elektronik, Chemie, Medizin oder Kosmetik setzen Nanopartikel bereits in großem Maßstab ein. Zum Beispiel enthalten Sonnencremes, Deodorants, Zahnpasten oder Salatdressings zur Aufhellung Nanoteilchen aus Titandioxid. Mit Sonnenlicht kann die Substanz auch Abwasser und Luft reinigen sowie Strom oder Wasserstoff erzeugen. Die Eigenschaften hängen von Größe und Struktur der 1 bis 100 Nanometer kleinen Teilchen ab, die damit rund tausendmal dünner sind als ein Menschenhaar. Aufgrund der Wachstumsprognosen für Herstellung und Einsatz von Nanoteilchen ist damit zu rechnen, dass sie zunehmend in die Umwelt gelangen. Obwohl über ihre Wirkung auf Mensch und Umwelt wenig bekannt ist, müssen Produkte mit Nanopartikeln nicht gekennzeichnet werden.

Die Studie:
„Titanium dioxide nanoparticles increase sensitivity in the next generation of the water flea Daphnia magna“, Mirco Bundschuh, Frank Seitz, Ricki R. Rosenfeldt, and Ralf Schulz. Die Studie wurde am 7. November 2012 in PLOS ONE (Online-Publikation der Public Library of Science) unter
http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0048956
veröffentlicht.

Kontakt:

Universität Koblenz-Landau
Prof. Dr. Ralf Schulz
Fortstraße 7
76829 Landau
Tel.: (06341) 280-31327
E-Mail: r.schulz@uni-landau.de

Pressekontakt:

Universität Koblenz-Landau
Kerstin Theilmann
Referatsleiterin Öffentlichkeitsarbeit
Fortstraße 7
76829 Landau
Tel.: (06341) 280-32219
E-Mail: theil@uni-koblenz-landau.de

Fink & Fuchs Public Relations AG
Ralf Klingsöhr
Paul-Heyse-Str. 29
80336 München
Tel.: (089) 589787-12
E-Mail: ralf.klingsoehr@ffpr.de

Bernd Hegen | idw
Weitere Informationen:
http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0048956
http://www.uni-koblenz-landau.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Forschungsprojekt zeigt: Hecken in Agrarflächen schützen Biodiversität in Madagaskar
18.08.2016 | Universität Hamburg

nachricht Die Deponie ist keine Endstation
02.08.2016 | Technische Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Flexibel statt starr

Gezielter und effizienter Transport zellulärer Frachten durch physikalischen Mechanismus

Damit Zellen richtig funktionieren können, müssen Frachten innerhalb der Zelle ständig von einem Ort zum anderen transportiert werden, wobei es ähnlich zugeht...

Im Focus: Elektronen am Tempolimit

Elektronische Bauteile werden seit Jahren immer schneller und machen damit leistungsfähige Computer und andere Technologien möglich. Wie schnell sich Elektronen mit elektrischen Feldern letztendlich kontrollieren lassen, haben jetzt Forscher an der ETH Zürich untersucht. Ihre Erkenntnisse sind wichtig für die Petahertz-Elektronik der Zukunft.

Geschwindigkeit mag keine Hexerei sein, doch sie ist die Grundlage für Technologien, die nicht selten wie Magie anmuten. Moderne Computer etwa sind so...

Im Focus: Forscher beobachten, wie Chaperone defekte Proteine erkennen

Proteine, auch Eiweiße genannt, erfüllen in unserem Körper lebenswichtige Funktionen: Sie transportieren Stoffe, bekämpfen Krankheitserreger oder fungieren als Katalysatoren. Damit diese Prozesse zuverlässig funktionieren, müssen die Proteine eine definierte dreidimensionale Struktur annehmen. Molekulare Faltungshelfer, die sogenannten Chaperone, kontrollieren den Strukturierungsprozess. Ein Forscherteam unter der Beteiligung der Technischen Universität München (TUM) konnte nun herausfinden, wie Chaperone besonders gefährliche Fehler in diesem Strukturierungsprozess erkennen. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin "Molecular Cell" veröffentlicht.

Chaperone sind sozusagen die TÜV-Prüfer der Zelle. Es handelt sich um Proteine, die wiederum andere Proteine auf Qualitätsmängel untersuchen, bevor diese die...

Im Focus: Mikroskopieren mit einzelnen Ionen

Neuartiges Ionenmikroskop nutzt einzelne Ionen, um Abbildungen mit einer Auflösung im Nanometerbereich zu erzeugen

Wissenschaftler um Georg Jacob von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz haben ein Ionenmikroskop entwickelt, das nur mit exakt einem Ion pro Bildpixel...

Im Focus: Streamlining accelerated computing for industry

PyFR code combines high accuracy with flexibility to resolve unsteady turbulence problems

Scientists and engineers striving to create the next machine-age marvel--whether it be a more aerodynamic rocket, a faster race car, or a higher-efficiency jet...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

VDE und IEEE veranstalten Weltkongress der Consumer-Elektronik auf der IFA

26.08.2016 | Veranstaltungen

IT-Sicherheit – Wettlauf gegen die Zeit

26.08.2016 | Veranstaltungen

Neue Ideen für die Schifffahrt

24.08.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Geothermieforschung: Bund fördert Projekt am Drilling Simulator Celle mit 3,8 Millionen Euro

26.08.2016 | Förderungen Preise

VDE und IEEE veranstalten Weltkongress der Consumer-Elektronik auf der IFA

26.08.2016 | Veranstaltungsnachrichten

Körperwärme als Stromquelle

26.08.2016 | Materialwissenschaften