Schlüsselwörter
(Englisch)
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Natural toxins, mycotoxins, micropollutants, water
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Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Viele (Nutz-)pflanzen enthalten natürliche Toxine in beträchtlichen Mengen. Durch die Intensivierung der Landwirtschaft, zunehmende Monokulturen, Artenverschiebungen durch Klimawandel, oder das Auftreten von invasiven Spezies nimmt die Belastung der landwirtschaftlichen Umwelt mit solchen Substanzen zu. Während man sich über die Gegenwart solcher Toxine in Nahrungs- und Futtermitteln seit längerem im Klaren ist, besteht ein Forschungsdefizit betreffend die Umweltrelevanz natürlicher Toxine.
Pilze der Gattung Fusarium befallen Getreide wie Mais oder Weizen und bilden giftige Stoffwechselprodukte. Weltweit wird zunehmend von Fusarium-Infektionen und Pilzgiftbelastungen bei Getreide berichtet. Mögliche Ursachen könnten der Klimawandel und veränderte Anbautechniken sein. Neben den bekannten Trichothecenen (z.B. Deoxynivalenol (DON) und Nivalenol) und Zearalenon (ZON) produzieren Fusarium Pilze eine ganze Reihe weiterer Gifte, wie Enniatine oder Moniliformin, die bisher wenig untersucht worden sind, aber z.T. in grösseren Mengen vorliegen. Wie die Vorprojekte „Östrogene Myktotoxine in der Umwelt" (04.11.4.3) und „Phytoöstrogene in der Umwelt" (08.31.5.2) gezeigt haben, gelangen Mykotoxine nicht nur in die Nahrungs- und Futtermittel, sondern auch in die Umwelt. Neben der produzierten Menge spielen dabei Substanz- und Bodeneigenschaften eine Rolle. Während ZON bloss in geringen Konzentrationen im Drainagewasser gemessen wurde, waren die Werte für DON deutlich höher. Dies erklärt sich aus den generell höheren Mengen im Getreide und der besseren Wasserlöslichkeit. Enniatine können in Getreide in ähnlicher Konzentration vorliegen wie DON. Mengenmässig könnte Moniliformin im Wasser dominieren, vor allem auch weil es auf Grund seiner anionischen Form sehr gut wasserlöslich ist. Die ökotoxikologische Bedeutung von Mykotoxinen ist weitgehend unbekannt, doch wurde für Enniatine und Trichothecene eine insektizide Wirkung beschrieben.
Unzählige weitere Phytotoxine von diversen (Nutz-)pflanzen wurden in der Umwelt noch gar nicht oder bloss sporadisch untersucht. Eine Übersicht hierzu bietet Hoerger, C.C., Schenzel, J., Strobel, B.W., Bucheli, T.D. 2009 Analysis of selected phyto- and mycotoxins in environmental samples. Anal. Bioanal. Chem. 395, 1261-1289. In Zusammenarbeit mit Europäischen Kollegen soll ein Marie Curie Initial Training Networks (MC-ITN) über Natürliche Toxine eingereicht werden.
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Projektziele
(Deutsch)
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Die hauptsächlichen Emissionspfade von Fusarien-Mykotoxinen und ausgewählten weiteren natürlichen Toxinen in die Umwelt sind identifiziert,
Die Einträge von Fusarien-Mykotoxinen und ausgewählten weiteren natürlichen Toxinen (aus der Landwirtschaft) in die Umwelt sind quantifiziert,
Die regionalen Unterschiede der Gewässerbelastung mit Fusarien-Mykotoxinen und ausgewählten weiteren natürlichen Toxinen sind abgeklärt.
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Kunden/Berichterstattung
(Deutsch)
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Bauern, Berater sowie Nahrungs- und Futtermittelproduzenten, Behörden
Mittels wissenschaftlichen Fachartikeln, Berichten z. H. der Geldgeber, Vorträgen
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