Aktivität von endokrin wirksamen Substanzen in Abwässern vor und nach der oxidativen Abwasserbehandlung

Der vermehrte Eintrag von Arzneimitteln in Oberflächengewässer stellt ein Risiko für die aquatische Umwelt und den Menschen dar, was international zur Festlegung von zahlreichen Verordnungen und Richtlinien geführt hat. Von besonderem toxikologischem Interesse sind dabei Pharmazeutika, die hergestellt wurden, um ihre biologische Aktivität in geringen Konzentrationen auszuüben. Darunter fallen hormonaktive (endokrine) Stoffe, die nachweislich schädigende Effekte in Gewässerorganismen und potentiell im Menschen hervorrufen können, weshalb sie im Fokus des öffentlichen Interesses und der aktuellen Forschung stehen. Diese Substanzen können in konventionellen Kläranlagen nicht vollständig eliminiert werden. Die Ozonung als vierte Reinigungsstufen hat sich hierbei zur Entfernung dieser Schadstoffe als sehr effektiv erwiesen. In der Behandlung von Krankenhausabwässern ist jedoch aufgefallen, dass die endokrine Wirkung nach der Ozonung in einigen Fällen anstieg. Es wird vermutet, dass Rezeptorantagonisten dabei durch die Ozonung abgebaut werden und dann z.B. östrogenaktive Substanzen wirken können. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass diese Wirkung durch neu gebildete, endokrine Stoffe verursacht wird. Das Zusammenspiel verschiedener endokrin-aktiver Substanzen in komplexen Abwasserproben und der Einfluss einer weitergehenden Abwasserreinigung stehen in dieser Promotionsarbeit im Fokus.

Dabei wird die endokrine Wirkung von Abwässern (versetzt mit hormonaktiven Arzneimitteln) mit dem (anti)ER bzw. (anti)AR-Calux und im H295r Steroidgenese Assay mit ELISA analysiert und quantifiziert, um Erkenntnisse zum Metabolismus und der Wirkweise endokriner Disruptoren in komplexen Stoffgemischen auf humane Zellen zu gewinnen. Zudem erfolgt eine chemische Analyse der Proben vor und nach einer Ozonung im Labormaßstab mittels Flüssigchromatografie-Tandem-Massenspektrometrie, um den Abbau dieser Substanzen und eine damit verbundene mögliche Effektverminderung durch eine weitergehende Abwasserreinigung zu untersuchen.

Team

• Kollegiatin: Dr. Helena Pannekes
• Betreuerin: Prof. Dr. Elke Dopp (UDE, IWW Zentrum Wasser)