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Pharmazeutika in der Umwelt und Interaktion mit Pflanzen (FWF Internationales Projekt gemeinsam mit Masaryk Universität Brno)

Bei der Verwendung von Pharmazeutika in der Humanmedizin werden Wirkstoffe oft im Körper nicht vollständig abgebaut,  sondern zum Teil in unveränderter Form ausgeschieden und gelangen so in das kommunale Abwassersystem. Auch in Kläranlagen werden diese Wirkstoffe eventuell nicht elimiert, sodass sie über Kläranlagenabflüsse in die Umwelt eingetragen werden. Die Wirkungen auf das Ökosystem sind derzeit  vielfach nicht ausreichend aufgeklärt.

Bewässerung von landwirtschaftlichen Kulturen mit verunreinigtem Wasser kann zum Kontakt von Pflanzen mit Arzneimitteln führen. Auch die eventuelle Verwendung von Klärschlamm als Dünger ist eine Quelle für die  Kontamination von Pflanzen. Weiters können Wirkstoffe aus der Veterinärmedizin durch Ausscheidung von Tieren zu einem direkten Eintrag dieser Stoffe in die Umwelt führen.

Schließlich ist zu berücksichtigen, dass im Fall von Pflanzenkläranlagen pharmazeutische Wirkstoffe die Entwicklung der verwendeten Pflanzen beeinflussen können. Wie weit es zu einer eventuellen Anreicherung von Pharmazeutika im pflanzlichen Material kommen kann ist bisher praktisch unbekannt. Weiters ist nicht geklärt in welchem Ausmaß pharmazeutische Wirkstoffe durch Pflanzen eventuell weiter metabolisiert werden und ob Metabolite mit toxikologisch relevanten Eigenschaften gebildet werden können.

Im vorliegenden Projekt soll die Wechselwirkung von nichtsteroidalen entzündungshemmenden Pharmazeutika mit Pflanzen in der Umwelt untersucht werden. Diese Gruppe von pharmazeutischen Wirkstoffen zählt zu den mengenmäßig am meisten verwendeten Arzneimitteln und diese sind in der aquatischen Umwelt praktisch immer in der Nähe von Kläranlagenabflüssen nachweisbar. Mit Wasserlinse, Mais und Erbsenpflanzen als Modellpflanzen soll die Aufnahme und eventuelle Metabolisierung der Wirkstoffe untersucht werden und Auswirkungen auf Pflanzenwachstum, biochemische Veränderungen und pflanzenphysiologische Parameter überprüft werden. Für diese Studien ist auch eine Weiterentwicklung von modernen analytischen Methoden erforderlich, mit denen Spuren von Arzneimitteln und  deren Metabolite in Pflanzenmaterialien identifiziert und quantifiziert werden können.

Durch das Projekt soll ein detailiertes Verständis der Wirkung von pharmzeutischen Wirkstoffen in der Umwelt in Hinblick auf Akkumulation und Metabolisierung in Pflanzen, Auslösung von Stressfaktoren, beziehungsweise Pflanzenwachstum in der Landwirtschaft gewonnen werden. Mit der Weiterentwicklung von Analyenmethoden sollen verbesserte Werkzeuge für den Nachweis von Arzneimittelrückständen zur Verfügung gestellt werden, welche in weiterer Folge auch für andere Klassen von pharmazeutischen Wirkstoffen angewendet werden können.

Institut für Analytische Chemie

Adresse

Johannes Kepler Universität Linz
Altenberger Straße 69
4040 Linz

Standort

TNF-Turm, 2. Stock

Projektleitung

o.Univ.-Prof. DI Dr. Wolfgang Buchberger

Telefon

+43 732 2468 9701

E-Mail

wolfgang.buchberger@
jku.at

Website

jku.at/iac