Methodenentwicklung

Das Ökotoxikologielabor des UBA entwickelt seine Testmethoden stetig weiter und erarbeitet neue Prüfverfahren. Neue Methoden helfen zum Beispiel Kosten zu sparen oder die Zahl der Versuchstiere zu verringern und damit Tiere zu schützen.

Inhaltsverzeichnis

 

Fischembryotest

Der akute Fischtest ist als Tierversuch aus ethischen Bedenken aber auch wegen seiner hohen Kosten umstritten. Daher wurde der Fischembryotest entwickelt. Die neue Methode basiert auf dem im Abwasserbereich bereits obligatorischen Test mit Eiern des Zebrabärblings (Danio rerio). Der Zebrabärbling ist ein etablierter Modellorganismus im Laborbereich. Ereignet sich besonders wegen seiner ganzjährigen, täglichen Laichbereitschaft und seinem kurzen Reproduktionszyklus.

In diesem Biotest werden Fischeier des Zebrabärblings einer Verdünnungsreihe von Stoffen oder Stoffgemischen ausgesetzt. 24, 48, 72 und 96 Stunden nach Expositionsbeginn wird die Embryonalentwicklung auf vier charakteristische Merkmale (toxikologische/letale Endpunkte) überprüft. Diese Endpunkte sind charakteristisch für normal entwickelte Embryonen. Weichen sie von der unbeeinflussten Embryonalentwicklung ab, gilt der Embryo als nicht lebensfähig. Aus dem Zusammenhang zwischen Wirkung des Stoffs auf den Embryo und der Prüfkonzentration können die notwendigen Parameter für die Toxizitätsbewertung abgeleitet werden.

In Zusammenarbeit mit dem FG IV 1.1 „Internationales Chemikalienmanagement“ wurde die Auf-nahme des Fischembryotests in das OECD-Test Guideline Programm beantragt. Ein Ende 2005 ab-geschlossene UFOPLAN-Vorhaben (Forschungskennzeichen 203 65 422) untersuchte die Anpas-sung der Prüfmethoden im Stoffvollzug an den Stand der Wissenschaften. Als Ergebnis wurde eine Übersicht aller derzeit vorliegenden Stoffdaten aus Fischembryonaltests erstellt, eine detaillierte Literaturstudie sowie ein ausgereifter Methodenvorschlag für den OECD-Standardisierungsprozess angefertigt.
Nach einer ausgedehnten Validierungsphase wurde der Fischembryotest am 26. Juli 2013 auf der OECD Website als „OECD Prüfrichtlinie 236‚ Fish Embryo Acute Toxicity (FET) Test‘“ veröffentlicht.
 

Ein rundes Fischei nach der Befruchtung. Es zeigt sich ein rundes Gebilde und angrenzende runde Formen.
Fischembryo kurz nach der Befruchtung
Quelle: UBA
 

Sedimentfreier Myriophyllum spicatum Toxizitätstest

Höhere Wasserpflanzen sind wichtiger Bestandteil aquatischer Lebensräume. Sie werden aber bei der Bewertung des Risikos von Pflanzenschutzmitteln für Wasserorganismen standardmäßig nur durch die einkeimblättrige Wasserlinse (Lemna spec.) repräsentiert. Das FG IV 2.4 hat daher ein standardisiertes Einphasentestsystem mit dem wurzelnden, zweikeimblättrigen Ährigen Tausendblatt Myriophyllum spicatum (Haloragaceae) entwickelt.

Die Tests werden nur im Wasser und nicht im Sediment durchgeführt. Sie sind daher unabhängig vom Verteilungsverhalten der Testsubstanzen zwischen der Sediment- und der Wasserphase. Die ausschließliche Exposition der Pflanzen über die Wasserphase beschränkt den analytischen Auf-wand und erleichtert die Modellierung der Ergebnisse, da nur die Wasserphase berücksichtigt werden muss.

2010 bis 2011 hat das UBA einen Laborvergleichstest für die neu entwickelte Methode organisiert, an dem zwölf Fachlabore teilgenommen haben. Nach dem erfolgreichen Abschluss des Vergleichstests wurde die Aufnahme des sedimentfreien Myriophyllum-Tests als Testmethode in das OECD-Test Guideline Programm beantragt. Der Entwurf der Methode wurde im März 2013 auf OECD-Ebene erstmals kommentiert. Zurzeit liegt der Entwurf Juli 2013 zur weiteren Diskussion auf OECD-Ebene vor.

In einem mit Wasser gefüllten Testgefäß aus Glas befindet sich ein grüner Spross des ährigen Tausendblattes. Neben dem Gefäß steht aufrecht ein Lineal.
Myriophyllum-Sproß im sedimentfreien Myriophyllum-Test
Quelle: UBA
 

Myriophyllum spicatum-Toxizitätstest mit Sediment


Neben dem Einphasentestsystem mit Myriophyllum spicatum beteiligt sich das UBA an der Entwick-lung eines Zweiphasensystems mit M. spicatum und M. aquaticum sowie einem künstlichem Sediment. Federführend wird dies von der AMEG (Advisory Group in Aquatic Macrophyte Ecotoxicology) der SETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry) organisiert. Wie die sedimentfreie Testmethode hat diese Testmethode das Ziel, die gängigen Testguidelines für Stoffbewertungen um einen standardisierten Test für höhere zweikeimblättrige Wasserpflanzen zu ergänzen. Vorteil dieses Zweiphasen-Toxizitätstests mit Sediment ist ein realistischeres Expositionsszenario für die wurzelnden Pflanzen.

Der Fachbereich IV 2.4 des UBA hat diese Testmethode im eigenen Labor etabliert und 2011 mit 14 weiteren Laboren erfolgreich an einem internationalen Ringtest teilgenommen. Mittlerweile wurde von der AMEG die Aufnahme als Testmethode in das OECD-Test Guideline Programm beantragt. Der Entwurf der Testmethode von Juli 2013 soll in das OECD-Test Guidelines Programme eingespeist werden.

Ein paar Exemplare des Ährigen Tausendblattes in einem Testgefäß. Dieses ist mit Sediment und Wasser gefüllt.
Myriophyllum-Sprossen im Myriophyllum Sediment-Wasser Test
Quelle: UBA