ENDOREP: Der Einfluss von hormonell aktiven Substanzen aus der Umwelt (endocrine disrupters) auf die Reproduktion von Fischen (ENDOREP)
Projektleitung
Franz Lahnsteiner
Forschungseinrichtung
Universität Salzburg - Naturwissenschaftliche Fakultät Institut für Zoologie
Projektnummer
1368Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft
Navigation
Allgemeine Projektinformationen
Projektziele
Für die erfolgreiche Fortpflanzung von Fischen ist der ungestörte Ablauf einer Abfolge biologischer Prozesse notwendig, die unter hormoneller Kontrolle stehen. Hormonell wirksame Stoffe aus der Umwelt (HWSe) können diese Prozesse auf verschiedenen Ebenen stören oder unterbrechen, auch in sehr geringer Dosis, bei der noch keine Feminisierung eintritt, und die der heute angenommenen 'predicted non effect concentration' entsprechen.
Das Projekt bestimmt aufgrund der einfachen Handhabung zuerst an einem Modellsystem (Regenbogenforelle) und basierend auf diesen Daten an heimischen Fischarten (Bachforelle, Äsche), welche Auswirkungen HWSe auf die Samen- und Eiqualität, auf den Zeitpunkt der Reife, auf den Befruchtungsvorgang und auf die frühen Entwicklungsstadien der Eier haben. Basierend auf diesen Ergebnissen werden Dosis-Wirkungs-Beziehungen festgelegt. Bioassays werden etabliert, mit denen weitere Substanzen getestet werden können und die auch an anderen Arten durchgeführt werden können.
Es ist möglich, dass endokrin aktive Substanzen aus der Umwelt bestimmte Prozesse in der Fortpflanzung von Fischen bereits in geringeren Konzentrationen beeinflussen, bei denen noch keine Feminisierung eintritt und die als ‘non effective concentrations’ eingestuft werden. Das Projekt untersucht daher den Einfluß von hormonell aktiven Stoffen aus der Umwelt auf den Verlauf und die Synchronisation der Gametenreife, auf den Befruchtungsvorgang und auf die frühen Entwicklungsstadien der Eier. Als Modell werden aufgrund leichter Verfügbarkeit und Handhabung Regenbogenforellen verwendet. Basierend auf diesen Ergebnissen werden Untersuchungen an der Bachforelle und an der Äsche durchgeführt.
Grenzwerte werden bestimmt und Tests entwickelt, die für ein rasches Monitoring weiterer potentiell risikoreicher Stoffe verwendet werden können.
Das Projekt bestimmt aufgrund der einfachen Handhabung zuerst an einem Modellsystem (Regenbogenforelle) und basierend auf diesen Daten an heimischen Fischarten (Bachforelle, Äsche), welche Auswirkungen HWSe auf die Samen- und Eiqualität, auf den Zeitpunkt der Reife, auf den Befruchtungsvorgang und auf die frühen Entwicklungsstadien der Eier haben. Basierend auf diesen Ergebnissen werden Dosis-Wirkungs-Beziehungen festgelegt. Bioassays werden etabliert, mit denen weitere Substanzen getestet werden können und die auch an anderen Arten durchgeführt werden können.
Es ist möglich, dass endokrin aktive Substanzen aus der Umwelt bestimmte Prozesse in der Fortpflanzung von Fischen bereits in geringeren Konzentrationen beeinflussen, bei denen noch keine Feminisierung eintritt und die als ‘non effective concentrations’ eingestuft werden. Das Projekt untersucht daher den Einfluß von hormonell aktiven Stoffen aus der Umwelt auf den Verlauf und die Synchronisation der Gametenreife, auf den Befruchtungsvorgang und auf die frühen Entwicklungsstadien der Eier. Als Modell werden aufgrund leichter Verfügbarkeit und Handhabung Regenbogenforellen verwendet. Basierend auf diesen Ergebnissen werden Untersuchungen an der Bachforelle und an der Äsche durchgeführt.
Grenzwerte werden bestimmt und Tests entwickelt, die für ein rasches Monitoring weiterer potentiell risikoreicher Stoffe verwendet werden können.
Berichte
Kurzfassung
Für die erfolgreiche Fortpflanzung von Fischen ist der ungestörte Ablauf einer Reihe biologischer Prozesse notwendig, die unter hormoneller Kontrolle stehen. Hormonell wirksame Stoffe aus der Umwelt können diese Prozesse stören oder unterbrechen. Im durchgeführten Projekt wurde der Einfluss von drei hormonell wirksamen Stoffen aus der Umwelt, von 4-Nonylphenol, Bisphenol A und ß-Östradiol auf die Fortpflanzung der Salmonidae (Regenbogenforelle, Bachforelle, Äsche) untersucht. In Laboruntersuchungen wurde bestimmt, welche Phasen der Fortpflanzung von hormonell aktiven Substanzen aus der Umwelt beeinflusst werden und bei welchen minimalen Konzentrationen diese Effekte auftreten.
Es wurden umweltrelevante Konzentrationen von 4-Nonylphenol, Bisphenol A und ß-Östradiol getestet, die in österreichischen Gewässern vorkommen, sowie jene Konzentrationen, die entsprechend dem bisherigen Wissenstand keinen Einfluss auf die Reproduktion von Fischen haben sollten (Unbedenklichkeitskonzentrationen).
Eine negative Beeinflussung der Fortpflanzung wurde bereits bei den bisher als Unbedenklichkeitskonzentrationen erachteten Konzentrationen von Bisphenol A (1.7 µg l-1 ), ß-Östradiol (1 ng l-1) und 4-Nonylphenol (130 ng l-1) festgestellt. Bei diesen Konzentrationen trat eine Verringerung der Samenqualität (4-Nonylphenol, Bisphenol A, ß-Östradiol), eine Störung des zeitlichen Ablaufes der Gametenreifung (Bisphenol-A, ß-Östradiol) und eine Verringerung des Wachstums der Larven und Jungfische (4-Nonylphenol, Bisphenol A, ß-Östradiol) auf. Es ist sehr wahrscheinlich, dass diese negativen Effekte den natürlichen Fortpflanzungserfolg der Salmonidae entscheidend verringern. Die beschriebenen Versuche wurden über eine begrenzte Zeitspanne von 2 – 4 Monaten und in speziellen Lebensabschnitten der Fische durchgeführt. Es ist zu erwarten, dass die Unbedenklichkeitskonzentrationen noch bedeutend niedriger liegen, wenn die Fische während ihres gesamten Lebenszyklus hormonell aktiven Substanzen aus der Umwelt ausgesetzt sind.