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Hinweis zum Urheberrecht

Habilitation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:hbz:385-1691
URL: http://ubt.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2004/169/


Informationsgehalt und Qualität von Umweltproben nationaler Umweltprobenbanken als integrale Bestandteile der Umweltbewertung

Information content and quality of environmental specimen of national environmental specimen banking programmes as integral part of environmental assessment

Klein, Roland

pdf-Format:
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SWD-Schlagwörter: Umweltprobe, Umweltprobenbank , Biomarker , Toxikologische Bewertung
Freie Schlagwörter (Englisch): information content , quality of environmental samples , environmental assessment , environmental specimen bank , biomarker
Institut: Geographie und Geowissenschaften
Fakultät: Fachbereich 6
DDC-Sachgruppe: Geowissenschaften
Dokumentart: Habilitation
Hauptberichter: Müler, Paul; Prof. Dr. Dr. h.c. mult.
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 26.02.2003
Erstellungsjahr: 2003
Publikationsdatum: 08.06.2004
Kurzfassung auf Deutsch: Der Informationsgehalt ist die Summe aller in biologischen Proben gespeicherten Informationen über ihre Umwelt. Seine Entschlüsselung ist entscheidend, um biologische Systeme im Rahmen der Umweltbeobachtung einsetzen zu können. Die Umweltprobenbank des Bundes, als der am weitesten entwickelte Baustein der intergrierenden Beobachtung in Deutschland, liefert zwar zuverlässige Aussagen zum Umweltzustand im Hinblick auf stoffliche Konzentrationen, kann aber keine Indikation der Bedeutung chemischer Substanzen für Biosysteme erbringen. Damit fehlen wesentliche Voraussetzungen für eine umfassende Umweltbewertung. Dementsprechend besteht das Hauptziel der Untersuchung darin, ein Konzept für eine umfassendere Entschlüsselung des in Umweltproben von tierischen Organismen vorhandenen Informationsgehaltes über den Umweltzustand zu entwickeln. Wichtige Voraussetzung hierfür ist ein methodischer Ansatz basierend auf Standardisierungen, der die Qualität von Umweltproben festlegt. Um Wirkungen stofflicher Stressoren auf lebende Systeme aufzeigen zu können, wird das relativ neue wissenschaftliche Konzept der Biomarker für vier wichtige und sensible Systeme im Organismus diskutiert: das Cytochrom-P450-Oxigenase-System, das sexualhormonelle System, das genetische System und das Immunsystem. Dabei werden Leistungen und Defizite dieser Systeme im Hinblick auf ihre Einsatz im Rahmen der Umweltbeobachtung dargestellt. Daraus ergibt sich, dass Umweltprobenbanken geradezu prädestiniert sind, Proben zu lagern, die erst zu einem späteren Zeitpunkt mit verbesserten Methoden auf Wirkungen stofflicher Stressoren mit Hilfe des Biomarker-Konzepts untersucht werden können.
Kurzfassung auf Englisch: Information content means the amount of all information on the environment saved in biological specimens. Its decoding is essential to use biological systems in the context of environmental assessment. The German Environmental Banking Programme (ESB) as the most developed part of the German integrated environmental assessment provides reliable information on the environmental state in terms of chemical concentrations but is not able to indicate the relevance of chemical substances for biological systems. Therefore, essential prerequisites are missing to assess the environmental state in a comprehensive scientific way. Correspondingly, the primary objective of this study is, to develop a concept decoding comprehensively the information content on the environmental state saved in animal organisms. An essential prerequisite is a methodical approach based on standardizing that defines the quality of environmental samples. To indicate effects of chemical substances on biological systems the biomarker concept as a relatively new scientific approach is discussed using four relevant and sensible biological systems: cytochrome P-450 monooxygenase system, endocrine sexual system, genetic system, and immune system. Efficiency and deficiency of these systems are discussed in terms of their use in environmental assessment. In conclusion, environmental specimen banking is a useful tool to store specimens for deferred analyses of effects from chemical substances with improved methods by using the biomarker concept.

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