Algen als Umweltdetektive

Der Algentest kann vom Untersuchungslabors und Behörden ebenfalls zur umweltschonenden und kostengünstigen Bewertung unterschiedlicher Proben wie Böden, Altlasten oder verschiedener Wasserproben verwendet werden.

Einzellige Algen gehören zu den wichtigsten Primärproduzenten im aquatischen System. Sie stehen am Beginn der Nahrungskette, binden Kohlendioxid und bauen daraus organisches Material auf.

Ihre ökologische Bedeutung, die hohe Empfindlichkeit gegenüber Schadstoffen, ihr schnelles Wachstum und die leichte Kultivierbarkeit im Labor begründen ihren unverzichtbaren Stellenwert bei der Bewertung des Umweltgefährdungspotenzials neuartiger Stoffe sowie von Boden- beziehungsweise Wasserproben. Allerdings handelt es sich bei den bisherigen Algentests um vergleichsweise arbeitsintensive, manuelle Testverfahren. Neben den Personal- und Materialkosten werden auch große Mengen an Vergleichsgiftstoffen und verseuchten Umweltproben benötigt. Ziele des durchgeführten Forschungsvorhabens waren eine deutliche Verringerung des Probenvolumens bei gleichzeitig automatisierter Testdurchführung.

Miniaturisierung und Automatisierung des Algentests
Im Algentest wird eine wachsende Grünalgenkultur (Desmodesmus subspicatus) verschiedenen Konzentrationen einer Prüfsubstanz ausgesetzt. Dabei wird die wachstumshemmende Wirkung der Prüfsubstanz auf die Algenzellen über einen Zeitraum von 72 Stunden beobachtet.

Die Auswertung kann sowohl durch Auszählen der Algenzellen als auch durch Fluoreszenzessung erfolgen. Im Kooperationsvorhaben wurde ein vollständig automatisierter und den DIN-Normen entsprechender Algentest entwickelt, optimiert und hinsichtlich der biologischen Leistungsfähigkeit überprüft.

Der auf einer Mikrotiterplatte basierende Test konnte das notwendige Testvolumen verseuchter Umweltproben um den Faktor 500 verringern. Die Resultate stimmten mit denen herkömmlicher Testverfahren überein, hängen aber maßgeblich von den chemischen Eigenschaften der Substanzen ab. Damit steht ein innovatives zertifiziertes Testsystem zur Klärung anspruchsvoller (öko)toxikologischer Fragestellungen zur Verfügung.


Projektziel:
Entwicklung eines umweltschonenenden Hochdurchsatz-Algentests zur toxikologischen Bewertung neuartiger Substanzen
Projektträger:
Universitätsklinikum der RWTH Aachen Institut für Hygiene und Umweltmedizin PD Dr.-Ing. Adolf Eisenträger Pauwelsstr. 30 52074 Aachen
Telefon:
0241 / 8088-292
Fax:
0241 / 8082-477
URL:
www.hygiene.rwth-aachen.de
E-Mail:
adolf.eisentraeger@post.rwth-aachen.de