Young Scientist Merck Award 2021

Muschelmonitoring von toxischen Stoffen aus Munitionsresten

Die Kieler Nachwuchswissenschaftlerin Dr. Jennifer Susanne Strehse erhält den Young Scientist Merck Award 2021 für ihre Forschungsarbeiten im Bereich Toxikologie.

Preisträgerin Jennifer Strehse. © Privat

Dr. Jennifer Susanne Strehse vom Institut für Toxikologie und Pharmakologie für Naturwissenschaftler der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein (UKSH, Kiel) ist auf der Tagung der Deutschen Gesellschaft für Experimentelle und Klinische Pharmakologie und Toxikologie (DGPT) mit dem „Young Scientist Merck Award 2021“ ausgezeichnet worden. Die Auszeichnung würdigt ihre Arbeiten zur Toxikologie von Fremdstoffmetabolisierenden Enzymen, genetischen Biomarkern und zum Umweltmonitoring von in den Meeren versenkter Kriegsmunition.

Geschätzte 1,6 Millionen Tonnen davon liegen heute noch in deutschen Küstengewässern. Munition im Meer gefährdet den Schiffsverkehr, Menschen an Stränden sowie auf See, behindert Offshore-Installationen und ist ein Risiko für die Umwelt. Zudem wird es in der Zukunft durch die weiter fortschreitende Korrosion der Munition zu einer verstärkten Freisetzung von Schadstoffen in die Umwelt kommen. Sprengstofftypische Verbindungen (STV) aus dieser Munition sind von hoher toxikologischer Relevanz. Aufgrund ihrer physiko-chemischen Eigenschaften reichern sie sich in der Meeresfauna und -flora an und können über den Eintrag in die Nahrungskette letztendlich die Gesundheit des Menschen gefährden.

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Muschelgen als spezifischer Biomarker
Im Rahmen eines Forschungsprojektes des Bundesministeriums für Bildung und Forschung entwickelte Jennifer Strehse am Institut für Toxikologie und Pharmakologie für Naturwissenschaftler eine Analysemethode zum Nachweis von Sprengstofftypischen Verbindungen, die aus den korrodierenden Munitionskörpern austreten und dadurch in die marine Nahrungskette gelangen können. Die Tatsache, dass STV ihre Schadwirkung durch oxidativen Stress entfalten, führte die Wissenschaftlerin dazu, deren toxischen Effekt auf genetischer Ebene zu untersuchen. Ihr Biomonitoring-System basiert auf der Erkenntnis, dass Miesmuscheln der Gattung Mytilus spp. aktive Wasserfiltrierer sind und die STV in ihrem Gewebe anreichern. Durch die Analyse dieses Gewebes können über längere Zeiträume selbst sehr niedrige Konzentrationen im Meerwasser erfasst werden. Hierbei etablierte sie das Carbonyl-Reduktase-Gen in Muscheln als spezifischen Biomarker für eine STV-Kontamination. Da die Miesmuschel Teil der marinen Nahrungskette ist, kann durch die neue Methode auch eine toxikologische Risikobewertung für den Verzehr von Meeresfrüchten durchgeführt werden.

Mit ihren Arbeiten konnte die Forscherin von der Medizinischen Fakultät der CAU zum ersten Mal ein weltweit anerkanntes Biomonitoring-System für STV im Meerwasser entwickeln sowie den Grundstein für einen molekularen Biomarker als Basis eines Effektmonitorings legen. Dabei werden die Wirkungen bestimmt, die durch einen Fremdstoff im Körper auftreten können. Ein weiteres Ergebnis des Muschelmonitorings war die dringende Empfehlung, auf Sprengungen von Altmunition im Meer zu verzichten, weil sich dadurch die STV noch mehr in der Meeresumwelt verteilen und dadurch in größerem Ausmaß in die marine Nahrungskette gelangen. „Dies ist einer der wichtigsten Preise, den man als Nachwuchswissenschaftler im Bereich der Toxikologie in Deutschland erhalten kann. Er würdigt zudem die essentiellen Bemühungen, die bisher in den letzten Jahren zum Thema Munition im Meer und zum Schutz von Mensch und Umwelt unternommen worden sind“, freut sich Jennifer Strehse über die Auszeichnung.

Quelle: Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

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