Ökotoxikologische Bewertung der endokrinen Wirksamkeit von Bacillus thuringiensis ssp. israelensis (B.t.i.)-Präparaten (ESA)

Projektlaufzeit: 2008 - 2012

Leitung:

Prof. Dr. rer. nat. Henner Hollert
Sibylle Maletz
Prof. Dr. Dietrich Maier, DVGW-Technologiezentrum Wasser, Heinrich-Sontheimer-Laboratorium, Karlsruhe

Projektpartner:

Dr. Norbert Becker, Kommunale Aktionsgemeinschaft zur Bekämpfung der Schnakenplage e.V., Waldsee
Prof. Dr. Markus Hecker, Toxicology Centre, University of Saskatchewan, Canada

 

Hintergrund:

Untersuchung verschiedener B.t.i.-Präparate sowie des Reinstoffes im Hinblick auf die estrogene und androgene Wirksamkeit mittels einer Biotestbatterie (in vitro und in vivo)

Bis in die späten siebziger Jahre beschränkte sich die Bekämpfung von Stechmücken fast ausschließlich auf den Einsatz synthetischer Insektizide. Mit der Isolierung des Bacillus thuringiensis ssp. israelensis (B.t.i.) 1976 (Goldberg & Margalit 1977) stand den Akteuren jedoch ein hochwirksames biologisches Mittel zur Verfügung, sodass ab 1981 eine flächendeckende Bekämpfung mit Produkten auf Basis von B.t.i. durchgeführt werden konnte. B.t.i. ist ein Sporenbildendes Bakterium, das gezielt gegen Stechmücken- und Kriebelmückenlarven eingesetzt werden kann (Becker 1997, Becker & Magin 1996). Aufgrund seines Wirkungsmechanismus handelt es sich bei B.t.i. um eine hoch selektive Bekämpfungsmethode (Boisvert 2005, Becker & Magin 1996).
In zahlreichen Studien konnte dargelegt werden, dass B.t.i. bei sachgemäßer Anwendung und genauer Dosierung keine negativen Auswirkungen auf exponierte Wasserorganismen und andere Nicht-Ziel-Organismen wie Zuckmücken hat. Auch eine negative Beeinflussung des Nahrungsnetzes in den behandelten Gebieten konnte nicht festgestellt werden. Des Weiteren wurden umfassende Studien zur Gefährdung von Säugetieren unternommen, die ebenfalls positive Ergebnisse zur Sicherheit des Biozids erbrachten (Becker & Magin 1996).
Allerdings wurde in einer Vorstudie der AG Hollert eine endokrine Wirksamkeit verschiedener B.t.i.-Präparate (Culinex Tab plus, Vecto Bac DT) ermittelt. Da B.t.i. regelmäßig und weltweit in beträchtlichen Mengen in die aquatischen Ökosysteme eingebracht wird (Russel & Kay 2008), ist eine weitere Untersuchung der endokrinen Wirksamkeit dringend erforderlich. Die Reinsubstanz wurde in zahlreichen Studien auf ihre toxikologische Relevanz hin untersucht (Becker & Magin 1996), deshalb besteht die Möglichkeit, dass die endokrine Wirksamkeit der untersuchten Präparate auf einen Trägerstoff zurückzuführen ist.
Für eine umfassende und belastbare endokrine Risikoanalyse sollen mehrere Testmethoden eingesetzt werden. Neben der Untersuchung verschiedener Präparate sowie der Reinsubstanz im YES ist eine Untersuchung mit dem ER-Calux (Estrogen-Receptor mediated Chemical Activated Luciferase Expression) und dem H295R Steroidogenesis Assay vorgesehen. Weiterhin ist im Rahmen einer Risikoanalyse die Überprüfung des Verbleibs von B.t.i. von Interesse. Daher soll auch die Abbaubarkeit und die daraus resultierende Abnahme der endokrinen Aktivität der B.t.i.-Formulierungen sowie des Reinstoffs experimentell mit den endokrinen Biotests in wässrigem Medium und in einer Bodensäule überprüft werden.