Benthic macroinvertebrates and physicochemical parameters were sampled monthly in Spring Lake, Florida from July, 1978, to June, 1979. Spring Lake is a slightly acidic, sand bottom lake located in the sandhill region of the Central Highlands. While submersed vegetation is not dense, the lake does contain an abundance of the endemic submersed plant Mayaca aubletii. The littoral zone is dominated by plants belonging to the genera Panicum, Nuphar, Hydrocotyle, Nymphaea, Satittaria, and Typha. The benthic macroinvertebrates collected consisted of 51 species; approximately 50 percent were in the family Chironomidae. The annual mean number of individuals was 947/m2. The mayfly Hexagenia munda Orlando was the most numerous species (18.4 percent of the annual mean); the Chironomidae was the most numerous family (31.6 percent of the annual mean). The annual mean value for the Simpson's Index was 0.25 while the annual mean value for the Shannon Index was 2.60.

A Colorimetric Coliphage Assay Detection System (CCADS) that is composed of a Liquid Colorimetric Presence-Absence (LCPA) method and a Colorimetric Agar-Based (CAB) method was developed to overcome the limitations imposed by the Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater agar-based coliphage method (APHA method). Both CCADS methods are based on the induction of β-galactosidase in Escherichia coli and the release of the enzyme through a lytic cell infection. The released enzyme then cleaves a chromogenic substrate which produces a colored reaction product. The CCADS was evaluated against the APHA method under laboratory conditions using a common sewage coliphage strain as a model (American Type Culture Collection- 13706-B2), and under field conditions using water samples collected from four different sources. During the laboratory evaluation, both the LCPA and CAB methods were found to be superior in coliphage detection to the APHA method because: 1) the LCPA and CAB methods were easier to read and interpret than the APHA method, 2) the LCPA and CAB methods were not subject to false positive results, 3) the LCPA method theoretically detected fewer coliphage particles than the APHA method, and 4) the CAB method detected roughly twice the number of coliphage particles than the APHA method. During the field evaluation, the results indicated: 1) the LCP A method was as reliable as either the CAB or APHA methods in coliphage detection, 2) the LCP A and CAB methods were easier to read and interpret than the APHA method, 3) neither the LCPA method nor the CAB method were subject to false positive results, 4) the CAB method detected more coliphages than the APHA method under conditions of high fecal pollution, but both methods performed equally well in coliphage detection under conditions of low fecal contamination, and 5) the LCPA and CAB methods were equally as sensitive in coliphage detection as the APHA method. Finally, the coliphage group proved to be a useful indicator of fecal pollution in nonpotable water supplies that exhibited a high degree of fecal pollution, whereas they were not shown to be useful indicators in potable water supplies that exhibited low levels of fecal contamination. The lack of coliphage detection sensitivity under conditions of low fecal contamination does not appear to be method limited, but rather the result of inefficiencies in processing environmental samples using the concentration methods currently available. / Ph. D.

No description available.

Skin sensitization resulting for allergic contact dermatitis (ACD) is an occupational and environmental health issue. The allergic hazard for workers and consumers is a serious problem for individuals, employers and marketing certain products. Consequently, it is necessary to accurately identify chemicals skin sensitization potential. According to the new EU chemical regulation REACH (Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals), information of skin sensitization of chemicals manufactured or imported at or above 1 ton/year should be available. Currently, valid approaches assessing skin sensitization rely on animal testing, such as local lymph node assay (LLNA). However, it now ultimately eliminates using animals for this purpose. Based on the fact that a key step in the skin sensitization process is formatting a covalent adduct between allergic sensitizers and proteins and/or peptides in skin, a lot of additional approaches are proposed and developed for replacing or reducing animal used. In this research, three bioassays, 24 h growth inhibition toward Tetrahymena pyriformis, long term (24 h) and short term (30 min) bacterial toxicity (to Vibrio fischeri), and a kinetic glutathione chemoassay are applied for predicting the organic chemicals’ skin sensitization potential. The major results and conclusions obtained are listed as follows: 1. Toxicity enhancement (Te) of 55 chemicals comprising different sensitization potencies were determined and compared with their narcotic toxicity to predict their skin sensitization. Three linear regressions yielded for all allergic sensitizer without nonsensitizers for each bioassay. The linear regressions are improved after classifying sensitizers into five different reaction mechanistic domains. Correspondingly, five different slopes from various reaction mechanisms indicate a decreased sensitivity of toxicity enhancement to skin sensitization potential with order SNAr > SN2 > acylation ≈ Schiff base > aromatic Michael addition. Based on the fact that a key step in the skin sensitization process is forming a covalent adduct between allergic sensitizers and proteins and/or peptides, Te > 10 as a threshold is applied to discriminate these allergic sensitizers, with 100% accuracy for strong (with extreme) and weaker sensitizers, up to 72% accuracy for moderate sensitizers and less than 69% accuracy for nonsensitizers. Compared with these bioassays, a decreasing order of sensitivities is 24 h growth inhibition (Tetrahymena pyriformis) > 24 h growth inhibition (Vibrio fischeri) > 30 min bioluminescence inhibition (Vibrio fischeri). These three bioassays are useful tools for screening sensitization potency of allergic chemicals, and the toxicity enhancement (Te) can be used to discriminate sensitizers from weak or nonsensitizers. However, in this context we should separate aromatic from aliphatic Mas (Michael acceptors). Moreover, metabolic biotransformation should be considered during predicting nonsensitizers’ skin sensitization. 2. Chemical reactivity of selected 55 compounds measuring through kinetic glutathione chemoassay applies to predict their skin sensitization. This chemoassay confirms the fact that the key step of sensitizers eliciting skin sensitization is formatting a covalent adduct between sensitizers and skin proteins or peptides. The chemical reactivity of tested sensitizers strongly relates with their sensitization potential, with strong (extreme) sensitizers presenting the highest reactivity as followed with moderate sensitizers, weak sensitizers as well as nonsensitizers. Moreover, an integrated platform of this chemoassay data and three bioassays data is performed, and this performance shows good sensitivity for monitoring skin sensitization potency, with more rational accuracy for each sensitizing classifications. 3. Thiol reactivity (kGSH) as well as toxicity enhancement (Te) of additional 21 aliphatic α,β-unsaturated compounds are determined for predicting their skin sensitization potential. The linear regressions of skin sensitization versus thiol reactivity and skin sensitization versus toxicity enhancement are significantly improved after classifying these 21 compounds to four chemical subgroups (acrylates, other esters, ketones and aldehydes). Thiol reactivity of these subgroups presented different sensitivity to skin sensitization, with a decreasing order as acrylates (－2.05) > other esters (－1.26) > ketones (－0.43) > aldehydes (－0.21). Moreover, thiol reactivity is confirmed to be a more sensitive tool for predicting skin sensitization, compared with toxicity enhancement. Although the datasets are probably too small to give a definite decision, hydrophobicity reveals contribution to skin sensitization for aliphatic MAs, which is different with literature report. This study suggests that aliphatic MAs should be treated separately into different chemical subgroups for analysis, and their skin sensitization potency can be predicted using kinetic glutathione chemoassay as well as toxicity enhancement bioassay.

Frogs, toads, and salamanders are well known for harboring an array of distasteful (and poisonous) secondary metabolites, presumably as antipredator defenses; yet few experiments have rigorously demonstrated the efficacy of amphibian chemical defenses against ecologically relevant consumers. For example, despite an absence of rigorous statistical evidence showing their distastefulness to predators, eastern newts (Notophthalmus viridescens (Rafinesque))--a common salamander in lentic North American habitats--are assumed to tolerate diverse predator assemblages because newts secrete tetrodotoxin (TTX), a neurotoxin. Here we combine laboratory and field-based ecology with bioassay-guided separation of chemical extracts to show that eastern newts--although chemically protected against ecologically important consumers in lentic systems--nonetheless suffer substantial predation when tethered in the field. When offered newts with alternative prey (paedomorphic Ambystoma talpoideum), red swamp crayfish (Procambarus clarkii) and largemouth bass (Micropterus salmoides) were 9-10x as likely to feed on A. talpoideum as newts. Additionally, juvenile bluegill (Lepomis machrochirus) were 70% less likely to consume newt eggs compared to control food pellets. We also show that different newt tissues were differentially palatable to predatory fish. All bluegill tested consumed a palatable control food, but only 20% consumed dorsal skin, only 35% ate ventral skin, but 75% fed on newt viscera, suggesting that deterrent metabolites are concentrated in the skin. Bioassay-guided fractionation revealed that crude and water-soluble newt chemical extracts inhibited bluegill feeding, definitively establishing the chemical nature of newt antipredator defenses, although we were unsuccessful at isolating the chemical compounds responsible for unpalatability. Yet, deterrent activity in the polar but not the lipophilic chemical fraction and bioassay results demonstrating that naıve predators rapidly learn to avoid natural concentrations of TTX support the possible role of TTX in suppressing predation on newts. However, when tethered in the field, newt mortality was 55% higher in ponds with predatory fishes than in ponds lacking fishes (62% vs. 40% respectively), indicating the possible existence of other predators that are resistant to (or tolerant of) newt chemical defenses. Together, these results stress the importance of rigorous, ecologically relevant, and hypothesis-driven experimentation to better understand the complexity of chemically- mediated predator-prey interactions, even for well-studied species like N. viridescens.

An Lebensmittelverpackungen wird heutzutage durch die zunehmende Nachfrage nach einfach zubereitbaren Fertigprodukten eine Vielzahl von Anforderungen gestellt. Diese Verpackungen sollen das Lebensmittel zum Beispiel vor Licht und Mikroorganismen schützen, weiterhin sollen sie verformbar, temperaturbeständig, mechanisch und chemisch belastbar sein. Sie sollen das Lebensmittel vor Aromaverlust bewahren, einen Gasaustausch ermöglichen und einen konstanten Feuchtigkeitshaushalt erhalten. Für den Verbraucher dagegen sind hauptsächlich das optische Erscheinungsbild und die Qualität des verpackten Lebensmittels von Bedeutung. Um diesen hohen Anforderungen entsprechen zu können, sind moderne Lebensmittel-verpackungen technologisch sehr hochwertige Produkte, die sich durch eine Kombination von unterschiedlichen Materialien auszeichnen. Im vielschichtigen Aufbau der Verpackung liegt gleichzeitig die Migrationsproblematik begründet. Durch den Einsatz von unterschiedlichen monomeren Ausgangsstoffen und resultierenden Reaktionsprodukten besteht ein Migrationspotential, welches von der Verpackung auf das Lebensmittel ausgeht. Das Ziel dieser Arbeit war es, die Migration aus verschiedenen Konservendosen und Kunststoffverpackungen, welche zum größten Teil derzeit als Verpackung im Lebensmittelsektor eingesetzt werden, zu untersuchen. Dazu wurden Gesamtmigrate mit unterschiedlichen Simulanzien (für wässrige, alkoholische und fetthaltige Lebensmittel und Milchprodukte) hergestellt. Einen Schwerpunkt stellte dabei die Analytik von speziell in fetthaltige Simulanzien migrierende Substanzen dar, da es sich hierbei um den sogenannten worst case handelt. Zusätzlich wurde versucht die migrierenden Substanzen mittels chromatographischen Methoden zu identifizieren und quantifizieren. Die kommerziell erhältlichen Standardsubstanzen beziehungsweise die isolierten Migrationsprodukte und die Gesamtmigrate wurden in einem Zellkulturtest (Neutralrottest) an humanen Zelllinien (Hep-G2, HT-29) auf ihr zytotoxikologisches Potential untersucht und bewertet. Ein Hauptaugenmerk sollte dabei auf migrierende Substanzen mit einem Molekulargewicht von unter 1000 Da gelegt werden. Moleküle von dieser Größe bilden eine mögliche Gefahr für den menschlichen Organismus, da sie durch den Gastrointestinaltrakt potentiell absorbierbar sind. Im Migrat des untersuchten Epoxyanhydrid-Coating (EP-AH-Coating) wurden die gesetzlich geregelten Substanzen BADGE, BADGE*2H2O und BPA identifiziert und quantifiziert. Deren Anteil an der Toxizität des Gesamtmigrates war mit circa 0,5 % sehr gering. Zur weiteren Aufklärung der Gesamttoxizität wurde das Migrat in vier Fraktionen (< 400 Da, 400-700 Da, 700-1000 Da, > 1000 Da) eingeteilt. Es wurde gezeigt, dass eine Fraktionierung des Migrates keinen Verlust des zytotoxikologischen Potentials auslöste. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass die Fraktionen < 400 Da und > 1000 Da keinen zytotoxischen Effekt hervorriefen, im Gegensatz zu den Fraktionen zwischen 400-700 Da und 700-1000 Da. Die Fraktion 400-700 Da besaß das höchste zytotoxikologische Potential. Die Effekte der einzelnen Fraktionen lagen aber unter den bestimmten zytotoxikologischen Effekten im Gesamtmigrat. Bei der Untersuchung der gesammelten Fraktion 400-1000 Da konnte festgestellt werden, dass sich das zytotoxikologische Potential im Gegensatz zum Gesamtmigrat erhöht hat. Dies lässt auf Wechselwirkungen zwischen den Molekülen der einzelnen Fraktionen schließen, wobei offensichtlich die Substanzen < 400 Da und > 1000 Da eine inhibierende Wirkung auslösten. Neben den genannten gesetzlich geregelten Substanzen wurde die Substanz Cyclo-diBADGE als Leitsubstanz für die Fraktion 400-700 Da identifiziert, quantifiziert und im Zelltest untersucht. Durch diese vier (BADGE, BADGE*2H2O, BPA, Cyclo-diBADGE) Substanzen konnten nun 18 % (Hep-G2) bzw. 22 % (HT-29) der Gesamttoxizität des Gesamtmigrates unter der Annahme von additiven Effekten aufgeklärt werden. Für die Ketchupverpackung konnte der Aufbau der einzelnen Schichten aufgeklärt werden. Von der lebensmittelzugewandten Seite wurden 60 % des Gesamtmigrates durch migrierende Kunststoffadditive aufgeklärt und 17 % des Migrates von der Außenseite. Ein Problem stellte dabei das Antioxidans Irgafos 168 dar, welches sich während der Probenvorbereitung und der Probenlagerung zu seinem Oxidationsprodukt umwandelte und somit als Summenparameter bestimmt wurde. Die anderen migrierenden Substanzen lagen nach der Probenvorbereitung und Lagerung der Probe unverändert vor. 97 % der migrierenden Substanzen aus der Innenseite der Verpackung und 38 % aus der Außenseite besaßen ein Molekulargewicht < 1000 Da und waren somit toxikologisch relevant. Im Migrat der lebensmittelzugewandten Seite wurden die Substanzen TBAC, DEHA, DBP, N-Ethyltoluolsulfonamid, Ölsäureamid, Erucamid, Irgafos-168-Äquivalente und Irganox 1076 identifiziert und quantifiziert. Diese Substanzen stellten 58,9 % des Gesamtmigrates dar. Das Migrat der Außenseite konnte nur zu 17,1 % durch die Substanzen TBAC, DEHA, DBS, DBP, N-Ethyltoluolsulfonamid, Ölsäureamid und Erucamid aufgeklärt werden. Von den in den Migraten der Kunststofffolie identifizierten Substanzen konnte nur für TBAC, DBP, N-Ethyltoluolsulfonamid und Ölsäureamid ein IC50-Wert im Neutralrottest ermittelt werden. In Abhängigkeit der untersuchten Zelllinie wurde ebenfalls für die genannten vier Substanzen der Anteil an der Toxizität des Gesamtmigrates unter Annahme, dass additive Effekte vorherrschen abgeschätzt. Dementsprechend konnte für die dem lebensmittelzugewandte Seite 16 % (Hep-G2) bzw. 9 % (HT-29) und für das Migrat der Außenseite 11 % (Hep-G2) bzw. 5 % (HT-29) der Gesamttoxizität aufgeklärt werden. / Today many of demands are make on food contact material particularly in the field of convenience food. The packaging should protect the food before light and microorganism; the packaging should be also flexible, temperature and mechanical resistant and chemical inert, but also the nutrient-providing elements of foods ought to be protected. For the consumer are primarily the appearance and the quality of the food from interest. To meet these high requirements modern food contact materials are products of high technological quality. They mostly consist of a combination of variably materials, resulting in a multilayer structure. This composition of the packaging causes not only the desired positive effects, but also the migration risk of substances and substance groups from the packaging material into the food. Analyzing the migrating substances from different cans and plastic packing materials, which for the most part are currently in use in the food industry, was the aim of this work. For this purpose overall migrates were made with different kinds of food simulants (aqueous food (100 % H2O), alcoholic beverages (10% EtOH), diary products (50% EtOH) and fatty food (95% EtOH)). The main focus was set on the analytic of the migrating substances in fatty foods or simulants respectively, which is also called as the worst case. At first the migrating substances were identified and quantified chromatographically. Afterwards the cytotoxic potential of the commercial standard substances and isolated migrating substances were investigated by a cell culture assay (Neutral Red Assay) on human cell cultures (Hep-G2, HT-29). The attention was set on migrating substances with a molecular weight below 1000 Da. These substances are potentially able to be absorb by the gastrointestinal and so they might be a risk for the human health. The legally regulated substances BADGE, BADGE*2H2O and BPA were identified and quantified in the migrate of the investigated epoxy anhydride coating (EP-AH-Coating). Only 0.5 % of the cytotoxicity of the overall migrate could be explained via this three substances. For the further investigation of the cytotoxic effect of the overall migrate, the migrate was divided in four parts with different molecular weights (< 400 Da, 400-700 Da, 700-1000 Da, > 1000 Da). The single fractions were also determined in the neutral red assay for their cytotoxic potential. The fractions < 400 Da and > 1000 Da did not inhibit the cell viability. The fraction with the molecular weight 400-700 Da induced the highest cytotoxic effect on both cell lines. The single cytotoxic effects of the fractions 400-700 Da and 700-1000 Da were lesser than the effect of the overall migrate. But the effect of the fraction 400-1000 Da was higher than the effect of the overall migrate. Obviously there are interactions between the molecules of the single fractions, whereas the substances with a molecular weight < 400 Da and > 1000 Da had an inhibitive effect of the cytotoxic potential of the overall migrate. In the fraction 400-700 Da Cyclo-diBADGE was identified as a marker substance. Cyclo-diBADGE was isolated, quantified and investigated in the neutral red assay. Finally 18 % (Hep-G2) or 22 % (HT-29) of the cytotoxic effect of the overall migrate was estimate under the assumption of additional cytotoxic effects by these four (BADGE, BADGE*2H2O, BPA, Cyclo-diBADGE) substances. The multilayer structure of a second food packaging material for single ketchup portions was clarified. About 60 % of the migrating substances from the food contact side of the lamination were characterized by plastic additives and 17 % of the migrating substances of the non food contact side. 97 % of the migrating substances from the food contact side of the lamination exhibited a molecular weight below 1000 Da and might be a toxicological relevant. TBAC, DEHA, DBP, N-Ethyltoluolsulfonamide, Oleamide, Erucamide, Irgafos-168-äquivalents and Irganox 1076 were identified and quantified in the migrate on the food contact side of the lamination. In the neutral red assay a cytotoxic effect (IC50) was determined for the substances TBAC, DBP, N-Ethyltoluolsulfonamide and Oleamide. Depending on the investigated cell line 16 % (Hep-G2) and 9 % (HT-29) of the migrating substances from the food contact side of the lamination and 11 % (Hep-G2) and 5 % (HT-29) of the migrating substances of the non food contact side explained the cytotoxic effect of the overall migrates respectively.

Die Toxoplasmose gehört zu den bedeutsamsten Zoonosen. Sie wird durch den weltweit verbreiteten Erreger T. gondii ausgelöst und verläuft bei immunkompetenten Menschen meist subklinisch. Dennoch können Rezidivierungen und schwere Krankheitsverläufe auftreten. Besonders gefährdete Personen sind Immunsupprimierte und seronegative Schwangere. T. gondii kann alle warmblütigen Lebewesen infizieren. In der Folge kommt es zur Bildung von Gewebezysten in Muskulatur und Organen. Daten zum Vorkommen und zur Verbreitung des Erregers bei deutschen Schlachtputen liegen nicht vor und sollten im Rahmen dieser Arbeit gewonnen werden. Das hohe Infektionsrisiko bei oraler Aufnahme von rohem oder nicht vollständig durchgegartem zystenhaltigem Fleisch ist bekannt. Exakte Erkenntnisse zur Tenazität der T.-gondii-Gewebezysten gegenüber dem Einfluss von Salz, pH-Wert und Wurstreifungsprozessen liegen jedoch nicht vor. Da sowohl Schweine- als auch Putenfleisch häufig zur Herstellung von Fleischerzeugnissen wie z. B. Rohwürsten und Rohschinken eingesetzt wird, sollte die Persistenz der Gewebezysten unter dem Einfluss verschiedener Salzgehalte und pH-Werte sowie kombiniert im Rahmen der Wurstreifungsprozesse untersucht werden. Ziel ist eine genauere Beurteilung des Infektionsrisikos beim Verzehr kurz gereifter Rohwürste (Mettwurst) und anderer nicht erhitzter Fleischzeugnisse. Untersuchungen: 1. Es wurden 1913 Blutserumproben von Schlachtputen aus 14 Mastbetrieben in fünf Bundesländern mittels kinetischem ELISA auf das Vorkommen von IgG-Antikörpern gegen T. gondii untersucht. 2. In den In-vitro-Studien wurde der Einfluss von NaCl bzw. Nitritpökelsalz (NPS) in wurstrelevanten Konzentrationen (2,0, 2,5 3,0 %) und des pH-Wertes (5, 6, 7) auf die Gewebezysten in Mäusemuskulatur und -hirn untersucht. Die Überprüfung der Infektiosität der exponierten Gewebezysten erfolgte mittels Maus-Bioassay. 3. Putenrohwurstbrät (2,0 % NaCl oder NPS, mit und ohne Starterkultur) wurde mit zystenhaltiger Mäusemuskulatur beimpft. Während der Wurstreifung wurde die Infektiosität der Zysten im Maus-Bioassay untersucht. Ergebnisse:  Die T.-gondii-Gesamtseroprävalenz in deutschen Schlachtputenbeständen betrug 18,4 %. Dieser Wert ist überraschend hoch. Es handelt sich um die ersten in Deutschland durchgeführten Erhebungen. Jahreszeitliche Schwankungen wurden beobachtet, wobei in den Wintermonaten gemästete Putenherden eine höhere Prävalenz zeigten als die im Sommer gehaltenen Tiere.  Gewebezysten besitzen eine gewisse pH-Wert-Toleranz. Sie blieben bei pH-Werten von 5 bis 7 bis zu 26 Tage infektiös.  Gewebezysten sind gegenüber dem Einfluss von Salz empfindlich. Bei NaCl Konzentrationen von 2,0 % blieben sie bis zu acht Tagen infektiös, bei  2,5 % maximal ein Tag.  Gegenüber NPS sind die Zysten offenbar empfindlicher als gegenüber NaCl; sie blieben bei 2,0 % NPS-Konzentration vier Tage infektiös.  Bei Kombination der Effekte von Salz und pH-Wert verkürzt sich die Infektionsfähigkeit der Zysten in der Rohwurstreifung auf ca. 24 Stunden. Schlussfolgerungen: Die unerwartet hohen Seroprävalenzen weisen daraufhin, dass Putenfleisch ein Infektionsrisiko für Toxoplasmose darstellen kann. Weiterführende Untersuchungen zum Vorkommen des Erregers in Schlachtputen sind notwendig. Tendenziell zeigen die Ergebnisse der Tenazitätsuntersuchungen einen raschen Verlust der Infektiosität des Erregers, so dass in lang gereiften Rohwürsten oder in herkömmlich produzierten kurz gereiften Rohwürsten (NPS > 2,5 %) nicht mit einem Vorkommen von infektiösen Zysten zu rechnen ist. Eine Ausnahme könnten allerdings salzreduzierte (NaCl  2,0 %), ohne NPS hergestellte oder sehr kurz gereifte Rohwürste darstellen, hierbei kann ein Infektionsrisiko nicht vollständig ausgeschlossen werden. Zur Beurteilung von Rohschinken sind weitere Untersuchungen notwendig.

In laboratory bioassays, the efficacy of the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana against the yellow mealworm (Tenebrio molitor) was tested under various temperature conditions. Six different strains of fungus B. bassiana was investigated. The evaluation was based on vitality bioassays including germination and growth index assessment and the bioassay of virulence based on target organism T. molitor was also assessed growth and yield of conidia different strains of fungus B. bassiana on natural substrates and artificial nutrient substrates.

An Lebensmittelverpackungen wird heutzutage durch die zunehmende Nachfrage nach einfach zubereitbaren Fertigprodukten eine Vielzahl von Anforderungen gestellt. Diese Verpackungen sollen das Lebensmittel zum Beispiel vor Licht und Mikroorganismen schützen, weiterhin sollen sie verformbar, temperaturbeständig, mechanisch und chemisch belastbar sein. Sie sollen das Lebensmittel vor Aromaverlust bewahren, einen Gasaustausch ermöglichen und einen konstanten Feuchtigkeitshaushalt erhalten. Für den Verbraucher dagegen sind hauptsächlich das optische Erscheinungsbild und die Qualität des verpackten Lebensmittels von Bedeutung. Um diesen hohen Anforderungen entsprechen zu können, sind moderne Lebensmittel-verpackungen technologisch sehr hochwertige Produkte, die sich durch eine Kombination von unterschiedlichen Materialien auszeichnen. Im vielschichtigen Aufbau der Verpackung liegt gleichzeitig die Migrationsproblematik begründet. Durch den Einsatz von unterschiedlichen monomeren Ausgangsstoffen und resultierenden Reaktionsprodukten besteht ein Migrationspotential, welches von der Verpackung auf das Lebensmittel ausgeht. Das Ziel dieser Arbeit war es, die Migration aus verschiedenen Konservendosen und Kunststoffverpackungen, welche zum größten Teil derzeit als Verpackung im Lebensmittelsektor eingesetzt werden, zu untersuchen. Dazu wurden Gesamtmigrate mit unterschiedlichen Simulanzien (für wässrige, alkoholische und fetthaltige Lebensmittel und Milchprodukte) hergestellt. Einen Schwerpunkt stellte dabei die Analytik von speziell in fetthaltige Simulanzien migrierende Substanzen dar, da es sich hierbei um den sogenannten worst case handelt. Zusätzlich wurde versucht die migrierenden Substanzen mittels chromatographischen Methoden zu identifizieren und quantifizieren. Die kommerziell erhältlichen Standardsubstanzen beziehungsweise die isolierten Migrationsprodukte und die Gesamtmigrate wurden in einem Zellkulturtest (Neutralrottest) an humanen Zelllinien (Hep-G2, HT-29) auf ihr zytotoxikologisches Potential untersucht und bewertet. Ein Hauptaugenmerk sollte dabei auf migrierende Substanzen mit einem Molekulargewicht von unter 1000 Da gelegt werden. Moleküle von dieser Größe bilden eine mögliche Gefahr für den menschlichen Organismus, da sie durch den Gastrointestinaltrakt potentiell absorbierbar sind. Im Migrat des untersuchten Epoxyanhydrid-Coating (EP-AH-Coating) wurden die gesetzlich geregelten Substanzen BADGE, BADGE*2H2O und BPA identifiziert und quantifiziert. Deren Anteil an der Toxizität des Gesamtmigrates war mit circa 0,5 % sehr gering. Zur weiteren Aufklärung der Gesamttoxizität wurde das Migrat in vier Fraktionen (< 400 Da, 400-700 Da, 700-1000 Da, > 1000 Da) eingeteilt. Es wurde gezeigt, dass eine Fraktionierung des Migrates keinen Verlust des zytotoxikologischen Potentials auslöste. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass die Fraktionen < 400 Da und > 1000 Da keinen zytotoxischen Effekt hervorriefen, im Gegensatz zu den Fraktionen zwischen 400-700 Da und 700-1000 Da. Die Fraktion 400-700 Da besaß das höchste zytotoxikologische Potential. Die Effekte der einzelnen Fraktionen lagen aber unter den bestimmten zytotoxikologischen Effekten im Gesamtmigrat. Bei der Untersuchung der gesammelten Fraktion 400-1000 Da konnte festgestellt werden, dass sich das zytotoxikologische Potential im Gegensatz zum Gesamtmigrat erhöht hat. Dies lässt auf Wechselwirkungen zwischen den Molekülen der einzelnen Fraktionen schließen, wobei offensichtlich die Substanzen < 400 Da und > 1000 Da eine inhibierende Wirkung auslösten. Neben den genannten gesetzlich geregelten Substanzen wurde die Substanz Cyclo-diBADGE als Leitsubstanz für die Fraktion 400-700 Da identifiziert, quantifiziert und im Zelltest untersucht. Durch diese vier (BADGE, BADGE*2H2O, BPA, Cyclo-diBADGE) Substanzen konnten nun 18 % (Hep-G2) bzw. 22 % (HT-29) der Gesamttoxizität des Gesamtmigrates unter der Annahme von additiven Effekten aufgeklärt werden. Für die Ketchupverpackung konnte der Aufbau der einzelnen Schichten aufgeklärt werden. Von der lebensmittelzugewandten Seite wurden 60 % des Gesamtmigrates durch migrierende Kunststoffadditive aufgeklärt und 17 % des Migrates von der Außenseite. Ein Problem stellte dabei das Antioxidans Irgafos 168 dar, welches sich während der Probenvorbereitung und der Probenlagerung zu seinem Oxidationsprodukt umwandelte und somit als Summenparameter bestimmt wurde. Die anderen migrierenden Substanzen lagen nach der Probenvorbereitung und Lagerung der Probe unverändert vor. 97 % der migrierenden Substanzen aus der Innenseite der Verpackung und 38 % aus der Außenseite besaßen ein Molekulargewicht < 1000 Da und waren somit toxikologisch relevant. Im Migrat der lebensmittelzugewandten Seite wurden die Substanzen TBAC, DEHA, DBP, N-Ethyltoluolsulfonamid, Ölsäureamid, Erucamid, Irgafos-168-Äquivalente und Irganox 1076 identifiziert und quantifiziert. Diese Substanzen stellten 58,9 % des Gesamtmigrates dar. Das Migrat der Außenseite konnte nur zu 17,1 % durch die Substanzen TBAC, DEHA, DBS, DBP, N-Ethyltoluolsulfonamid, Ölsäureamid und Erucamid aufgeklärt werden. Von den in den Migraten der Kunststofffolie identifizierten Substanzen konnte nur für TBAC, DBP, N-Ethyltoluolsulfonamid und Ölsäureamid ein IC50-Wert im Neutralrottest ermittelt werden. In Abhängigkeit der untersuchten Zelllinie wurde ebenfalls für die genannten vier Substanzen der Anteil an der Toxizität des Gesamtmigrates unter Annahme, dass additive Effekte vorherrschen abgeschätzt. Dementsprechend konnte für die dem lebensmittelzugewandte Seite 16 % (Hep-G2) bzw. 9 % (HT-29) und für das Migrat der Außenseite 11 % (Hep-G2) bzw. 5 % (HT-29) der Gesamttoxizität aufgeklärt werden. / Today many of demands are make on food contact material particularly in the field of convenience food. The packaging should protect the food before light and microorganism; the packaging should be also flexible, temperature and mechanical resistant and chemical inert, but also the nutrient-providing elements of foods ought to be protected. For the consumer are primarily the appearance and the quality of the food from interest. To meet these high requirements modern food contact materials are products of high technological quality. They mostly consist of a combination of variably materials, resulting in a multilayer structure. This composition of the packaging causes not only the desired positive effects, but also the migration risk of substances and substance groups from the packaging material into the food. Analyzing the migrating substances from different cans and plastic packing materials, which for the most part are currently in use in the food industry, was the aim of this work. For this purpose overall migrates were made with different kinds of food simulants (aqueous food (100 % H2O), alcoholic beverages (10% EtOH), diary products (50% EtOH) and fatty food (95% EtOH)). The main focus was set on the analytic of the migrating substances in fatty foods or simulants respectively, which is also called as the worst case. At first the migrating substances were identified and quantified chromatographically. Afterwards the cytotoxic potential of the commercial standard substances and isolated migrating substances were investigated by a cell culture assay (Neutral Red Assay) on human cell cultures (Hep-G2, HT-29). The attention was set on migrating substances with a molecular weight below 1000 Da. These substances are potentially able to be absorb by the gastrointestinal and so they might be a risk for the human health. The legally regulated substances BADGE, BADGE*2H2O and BPA were identified and quantified in the migrate of the investigated epoxy anhydride coating (EP-AH-Coating). Only 0.5 % of the cytotoxicity of the overall migrate could be explained via this three substances. For the further investigation of the cytotoxic effect of the overall migrate, the migrate was divided in four parts with different molecular weights (< 400 Da, 400-700 Da, 700-1000 Da, > 1000 Da). The single fractions were also determined in the neutral red assay for their cytotoxic potential. The fractions < 400 Da and > 1000 Da did not inhibit the cell viability. The fraction with the molecular weight 400-700 Da induced the highest cytotoxic effect on both cell lines. The single cytotoxic effects of the fractions 400-700 Da and 700-1000 Da were lesser than the effect of the overall migrate. But the effect of the fraction 400-1000 Da was higher than the effect of the overall migrate. Obviously there are interactions between the molecules of the single fractions, whereas the substances with a molecular weight < 400 Da and > 1000 Da had an inhibitive effect of the cytotoxic potential of the overall migrate. In the fraction 400-700 Da Cyclo-diBADGE was identified as a marker substance. Cyclo-diBADGE was isolated, quantified and investigated in the neutral red assay. Finally 18 % (Hep-G2) or 22 % (HT-29) of the cytotoxic effect of the overall migrate was estimate under the assumption of additional cytotoxic effects by these four (BADGE, BADGE*2H2O, BPA, Cyclo-diBADGE) substances. The multilayer structure of a second food packaging material for single ketchup portions was clarified. About 60 % of the migrating substances from the food contact side of the lamination were characterized by plastic additives and 17 % of the migrating substances of the non food contact side. 97 % of the migrating substances from the food contact side of the lamination exhibited a molecular weight below 1000 Da and might be a toxicological relevant. TBAC, DEHA, DBP, N-Ethyltoluolsulfonamide, Oleamide, Erucamide, Irgafos-168-äquivalents and Irganox 1076 were identified and quantified in the migrate on the food contact side of the lamination. In the neutral red assay a cytotoxic effect (IC50) was determined for the substances TBAC, DBP, N-Ethyltoluolsulfonamide and Oleamide. Depending on the investigated cell line 16 % (Hep-G2) and 9 % (HT-29) of the migrating substances from the food contact side of the lamination and 11 % (Hep-G2) and 5 % (HT-29) of the migrating substances of the non food contact side explained the cytotoxic effect of the overall migrates respectively.

Die Toxoplasmose gehört zu den bedeutsamsten Zoonosen. Sie wird durch den weltweit verbreiteten Erreger T. gondii ausgelöst und verläuft bei immunkompetenten Menschen meist subklinisch. Dennoch können Rezidivierungen und schwere Krankheitsverläufe auftreten. Besonders gefährdete Personen sind Immunsupprimierte und seronegative Schwangere. T. gondii kann alle warmblütigen Lebewesen infizieren. In der Folge kommt es zur Bildung von Gewebezysten in Muskulatur und Organen. Daten zum Vorkommen und zur Verbreitung des Erregers bei deutschen Schlachtputen liegen nicht vor und sollten im Rahmen dieser Arbeit gewonnen werden. Das hohe Infektionsrisiko bei oraler Aufnahme von rohem oder nicht vollständig durchgegartem zystenhaltigem Fleisch ist bekannt. Exakte Erkenntnisse zur Tenazität der T.-gondii-Gewebezysten gegenüber dem Einfluss von Salz, pH-Wert und Wurstreifungsprozessen liegen jedoch nicht vor. Da sowohl Schweine- als auch Putenfleisch häufig zur Herstellung von Fleischerzeugnissen wie z. B. Rohwürsten und Rohschinken eingesetzt wird, sollte die Persistenz der Gewebezysten unter dem Einfluss verschiedener Salzgehalte und pH-Werte sowie kombiniert im Rahmen der Wurstreifungsprozesse untersucht werden. Ziel ist eine genauere Beurteilung des Infektionsrisikos beim Verzehr kurz gereifter Rohwürste (Mettwurst) und anderer nicht erhitzter Fleischzeugnisse. Untersuchungen: 1. Es wurden 1913 Blutserumproben von Schlachtputen aus 14 Mastbetrieben in fünf Bundesländern mittels kinetischem ELISA auf das Vorkommen von IgG-Antikörpern gegen T. gondii untersucht. 2. In den In-vitro-Studien wurde der Einfluss von NaCl bzw. Nitritpökelsalz (NPS) in wurstrelevanten Konzentrationen (2,0, 2,5 3,0 %) und des pH-Wertes (5, 6, 7) auf die Gewebezysten in Mäusemuskulatur und -hirn untersucht. Die Überprüfung der Infektiosität der exponierten Gewebezysten erfolgte mittels Maus-Bioassay. 3. Putenrohwurstbrät (2,0 % NaCl oder NPS, mit und ohne Starterkultur) wurde mit zystenhaltiger Mäusemuskulatur beimpft. Während der Wurstreifung wurde die Infektiosität der Zysten im Maus-Bioassay untersucht. Ergebnisse:  Die T.-gondii-Gesamtseroprävalenz in deutschen Schlachtputenbeständen betrug 18,4 %. Dieser Wert ist überraschend hoch. Es handelt sich um die ersten in Deutschland durchgeführten Erhebungen. Jahreszeitliche Schwankungen wurden beobachtet, wobei in den Wintermonaten gemästete Putenherden eine höhere Prävalenz zeigten als die im Sommer gehaltenen Tiere.  Gewebezysten besitzen eine gewisse pH-Wert-Toleranz. Sie blieben bei pH-Werten von 5 bis 7 bis zu 26 Tage infektiös.  Gewebezysten sind gegenüber dem Einfluss von Salz empfindlich. Bei NaCl Konzentrationen von 2,0 % blieben sie bis zu acht Tagen infektiös, bei  2,5 % maximal ein Tag.  Gegenüber NPS sind die Zysten offenbar empfindlicher als gegenüber NaCl; sie blieben bei 2,0 % NPS-Konzentration vier Tage infektiös.  Bei Kombination der Effekte von Salz und pH-Wert verkürzt sich die Infektionsfähigkeit der Zysten in der Rohwurstreifung auf ca. 24 Stunden. Schlussfolgerungen: Die unerwartet hohen Seroprävalenzen weisen daraufhin, dass Putenfleisch ein Infektionsrisiko für Toxoplasmose darstellen kann. Weiterführende Untersuchungen zum Vorkommen des Erregers in Schlachtputen sind notwendig. Tendenziell zeigen die Ergebnisse der Tenazitätsuntersuchungen einen raschen Verlust der Infektiosität des Erregers, so dass in lang gereiften Rohwürsten oder in herkömmlich produzierten kurz gereiften Rohwürsten (NPS > 2,5 %) nicht mit einem Vorkommen von infektiösen Zysten zu rechnen ist. Eine Ausnahme könnten allerdings salzreduzierte (NaCl  2,0 %), ohne NPS hergestellte oder sehr kurz gereifte Rohwürste darstellen, hierbei kann ein Infektionsrisiko nicht vollständig ausgeschlossen werden. Zur Beurteilung von Rohschinken sind weitere Untersuchungen notwendig.