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iFZ Masters 2020 - Johannes Junck

Johannes Junck bei einem Bioakkumulationsversuch am Klimaschrank (Foto: Andre Heinrich)

Das Antiparasitikum Ivermectin ist eines der bedeutendsten Entwurmungsmittel für landwirtschaftliche Nutztiere weltweit. Ivermectin wird jedoch von den meisten Tieren nach der Behandlung größtenteils unverändert ausgeschieden und kann so über Wirtschaftsdünger in den Boden gelangen. Auf viele Bodenorganismen wirkt Ivermectin erwiesenermaßen toxisch und stellt damit auch ein potenzielles Risiko für Regenwürmer dar. Regenwürmer gelten als eine überaus bedeutsame Organismengruppe im Ökosystem Boden, da sie wichtige Beiträge zur Bodenfruchtbarkeit leisten. Die Regenwurmart Eisenia fetida wird deshalb auch als Standard-Testorganismus in ökotoxikologischen Untersuchungen eingesetzt. Aufgrund der chemischen Eigenschaften von Ivermectin besteht die Möglichkeit einer Anreicherung in Lebewesen (Bioakkumulation). Die vorliegende Masterarbeit hat sich deshalb mit der Etablierung und Durchführung eines sechswöchigen Bioakkumulationsversuchs mit Eisenia fetida anhand einer offiziellen Testrichtlinie beschäftigt. Im Zuge der Einrichtung dieses Testsystems wurde zunächst eine Reihe von Vorversuchen durchgeführt. Diese beschäftigten sich mit der Planung des Versuchs, der Darmentleerung von Eisenia fetida und der Nutzung des Darminhalts als weiteren Untersuchungsgegenstand. Dafür wurde ein analytisches Verfahren zur Untersuchung von Wurmgewebe und Darminhalt erarbeitet. Schließlich erfolgte der eigentliche Bioakkumulationsversuch, um Aufschluss über die Aufnahme und Ausscheidung von Ivermectin in den Organismen zu erlangen. Ivermectin konnte mit der erarbeiteten Methodik sowohl im Wurmgewebe als auch im Darminhalt nachgewiesen werden. Allerdings wurde es von den Regenwürmern nur geringfügig und vergleichsweise langsam aufgenommen. Die Ausscheidung erfolgte hingegen deutlich schneller und nahezu vollständig. Zudem wurde eine weitgehende Stabilität von Ivermectin im Boden festgestellt, in welchem die Organismen während des Versuchs gehalten wurden. Eine starke Beeinträchtigung anderer Tierarten durch den Verzehr von Regenwürmern ist aufgrund dieser Ergebnisse nicht zu erwarten. Dies könnte darauf zurückzuführen sein, dass die Bioverfügbarkeit von Ivermectin durch die starke Bindung an organische Bodenbestandteile reduziert wird und Eisenia fetida effektive Ausscheidungsmechanismen besitzt. Die Ergebnisse sind vor diesem Hintergrund positiv zu bewerten und zeigen eine hohe Robustheit der Regenwürmer gegenüber Ivermectin.

Für weitere Informationen:
Prof. Dr. Rolf Alexander Düring, Bodenressourcen und Bodenschutz