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Wald und Holz

 

Projekte - Details

Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Gesundheitliche Bewertung von Emissionen aus Holz und Holzprodukten in Innenräumen mittels experimenteller toxikologischer Untersuchungen und humanbasierter Beobachtungen; Teilvorhaben 2: Charakterisierung und Bewertung chemosensorischer Effekte von Leitsubstanzen der Emissionen

Anschrift
Forschungsgesellschaft für Arbeitsphysiologie und Arbeitsschutz e.V.
Ardeystr. 67
44139 Dortmund
Kontakt
PD Dr. rer. nat. Christoph van Thriel
Tel: +49 231 1084-407
E-Mail: thriel@ifado.de
FKZ
22010915
Anfang
01.05.2016
Ende
31.10.2019
Ergebnisdarstellung
In Abstimmung mit dem IUK und nach chemischen Analysen durch das TI wurden fünf holztypische VOCs ausgewählt, die quantitativ den größten Teil der Emissionen aus OSB-Platten und Kiefernholz ausmachen. Es sind die drei Terpene a-Pinen, Limonen und 3-Caren sowie die beiden Aldehyde trans-2-Octenal und Hexanal. Aus den Ergebnissen von Emissionsprüfungen am TI und den Erkenntnissen der Literaturstudie wurden typische Gemische dieser fünf VOCs für OSB-Platten und Kiefernholz ermittelt und alle Materialien vom IUK zur zellbiologischen Testung bereitgestellt. Die fünf VOCs wurden sowohl einzeln als auch in diesen beiden Gemischen getestet, wobei die TG-Neuronenkulturen mit Flüssigkeit „überspült" wurden, die sechs bis acht mirko- bis millimolaren Konzentrationen der VOCs enthielten. Ob dabei Chemorezeptoren wie die TRP-Kanäle (englisch: transient receptor potential channels) aktiviert werden, wurde mit fluoreszenzmirkoskopischen Aufnahmen erfasst, die den Einstrom von Ca2+-Ionen in die TG-Neurone sichtbar macht. Das IfADo hat mit diesen zellbiologischen Experimenten für diese fünf VOCs Kennwerte ermittelt, die beschreiben, in welcher Konzentration die VOCs 25% der TG-Neurone über bestimmte Chemorezeptoren aktivieren. Basierend auf den Messungen zeigten die Projektergebnisse des IfADo, dass (a) die Aldehyde trans-2-Octenal und Hexanal eine deutlich höhere Potenz zur Auslösung sensorischer Irritationen aufweisen, als die Terpene a-Pinen, Limonen und 3-Caren, (b) bei VOC-Gemischen mit hohem Anteil an Aldehyden, wie sie aus OSB-Platten emittiert werden, ein überadditiver Effekt zu erwarten ist, (c) diese Effekte wahrscheinlich durch die starke und selektive Aktivierung des TRPA1-Rezeptors durch die Aldehyde vermittelt wird und (d) Entzündungsprozesse diese Aktivierung sehr wahrscheinlich verstärken.
Aufgabenbeschreibung
Vor dem Hintergrund der Ziele des Gesamtvorhabens, ein umfassendes Bild über mögliche gesundheitliche Auswirkungen von Emissionen, die typischerweise aus Holz abgegeben werden, aufzuzeigen, verfolgte das Teilvorhaben 2 das spezielle Ziel relevante in vitro Daten zu erzeugen und bereitzustellen, die eine Bewertung der Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) und deren Gemische in Hinblick auf chemosensorische Effekte im Menschen ermöglichen. Die in Frage stehenden VOCs besitzen charakteristische Gerüche, die durch die Geruchsrezeptoren des Menschen vermittelt werden. Gerüche per se sind chemosensorische Wahrnehmungen, die als nicht gesundheitsschädlich eingestuft werden. In höheren Konzentrationen aktivieren diese VOCs jedoch auch Chemorezeptoren des Trigeminusnervs. Diese Interaktion mit dem peripheren Nervensystem bildet die neurobiologische Grundlage der sensorischen Irritation, einem gesundheitsschädlichen und hochrelevanten Endpunkt der regulatorischen Toxikologie. Um die Potenz von Holzproduktemissionen einzuschätzen, mit der diese die für die Humansituation relevanten Chemorezeptoren aktivieren, wurde ein am IfADo etabliertes in vitro System, das isolierter Neurone des trigeminalen Ganglions (TG) aus Mäusen verwendet, genutzt, um so vergleichenden Untersuchungen der VOCs und ihrer Gemische durchzuführen.

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