Überführung des Schuldigen

Nachweis der allergenen Wirkung von einzelnen Proteinen des Pilzes Aspergillus versicolor gelungen

Leipzig. Forschern des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) und des Erfurter Instituts für Umweltmedizin gelang erstmals der Nachweis der allergenen Wirkung von einzelnen Proteinen des weit verbreiteten Schimmelpilzes Aspergillus versicolor. Schätzungsweise fünf Prozent aller Deutschen leiden an einer allergischen Reaktion, die durch Schimmelpilze in Innenräumen hervorgerufen wird. Bei etwa 80 Prozent allen Pilzbefalls in feuchten Zimmerecken ist der Pilz Aspergillus versicolor vertreten. Doch ist er tatsächlich der Hauptschuldige an Atemnot, Dauerschnupfen und anderen allergischen Beschwerden?

Die blauen Linien auf der durchsichtigen Folie, die Dr. Martin von Bergen gegen das Licht hält, enthalten Informationen über Proteine, die in den Sporen des heimischen Pilzes Aspergillus versicolor vorkommen.
Foto: André Künzelmann/UFZ

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Den Schimmelpilz Aspergillus versicolor findet man sehr häufig auf Lebensmitteln, an Wänden und im Hausstaub in Innenräumen.
Foto: André Künzelmann/UFZ

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Diesen Verdacht wollte das Team um Privatdozent Dr. Martin von Bergen, Departmentleiter Proteomik am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung nachweisen. Es galt zu ergründen, welche Eiweiße des Pilzes als Allergene wirken. Aus dieser Aussage konnte ein Messverfahren entwickelt und zum Patent angemeldet werden, das anzeigt, ob bei einem ganz bestimmten Menschen eine Aspergillus-versicolor-Überempfindlichkeit vorliegt, weil dessen Blutserum auf die Proteine des Pilzes reagiert.

Wie also gingen die Biochemiker des UFZ im Bunde mit dem Umweltmediziner Olaf Manuwald (Erfurt) und den Kollegen aus dem Department Expositionforschung/Epidemiologie vor? Zuerst einmal wurden im Labor Kulturen des Pilzes Aspergillus versicolor angelegt und die Sporen gewonnen. Diese wurden in einzelne Eiweiße zerlegt und mit verschiedenen Methoden als „Strichcode“ sowie verfeinert als Spots auf einem Gel aufgetrennt und auf eine festere Membran übertragen. Doch allein deren Trennung reicht nicht, den Proteinen die Aussage zu entlocken, welches von ihnen allergen wirkt. Hier nun kommt das Blutserum von Allergikern ins Spiel, das man auf die Proteinspots auf der Membran einwirken lässt. Dabei binden nun die Antikörper, die durch eine Allergie gebildet werden, an die allergenen Proteine. Diese Bindung wird mit weiteren Antikörpern nachgewiesen und einem Enzym optisch sichtbar gemacht. Was jetzt vorliegt, ist ein Blatt mit einem Abbild: Ein Feld voller großer und kleiner Pünktchen, das zeigt, wo sich Pilz-Eiweiße befinden, die mit den Antikörpern aus dem Serum reagiert haben.

Allerdings ist man dann noch immer nicht am Ziel, denn nach wie vor ist unklar, welche Eiweiße sich namentlich hinter den Pünktchen auf der Membran verbergen. Welche Eiweiße sind es denn nun ganz konkret, die dem Allergiker zu schaffen machten? Deshalb greifen die Biochemiker wieder zu den auf dem Gel aufgetrennten, aber von Antikörpern und Farbstoffen unberührten Eiweißen. Da die Forscher inzwischen wissen, wo die Gefährlichen platziert sind, stanzten sie die Spots dort punktgenau aus. Die winzige Proteinmenge, die sich in dem stecknadelkopfgroßen Stück Gel verbirgt, wird in noch kleinere Einheiten, die Peptide, zerlegt. Die werden in einem Massenspektrometer vermessen und die Gesamtheit der Peptide wie ein Fingerabdruck mit einer Datenbank abgeglichen. In dieser Datenbank sind alle bekannten Proteine gespeichert.

So gelang den Leipziger Biochemikern die Identifizierung der sieben wichtigsten Allergene aus den Sporen von Aspergillus versicolor.
„Der Schritt, mit dem wir jetzt gerade beschäftigt sind“, so von Bergen, „ist die Entwicklung einer Untersuchungsmethode, die nicht so aufwändig ist wie die hier beschriebene. Ich glaube, noch 2008 werden wir einen Test vorlegen, der in jedem medizinischen Labor problemlos durchführbar ist.“ Das so zu erzielende Testergebnis ginge weit über die bisher möglichen Aussagen hinaus, dass der untersuchte Mensch auf irgendeinen Schimmelpilz allergisch reagiert, denn nun könnten die Identität der auslösenden Pilzart und des einzelnen Eiweißes bestimmt werden.

Allerdings ist der nächste Schritt noch nicht getan – und der heißt spezifische Immuntherapie gegen spezifische Schimmelpilze. Mit einer solchen De- oder Hyposensibilisierung, bei der Patienten bestimmte Mengen des Allergens verabreicht werden, kann es gelingen, dass Allergien dauerhaft verschwinden. Allerdings, so von Bergen, dürfen die Betroffenen erst in einigen Jahren mit einem Mittel zur Desensibilisierung bei Schimmelpilzallergien rechnen. Denn bevor ein maßgeschneidertes Medikament zugelassen werden kann, muss es zahlreiche Prüfungen bestehen.
Marlis Heinz

Den vollständigen Artikel lesen Sie in der Februar-Ausgabe des UFZ-Newsletters:
Titelthema Februarausgabe: Schimmelpilzen auf der Spur
http://www.ufz.de/index.php?de=15904

Weitere fachliche Informationen:

PD Dr. habil Martin von Bergen
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Telefon: 0341-235-1211
http://www.ufz.de/index.php?de=6693

oder über

Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ
Pressestelle
Tilo Arnhold / Doris Böhme
Telefon: +49 (0)341 235 2278
presse@ufz.de

Inwieweit Mikroorganismen geeignet sind, aus biogenen Roh- und Reststoffen fermentativ Wasserstoff zu gewinnen, untersuchte die Technische Universität Hamburg Harburg in einem von der FNR mit Mitteln des Bundeslandwirtschaftsministeriums geförderten Projekt.

Thermophile Bakterien waren für die Forscher der Institute AbfallRessourcenWirtschaft und des Instituts für technische Mikrobiologie von besonderem Interesse. Als Substrate wurden Glucose, Glycerin als Reststoff der Biodieselproduktion, Zucker-, Futter- und Steckrüben, Maismehl und Kartoffeln getestet, zur Animpfung des Prozesses diente die Mischkultur Klärschlamm. Bei einer Hitzevorbehandlung des Klärschlamms bei 80°C nahm die H2-Bildung deutlich zu, da Wasserstoff bildende Mikroorganismen im Gegensatz zu Methanbildnern bei diesen Temperaturen Sporen bilden und somit angereichert werden.
Zusätzlich wurden sechs Reinkulturen auf ihr Potenzial zur H2-Bildung untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass nur mit dem Stamm DSMZ 571 eine hohe H2-Produktion zu erreichen war. Da der Einsatz von Reinkulturen jedoch einen deutlich höheren Aufwand und mehr Kosten verursacht, wird für alle Substrate eine Inokulation des Prozesses mit Klärschlamm empfohlen.
Die höchste H2-Produktion wurde erwartungsgemäß mit Glucose (280 Nl H2/kg oTS) erreicht. Dies entspricht einem H2-Umsatz von 90%. Mit Klärschlamm als Inokulum und Maisstärke wurden 190 Nl H2/kg oTS erreicht. Auch die untersuchten Agrarprodukte zeigten hohe H2-Produktionswerte bis 188 Nl H2/kg oTS; insbesondere Futter- und Zuckerrübe erzielten bei pH-Pufferung mit Carbonat H2-Umsatzraten von rund 60%. Es empfiehlt sich, Reststoffe dieser Substrate aus der Verarbeitung z.B. zu Stärke zu verwenden. Glycerin enttäuschte hingegen, es brachte einen H2-Umsatz von unter 7%.
Fazit: Aus den erfolgreich durchgeführten semikontinuierlichen Versuchen lässt sich die Eignung der fermentativen Erzeugung von Biowasserstoff auch für den kontinuierlichen Betrieb ableiten.
Einziges Problem der kontinuierlichen H2-Bildung ist die prozessbedingte Versäuerung des Systems. Daher sollte eine pH-Regelung oder Pufferung (Optimum pH5) vorgenommen und der ganze Prozess mit einer optimalen hydraulischen Aufenthaltszeit (HRT – Hydraulic Retention Time; optimal ist eine HRT von 3 Tagen) betrieben werden.
Die Nebenprodukte der Wasserstoffstufe, überwiegend organische Säuren, konnten zudem erfolgreich als Substrat in einer nachgeschalteten Methanproduktionsstufe verwertet werden.

Der Abschlussbericht (Förderkennzeichen 22021203) steht in der Projektdatenbank der FNR auf http://www.fnr-server.de/ftp/pdf/berichte/22021203.pdf unter Projekte&Förderung als Download zur Verfügung.

Fotodokumentation sich auflösender Müllballen auf sächsischen „Zwischenlagern“ dokumentiert Falschaussagen von Umweltminister Wöller (CDU) vor dem Dresdner Landtag – Deutsche Umwelthilfe verlangt Auskunft nach Umweltinformationsgesetz
Berlin, 31. Januar 2008: Die aus der Region Neapel über zweitausend Kilometer zur Entsorgung nach Deutschland verschobenen Siedlungsabfälle werden nun in Sachsen zum Problem. Das geht aus einer Fotodokumentation hervor, mit der die Deutsche Umwelthilfe e. V. (DUH) Aussagen des sächsischen Umweltministers Roland Wöller (CDU) widerlegt, der am vergangenen Freitag (25. Januar) vor dem Dresdner Landtag behauptet hatte, der süditalienische Problemmüll werde in Sachsen ordnungsgemäß entsorgt.

Die von der DUH veröffentlichten Fotos des Bürgervereins sauberes Delitzscher Land zeigen hingegen eindrücklich, wie die in der mechanisch-biologischen Abfallbehandlungsanlage (MBA) in Cröbern bei Leipzig zunächst abgetrennte und in Plastikballen verpackte so genannte heizwertreiche Müllfraktion nun im Zwischenlager Spröda gelagert wird. Ein Großteil der Ballen ist offenkundig defekt, so dass der Müll unkontrolliert herausquillt. Die Einlagerungsgenehmigung für das so genannte Kurzzeit-Zwischenlager sollte schon im vergangenen November auslaufen, wurde aber inzwischen bis Ende 2008 verlängert. Die Lagerung defekter Ballen ist laut Einlagerungsauflagen ausdrücklich nicht zulässig. Umweltminister Wöller hatte am 25. Januar bei der Beantwortung einer parlamentarischen Anfrage der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Landtag versichert, defekte Ballen seien aus dem Zwischenlager entfernt worden. Das ist offensichtlich nicht der Fall. Die Fotos stammen vom Sonntag, dem 27. Januar.

„Wie durch ein Brennglas sehen wir in Sachsen, dass Mülltourismus keine Probleme löst, sondern neue schafft“, erklärte DUH-Bundesgeschäftsführer Jürgen Resch. Die sächsische Landesregierung trage Mitverantwortung für Deponie- und Behandlungsüberkapazitäten, die über tausende von Kilometern „wie Müllstaubsauger wirken und dort, wo die Abfälle entstehen, keinerlei Druck in Richtung Müllvermeidung oder wenigstens einer hochwertigen Wiederverwertung erzeugen“. Einige Geschäftsleute würden sich bei diesem Geschäft „auf Kosten der Allgemeinheit eine goldene Nase verdienen und der Umweltminister flüchtet sich erkennbar in Notlügen, um von der Mitverantwortung der Landesregierung abzulenken.“

Das Problem war dadurch verschärft worden, dass im Ort Cröbern zwar 2005 eine gigantische Müllbehandlungsanlage mit einer Kapazität von 300.000 Jahrestonnen in Betrieb ging, die von der Region Leipzig nicht annähernd ausgelastet wird, gleichzeitig aber Kapazitäten zur Verbrennung der extrahierten heizwertreichen Fraktion noch nicht zur Verfügung stehen. Aus Italien sollen bis Februar insgesamt 100.000 Tonnen Müll eintreffen, wovon nach Vorbehandlung in der mechanisch-biologischen Abfallbehandlungsanlage (MBA) in Cröbern ein Großteil bereits in Spröda und in einem weiteren so genannten Kurzzeit-Zwischenlager bei Bitterfeld lagert.

In einem Schreiben an Umweltminister Wöller verlangt die DUH nun auf der Grundlage des Umweltinformationsgesetzes (UIG) detailliert Auskunft über die selbst eingebrockte Müllmisere. „Wir wollen wissen, wie das Land Sachsen und die beteiligten Unternehmen, sich die Auflösung der unhaltbaren Zustände in dem Zwischenlager Spröda vorstellen“, sagt Maria Elander, die Leiterin Kreislaufwirtschaft der DUH. Es sei keineswegs klar, ob und wie die in Auflösung befindlichen Wind und Wetter ausgesetzten Ballen noch ordnungsgemäß verbrannt oder auch nach Cröbern zurücktransportiert werden können. Vor allem aber wolle die DUH wissen, wo die Abfälle wann verbrannt werden sollen. „Wir fragen die Landesregierung: Gibt es einen Plan und wie sieht der aus?“
Schließlich gehe es auch um die Frage, ob sich Sachsen und die Region Leipzig „auch in Zukunft als Anlaufstelle für Mülltouristen aus Italien oder sonst wo aus Europa sieht. Konkret: Gibt es Anschlussverträge oder befinden sich solche in Vorbereitung?“

http://www.duh.de/pressemitteilung.html?&no_cache=1&tx_ttnews[tt_news]=1300&cHash=153cb22d10

Für Rückfragen:
Jürgen Resch, Bundesgeschäftsführer, Hackescher Markt 4, 10178 Berlin;
Mobil: 0171 / 3649170, Fax.: 030 / 2400867-19, E-Mail: resch@duh.de

Maria Elander, Leiterin Kreislaufwirtschaft, Deutsche Umwelthilfe e.V., Hackescher Markt 4,
10178 Berlin, Tel.: 030 / 2400867-41, Fax.: 030 / 2400867-19, Mobil: 0160 533 73 76,
E-Mail: elander@duh.de

Dr. Gerd Rosenkranz, Leiter Politik, Hackescher Markt 4, 10178 Berlin;
Tel.: 030 / 2400867-21, Mobil: 0171 / 5660577, Fax: 030 / 2400867-19,
E-Mail: rosenkranz@duh.de

Die Trinkwasserqualität soll noch besser werden/50 Millionen Euro werden investiert
Die Qualität des Essener Trinkwassers soll in Zukunft noch besser werden. Ziel ist es, die Wasserwerke Essen-Horst und Essen-Überruhr im Verbund zu betreiben. „Dies soll zu einer dauerhaften Absicherung einer qualitativ hochwertigen und kostengünstigen Wasserproduktion führen“, erläutert Dietmar Bückemeyer, technischer Vorstand der Stadtwerke Essen AG. Insgesamt werden rund 50 Millionen Euro in das Projekt investiert. Diese teilen sich die Stadtwerke Essen AG und die GELSENWASSER AG jeweils zur Hälfte. 

Drei zusätzliche Aufbereitungsstufen

Die höhere Qualität soll dadurch erreicht werden, dass die Wasseraufbereitungsanlage in Essen-Überruhr ab dem Jahre 2011 ausschließlich bereits gefiltertes Wasser aus Essen-Horst und Uferfiltrat aus Essen-Überruhr verwendet. Die Wasseraufbereitungsanlage erhält zudem drei neue Aufbereitungsstufen: 1. Aktivkohle-Festbettfilter, 2. zentrale physikalische Entsäuerung, 3. UV-Desinfektion sowie einen Dreikammer-Trinkwasserbehälter. Das bisherige Reini-gungsverfahren der Langsamsandfiltration erfolgt dann aus-schließlich am Standort Burgaltendorf in der ersten Aufbe-reitungsstufe.

Anpassung an zukünftige Herausforderungen

Arzneistoffe, Röntgenkontrastmittel, Flammschutzmittel, PFT etc. werden derzeit im Zusammenhang mit trinkwasserrele-vanten Stoffen immer wieder diskutiert. Durch verbesserte Analytik können einzelne Stoffe in geringsten Mengen, das heißt sogar im Nanogrammbereich (1 Nanogramm entspricht 0,000000001 Gramm) im Trinkwasser nachgewiesen werden. Auch wenn die Trinkwasserverordnung stets von beiden Wasserwerken eingehalten wird, sollen durch das zukünftige Verbundsystem die immer größer werdenden Anforderungen an hochwertiges, gesundes Trinkwasser noch besser erfüllt werden.

Im Hinblick auf PFT unterschreiten die Stadtwerke Essen sogar den Zielwert von 0,0000001 Gramm pro Liter. Der von der Trinkwasserkommission vorgegebene Leitwert, der als lebenslang gesundheitlich unbedenklich angesehen wird, beträgt 0,0000003 Gramm pro Liter. Es werden monatliche Untersuchungen zum Thema PFT durchgeführt, um die hohe Wasserqualität jederzeit zu gewährleisten. Somit steht fest, dass keinerlei Gesundheitsgefährdung besteht. Die Mess-werte veröffentlicht das Unternehmen zudem bereits seit Juni 2006 auf seiner Internetseite.

Wirtschaftlicher Hintergrund

Bereits im Jahr 2002 haben sich die Stadtwerke Essen AG und die GELSENWASSER AG zusammengeschlossen, um die Wasserwerke Essen-Überruhr und Essen-Horst gemein-sam zu betreiben. Im Fokus der Kooperation stehen Gewin-nung, Förderung, Aufbereitung und Bereitstellung von Trink-wasser an der Ruhr in Essen und die entsprechende Liefe-rung an die Gesellschafter. Die Gesellschafter halten jeweils 50 Prozent der Anteile an der Wassergewinnung Essen GmbH (WGE) und haben ihre Wassergewinnungs- und Auf-bereitungsanlagen sowie die Pumpwerke im Ruhrtal in die Gesellschaft mit eingebracht. 

Von dem FDP-Abgeordneten im Deutschen Bundestag wurde die Bundesregierung gefragt, welche Position sie „hinsichtlich der derzeit bestehenden steuerlichen Ungleichbehandlung von privaten und öffentlich-rechtlichen Unternehmen in der Entsorgungswirtschaft“ einnehme. Der Parlamentarische Staatssekretär beim Bundesfinanzminister Karl Diller (SPD) antwortete darauf am 18. Oktober 2007 (Bundestags-Drucksache 16/6744, Seite 12):

„Leistungen der Abfall- und der Abwasserentsorgung, die durch eine juristische Person des öffentlichen Rechts gegenüber dem Bürger erbracht werden, werden als nicht steuerpflichtige hoheitliche Tätigkeit behandelt. Betriebe der privaten Entsorgungswirtschaft, die entsprechende Leistungen im Auftrag der öffentlichen Hand ausführen, werden nicht unmittelbar gegenüber dem Bürger tätig; ihre Leistungen unterliegen als nicht hoheitliche Tätigkeiten der Ertrag- und Umsatzsteuerpflicht. Angesichts dieser nicht vergleichbaren Leistungsbeziehungen sieht die Bundesregierung keine Ungleichbehandlung innerhalb der Entsorgungswirtschaft.“

Auf eine weitere Frage hin verneinte Diller die Zulässigkeit eines ermäßigten Umsatzsteuersatzes für Leistungen der Abwasserentsorgung; eine Ermäßigung sei EU-rechtlich nicht zulässig.

http://dip.bundestag.de/btd/16/067/1606744.pdf