Details
| Originalsprache | Deutsch |
|---|---|
| Qualifikation | Doctor rerum naturalium |
| Gradverleihende Hochschule | |
| Betreut von |
|
| Datum der Verleihung des Grades | 28 Apr. 2023 |
| Erscheinungsort | Hannover |
| Publikationsstatus | Veröffentlicht - 2023 |
Abstract
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Hannover, 2023. 162 S.
Publikation: Qualifikations-/Studienabschlussarbeit › Dissertation
}
TY - BOOK
T1 - Analyse des Transferverhaltens von Americium und Europium in Pflanzen mittels Spektroskopie und Massenspektrometrie
AU - Stadler, Julia
N1 - Dissertation
PY - 2023
Y1 - 2023
N2 - Die ökologischen Folgen der Freisetzung von Radionukliden durch den Reaktorunfall in Tschernobyl 1986 sind noch bis heute spürbar. Unter den vielen emittierten Radionukliden stellt das Americiumisotop Am-241 zum jetzigen Zeitpunkt den dominierenden α-Emitter in der Sperrzone dar und kann von Pflanzen aus kontaminiertem Boden aufgenommen werden. Damit öffnet sich ein Pfad in die menschliche Nahrungskette. Um die Aufnahme auf makroskopischer Ebene zu verstehen, wird Winterroggen (Secale cereale L.) mit Americium und dem chemischen Homolog Europium kontaminiert und Speziesanalysen durchgeführt. Mit einer Kombination aus Lumineszenz-Spektroskopie, Mikroskopie und hochauflösender Massenspektrometrie konnten erste chemische Verbindungen identifiziert werden. Dazu fand die Aufzucht der Pflanzen im flüssigen Nährmedium, der Hoagland-Lösung, statt. Im Hoagland-Medium wurden Veränderungen der Europiumspezies nach Pflanzenkontakt untersucht und die Aufnahme des Eu3+-Ions und von [Eu(H2EDTA)]+ festgestellt. Außerdem zeigten die Ergebnisse die Anwesenheit des Pflanzenexsudats Malat komplexiert mit Europium. Anhand der Lumineszenz-Mikroskopie wurde erstmals die Speziesverteilung von drei Eu-Verbindungen mit organischem und anorganischem Phosphat sowie eine Protein-Spezies bildgebend dargestellt und Akkumulationen in bestimmten Pflanzenregionen sichtbar gemacht. Dazu ergaben Extraktionsexperimente mögliche Eu-Malat, Eu-Citrat und Eu-Aspartat- Verbindungen in der Pflanzenwurzel, welche auf einen Einfluss in den Pflanzenmetabolismus der Mitochondrien hindeuten. Weitere Informationen über die Aufnahme von Europium und Americium in Pflanzen wurde durch Untersuchungen der Auswirkung der Komplexbildner EDTA, Citrat, Malonat und Oxalat nach Zugabe zum Nährmedium erhalten und Spezies in Lösung identifiziert. Die erhaltenen Ergebnisse geben erstmalig Hinweise auf das Verhalten von Europium- und Americiumspezies in Secale cereale L. und weisen auf verschiedene Transportmechanismen in Anwesenheit von organischen Komplexbildnern hin. Einhergehend mit den unterschiedlichen Eigenschaften der identifizierten Komplexe in Bezug auf die Resorption im menschlichen Körper, kann die Toxizität variieren. Dies unterstreicht die wichtige Rolle der Speziesanalyse bei der Gefährdungsbeurteilung von Radionukliden.
AB - Die ökologischen Folgen der Freisetzung von Radionukliden durch den Reaktorunfall in Tschernobyl 1986 sind noch bis heute spürbar. Unter den vielen emittierten Radionukliden stellt das Americiumisotop Am-241 zum jetzigen Zeitpunkt den dominierenden α-Emitter in der Sperrzone dar und kann von Pflanzen aus kontaminiertem Boden aufgenommen werden. Damit öffnet sich ein Pfad in die menschliche Nahrungskette. Um die Aufnahme auf makroskopischer Ebene zu verstehen, wird Winterroggen (Secale cereale L.) mit Americium und dem chemischen Homolog Europium kontaminiert und Speziesanalysen durchgeführt. Mit einer Kombination aus Lumineszenz-Spektroskopie, Mikroskopie und hochauflösender Massenspektrometrie konnten erste chemische Verbindungen identifiziert werden. Dazu fand die Aufzucht der Pflanzen im flüssigen Nährmedium, der Hoagland-Lösung, statt. Im Hoagland-Medium wurden Veränderungen der Europiumspezies nach Pflanzenkontakt untersucht und die Aufnahme des Eu3+-Ions und von [Eu(H2EDTA)]+ festgestellt. Außerdem zeigten die Ergebnisse die Anwesenheit des Pflanzenexsudats Malat komplexiert mit Europium. Anhand der Lumineszenz-Mikroskopie wurde erstmals die Speziesverteilung von drei Eu-Verbindungen mit organischem und anorganischem Phosphat sowie eine Protein-Spezies bildgebend dargestellt und Akkumulationen in bestimmten Pflanzenregionen sichtbar gemacht. Dazu ergaben Extraktionsexperimente mögliche Eu-Malat, Eu-Citrat und Eu-Aspartat- Verbindungen in der Pflanzenwurzel, welche auf einen Einfluss in den Pflanzenmetabolismus der Mitochondrien hindeuten. Weitere Informationen über die Aufnahme von Europium und Americium in Pflanzen wurde durch Untersuchungen der Auswirkung der Komplexbildner EDTA, Citrat, Malonat und Oxalat nach Zugabe zum Nährmedium erhalten und Spezies in Lösung identifiziert. Die erhaltenen Ergebnisse geben erstmalig Hinweise auf das Verhalten von Europium- und Americiumspezies in Secale cereale L. und weisen auf verschiedene Transportmechanismen in Anwesenheit von organischen Komplexbildnern hin. Einhergehend mit den unterschiedlichen Eigenschaften der identifizierten Komplexe in Bezug auf die Resorption im menschlichen Körper, kann die Toxizität variieren. Dies unterstreicht die wichtige Rolle der Speziesanalyse bei der Gefährdungsbeurteilung von Radionukliden.
U2 - 10.15488/13573
DO - 10.15488/13573
M3 - Dissertation
CY - Hannover
ER -