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Plastik in Böden
(2017)
Non-invasive Cereal Analysis by GC-MS detection of Trichodiene as a Volatile Mycotoxin Biomarker
(2018)
Due to the increasing consumption of cereals worldwide, the monitoring of growth, storage and processing is becoming more and more crucial. Particularly when stored, infested grains breed fungal clusters (“hot spots”) in which mycotoxins greatly exceed allowed maximum levels. Because of their unpredictable presence, current sample drawing and procedures for mycotoxin analysis represent a complex challenge for operators, involving invasive and cost intensive steps.
Therefore, new time- and labour-saving mycotoxin control methods including sampling and analysis steps are needed. A possible approach is the non-invasive analysis of the homogeneous gas phase above the crops, instead of analyzing random samples. However, this procedure requires microbial volatile organic compounds (MVOC´s) being released by the samples and representing the present mycotoxins. Previous investigations revealed trichodiene to be a precursor in trichothecenes biosynthesis – one of the largest mycotoxin groups with over 180 compounds. Due to its non-functionalized sesquiterpene structure, trichodiene has already been quantified using Headspace GC-MS methods (for instance). Thereby, it can possibly be used as a biomarker for trichothecene contamination in foodstuff.
However, further investigations are necessary. The correlation between trichodiene concentration in the gas phase and trichothecenes mass fraction in the sample must be examined closely to draw conclusions about the exact trichothecene content within samples. Realizing this idea, would widely extend the applicability of trichodiene and enormously simplify trichothecene quantification. Hence, this first step of an ongoing study aims to develop a laboratory reference method using trichodiene as volatile biomarker to quantify trichothecenes in cereals. Static headspace and SPME-enrichment coupled to gas chromatography with mass spectrometry (GC-MS) were employed. In a second step, this reference method is intended to validate new approaches for fast on-site screening of trichodiene in cereals.
Warfarin als ein Vertreter der NSO-Hetereozyklen, ist seit den 1950er Jahren einer der bekanntesten Gerinnungshemmer. Beim Menschen wird es bis heute zur Vorbeugung von Thrombose und der Behandlung von Vorhofflimmern und Arrhythmie eingesetzt. Doch schon einige Jahre vor der FDA Zulassung als Medikament wurde es zur Bekämpfung von Nagetieren eingesetzt. Bis heute wurde es nur teilweise durch weitaus wirksamere antikoagulante Rodentizide (ARs) der zweiten Generation, sogenannte Superwarfarine, ersetzt. In der Fachliteratur finden sich zahlreiche Beispiele für sekundäre und tertiäre Vergiftung mit ARs bei Wildtieren und anderen Nichtzieltieren. Bisher ist relativ wenig über die Bioakkumulation, Persistenz und Toxizität von ARs und deren Transformationsprodukten (TPs) in der terrestrischen und aquatischen Umwelt, sowie der Nahrungskette bekannt.
Um Einblicke in mögliche Transformations- und Abbauprozesse von Warfarin zu erhalten und um Umwelteinflüsse zu simulieren, wurde es in einer elektrochemischen Reaktorzelle oxidativ umgesetzt und mittels Massenspektrometrie analysiert. Hinsichtlich der Wasseraufbereitung in Kläranlagen wurden technisch relevante Simulationsverfahren wie Chlorung, UV-Bestrahlung und Ozonung angewendet um potentielle Eliminierungswege aufzuklären. Gebildete Transformationsprodukte wurden daher mittels unterschiedlicher chromatografischer Verfahren getrennt, massenspektrometrisch analysiert und verglichen.