Diplom- & Masterarbeiten
Studien zur Wechselwirkung von Pflanzenzellen mit Uran(VI) und Europium(III) und zur stressinduzierten Metabolitfreisetzung
Jenny Jessat
Dr. Susanne Sachs, Dr. Henry Moll
Biogeochemie
TU Dresden
Kurzbeschreibung:
Aus radioökologischer Sicht ist das Verständnis der Wechselwirkung von Radionukliden mit Pflanzen sowohl in Hinblick auf die Bodensanierung radioaktiv belasteter Flächen wie etwa Hinterlassenschaften des ehemaligen Uranerzbergbaus als auch für die Sicherheitsbeurteilung von Endlagern für radioaktive Abfälle wichtig. Die Mechanismen, die hinter der Wechselwirkung von Radionukliden mit Pflanzen stehen, sind dabei nicht vollständig verstanden und häufig erfolgt nur eine Beschreibung der Radionuklidaufnahme in die Pflanze mittels Transferfaktoren.
Um die Wechselwirkungen von Radionukliden mit Pflanzen besser zu verstehen, werden Untersuchungen zur Interaktion von Uran(VI) und Europium(III) (Analogon für dreiwertige Actinide) mit Brassica napus-Suspensionszellkulturen durchgeführt. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich dabei aufbauend auf vorangegangenen Untersuchungen insbesondere mit der Isolierung und Charakterisierung von Pflanzenzellmetaboliten, die von den Pflanzenzellen als Stressreaktion auf die Schwermetall- bzw. Radionuklidbelastung gebildet und in das umgebende Medium abgegeben werden. Die Schwermetallaufnahme der Zellen wird mittels ICP-MS quantifiziert und mit der Zellvitalität korreliert. Die Isolierung und Anreicherung der Metabolite aus den Nährmedien erfolgt mittels Festphasenextraktion. Die erhaltenen Eluate werden mittels HPLC und Massenspektrometrie charakterisiert. Zudem wird die Tieftemperatur-TRLFS als spektroskopische Methode zur Speziationsbestimmung herangezogen, um mögliche U(VI)- und Eu(III)-Metabolit-Spezies unter Zuhilfenahme von Modellverbindungen zu identifizieren.
Die Arbeit ist Teil des Projekts "Trans-LARA" (Transport- und Transferverhalten langlebiger Radionuklide entlang der kausalen Kette Grundwasser – Boden – Oberfläche – Pflanze unter Berücksichtigung langfristiger klimatischer Veränderungen), welches vom Bundesministerium für Bildung und Forschung unter dem Förderkennzeichen 02NUK051B gefördert wird.
