Modell zur Bestimmung toxischer Pestizidbelastungen bei Honigbienen
Mit QSAR-Modellen (quantitativen Struktur-Wirkungsbeziehungs-Modellen) konnte bislang der Einsatz lebender Tiere in Toxizitätsprüfungen deutlich reduziert werden. Ihre Umsetzung erfolgte im Zuge der neuen Richtlinie der Europäischen Kommission zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe (REACH), die den Einsatz von Chemikalien sicherer machen soll. Forscher des Projekts DEMETRA entwickelten ein kombiniertes QSAR-Modell, um die akute Kontakttoxizität bei Honigbienen zu bestimmen. Hierfür kombinierten sie zwei unabhängige QSAR-Modelle, und zwar das PLS-Modell (partial least square) und das künstliche neuronale Netzwerk zu einem Hybridmodell, das in ein Java-Applet integriert wurde und sowohl als unabhängige Version als auch über einen Webserver läuft. Hierfür müssen lediglich die molekularen Eigenschaften des zu untersuchenden neuen Pestizids eingegeben werden. Das kombinierte QSAR-Modell des DEMETRA-Konsortiums verdeutlicht den hohen Stellenwert, den die EU der Suche nach realistischen Alternativen zu Tierversuchen beimisst. Ziel des Projekts war die Entwicklung eines Risikoanalyseverfahrens im Einklang mit der europäischen Richtlinie 91/414. Das Modell soll von Aufsichtsbehörden, Nichtregierungsorganisationen (NRO), Hochschulen und Forschungseinrichtungen genutzt werden, aber auch Unternehmen, die sich für Pflanzenschutz engagieren, können davon profitieren. Durch den Einsatz des kombinierten QSAR-Modells müssen weniger Tiere ungetesteten Substanzen ausgesetzt werden, gleichzeitig lässt sich der Durchsatz der analysierten Substanzen steigern. Bei Toxizitätsanalysen an neuen Substanzen war das Verfahren kostengünstiger und schneller als herkömmliche Tierversuche. Dadurch können zeitnah mögliche Umweltrisiken durch neue Pestizide und Chemikalien identifiziert und somit die Forschung und Entwicklung neuer Pestizide vorangetrieben werden.
