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Toxicity of ethylene combustion condensates is directly proportional to their carbon content

Stojicic, Nevena und Baumstark-Khan, Christa und Hellweg, Christine E. und Grotheer, Horst-Henning und Reitz, Günther und Kolanus, Waldemar und Hemmersbach, Ruth (2010) Toxicity of ethylene combustion condensates is directly proportional to their carbon content. Toxicology, 269 (1), Seiten 35-40. Elsevier Ireland. DOI: 10.1016/j.tox.2010.01.004. ISSN 0300-483X.

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Kurzfassung

Numerous epidemiological studies have shown a strong link between air pollution and human morbidity and mortality. Combustion sources are most significant contributors to the urban air pollution. So far, toxicological research has focused predominantly on combustion generated particulate matter, thereby neglecting chemical complexity of combustion exhausts. The aim of this study was to assess toxic potential of ethylene combustion condensates, containing both particulate and gaseous combustion by-products, by means of a recombinant bacterial assay called the SWITCH (Salmonella Weighting of Induced Toxicity (Genotoxicity) and Cytotoxicity for Human Health) test. Thereby, the suitability of total organic carbon (TOC) as a parameter for toxicity assessment was also investigated. Ethylene was combusted in a low-pressure burner under controlled laboratory conditions by only varying the carbon/ oxygen ratio (C/O = 0.63–0.93). Ethylene combustion condensates were generated by drawing 10 l of combustion exhaust at constant flow rate (0.4 l/min) and collecting it in condensated form in glass bottles cooled by liquid nitrogen. Genotoxic and cytotoxic potency of combustion condensates was analyzed with the SWITCH test, based on sequential measurements of luminescence, absorbance and fluorescence outputs of treated bacterial cultures. Our results show correlation between TOC content of combustion condensates and their genotoxicity/cytotoxicity. Moreover, combustion condensates of same TOC concentration exert the same toxic effect regardless of the used C/O ratios during their generation. Our results revealed that toxicologically relevant component(s) of the ethylene combustion exhausts is/are being produced during highly, mildly and non-sooting combustion conditions, only in different proportions. Thereby, total organic carbon proved to be a suitable parameter for the assessment of the toxicity of combustion condensates.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Toxicity of ethylene combustion condensates is directly proportional to their carbon content
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Stojicic, Nevena NICHT SPEZIFIZIERT
Baumstark-Khan, Christa NICHT SPEZIFIZIERT
Hellweg, Christine E. NICHT SPEZIFIZIERT
Grotheer, Horst-Henning NICHT SPEZIFIZIERT
Reitz, Günther NICHT SPEZIFIZIERT
Kolanus, Waldemar Life and Medical Sciences (LIMES) Institute, University of Bonn, Karlrobert-Kreiten-Straße 13, 53115 Bonn, Germany
Hemmersbach, Ruth NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2010
Erschienen in:Toxicology
Referierte Publikation:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:269
DOI :10.1016/j.tox.2010.01.004
Seitenbereich:Seiten 35-40
Verlag:Elsevier Ireland
ISSN:0300-483X
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Air pollution, Combustion condensates, Ethylene flame, Total organic carbon, SWITCH test, Toxicity
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr, Verkehr und Weltraum (alt)
HGF - Programm:Verkehr, Weltraum (alt)
HGF - Programmthema:V UR - Schonung von Umwelt und Ressourcen (alt), W FR - Forschung unter Weltraumbedingungen (alt)
DLR - Schwerpunkt:Verkehr, Weltraum
DLR - Forschungsgebiet:V UR - Schonung von Umwelt und Ressourcen, W FR - Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):V - Partikelentstehung im Verbrennungsprozess (alt), W - Vorhaben Strahlenbiologie (alt)
Standort: Köln-Porz , Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Verbrennungstechnik > Chemische Kinetik
Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Biomedizinisches Wissenschafts-Unterstützungszentrum
Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Strahlenbiologie
Hinterlegt von: Kerstin Kopp
Hinterlegt am:08 Mär 2010 09:29
Letzte Änderung:04 Apr 2013 16:21

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