Abteilungen / Binnenfischerei



Prof. Dr. Claudia Wiegand

IGB, Abt.5 Aquakultur und Ökophysiologie

Müggelseedamm 301 und
Humboldt-Universität zu Berli
n
Mat-Nat I, Institut für Biologie
Junior Professur für Biochemisch Molekulare Ökotoxikologie
Luisenstr 53.

Forschungsgebiet:

Physiologische Antworten von Organismen auf Umweltnoxen, insbesondere Cyanotoxine und Huminstoffe

Tel: (030) 64 181 639
Fax: (030) 64 181 682

cwiegand@igb-berlin.de

Foto

Wissenschaftlicher Lebenslauf Lehre
Forschungsthemen  Publikationen
Wissenschaftliche Arbeitsgruppe Workshop und Kongressorganisation

Wissenschaftlicher Lebenslauf
1987 - 1995 Studium der Biologie an der Freien Universität Berlin
1995 Diplom, Freie Universität Berlin, Biologie, Angwandte Zoologie, Prof. P. Götz „harakterisierung und erste Funktionsstudien eines Hämozytenproteins aus Manduca sexta mit Hilfe eines monoklonalen Antikörpers“
1995 - 1996 Praktikum Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei, Berlin, Abt. Binnenfischerei Dr. T. Meinelt
1996- 2000 Doktorandin am Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei, Berlin, Prof. C. Steinberg
2000 Dissertation: ȁVergleichende Teratogenität, Detoxierung und Metabolismus von Atrazin, Trifluoressigsäure und Microcystin-LR in Embryonalstadien des Zebrabärblings (Danio rerio)“
2000 - 2001 Mitarbeiterin am Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnen-fischerei, Berlin, Arbeitsgruppe Detoxierung und Metabolismus, Dr. S. Pflugmacher
2001 - 2002 Mitarbeiterin an der Humboldt Universität zu Berlin, Institut für Biologie, Genetik, Prof. T. Börner
Seit 2003 Juniorprofessur für Biochemisch/Molekulare Ökotoxikologie Humboldt-Universität zu Berlin und Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei

Forschungsthemen

Aquatische Ökosysteme sind durch eine Vielzahl von anthropogen produzierten Substanzen belastet, zusätzlich entfalten biologisch erzeugte Allelochemikalien oder Toxine ihre Wirkung und schließlich sind in der natürlichen Umgebung Wechselwirkungen mit dem allgegenwärtigen gelösten organischen Material, in der Hauptsache Huminstoffe, zu erwarten. In einer anthropogen belasteten Umwelt hängt die Zusammensetzung einer Biozoenose nicht nur von den am Standort vorhandenen ökologischen Nischen ab, (Habitat, Verfügbarkeit von Ressourcen, abiotische Faktoren, u. a.) sondern auch, ob die jeweiligen Spezies ihre ökologische Nische unter der vorhandenen Belastung realisieren können. Physiologische Reaktionen, welche die Schadsubstanzen entgiften, ausschleusen, Schädigungen reparieren oder verhindern, befähigen Organismen, an solchen Standorten nachhaltige Populationen zu entwickeln.

Die physiologischen Antworten von Organismen auf Umweltnoxen werden mit biochemischen und molekularbiologischen Methoden verfolgt, beginnend mit der Aufnahme der Substanz, der hervorgerufenen Veränderung von Enzymaktivitäten und des Proteinpools bis zur dahinter stehenden Geninduktion. Dieser physiologische Aufwand des Organismus ist mit Kosten verbunden, die sich in seiner Fitness (Wachstum, Reproduktion etc) äußern. Ziel der Untersuchungen ist es, mechanistische Hintergründe mit den Konsequenzen für den Organismus zu verknüpfen.

zum Anfang des Dokuments
Lehre
Vorlesung:
Biochemisch/Molekulare Ökotoxikologie, 2 SWS, SoSe

Fachkurs:
Biochemische Ökotoxikologie, Labor- und Freilanduntersuchungen 4 SWS SoSe

Oberseminare:
Methoden der Biochemisch-molekularen Ökotoxikologie 2 SWS,WS

Aktuelle Fragen der Ökotoxikologie 2 SWS WS

Biologische Testverfahren zur Bewertung Umweltgefährdender Substanzen 2 SWS SoSe

Gastaufenthalte:

Ort Zeitraum
University of Córdoba, Argentina November 2007
University of Joensuu, Finnland DAAD August 2004 , August 2005, September 2007
University of Cordoba, Argentina DAAD Proalar Februar 2003
University of Western Sydney, Australia August 2001
Universität Karlsruhe Oktober 1999
Dept. of Biological Sciences, University of Dundee, UK August-September 1999
GSF-Research Center for Environment and Human Health, München Mai 1998
Dept. of Biological Sciences, University of Dundee, UK August und Oktober 1997
Umweltchemie und Ökotoxikologie, Universität Bayreuth August und Oktober 1996

zum Anfang des Dokuments
Publikationen

In press:

Contardo Jara, V., Klingelmann, E. Wiegand, C.. Bioaccumulation of glyphosate and its formulation Roundup Ultra in Lumbriculus variegatus and their effects on biotransformation and antioxidant enzymes. Environmental Pollution

Nimptsch, J., Wiegand, C., Pflugmacher, S. Cyanobacterial Toxin Elimination via Bioaccumulation in aquatic macrophytes – an application of the green liver concept. Environmental Science and Technology.


2008:

Contardo Jara, V. Wiegand, C. (2008). Molecular biomarkers of Dreissena polymorpha for comparison of renatureation success in a stream of former sewage discharge to a nearby semi-natural small river. Environmental Pollution 155, 182-189.

Contardo Jara, V., Wiegand, C. (2008). Biotransformation and antioxidant enzymes of L. variegates as biomarkers of contaminated sediment exposure. Chemosphere 70, 1879-1888.

Honkanen, J.O., Wiegand, C., Kukkonen, J.V.K. (2008). Humic substances modify accumulation but not biotransformation of pyrene in salmon yolk-sac fry. Aquatic Toxicology 86, 239-248.

2007:

Ogunji, J.O., Nimptsch, J., Wiegand, C., Schulz, C. (2007). Evaluation of the influence of housefly maggot meal (magmeal) diets on catalase, glutathione S-transferase and glycogen concentration in the liver of Oreochromis niloticus fingerling. Comparative Biochemistry and Physiology, Part A 147, 942–947.

Vasconcelos, V.M., Wiegand, C., Pflugmacher, S. (2007). Dynamics of glutathione-S-transferases in Mytilus galloprovincialis exposed to toxic Microcystis aeruginosa cells, extracts and pure toxins. Toxicon 50, 740-745.

Wiegand, C., Akkanen, J., Pehkonen, S., Kukkonen (2007). Bioaccumulation and energy costs of detoxication and antioxidative enzymes of Lumbriculus variegatus, treated with paraquat and dissolved organic matter. Chemosphere 66 558–566.

2006:

Metcalf, J.S., Morrison, L.F., Krienitz, L., Ballot, A., Krause, E., Kotut, K., Pütz, S., Wiegand, C., Pflugmacher, S., Codd, G.A. (2006): Analysis of the cyanotoxins anatoxin-a and microcystins in Lesser Flamingo feathers. Toxicological & Environmental Chemistry, 88, 159–167.

Cazenave J., Bistoni M.D.L.A., Zwirnmann E., Wunderlin D.A., Wiegand C. (2006). Attenuating effects of natural organic matter on microcystin toxicity in zebra fish (Danio rerio) embryos - Benefits and costs of microcystin detoxication Environmental Toxicology 21, 22-32.

Dittmann, E., Wiegand, C. (2006). Cyanobacterial toxins – occurence, biosynthesis and impact on human affairs. Review. Molecular Nutrition and Food Research 50, 7-17.

2005:

Cazenave, J., Wunderlin, D.A., Bistoni, M.D.L., Ame, M.V., Krause, E., Pflugmacher, S., Wiegand, C. (2005). Uptake, tissue distribution and accumulation of microcystin-RR in Corydoras paleatus, Jenynsia multidentata and Odontesthes bonariensis - A field and laboratory study. Aquatic Toxicology 75, 178-190.

Pflugmacher, S., Wiegand, C., Werner, S., Schröder, H., Kankaanpää, H. (2005). Activity and substrate specificity of cytosolic and microsomal glutathione S-transferase in Australian black tiger prawns (Penaeus monodon) after exposure to cyanobacterial toxins. Environmental Toxicology 20 (Sp. Iss), 301-307.

Wiegand, C., Pflugmacher, S. (2005). Ecotoxicological effects of selected cyanobacterial secondary metabolites. A short review. TOXICOLOGY AND APPLIED PHARMACOLOGY 203 201-218.

Ballot, A., Krienitz, L., Kotut, K., Wiegand, C., Pflugmacher, S. (2005). Cyanobacteria and cyanobacterial toxins in the alkaline crater Lakes Sonachi and Simbi, Kenya. HARMFUL ALGAE 4, 139-150.

2004:

Nogueira, ICG, Pereira, P., Dias, E., Pflugmacher, S., Wiegand, C., Franca, S., Vasconcelos, VM. (2004). Accumulation of Paralytic Shellfish Toxins (PST) from the cyanobacterium Aphanizomenon issatschenkoi by the cladoceran Daphnia magna. TOXICON 44, 773-780.

Nogueira, ICG, Saker ML., Pflugmacher, S., Wiegand, C., Vasconcelos, VM. (2004). Toxicity of the cyanobacterium Cylindrospermopsis raciborskii to Daphnia magna. ENVIRONMENTAL TOXICOLOGY 19, 453-459.

Ballot, A., Krienitz, L., Kotut, K., Wiegand, C., Metcalf, JS, Codd, GA, Pflugmacher, S. (2004). Cyanobacteria and cyanobacterial toxins in three alkaline rift valley lakes of Kenya - Lakes Bogoria, Nakuru and Elmenteita. JOURNAL OF PLANKTON RESEARCH 26, 925-935.

Meems N, Steinberg CEW, Wiegand C. (2004). Direct and Interacting Toxicological Effects on the Waterflea (Daphnia magna) by Natural Organic Matter, Synthetic Humic Substances and Cypermethrin. SIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT, 319, 123-136.

Timofeyev MA, Wiegand C, Burnison BK, Shatilina ZM, Pflugmacher S, Steinberg CEW. (2004). Impact of natural organic matter (NOM) on freshwater amphipods. SIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT, 319, 115-121.

Gehringer, MM, Shephard, EG, Downing, TG, Wiegand, C, Neilan, BA. (2004). An investigation into the detoxification of microcystin-LR by the glutathione pathway in Balb/c mice. JOURNAL OF BIOCHEMISTRY AND CELL BIOLOGY, 36, 931-941.

2003:

Codd GA, Metcalf JS, Morrison LF, Krienitz L, Ballot A, Pflugmacher S, Wiegand C, Kotut K. : Susceptibility of flamingos to cyanobacterial toxins via feeding VETERINARY RECORD 152 (23): 722-723 2003

Ballot A, Pflugmacher S, Wiegand C, Kotut K, Krienitz L : Cyanobacterial toxins in Lake Baringo, Kenya
LIMNOLOGICA 33 (1): 2-9 2003

Steinberg CEW, Paul A, Pflugmacher S, Meinelt T, Klocking R, Wiegand C : Pure humic substances have the potential to act as xenobiotic chemicals - A review FRESENIUS ENVIRONMENTAL BULLETIN 12 (5): 391-401 2003

Krienitz L, Ballot A, Kotut K, Wiegand C, Putz S, Metcalf JS, Codd GA, Pflugmacher S: Contribution of hot spring cyanobacteria to the mysterious deaths of Lesser Flamingos at Lake Bogoria, Kenya FEMS MICROBIOLOGY ECOLOGY 43 (2): 141-148 2003

Beattie KA, Ressler J, Wiegand C, Krause E, Codd GA, Steinberg CEW, Pflugmacher S: Comparative effects and metabolism of two microcystins and nodularin in the brine shrimp Artemia salina AQUATIC TOXICOLOGY 62 (3): 219-226 2003

2002:

Krienitz L, Ballot A, Wiegand C, Kotut K, Codd GA, Pflugmacher S: Cyanotoxin-producing bloom of Anabaena flos-aquae, Anabaena discoidea and Microcystis aeruginosa (Cyanobacteria) in Nyanza Gulf of Lake Victoria, Kenya JOURNAL OF APPLIED BOTANY-ANGEWANDTE BOTANIK 76 (5-6): 179-183 2002

Best J.H., Pflugmacher S., Wiegand C., Eddy F.B., Metcalf J.S. and Codd G.A.: Effects of enteric bacterial and cyanobacterial lipopolysaccharide, and of microcystin-LR, on glutathione S-transferase activities in zebra fish (Danio rerio). Aquatic Toxicology 60 (3-4), 223-227 2002.

Wiegand, C., Peuthert, A., Pflugmacher, S. & Carmeli, S. (2002): Effects of Microcin SF608 and Microcystin-LR, two Cyanotoxins, produced by Microcystis sp. on aquatic organisms. Environmental Toxicology 17 (4) 400-406.

2001:

Pietsch C, Wiegand C, Ame MV, Nicklisch A, Wunderlin D, Pflugmacher S: The effects of a cyanobacterial crude extract on different aquatic organisms: Evidence for cyanobacterial toxin modulating factors ENVIRONMENTAL TOXICOLOGY 16 (6): 535-542 2001

Pflugmacher S, Wiegand C, Beattie KA, Krause E, Steinberg CEW, Codd GA: Uptake, effects, and metabolism of cyanobacterial toxins in the emergent reed plant Phragmites australis (cav.) trin. ex steud. ENVIRONMENTAL TOXICOLOGY AND CHEMISTRY 20 (4): 846-852 2001

Wiegand C, Krause E, Steinberg C, Pflugmacher S : Toxicokinetics of atrazine in embryos of the zebrafish (Danio rerio) ECOTOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL SAFETY 49 (3): 199-205 2001

2000:

Wiegand C, Levin D, Gillespie JP, Willott E, Kanost MR, Trenczek T : Monoclonal antibody MS13 identifies a plasmatocyte membrane protein and inhibits encapsulation and spreading reactions of Manduca sexta hemocytes ARCHIVES OF INSECT BIOCHEMISTRY AND PHYSIOLOGY 45 (3): 95-108 2000

Wiegand C, Pflugmacher S, Oberemm A, Steinberg C : Activity development of selected detoxication enzymes during the ontogenesis of the zebrafish (Danio rerio) INTERNATIONAL REVIEW OF HYDROBIOLOGY 85 (4): 413-422 2000

Wiegand C, Pflugmacher S, Giese M, Frank H, Steinberg C: Uptake, toxicity, and effects on detoxication enzymes of atrazine and trifluoroacetate in embryos of zebrafish ECOTOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL SAFETY 45 (2): 122-131 2000

1999:

Wiegand C, Pflugmacher S, Oberemm A, Meems N, Beattie KA, Steinberg CEW, Codd GA: Uptake and effects of microcystin-LR on detoxication enzymes of early life stages of the zebra fish (Danio rerio) ENVIRONMENTAL TOXICOLOGY 14 (1): 89-95 1999

1998:

Pflugmacher S, Wiegand C, Beattie KA, Codd GA, Steinberg CEW : Uptake of the cyanobacterial hepatotoxin microcystin-LR by aquatic macrophytes JOURNAL OF APPLIED BOTANY-ANGEWANDTE BOTANIK 72 (5-6): 228-232 1998

Pflugmacher S, Wiegand C, Oberemm A, Beattie KA, Krause E, Codd GA, Steinberg CEW Identification of an enzymatically formed glutathione conjugate of the cyanobacterial hepatotoxin microcystin-LR: the first step of detoxication BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-GENERAL SUBJECTS 1425 (3): 527-533 1998


Buchkapitel:

Wilfried Endlicher, Marcel Langner, Markus Hesse, Harald A. Mieg, Ingo Kowarik, Patrick Hostert, Elmar Kulke, Gunnar Nützmann, Marlies Schulz, Elke van der Meer, Gerd Wessolek, Claudia Wiegand (2007): Urban Ecology - Definitions and Concepts. In: Langner, M. & W. Endlicher (eds.): Shrinking Cities: Effects on Urban Ecology and Challenges for Urban Development. Peter Lang Verlag. Frankfurt: 1-15.

Wiegand C, Meems N, Timoveyev M, Steinberg CEW, Pflugmacher S.: More Evidence for Humic Substances acting as Biogeochemicals on Organisms In: Humic Substances: Nature's Most Versatile Materials, (EA Ghabbour, G Davies, eds) Taylor and Francis, Inc. New York. 2004, pp 349-362.

Steinberg, C.E.W., Pflugmacher, S., Wiegand, C., Paul, A., Höss, S., Haitzer, M. (2002): Die vernachlässigte ökologische Regulation in Binnengewässern: Direkte und indirekte Interaktionen von Huminstoffen mit Organismen. In: FRÄNZLE O., MÜLLER F., SCHRÖDER, W. (Hrsg.) Handbuch der Umweltwissenschaften. Ecomed, Landsberg.

Wiegand, C., Pflugmacher, S. (2001): Effects of microcystin-LR on detoxication enzymes. In: In: Cyanotoxins - Occurence, Effects, Controlling Factors. (Hrsg. I. Chorus)

Wiegand, C., Pflugmacher, S. (2001): Uptake of microcystin-LR in aquatic organisms. In: Cyanotoxins - Occurence, Effects, Controlling Factors. (Hrsg. I. Chorus)

Pflugmacher, S., Wiegand, C., Oberemm, A. (2001): Metabolism of microcystin-LR in aquatic organisms. In: Cyanotoxins - Occurence, Effects, Controlling Factors. (Hrsg. I. Chorus)

Pflugmacher, S., Wiegand, C., Steinberg, C.E.W. (2001): Cyanotoxine - Aufnahme, Effekte und Detoxierung in aquatischen Organismen, Kapitel 2.4.1. In: Ökologie und Schutz von Seen. Dokulil, M., Hamm, A. & Kohl, J.G. (Hrsg). UTB (Verlag Universität, Wien).

Sonstige:

Pflugmacher, S., Ame, V., Wiegand, C., Steinberg, C.E.W. (2001): Cyanobacterial toxins and endotoxins - their origin and their ecophysiological effects in aquatic organisms. Wasser & Boden, 53, 15-20.

zum Anfang des Dokuments

Workshop und Kongressorganisation
BMBF-Project-Workshop, Hefei, PR China: Minimization of the Eutrophication of Lake Chao, Anhui Province PR China, 17.-19. 01. 2006.

DGL- Jahrestagung 2004, Session: Huminstoffe, ökologische Steuergrößen? Potsdam, 20.-24. 09. 2004

SETAC-Europe German Language Branch (SETAC-GLB) Ökotoxikologie und Ökologie in Ballungsräumen, global denken - lokal handeln. Berlin 10-11 9. 2001

Huminstoff-Workshop (IGB intern): Huminstoffe und DOM als Gewässermetrices, Struktur und Öko(toxiko)logische Relevanz. 1. September 2003

Wissenschaftliche Arbeitsgruppe 
PD Dr. Stephan Pflugmacher Biogeochemische Regulationsprozesse im aquatischen Ökosystem

Dr. Valeska Contardo Jara

Pharmazeutika im aquatischen Ökosystem - Effekte auf Invertebraten
Dr. Jorge Nimptsch Biochemische Ökotoxikologie aquatischer Makrophyten
Dipl. Biol. Vanessa Burmester

MSc Dao Than Son

MSc Rafael Ortiz-Rodriguez

Elisabeth Bauersfeld

T.A. Viola Viehman

Gastwissenschaftler
Dr. Daniel Wunderlin University of Cordoba, Argentina September 2006, DAAD-Proalar
Dr. Valeria Amé University of Cordoba, Argentina Mai-Juli 2006, DAAD-Proalar
Dr. Jani Honkanen University of Joensuu, Finnland Mai 2005, DAAD
Dr. Jarkko Akkanen University of Joensuu, Finnland Mai 2004, DAAD
Prof. Jussi Kukkonen University of Joensuu, Finnland März 2004 und Oktober 2005, DAAD
Jimena Cazenave University of Cordoba, Argentina Juli-September 2003, DAAD-Proalar
Laufende Doktorarbeiten
Vanessa Burmester Sensitivitätsunterschiede in limnischen Organismen gegenüber cyanobakteriellen Toxinen. September 2008
Dao Than Son Toxicity of cyanobacteria from Tri An reservoir, Vietnam.
Seit 2005
Rafael Ortiz-Rodriguez Enzymatic Mechanisms of Cyanobacterial Toxin tolerance transfer to offspring in the cladoceran Daphnia magna
April 2008
Abgeschlossene Doktorarbeiten
Dr. Jorge Nimptsch Aufbau einer Biotestbatterie mit Myriophyllum quitense zur Beurteilung der Schadstoffexposition von Fliessgewässern in Cordoba (Argentinen und Berlin Deutschland).
gefördert von der Friedrich-Ebert Stiftung

November 2005

Dr. Valeska Contardo Jara Einfluss veränderter Wassereintragspfade auf aquatische Organismen anhand ökotoxikologischer Kenngrößen DFG-Graduiertenkolleg 780 Stadtökologische Perspektiven.
Dr. Kerstin Greulich Einfluss von Agrarpestiziden auf die Rotbauchunke im Berliner-Brandenburger Raum gefördert von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt

November 2003

Abgeschlossene Diplomarbeiten
Anne Behrend Veränderung der Proteinexpression in Daphnia magna durch cynaobakterielle Metabolite

IGB und Humboldt Universität zu Berlin,
Februar 2006

Antje Jarosch Sauerstoff-Stress durch Cyanobakterien in Daphnia magna: Vergleich der enzymatischen Reaktionen mit deren Regulation auf Genebene

IGB und Humboldt Universität zu Berlin,
März 2006

Anja Peuthert Einfluss von Cyanobakterien und deren Toxine auf den Glutathion-Zyklus der Zebramuschel, Dreissena polymorpha Humboldt-Universität zu Berlin, 2004
Phillipp Hillmeister Aufnahme und Detoxierung von bakteriellen Lipoproteinen in Macrophagen. Humboldt-Universität zu Berlin und Max-Planck Institut für Immunbiologie, Berlin. 2003
Constanze Pietsch Effekte von Huminstoffen finnischer und canadischer Herkunft direkt und in Kombination mit dem Herbizid Isoprotureon auf biologische Endpunkte in Ceratophyllum demersum), betreut von PD Dr. Stephan Pflugmacher. Humboldt-Universität zu Berlin und Institut für Gewässerökologie und Binnnfischerei, Berlin, März 2003
Nanke Meems Einfluss von Huminstoffen direkt und in Kombination mit dem Insektizid Cypermethrin auf Detoxierungs- und antioxidative Enzyme des großen Wasserflohs, Daphnia magna. Humboldt-Universität zu Berlin, 2002
Ulrike Höfs Isolierung und Charakterisierung des Microcystin-LR umsetztenden Isoenzyms der Glutathion S-Transferase des Zebrabärblings. Technische Universität Berlin, 2000
Studienjahresarbeiten
Elisabeth Bauersfeld Einsatz von Zebramuscheln (Dreissena polymorpha) als Bioindikator zur Bewertung der Reinigungsleistung, insbesondere durch Ozonisierung der Abwasserreinigungsanlage (ARA) Wüeri, Schweiz.
Seit 2008
Hiu Ling Yeo Characterization of PCB52 induced GST- and UTG genes in the Nematode Caenorhabditis elegans by RNA interference; betreut durch Dr. R. Menzel, IGB und Humboldt Universität zu Berlin, September 2005.
Antje Jarosch Sauerstoff-Stress- Enzyme in Daphnia magna unter dem Einfluss des Herbizids Paraquat 1. 11. 2003-30.04.2004
Anne Behrend Untersuchung ausgewählter detoxierender Enzyme in Dikkerogammerus vilosus entlang des urbanen Gradienten der Stadtspree (15.12.2003-28.06.2004)


zum Anfang des Dokuments



© IGB 9/10/2008