Onderzoek Gudrun De Boeck

Abstract

Cyprus is een hotspot van de klimaatcrisis waarvan de gevolgen lokaal intenser en moeilijker te beheersen zijn. De klimaatverandering in de Oostelijke regio van het Middellandse Zeegebied, het Midden-Oosten en Noord-Afrika (EMMENA) is daarom het onderwerp geweest van uitgebreid onderzoek. Dit onderzoek ging echter niet op voldoende wijze in op de maatschappelijke aspecten van klimaatverandering in de EMMENA-regio die onder het veld Duurzame Ontwikkeling (SD) vallen. Hoewel UCY zeer actief is op relevante onderzoeksgebieden van duurzame ontwikkeling en in het bijzonder water, hernieuwbare energie en oceanografie, is het UCY er niet in geslaagd de sociaal-economische aspecten van onderzoek naar duurzame ontwikkeling aan te pakken. Het wordt in het SD-onderzoek eerder gefragmenteerd gepositioneerd door onderzoeksteams te betrekken bij relevante projecten en ondernemingen, maar niet op een gecoördineerde manier, waardoor belangrijke onderzoeksonderwerpen momenteel sporadisch en zonder samenhang worden aangepakt. Deze kloof beperkt zich niet tot aan klimaatverandering gerelateerde terreinen, maar ook tot andere aspecten van duurzame ontwikkeling, zoals gendergelijkheid, innovatierecht, wetenschapsdiplomatie en economische ontwikkeling, armoedebestrijding en inkomensongelijkheid. Het TWIN2SUSTAIN-project heeft tot doel deze leemte in dit cruciale onderzoeksgebied aan te pakken door een partnerschap te faciliteren met twee geavanceerde partners op het gebied van duurzame ontwikkeling, UNU-MERIT en UANTWERP, om in een multidisciplinaire context alle gerelateerde onderzoeksactiviteiten aan de Universiteit van Brussel te bevorderen en te consolideren. Cyprus (UCY), met nadruk op de sociaal-economische aspecten van SD. Deze visie zal worden gerealiseerd door het aanvragen van een Horizon Europe/Twinning-subsidie, in samenwerking en onder auspiciën van de Onderzoeks- en Innovatiedienst van UCY en met veel verschillende academische afdelingen en onderzoekseenheden van UCY. Door UCY te koppelen aan deze internationaal toonaangevende partners op het gebied van SD, zal TWIN2SUSTAIN uitmuntend onderzoek en de internationale zichtbaarheid van UCY stimuleren, terwijl de netwerkefficiëntie en innovatie op dit groeiende en zeer belangrijke gebied worden verbeterd.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Cools Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Sinds 1970 zijn de populaties van oceanische haaien en roggen met 71% afgenomen en wordt 59% van de met rif geassocieerde haaien- en roggensoorten nu met uitsterven bedreigd. Het aantal haaien op 19% van de riffen is verdwenen en de meest voorkomende soorten rifhaaien hebben wereldwijd een achteruitgang van 60 tot 73% ervaren. Omdat haaien gedurende hun hele leven met zoveel antropogene en omgevingsstressoren te maken krijgen, is een gedetailleerd onderzoek naar hun fysiologische reactie op stress van cruciaal belang, vooral gezien het feit dat veel van deze stressoren de komende decennia zowel in frequentie als in ernst zullen toenemen. Gerichte onderzoeken naar de fysiologische stressreactie bij haaien zijn echter zeldzaam, ook al is een diepgaande kennis van de stressreactie bij haaien cruciaal om toekomstige inspanningen voor natuurbehoud te informeren en te verfijnen. Hoewel de hypothalamus-hypofyse-interrenale (HPI)-as, de route die de chronische fase van de stressreactie bij vissen in het algemeen bemiddelt, een evolutionair geconserveerd neuro-endocrien systeem lijkt te zijn, zijn er belangrijke fysiologische verschillen tussen haaien en de goed bestudeerde beenvissen verhinderen dat de theorie van de teleost-stress rechtstreeks op haaien wordt toegepast. Haaien worden gekenmerkt door een uniek dominant stresshormoon 1α-hydroxycorticosteron of 1α-OHB (in tegenstelling tot cortisol en corticosteron dat algemeen wordt begrepen bij gewervelde dieren) en een hoge afhankelijkheid van ketonlichamen en aminozuren als oxidatieve brandstoffen in hart- en skeletspierweefsel. Een duidelijk begrip van de primaire (endocriene) reactie op stress ontbreekt momenteel vanwege de moeilijkheid om hun unieke dominante corticosteroïde 1α-OHB te synthetiseren voor gebruik als standaard bij metingen. Het vinden van alternatieve indicatoren voor stress is van het allergrootste belang om managementbeslissingen en natuurbehoudsstrategieën te onderbouwen. Daarom zijn we van plan om de hartslag te meten en hartslagpatronen te analyseren door middel van een elektrocardiogram (ECG of EKG) via kleine geïmplanteerde hartslagmeters voor en tijdens een jacht- en/of opsluitingsstress. Dit zou ons een uniek inzicht geven in de cardio-respiratoire stressreactie van haaien, waarvan we ontdekten dat deze alleen mogelijk is door metingen bij ongestoorde, vrij rondlopende haaien. Net als bij mensen verwachten we namelijk een toenemende hartslag en mogelijke aritmieën. Omdat de effecten van de houdstress vóór de start van mijn promotieonderzoek werden onderschat, is dit een nieuwe onderzoekslijn die het gebruik van de veelbelovende biochemische aminozuurstressindicatoren zou kunnen valideren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De gemeenschappelijke noemer van het European Duckweed Network is eendenkroos of Lemnaceae. Deze kleine waterplanten zijn niet alleen 's werelds snelst groeiende bloeiende planten, ze kunnen ook een aanzienlijke hoeveelheid eiwitten per hectare produceren, aanzienlijk meer dan conventionele eiwithoudende gewassen. Bovendien nemen ze voedingsstoffen, zware metalen en nucleaire verontreinigingen uit zwaar vervuild afvalwater op. Dit zijn allemaal eigenschappen die eendenkroos zeer geschikt maken om Europese en wereldwijde uitdagingen aan te gaan, zoals de productie van voedsel en diervoeder, bioremediatie of zelfs combinaties van beide. Zo kan eendenkroos een belangrijk onderdeel zijn van een circulaire oplossing voor de huidige duurzaamheidscrisis, bijvoorbeeld door eendenkroos te kweken op varkensmestafval en het vervolgens te gebruiken als varkensvoer. Het Europese Eendenkroosnetwerk brengt belangrijke onderzoek experts samen uit verschillende gebieden, zoals landbouw, genomica, fysiologie, ruimteonderzoek en nucleaire wetenschap, en maakt kennisoverdracht mogelijk over pilot- en grootschalig onderzoek naar de kweek van eendenkroos. Ondanks de verschillen in achtergrond, hebben alle netwerkpartners een gemeenschappelijk doel: het ontwikkelen van de eendenkrooskweek voor een duurzamere toekomst. De partners erkennen ook dat open communicatie en kennisuitwisseling noodzakelijk is om dit te bereiken. Op deze manier kunnen gemeenschappelijke uitdagingen, zoals het optimaliseren van oogsttechnieken, verbeterde gewasbescherming (tegen algen, zwarte waterlelie bladluizen en pythium), en verminderde stress bij planten (nutriënten onevenwichtigheden, en klimatologische omstandigheden) worden opgelost.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Groffen Thimo
• Co-promotor: Schoelynck Jonas

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Jaren van overexploitatie en habitatdegradatie hebben een grote voetafdruk nagelaten op haaien waardoor een derde van alle soorten met uitsterven wordt bedreigd. Om conservatie inspanningen doeltreffend te kunnen sturen, is een goede kennis over hun fysiologie, ecologie en gedrag dringend nodig. Een belangrijke leemte in het onderzoek naar stressfysiologie van haaien die bijzondere aandacht vereist, zijn de effecten van antropogene stressoren. De zoektocht naar biomarkers voor chronische stress in haaien blijkt echter uitdagend vanwege hun unieke stresshormoon, 1?-hydroxycorticosteron (1?-OHB). Omdat de rol van 1?-OHB in haaien nog onzeker is, zal ik in het voorgestelde project de bruikbaarheid van 1?-OHB als indicator voor chronische stress in haaien experimenteel bepalen. Daarnaast zal ik met behulp van metabolomics voor het eerst het volledige metabole profiel van haaien in kaart brengen om potentiële biomarkers te identificeren die kunnen worden toegevoegd aan de fysiologische toolbox voor conservatie. Bijzondere nadruk zal worden gelegd op ketonen en aminozuren (waarvan haaien sterk afhankelijk zijn als oxidatieve brandstoffen) en schildklierhormonen, alsook op de fitnesskosten van chronische stress. Door de stressrespons te bestuderen op cellulair en moleculair niveau (bv. bloedchemie, metabolieten) tot op het niveau van het hele organisme (bv. aërobe prestaties, gedrag) zal dit project een nieuw en breed beeld geven van de effecten van chronische stress in haaien.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Mandaathouder: Debaere Shamil

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De snelle groei van offshore windenergie in Europa vereist de bouw van energie-eilanden, wat extra druk zal uitoefenen op het mariene milieu. Om deze druk te verlichten wordt bij de aanleg van deze eilanden nagedacht over een natuurinclusief ontwerp. Onderzoek in kust- en offshore mariene milieus heeft de baten van natuurinclusief ontwerp aangetoond, maar deze moeten nog vertaald worden naar het menselijk welzijn (d.w.z. ecosysteemdiensten). De aanleg van energie-eilanden is de uitgelezen kans om dit te realiseren, omdat het potentieel van natuurinclusief ontwerp kan beoordeeld worden voor de subtidale, intertidale en supratidale zone in zijn geheel. Het doel van dit onderzoek is het ontwikkelen van een geïntegreerd model om de impact, van de aanleg van een energie-eiland met een natuurinclusief ontwerp, op de levering van ecosysteemdiensten te beoordelen en te voorspellen. Een systeemdynamisch model zal ontwikkeld worden met behulp van een combinatie aan experimentele gegevens over natuurinclusief ontwerp verzameld in het offshore mariene milieu en gegevens uit de literatuur om de evolutie en interacties tussen ecosysteemdiensten in kaart te brengen bij de bouw van een natuurinclusief ontworpen energie-eiland. De integratie van dit model in het milieueffectrapport heeft tot doel de procedure te verbeteren om naast de negatieve milieueffecten ook rekening te houden met het creëren van voordelen voor het milieu en het menselijk welzijn.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Mandaathouder: Dupont Rémi

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van het project is het demonstreren dat ozonisatie (O3) in combinatie met Granulair Actief Kool (GAK) kan worden ingezet op RWZI's als een innovatieve, doelmatige en kostenefficiënte nabehandelingstechniek ter verbetering van de kwaliteit van het oppervlaktewater in Nederland en Vlaanderen. Deze combinatie lost op duurzame wijze problemen met storende ozonisatie nevenproducten op. Ozonisatie is dé efficiënte techniek voor de verwijdering van een breed scala aan OMV's maar heeft als nadeel dat het kan leiden tot het vrijkomen van schadelijke nevenproducten zoals bromaat en transformatieproducten. Een hogere ozon dosering, die nodig is voor vergaande verwijdering van organische microverontreinigingen (OMV's), leidt hierbij ook tot een groter risico op de vorming van nevenproducten. Bij GAK filtratie worden deze nevenproducten niet gevormd, echter is bij gebruik van GAK frequent regeneratie van het actief kool noodzakelijk wat leidt tot hoge kosten en een grote CO2-voetafdruk. In dit project wordt daarom onderzocht hoe deze twee technologieën zo goed mogelijk op elkaar kunnen worden afgestemd zodat een zo hoog mogelijke OMV verwijdering kan worden behaald bij een minimale vorming van nevenproducten, een minimale GAK-regeneratie en een optimaal energie- en grondstoffenverbruik.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Dries Jan
• Co-promotor: De Boeck Gudrun

Onderzoeksgroep(en)

• Biochemische Afvalwater Valorisatie & Zuivering (BioWaVE)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het project beoogt de lancering van een dienstenplatform voor bodem- en waterkarakterisering in aquatische ecosystemen. Het platform zal technische diensten leveren voor water- en bodemkarakterisering, evenals wetenschappelijke ondersteuning voor de particuliere sector en overheidsorganisaties. Door het nieuwe dienstenplatform te integreren in het bestaande ECOSPHERE Analytics-concept, gericht op aquatische ecotoxicologie en risicobeoordeling, zullen we het meest veelzijdige milieulaboratorium van Vlaanderen ontwikkelen door een breed scala aan tools voor ecosysteembeoordeling aan te bieden, zowel vanuit de ecologie als de ecotoxicologie. Het project zal aligneren met de ISO 17025:2017-norm en integreren met de verschillende platformcomponenten (bodem- en waterkarakterisering, ecotoxicologie, chemische analyse, risicobeoordeling en waterbehandeling) om een uniek marktvoorstel te bieden op het gebied van ecosysteemmonitoring, risicobeoordeling , preventie en remediëring. Onze klanten zijn divers, variërend van de academische wereld, de overheid en wetgevers, tot industriële stakeholders.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Maris Tom
• Co-promotor: Schoelynck Jonas

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Een betrouwbare beoordeling van de ecologische risico's van chemische stoffen is een fundamenteel onderdeel van het Europese beleid inzake veilig gebruik van chemische stoffen, zoals REACh, de Green Deal, en de bescherming van het functioneren van ecosystemen en ecosysteemdiensten. Bij de beoordeling van chemische risico's gaat het meestal om extrapolatie van in-vitro en in-vivo onder laboratoriumomstandigheden waargenomen effecten naar voorspellingen van effecten op ecosysteemniveau. Dit is een zeer moeilijke taak en de huidige extrapolatiemodellen hebben hun beperkingen, met name door een aantal ecologische processen die in de modellen buiten beschouwing worden gelaten en de schaarste aan gegevens voor parametrisering en validering. QTOX zal mechanistische kennis en gegevensefficiënte modelleringsinstrumenten ontwikkelen om de kloof te overbruggen tussen standaard toxiciteitsgegevens (typisch acute effecten van afzonderlijke chemische stoffen) en ecologisch relevante eindpunten die voortvloeien uit chronische, in de tijd variabele blootstelling aan chemische mengsels. De resultaten zullen worden bereikt via een interdisciplinair en intersectoraal onderzoeks- en opleidingsprogramma waarin 10 doctoraatskandidaten de mechanistische processen zullen karakteriseren die de opeenvolgende gebeurtenissen van blootstelling tot effecten op ecosysteemniveau beschrijven en modellen zullen ontwikkelen voor extrapolatie van schadelijke effecten op verschillende niveaus van biologische organisatie onder realistische milieuomstandigheden. Met name de effecten van chemische mengsels, dynamische blootstellingsomstandigheden en hun interactie met klimaatveranderingsscenario's zullen worden gekarakteriseerd in een reeks mesocosmos-experimenten op drie locaties in Midden- en Zuid-Europa. De mesocosmoswerkzaamheden zullen dienen als een bindend opleidingselement en een rijke gegevensbron voor het testen en valideren van het modelleringskader. QTOX zal een vrij toegankelijk instrumentarium opleveren voor kwantitatieve extrapolaties in de ecotoxicologie en een cohort van onderzoekers die over de nodige kennis en vaardigheden beschikken om rigoureuze benaderingen voor het voorspellen van schadelijke effecten van chemische stoffen toe te passen en te ontwikkelen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Town Raewyn
• Mandaathouder: Bhatkhande Apurva
• Mandaathouder: Farooq Sadiya

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

ANAEE is een gedistribueerde en gecoördineerde infrastructuur van experimentele, analytische en modelleringsplatformen die met hoge precisie de reactie kan analyseren en voorspellen van de belangrijkste continentale ecosystemen op veranderingen in het milieu en het landgebruik. AnaEE bestaat uit in hoge mate van meetinstrumenten voorziene experimentele platformen geassocieerd met gesofisticeerde analytische en modelleringsplatformen, onder een koepel van supranationale centra op Europees niveau. Aan de UAntwerpen bestaan deze platformen uit zowel terrestrische als aquatische experimentele faciliteiten: FATI, MESOSCALE ECOTRON, en MESODROME (zie anaee.be).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Co-promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Schoelynck Jonas

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Nutriënten zijn van levensbelang, niet alleen voor individuele organismen maar ook voor hele ecosystemen. Het SKALAR SAN++ Advanced System laat ons toe om een hele reeks nutriënten in continue doorvloei te analyseren. Het is van essentieel belang voor het onderzoek van de nieuwe onderzoeksgroep ECOSPHERE rond aquatische en terrestrische ecosystemen, waarbij nutriëntanalyse in water, planten en bodem essentieel zijn, en voor de onderzoeksgroep DuEL waar nutriëntanalyse in afvalwaterstromen en microbiële groeimedia onontbeerlijk zijn. Het toestel levert ook analyse diensten aan vele andere onderzoeksgroepen en externe partijen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Bervoets Lieven
• Co-promotor: Schoelynck Jonas
• Co-promotor: Vlaeminck Siegfried

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Financiële ondersteuning vanuit het BOF voor de instandhouding van de wetenschappelijke apparatuur van onderzoeksgroep ECOSPHERE. Hierbij gaat het ondermeer om een hoge resolutie ICP-MS, een mesocosm serrecomplex, een mesocosm aquacultuur installatie en geautomatiseerde en gecontroleerde tanks voor visstocks.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Momenteel ontbreekt een gedetailleerd inzicht in hoe organismen zich snel aan milieu veranderingen aanpassen. Dit inzicht is essentieel voor zowel het begrijpen van de impact van de mens op de natuur, als van de genetisch basis van adaptieve eigenschappen en fundamentele evolutionaire processen. Evolutionaire reacties op de visserij zijn veelbesproken maar bewijs hiervoor is schaars. Daarom zal ik genetische en fenotypische veranderingen in Malawi cichliden na ~40 jaar van intensieve visserij onderzoeken. Hierbij zal ik focussen op veranderingen in belangrijke levensgeschiedenis gerelateerde eigenschappen. DNA sequentiebepaling van museum stalen verzameld voor en tijdens het bevissen zal een nieuw inzicht geven in de genen onder selectie. Door de beschikbaarheid van genoomdata van cichiliden is het mogelijk om de geschiedenis van deze genen te onderzoeken. Door het gemak waarmee cichliden in het labo gekweekt kunnen worden kan ik genetische en omgevingsverschillen in eigenschappen die betrokken zijn bij door de visserij geïnduceerde evolutie experimenteel kwantificeren. Daarnaast zal ik de meest recente ontwikkelingen in DNA en RNA sequentiebepaling gebruiken om de genoom handtekening en de moleculaire pathways gerelateerd aan snelle aanpassingen op de levensgeschiedenis te bepalen. Uiteindelijk zal dit onderzoek het fundamenteel begrip van hoe het genoom zich snel kan aanpassen aan de visserij, en de relatie tussen selectieve druk, fenotypen en genotypen, sterk bevorderen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Svardal Hannes
• Co-promotor: De Boeck Gudrun
• Mandaathouder: Hooft van Huysduynen Alexander

Onderzoeksgroep(en)

• Evolutionaire ecologie (EVECO)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Chronische stress bij vissen door de intensivering van de aquacultuur kan leiden tot verminderde prestaties (metabolisme, groei, voortplanting) en een gecompromitteerd immuunsysteem, wat resulteert in een afname van de productieopbrengst en het viswelzijn. Binnen dit kader bleek kwantificering en daaropvolgende vermindering van chronische stress cruciaal voor een duurzamere aquacultuur. Niet-specifieke mortaliteit van zalmachtigen in de opfokfase is één van de grootste terugkerende problemen in de aquacultuur, met name de plotselinge stress gerelateerde mortaliteit van vis die gereed is voor de slacht met de daaraan gerelateerde economische verliezen. Kennis over de onderliggende factoren die deze mortaliteit veroorzaken ontbreekt echter, hoewel het grotendeels wordt toegeschreven aan hartziekten gekoppeld aan chronische stress. Er werd inderdaad aangetoond dat cortisol-responsiviteit bij zalmachtigen geassocieerd is met pathologische remodellering van het hart, en dat dit stresshormoon een dergelijke remodellering induceert. Het hoofddoel van deze studie is het ontrafelen van de effecten van de individuele copingstijl en een langdurige cortisol verhoging op de remodellering van het hart in één van de belangrijkste aquacultuursoorten, de Atlantische zalm, Salmo salar, waarbij we de gevolgen voor de vis-prestaties en welzijn bekijken en een mogelijke mitigatiestrategie testen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Mandaathouder: Opinion April Grace

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project zal onze focus gericht zijn op de interactie tussen klimaatsverandering en twee prominente stressoren in zoetwaterhabitats: eutrofiëring (als nitraatvervuiling) en laag opgeloste gehalten aan zuurstof (hypoxie). Zoetwaterhabitats ontvangen vaak overmatige toevoer van nitraten uit stedelijke en agrarische bronnen, en stikstof wordt beschouwd als de belangrijkste beperkende voedingsstof voor primaire productie. Nitraatvervuiling is nauw verbonden met een tweede stress - hypoxie. Door de nitraatvervuiling ontstaat vaak een snelle, ongecontroleerde algenbloei die overdag het licht wegneemt van waterplanten en tijdens de nacht, wanneer geen fotosynthese optreedt, zuurstoftekort in het water veroorzaakt. In het verleden werd gepostuleerd dat onder warme en eutrofe omstandigheden veel kleine vissen de zoöplanktonische grazers zoals watervlooitjes wegroven, waardoor troebel water met algenbloei verder wordt bevorderd. Klimaatverandering leidt echter niet alleen tot een gestage temperatuurstijging, maar veroorzaakt ook frequentere en steeds ernstigere hittegolven. In dit project stellen we dat deze hittegolven de prestaties en overleving van de vissen negatief zullen beïnvloeden, wat op zijn beurt verschuivingen in het aquatische voedselweb zal teweegbrengen ten voordele van het zoöplankton en zo potentieel terug minder algenbloei en meer helder water kan veroorzaken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Schoelynck Jonas
• Mandaathouder: Akter Sabiha

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Jaren van overexploitatie en habitatdegradatie hebben een grote voetafdruk nagelaten op haaien en hun verwanten, waardoor 37.5% van alle soorten met uitsterven wordt bedreigd. Om conservatie inspanningen doeltreffend te kunnen sturen en verbeteren, is een diepgaande kennis over hun gedrag, ecologie en fysiologie dringend nodig. Een belangrijke leemte in het onderzoek naar elasmobranch stressfysiologie die bijzondere aandacht vereist, zijn de effecten van antropogene en omgevingsstressoren op deze vissen. Het vinden van biomarkers voor chronische stress bij haaien en hun verwanten is echter een uitdagende taak gebleken vanwege hun unieke stresshormoon, 1?-hydroxycorticosteron (1?-OHB). Omdat de rol van 1?-OHB in kraakbeenvissen nog steeds onzeker is, zal ik in het voorgestelde onderzoeksproject de bruikbaarheid van 1?-OHB als indicator voor chronische stress bij haaien en hun verwanten experimenteel bepalen, en zal ik het gebruik van elasmobranchtanden als een unieke en nieuwe biomarker voor langdurige stress onderzoeken en fysiologisch en biologisch valideren. Bovendien zal de metabole werking en energetische kost van chronische stress op de vissen geëvalueerd worden, met speciale nadruk op ketolichamen en aminozuren, aangezien deze kunnen leiden tot een reeks van mogelijke biomarkers die toegevoegd kunnen worden aan de conservatie fysiologie toolbox voor elasmobranch fysiologie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Mandaathouder: Debaere Shamil

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Siervissen zijn de derde en vijfde meest voorkomende groep huisdieren in respectievelijk de Verenigde Staten en de Europese Unie, en guppy is één van de meest populaire tropische zoetwatervissen. Deze markt en hieraan gelinkte milieuaspecten blijven groeien, wat visvoerleveranciers stimuleert om nieuwe ecologische ingrediënten te gebruiken die gezondheid, fitheid en kleur verbeteren. Microalgenbiomassa, astaxanthine en verschillende probiotica zoals Pediococcus acidilactici zijn al verkrijgbaar in commerciële voerformuleringen voor aquarianen. Een veelbelovend nieuw duurzaam ingrediënt is microbiële biomassa op basis van purper niet-zwavelbacteriën (PNSB). Eerder onderzoek heeft het gebruik ervan aangetoond als probioticum en eiwitvervanger voor garnalen en andere aquacultuurtoepassingen. Octrooien en wetenschappelijke literatuur over de implementatie van PNSB-biomassa in siervissenvoer zijn beperkt, met uitzondering van het onderzoek uitgevoerd door de Universiteit Antwerpen. PurpleGuppy wil de toegevoegde waarde van PNSB-biomassa in siervisvoer verder aantonen en valoriseren. Voedertesten met guppy's hebben als doel de voordelen van PNSB als voeringrediënt op vlak van gezondheid en esthetiek te bekrachtigen, wat zal resulteren in voerformuleringsprotocollen met een aantrekkelijke baten-kostenverhouding.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Alloul Abbas
• Co-promotor: Vlaeminck Siegfried

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Deze sabbatical is een uitstekende gelegenheid om oude en nieuwe ideeën te exploreren, deze ideeën met internationale collega's af te toetsen, nieuwe samenwerkingen op te zoeken, en tot slot om een onderzoeksstrategie voor het komende decennium te ontwikkelen. Daarom zal de focus van mijn sabbatical draaien rond drie belangrijke actiepunten: 1. Het mysterie oplossen rond het mechanisme van de ongewoon hoge toxiciteit en hoge bioaccumulatie van zilver in kraakbeenvissen, en deze vergelijken tussen verschillende soorten haaien. 2. Het gebruik van minimaal invasieve en in vitro technieken verkennen. Deze zullen niet alleen een krachtig hulpmiddel worden in mijn toekomstig onderzoek, maar ook passen binnen de algemene inspanningen om dierenwelzijn te verbeteren volgens het 3V-principe (vervanging, reductie, verfijning). Deze technieken zijn niet beperkt tot hun gebruik in het haaien onderzoek, maar kunnen worden uitgebreid tot beenvissen en andere waterorganismen. 3. Tegelijkertijd zal ik nieuwe samenwerkingen voor een toekomstige onderzoekslijn verkennen die in de komende jaren zal worden ontwikkeld, en hiervoor reeds weefselmonsters en gegevens verzamelen. Deze nieuwe onderzoekslijn gaat over chronische stress-indicatoren bij kraakbeenbeenvissen en vissen. Met de huidige klimaatverandering wordt het begrijpen van de effecten en gevolgen van chronische stress en het evalueren van stressresponsen ten opzichte van milieuveranderingen belangrijker. Het vormt de kern van de 'conservation physiology', die tot doel heeft fysiologische kennis te integreren in het beheer van ecosystemen. Daarnaast is het goed inschatten van chronische stress essentieel voor het beoordelen van dierenwelzijn in snelgroeiende activiteiten zoals aquacultuur.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Mijn sabbatical zal zich richten op onderzoek naar kraakbeenvissen. Ten eerste wil ik het mysterie ontrafelen van de ongewoon hoge toxiciteit en bioaccumulatie van zilver (Ag) die is waargenomen in kraakbeenvissen (haaien en roggen) en onderzoek doen naar basis Ag waarden in verschillende levensfasen bij verschillende soorten . Dit zal ook meer licht werpen op de betrokkenheid van vermeende ureum-back-transporters en hun kenmerken en locatie in kieuwcellen van kraakbeenvissen. Ten tweede wil ik mezelf vertrouwd maken met minimaal invasieve en in vitro technieken die niet alleen een krachtig hulpmiddel zullen worden in mijn huidig en toekomstig onderzoek, maar ook passen binnen de algemene inspanning om dierenwelzijn te verbeteren volgens het 3V-principe (vervanging, reductie, verfijning). Deze technieken zijn niet beperkt tot hun gebruik bij kraakbeenvissen, maar kunnen worden uitgebreid tot beenvissen en andere waterorganismen. En tot slot, zal ik enkele voorbereidende experimenten uitvoeren en nieuwe samenwerkingen verkennen voor een toekomstige onderzoekslijn op het gebied van chronische stressindicatoren in kraakbeenvissen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Aangezien we opnieuw een MSCA-ITN kunnen aanvragen met dezelfde reikwijdte als de niet gehonoreerde aanvraag (QTOX: Quantitative extrapolation in ecotoxicology), zullen de SEP-fondsen worden gebruikt om resultaten te verkrijgen die de basis voor ons voorstel nog zullen versterken. De specifieke sterke punten van de SPHERE-groep in dit verband zijn analyse en modellering van de chemische speciatiedynamiek in het blootstellingsmedium, ontwikkeling van nieuwe actieve passieve bemonsteringsapparaten, karakterisering van de bioopnamesnelheden en subcellulaire compartimentering van de verontreinigende stoffen. Verschillende lopende doctoraatsprojecten in SPHERE houden zich bezig met aspecten van deze kwesties. Binnen de MSCA-ITN hebben we de ambitie om verder te gaan dan de huidige empirische ecotoxicologische modellen om mechanistische kennis van de onderliggende processen in de keten van blootstelling tot effecten van polluenten te begrijpen. Recent werk in SPHERE heeft de fysisch-chemische onjuistheid van veelgebruikte op evenwicht gebaseerde chemische speciatiecodes, zoals WHAM, NICA-Donnan, die worden gebruikt als input voor biobeschikbaarheids- en ecotoxiciteitsmodellen, zoals BLM, Bio-met, PNEC-PRO, aan het licht gebracht. Ondanks de minimale fysico-chemische basis van dergelijke modellen, worden ze steeds meer opgenomen in het milieubeleid, bijvoorbeeld in de richtlijnen voor de waterkwaliteit. Het SEP zal ons in staat stellen de resultaten van lopende SPHERE-projecten kritisch te evalueren in de context van veelgebruikte biobeschikbaarheids- en ecotoxiciteitsmodellen, en zo stappen te zetten naar de ontwikkeling van een robuuste mechanistische basis voor het beschrijven van de relaties tussen blootstelling en effecten van vervuilende stoffen. Naast de onderzoekstaken zullen we de wetenschappelijke activiteit op dit gebied bevorderen door sessies over gerelateerde onderwerpen voor te zitten op de jaarlijkse SETAC Europe-conferentie (ca. 2.000 deelnemers), en zullen we opleidingen verzorgen voor beginnende onderzoekers door in 2021 en 2023 een intensieve postdoctorale cursus over speciatie en biobeschikbaarheid te organiseren (in afwachting van mogelijke SARS-CoV-2-beperkingen). De cursus maakt deel uit van de bijdrage van SPHERE aan het MSCA-ITN opleidingsprogramma. De SEP-fondsen zullen worden gebruikt om een tijdelijk academicus te ondersteunen die betrokken is bij de begeleiding van lopende promovendi in gerelateerde onderwerpen, om modelleringstaken uit te voeren en om de voorbereiding van het herziene MSCA-ITN-voorstel te leiden; technisch personeel om experimentele taken te ondersteunen en om instrumentatie te onderhouden en te runnen; evenals verbruiksgoederen en reiskosten die kunnen ontstaan bij het uitvoeren van het onderzoek.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: De Boeck Gudrun

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Tegen 2050 zal onze planeet 9.7 miljard mensen en hun gulzige consumptie moeten dragen. Dit impliceert een enorme druk op de vlees-en visproductie. Momenteel wordt de helft van onze vis geproduceerd met aquacultuur, dewelke voor 33% wordt gevoed met wildvangst. Een sterke achteruitgang van biodiversiteit en visbestanden lijken onvermijdelijk. Echter, microbieel proteïne (MP) wordt voorgesteld als alternatief voor traditioneel visvoeder. Dit MP kan worden geproduceerd op lokale afvalstromen en creëert zo een circulaire oplossing voor de toenemende stress op mariene ecosystemen. De effluenten van de voedingsnijverheid kunnen worden beschouwd als aantrekkelijke secundaire grondstof, gezien ze hoge concentraties aan organisch materiaal en nutriënten bevatten en bovendien vrij zijn van pathogene of toxische elementen. De snel groeiende en proteïnerijke aerobe heterotrofe bacteriën (AHB), aanwezig in de conventionele afvalwaterzuivering, blijken een ideale kandidaat voor dit microbieel proteïne concept. Het AquaPro project beoogt de ontwikkeling van een kwaliteits-gestuurde AHB gebaseerde MP cultivatie op secundair effluent. Om de stabiliteit, kwaliteit en kwantiteit van het MP optimaal te sturen wordt een geïntegreerd controle systeem op basis van respirometrie en hernieuwbare methanol dossering voorgesteld. Het hoogwaardig MP eindproduct kan gevaloriseerd worden als ingrediënt in aquacultuur voeder, wat een circulair en duurzaam antwoord biedt op het groeiende proteïne tekort.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vlaeminck Siegfried
• Co-promotor: De Boeck Gudrun
• Mandaathouder: Willemen Annemie

Onderzoeksgroep(en)

• Duurzame Energie- en Lucht- en Watertechnologie (DuEL)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het aandeel dierproeven dat gebruik maakt van vissen bedraagt in Vlaanderen circa 10-15% van het totale proefdiergebruik. Terwijl de inschatting van het welzijn van zoogdieren in laboratoria vrij goed onderbouwd is, zijn de voorwaarden voor het waarborgen van het welzijn van vissen in proefdierfaciliteiten momenteel veel minder gekend of gedocumenteerd. Een kader om het welzijn van zebravissen in de praktijk vorm te geven en op te volgen ontbreekt. In dit project zal daarom een wetenschappelijk onderbouwde leidraad opgesteld worden met wetenschappelijke en praktische richtlijnen ter bevordering van het welzijn van zebravissen in proefdierfaciliteiten. De leidraad zal bruikbaar zijn voor proefleiders, actieve deelnemers en verzorgers, leden van ethische commissies, aangewezen deskundigen en de dierenwelzijnsinspectie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Knapen Dries
• Co-promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Van Ginneken Chris
• Co-promotor: Vergauwen Lucia

Onderzoeksgroep(en)

• Veterinaire fysiologie en biochemie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De aquacultuurvoeder en siervisvoer markt zijn vooral afhankelijk van vismeel als eiwitbron. Het gebruik hiervan is zeer controversieel, aangezien de productie voornamelijk afhankelijk is van wilde visvangst. Dit leidt tot overbevissing van de natuurlijke visbestanden. Het gebruik van microbiële biomassa als eiwitbron voor voeder, microbieel eiwit genaamd, kan een duurzaam alternatief bieden. Biomassa van purperen niet-zwavel bacteriën (PNSB) is een type van microbieel eiwit met een hoog eiwitgehalte, een uitstekende eiwitkwaliteit en een hoog vitamine- en pigmentgehalte. De werking als voederingrediënt is aangetoond, maar onderzoek dat verder gaat dan de voedingswaarde zoals gezondheids- of kleurverbeteringen, is beperkt. Het PurpleRace-project ontwikkelt eerst en vooral een productiemethode die de huidige hoge productiekosten van PNSB zullen verminderen op basis van racewaytechnologie. Ten tweede zal PurpleRace bewijs leveren van de voordelen van PNSB als voederingrediënt, met oog op een gedetailleerd protocol voor de formulering van een siervisvoedsel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vlaeminck Siegfried
• Co-promotor: De Boeck Gudrun

Onderzoeksgroep(en)

• Duurzame Energie- en Lucht- en Watertechnologie (DuEL)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het aangevraagde toestel is de Tecan SPARK®, a multimodale microplaat lezer. Dit toestel kan tot 384 well microtiter platen lezen in verschillende modi. Uitgerust met verschillende monochormators kan het de optische densiteit, verschillende fluorescentie modi en luminescentie meten. Het toestel is uitgerust met een incubator-schudder tussen 18°C en 42°C. In tegenstelling tot vele andere, op de markt aangeboden plaatlezers, is dit toestel in staat om de kwaliteit en kwantiteit van nucleïnezuren en eiwitten in zeer lage volumes van 2 microliter te meten en dit simultaan op 16 stalen. Het aangevraagde toestel is een modulair systeem dat toekomstige uitbreidingen toelaat met flash injectors, meerdere gestapelde platen met automatische deksel opheffing enz. Prof. L. Bervoets (promotor), prof. G. De Boeck en prof. H. Svardal (co-promotoren) werken in de SPHERE groep op de effecten van milieustressoren, zowel natuurlijke als antropogene, op de groei, prestaties en conditie van aquatische en terrestrische organismen en dit zowel in vivo als in vitro met de nadruk op de onderliggende mechanismen en ecologische relevantie. Prof. E. Prinsen (co-promotor) en de IMPRES groep bestuderen plant stress en energiemetabolisme, acclimatisatiemechanismen en de modellering van bladgroei en de rol van plantenhormonen hierin. Al deze teamleden hebben een toenemende nood aan in vitro assays om de enzymatische activiteit te meten evenals verschillende andere biomerkers zoals hormonen en celmetabolieten. De vergevorderde mogelijkheden van het SPARK® toestel biedt verschillende voordelen t.o.v. het huidige instrumentarium (> 10 jaar oud) van de onderzoeksgroepen, waaronder fluorescentie modules, luminescentie, scanning module, enz.). Bovendien is de koelcapaciteit van de incubator een unieke eigenschap. Deze koelfaciliteit is zeer belangrijk voor het onderzoek van de onderzoeksgroepen: SPHERE voert voornamelijk onderzoek uit in het aquatische milieu en IMPRES op planten in een gematigd klimaat dus is het noodzakelijk om de assays uit te kunnen voeren bij temperaturen die lager zijn dan kamertemperatuur.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Bervoets Lieven
• Co-promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Prinsen Els
• Co-promotor: Svardal Hannes

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Wereldwijde habitat degradatie heeft een complexe matrix van omgevingsstressoren gecreëerd voor allerlei soorten; maar inzicht in interacties tussen deze stressoren is een van de grootste hiaten voor ecologische herstel. Antropogene eutrofiëring (hierna eutrofiëring) en klimaatopwarming zijn twee van de meest wijdverbreide wereldwijde stressfactoren. De ecologische en economische lasten van eutrofiëring en klimaatopwarming alleen zijn goed gedocumenteerd, met frequente meldingen van verontreiniging van drinkwater, soortenverschuivingen en -extincties, en ineengestorte visserijen. Verwacht wordt dat de catastrofale events zullen toenemen in frequentie, duur en intensiteit onder voorspelde klimaatopwarming. De interactie tussen klimaatopwarming en eutrofiëring op de functionele prestaties van vissen is echter onbekend. Stressor interacties kunnen 'ecologische verrassingen' onthullen, waarbij blootstelling aan één stressor de veerkracht van een andere stressfactor kan verhogen of verminderen. PROTECT is bedoeld om te onderzoeken hoe gelijktijdige blootstelling aan eutrofiëring en klimaatopwarming invloed heeft op de fysiologie, het gedrag en de conditie van een reeks vissoorten. Een mechanistische, experimentele benadering zal worden toegepast om de effectiviteit van fysiologische compensatie te beoordelen bij het bufferen van de negatieve effecten van deze stressoren. Ze kunnen immers leiden tot cardio-respiratoir falen, verminderde zwemcapaciteit en verminderde fitheid. Vergelijkende studies zullen gericht zijn op het onthullen van mechanismen die ten grondslag liggen aan soort-specifieke verschillen in vatbaarheid voor eutrofiëring in een warmere wereld. Dit project zal cruciale gegevens opleveren die nodig zijn om rekening te houden met klimaatopwarmingsscenario's in de richtlijnen voor eutrofiëring, en helpt uiteindelijk de inspanningen die geleverd worden voor natuurbehoud in nieuwe omgevingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Mandaathouder: Rodgers Essie

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

We evalueren de mogelijke adaptieve respons van driedoornige stekelbaars, een model vis, uit gebieden waarbij meerdere generaties werden blootgesteld aan een historische vervuiling van kwik en PCB153. Ons eerste doel is om te testen of de blootstelling aan metalen of PCB-vervuiling in het veld heeft geleid tot uiteenlopende fenotypes en/of genetische adaptaties. Het tweede doel is om te testen of aan verontreiniging aangepast populaties beter bestand zijn tegen andere stressoren dan naïeve populaties. Onze aanpak is uniek, omdat het gaat om een scenario van in het veld aangepaste individuen, en omdat de gevolgen van blootstelling worden getest over meerdere generaties.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het aquatisch milieu staat voortdurend onder antropogene stress waarbij blootstelling aan mengsels van chemische stoffen een van de belangrijkste is. In de meeste gevallen is de resulterende milieuimpact een combinatie van natuurlijke en antropogene stressoren met uiteenlopende werkingsmechanismen. In dit project onderzoeken we het belang en de aard van deze interacties in drie modelsoorten en een op mesocosmschaal gesimuleerd ecosysteem.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: Bervoets Lieven
• Co-promotor: De Boeck Gudrun

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Te hoge concentraties aan ammoniak zijn een veel voorkomend probleem in het aquatisch milieu (aquacultuur, eutrophicatie…) en hebben een negatieve invloed op de prestaties en het welzijn van vissen. Vissen produceren ook zelf ammoniak in hun metabolisme en het is hun belangrijkste stikstofhoudende afval product. De mechanismen die in kieuwen van vissen ontwikkeld zijn om met toxiciteit/transport van ammoniak om te gaan hebben biologen al vele decennia gefascineerd. De recente ontdekking van de aanwezigheid en de ammoniak transport functie van Rhesus (Rh) glycoproteïnen in kieuwen van vissen heeft een nieuw en belangrijk mechanisme geassocieerd met ammoniak transport toegevoegd. Er werd ontdekt dat zoogdier Rh glycoproteïnen, die bij mensen gelinkt worden met de productie van antilichamen, leden zijn van een bredere eiwitfamilie die ammoniak transport verzorgen in een grote groep van organismen, wat een lange evolutiegeschiedenis suggereert. Wegens het belang van ammoniak transport in de vissen zou dit een drijvende factor kunnen geweest zijn binnen de fylogenie van de vissen, en zou de Rh familie evolutionaire veranderingen kunnen hebben ondergaan bij vissen met een verschillend stikstofmetabolisme. In zoetwater teleosten worden Rh eiwitten nu erkend als de belangrijkste ammoniak transporters, mogelijk gelinkt met andere belangrijke ion-transporten (bv. natrium), zoals ook blijkt uit onze studies bij zalm- en karperachtigen. Ondanks deze recente ontwikkelingen, is slechts zeer beperkte mechanistische informatie beschikbaar in mariene been- en meer primitieve mariene kraakbeenvissen zoals haaien, roggen en chimaeras, die volledig verschillende strategieën van ion-regulatie vertonen. Bovendien is er geen consensus over de mogelijke koppeling van ammoniak excretie met ion-fluxen (in zoet- of zeewater vissen) en de rol die de huid speelt in ammoniak excretie. Daarom is er een dringende noodzaak om de evolutie van de mechanismen die verband houden met ammoniak transport in vissen met verschillende ion-regulerende strategieën te verkennen. Dit project richt zich op het karakteriseren en lokaliseren van Rh eiwitten in de bovengenoemde mariene piscine groepen, en het ontrafelen van hun betrokkenheid bij het vervoer van ammoniak. Daarnaast willen we mogelijke verbanden tussen ammoniak en ion-fluxen en de rol van de huid in ammoniak transport in kaart brengen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Sinha Amit Kumar
• Mandaathouder: Shrivastava Jyotsna

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds de opdrachtgever. UA levert aan de opdrachtgever de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds Government of India. UA levert aan Government of India de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Blust Ronny
• Mandaathouder: Sinha Amit Kumar

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Omgevingsstandaarden worden voornamelijk gebaseerd op laboratorium experimenten, waarbij de condities streng gecontroleerd worden en de standaard organismen slechts een korte periode aan 1 enkele component worden blootgesteld. Omdat in werkelijkheid polluenten met elkaar interageren en natuurlijke omgevingscondities fluctueren, kunnen de resultaten bekomen van veldstudies verschillen van deze uitgevoerd in een labo en wordt de extrapolatie van labogegevens naar echte ecosystemen dus erg bemoeilijkt. In een nieuw interdisciplinair vakgebied (conservatieve fysiologie) wordt daarom getracht om fysiologie (moleculair, gedrag) te relateren aan ecologie (populatie, ecosysteem). In deze doctoraatsstudie worden organismen aan gelijkaardige condities (temperatuur, duur, mengeling van polluenten) blootgesteld op 3 verschillende blootstellingsniveau's: in laboratorium, in mesocosmos, en in situ. Dit zal leiden tot een reeks van betrouwbare biomarkers met ecologische relevantie, ondanks de toenemende complexiteit van verstorende factoren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Bervoets Lieven
• Mandaathouder: Moyson Sofie

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds de Vlaamse overheid. UA levert aan de Vlaamse overheid de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: Bervoets Lieven
• Co-promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Meire Patrick
• Co-promotor: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In deze studie wordt getracht een BLM op te stellen voor mariene en estuariene omgevingen. Het doel van dit BLM is om een model op te stellen waarin zowel de sterke invloed van plaats specifieke omgevingsfactoren zoals hardheid, chemische speciatie, pH, temperatuur en saliniteit alsook de sterke invloed van fysiologische eigenschappen van het oganisme omvat worden om zo de biobeschikbaarheid van de metalen te kunnen evalueren. Zo zou er een mogelijkheid kunnen ontstaan om in de toekomst plaats specifieke waterkwaliteitsnormen op te stellen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Mandaathouder: Diricx Marjan

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van het huidige onderzoek is om de interacties te onderzoeken van temperatuur, hypoxie, het broeikasgas CO2, en eutrofiërende produkten zoals ammoniak met de ionregulatie en de opname, homeostase en excretie van essentiële metalen. We besteden hierbij speciale aandacht aan de rol die gespeeld wordt door het energiemetabolisme en de aan stress en ionregulatie gerelateerde hormonen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Mandaathouder: Sinha Amit Kumar

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit onderzoeksproject trachten we de wisselwerking tussen de structurele, functionele en fysiologische eigenschappen in het mondapparaat van prachtbaarzen van het Victoriameer te ontrafelen. De conflicterende belangen van voedselopname versus muilbroeden worden bestudeerd bij 2 muilbroedende soorten met verschillende voedingsstrategieën, en de impact op prestaties zoals overleving en fitness worden bepaald.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Aerts Peter

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Aerts Peter
• Co-promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Van Wassenbergh Sam

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel. Deze Wetenschappelijke Onderzoeksgemeenschap werd geïnitieerd vanuit het Laboratorium voor Aquacultuur & Artemia Reference Center (ARC, UGent). Het onderzoek binnen het ARC is geëvolueerd van fundamenteel en toegepast onderzoek op de kweek van het pekelkreeftje Artemia naar een multidisciplinair onderzoek van de teelt van larvale vis, schaal- en schelpdieren in samenwerking met verschillende onderzoeksgroepen. De nadruk op dit ogenblik ligt op gastheer microbiële interacties. Gezien de complexiteit van de betrokken mechanismen is het nodig gebleken om de expertise te bundelen in een onderzoeksgemeenschap.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Promotor: De Boeck Gudrun

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van het huidige onderzoek is om de interacties te onderzoeken van temperatuur, hypoxie, het broeikasgas CO2, en eutrofiërende produkten zoals ammoniak met de ionregulatie en de opname, homeostase en excretie van essentiële metalen. We besteden hierbij speciale aandacht aan de rol die gespeeld wordt door het energiemetabolisme en de aan stress en ionregulatie gerelateerde hormonen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Mandaathouder: Sinha Amit Kumar

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Kraakbeenvissen bezitten een uniek systeem voor osmoregulatie. Ze hebben hoge gehalten aan ureum en trimethylamine oxide in hun lichaam waardoor zij lichtjes hyperosmotisch zijn te opzichte van hun omgeving. Hierdoor nemen zij continu water op via osmose en hoeven ze niet te drinken. Dit systeem creëert een enorme ureum gradiënt ter hoogte van de kieuwen, die mede onderhouden wordt door een ureum transporter in de basolaterale membraan. Met de huidige studie willen we effecten van omgevingsfactoren op deze transporter karakteriseren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project onderzoekt of de kieuwcellen van vissoorten met een verschillende gevoeligheid aan koperblootstelling, intracellulair verschillen vertonen in eiwit expressie van transporters, carriers en metaalbindende eiwitten, evenals van defensieve eiwitten en enzymen betrokken bij oxidatieve stress tijdens subletale blootstellingen aan Cu. De rol van de hormonale status op deze processen wordt onderzocht. Uit de resultaten wordt de meest geschikte, gevoelige biomerker geselecteerd en hiervoor zal een een ELISA ontwikkeld worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Mandaathouder: Eyckmans Marleen

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het belang van voedsel werd lange tijd genegeerd in fysiologische en ecotoxicologische studies met vissen. Nochtans speelt voedsel een cruciale rol in de ion homeostase en biedt het voordelen bij het behoud van het osmotisch evenwicht. Voeding heeft rechtstreekse effecten op het energiemetabolisme met veranderingen in ademhaling en zuur-base evenwichten (bv ammonium en ureum excretie). Het doel van dit project is om het belang van voedsel te onderzoeken bij vissen met verschillende strategieën voor ionregulatie en stikstofmetabolisme.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De kroeskarper slaagt er in om weken onder volledige anoxie te overleven, en bezit hiervoor ondermeer een uniek anaëroob metabolisme met de productie van ethanol. In deze periode blijven hersenen en hart actief. Binnen deze studie worden de 'metabolomics' van de belangrijkste organen vergeleken met deze van de niet anoxie resistente, maar nauw verwante, gewone karper. Hierbij worden zowel de nieuwe NMR meettechnieken als de dataverwerking geoptimaliseerd.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Dommisse Roger
• Co-promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Laukens Kris

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Kraakbeenvissen bezitten een uniek systeem voor osmoregulatie. Ze hebben hoge gehalten aan ureum en trimethylamine oxide in hun lichaam waardoor zij lichtjes hyperosmotisch zijn te opzichte van hun omgeving. Hierdoor nemen zij continu water op via osmose en hoeven ze niet te drinken. Dit systeem creëert een enorme ureum gradiënt ter hoogte van de kieuwen, die mede onderhouden wordt door een ureum transporter in de basolaterale membraan. Met de huidige studie willen we deze transporter identificeren en karakteriseren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van dit project is het onderzoeken of de kieuwcellen van vissoorten met een verschillende gevoeligheid aan koperblootstelling, intracellulair verschillen vertonen in eiwit expressie van transporters, carriers en metaalbindende eiwitten, evenals van defensieve eiwitten en enzymen betrokken bij oxidatieve stress tijdens sublethale blootstellingen aan koper. De dynamiek wordt gevolgd van deze processen doorheen de tijd rekening houdend met de hormonale status van de drie soorten. De rol die deze hormonale status op deze processen uitoefent wordt onderzocht.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Witters Erwin

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project onderzoekt of de kieuwcellen van vissoorten met een verschillende gevoeligheid aan koperblootstelling, intracellulair verschillen vertonen in eiwit expressie van transporters, carriers en metaalbindende eiwitten, evenals van defensieve eiwitten en enzymen betrokken bij oxidatieve stress tijdens subletale blootstellingen aan Cu. De rol van de hormonale status op deze processen wordt onderzocht. Uit de resultaten wordt de meest geschikte, gevoelige biomerker geselecteerd en hiervoor zal een een ELISA ontwikkeld worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Mandaathouder: Eyckmans Marleen

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Door de grote natuurlijke variatie aan zuurstofconcentraties in het aquatische, en dan vooral het zoetwater milieu, is zuurstof één van de belangrijkste drijvende krachten geweest binnen de evolutie van de vissen. Door hun lange evolutie, de grote verschillen in minimumvereisten voor zuurstof, en hun capaciteit voor acclimatisatie aan zuurstofarme, hypoxische omgevingen zijn vissen dan ook een uitstekend model om zuurstofafhankelijke cellulaire en organismale processen en hun controlemechanismen te bestuderen. Tijdens de laatste decennia resulteerde het global change' fenomeen met kleine temperatuursstijgingen en toenemende eutroficatie in een nog meer frequent optreden van hypoxie. Bij vissen veroorzaakt zuurstoftekort hyperventilatie, veranderingen in de affiniteit van haomoglobine voor zuurstof, en het vrijstellen van stress hormonen zoals cateoholamines en cortisol. De meeste van deze effecten worden nog versterkt bij verhoogde concentraties aan het broeikasgas koolstofdioxide (hypercapnie). Bij vissen voroorzaakt zuurstoftekort ook hypometabolisme, met onderdrukking van energiemetabolisme, groei en voortplanting. Ondanks het feit dat vissen zo geschikt zijn om aanpassingen aan zuurstof arme omgevingen te bestuderen, hebben nog maar weinig studies aandacht geschonken aan de ionregulatie onder hypoxie. In rode bloedcellen stijgt de activiteit van transportmechanismen, maar er is weinig geweten over wat er aan het kieuwoppervlak gebeurt met de opname van ionen en sporonelementen. De regulatie van essentiële elementen is sterk afhankelijk van het energiemetabolisme en het eiwitmetabolisme, twee processen die sterk onderdrukt worden tijdens perioden van zuurstoftekort, Het doel van het huidige onderzoek is om de interacties van hypoxie, CO2 en ammoniak met de ionregulatie en de opname, homeostase en excretie van essentiële metalen te onderzoeken. We besteden hierbij speciale aandacht aan de rol die gespeeld wordt door het energiemetabolisme en de aan stress en ionregulatie gerelateerde hormonen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Mandaathouder: De Boeck Gudrun

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De subcellulaire verdeling van een metaal, in casu het essentiële metaal koper, kan een belangrijke rol spelen in de effecten die dit metaal in de cel uitoefent. De eiwitten betrokken in koper transport, detoxificatie en excretie zijn hierbij van primordiaal belang. Deze studie wil nagaan of de verschillen in subcellulaire verdeling, en de binding aan verschillende eiwitfrakties, een verklaring kan bieden voor de verschillend waargenomen effecten bij twee zoetwater vissoorten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Tot voor kort zijn humane en veterinaire farmaca systematisch aan de aandacht van milieu toxicologen ontsnapt. In de Westerse maatschappij worden jaarlijks tonnen aan individuele geneesmiddelen geproduceerd en verdeeld. Door hun grote gebruik kunnen aanzienelijke hoeveelheden geneesmiddelen via verschillende blootstellingsroutes in de watercyclus terecht komen, b.v. lozen van afvalwater gedurende het produktie proces (industriële route) en de excretie in rioolwater na therapeutisch gebruik (huishoudelijke route). Verschillende onderzoekers hebben reeds een waaier aan geneesmiddelen gedetecteerd in afval-, oppervlakte-, en drinkwater in de ng-µg/l range. Ondanks de 1) wereldwijde produktie en consumptie van farmaca, 2) detectie van niet te verwaarlozen concentraties van geneesmiddelen in het milieu, en 3) het feit dat deze stoffen specifiek ontwikkeld zijn om diepgaande fysiologische effecten te veroorzaken bij lage concentraties, is er slechts zeer weinig geweten over hun voorkomen in het mileiu, effecten op niet-target organismen en hun reële milieu-impact. In deze studie wordt het effect van (neuro)farmaca bestudeerd in een teleost (zebravis) als model voor aquatische niet-target organismen. De modelchemicaliën, gekozen omwille van hun voorkomen in het milieu, gekende effecten in niet-target organismen en het belang van de beïnvloede reactiewegen in vissen zijn: diazepam, chloorpromazine, mianserine en ethynylestradiol. Het uiteindelijk doel van dit project is het ophelderen van de werkingsmechanismen van toxische effecten van geneesmiddelen en het ontwikkelen van relevante moleculaire biomarkers voor het vroegtijdig opsporen van chronische effecten bij de zebravis. Een zeer belangrijk punt in dit onderzoek is speciaal het onderzoek naar de correlatie van effecten op het biomarker niveau met effecten op hogere niveaus van biologische organisatie. Meer specifiek bestaat deze doelstelling uit een aantal facetten: 1) ontwikkeling van zeer gevoelige en specifieke LC/MS/MS detectie protocols voor de modelstoffen voor de analyse van milieu stalen en de controle van experimentele blootstellingen, 2) moleculaire toxicologische karakterisatie van de neuro-actieve modelchemicaliën. In dit deel zullen cDNA array hybridizaties worden gebruikt voor het bestuderen van differentiële genexpressie in de hersenen van zebravissen na blootstelling aan de model-farmaca, 3) verder karakterizeren van de differentieel geëxpresseerde genen en het testen van deze genen als potentiële biomerkers voor de detectie van neurotoxische effecten in vissen d.m.v. het opstellen van concentratie respons relaties en 4) correleren van de ontwikkelde biomarkers aan effecten op een hoger niveau van biologisch organisatie (groei/reproduktie/overleving, fysiologie, gedrag) Dit alles zal bijdragen tot een beter inzicht in de ecotoxicologie van neurofarmaca en kan leiden tot het ontwikkelen van specifieke assays voor de detectie van neurotoxische effecten bij vissen. De assays maken de milieurisico-evaluatie van deze chemicaliën mogelijk.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Coen Wim
• Co-promotor: De Boeck Gudrun
• Mandaathouder: Van der Ven Karlijn

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: De Boeck Gudrun

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Coen Wim
• Co-promotor: De Boeck Gudrun
• Mandaathouder: Van der Ven Karlijn

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Verschillende soorten vissen blijken een verschillende weerstand tegen sublethale Cu-blootstelling te bezitten. Het gaat hierbij zowel om verschillen in Cu opname, accumulatie en excretie als om verschillen in het energiemetabolismen waarbij de capaciteit tot metabole depressie een belangrijke rol blijkt te spelen. Doel van dit onderzoek is te achterhalen of de verschillen in Cu-metabolisme en energiehuishouding op weefsel- en cellulair vlak verschillen in Cu-tolerantievan drie soorten zoetwatervissen kunnen verklaren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Mandaathouder: De Boeck Gudrun

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De Europese wetenschappers die onderzoek doen naar het zoetwater milieu, missen een eigen forum om met elkaar van gedachten te wisselen over hun onderzoek en mogelijke samenwerkingen op te starten. De bedoeling van dit eerste 'Symposium for Freshwater Scientist' was om een interdisciplinair forum te creëren om deze lacune op te vangen, met speciale aandacht naar de nieuwe generatie van bekwame onderzoekers toe.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Zuurstof- en koolstofdioxide uitwisseling spelen in organismen een belangrijke rol bij het behoud van het zuur-base evenwicht. De buffercapaciteit van bloed en weefsels bij vissen is echter beduidend lager dan bij hogere vertebraten. Bovendien beperkt de hogere viscositeit van het water dat hen omringt langdurige compensatie door ademhaling. Dit onderzoek heeft als doel de gasuitwisseling, ionenregulatie en het zuur-base evenwicht van drie vissoorten met verschillende toleranties ten opzichte van hypoxie te volgen tijdens blootstelling aan een zwaar metaal.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In deze studie wordt de zwemcapaciteit en kritische zwemsnelheid onder stresserende omstandigheden vergeleken bij 3 vissoorten: 1) regenboogforel Salmo gairdneri, die zeer gevoelig is aan hypoxie, 2) gewone karper Cyprinus carpio, die hypoxie-tolerant is, en 3) kroeskarper Carassius carassius, een extreem anoxie tolerante soort. Kan hun verschillende tolerantie tegenover hypoxie ook hun verschil in tolerantie tegenover pollutie verklaren?

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In het voorgestelde onderzoek worden de effecten van koper en aluminium op drie verschillende soorten zoetwatervissen met een verschillende weerstand tegen hypoxie bestudeerd: 1) de regenboogforel, Salmo gairdneri, zeer gevoelig aan hypoxie, 2) de gewone karper, Cyprinus carpio, overleeft korte periodes van hypoxie, en 3) de kroeskarper, Carassius carassius, een extreem anoxie tolerante soort. Daar de onderzochte processen in rechtstreeks verband staan met het enrgiemetabolisme, en dus met de groei en reproductie van het organisme, heeft deze studie ook een zeer hoge ecologische relevantie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Decleir Walter
• Mandaathouder: De Boeck Gudrun

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject