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Humanbiomonitoring auf „neue“ gesundheitlich
bedeutsame Substanzen
Durch Humanbiomonitoring (HBM) wird unter anderem die Belastungssituation der Bevölkerung hinsichtlich gesundheitlich bedeutsamer Substanzen abgeschätzt. Im Rahmen eines Projektes hat das LGL 42 Plasmaproben bayerischer Blutspender untersucht. Der Fokus lag dabei auf solchen Substanzen, für die keine Daten zur internen Belastung in Deutschland vorliegen. Hierzu zählen die polybromierten Dibenzodioxine und -furane (PBDD/F) sowie bromierte Flammschutzmittel (FSM). Da eine Vielzahl bromierter FSM verwendet werden, beschränkte sich die Untersuchung auf die zwischenzeitlich im Zuge des Stockholmer Übereinkommens zu persistenten o rganischen Schadstoffen (Stockholm Convention) verbotenen Stoffe wie den Isomeren des Hexabromcyclododecanes (HBCD) und einigen Kongeneren (chemische Verbindungen gleicher Grundstruktur) der polybromierten Diphenylether (PBDE). Darüber hinaus ermittelte das LGL auch die Belastung mit klassisch bedenklichen Substanzen. Zu diesen zählen die polychlorierten Dibenzodioxine und -furane (PCDD/F) sowie die polychlorierten Biphenyle (PCB). Bei den Plasmaproben handelte es sich um zufällig ausgewählte Proben des Bayerischen Roten Kreuzes. Die Spender, jeweils zur Hälfte Männer und Frauen, waren zwischen 20 bis 68 Jahre alt. Die gesundheitlich relevanten Stoffe wurden am LGL mit Lösemittel aus dem Plasma extrahiert. Nach einem mehrstufigen Aufreinigungsprozess trennte das LGL die gewonnenen Fraktionen (vier pro Extrakt) gaschromatographisch und detektierte sie mittels hochauflösender Massenspektrometrie.
Hintergrund zur Belastung
Hersteller setzen bromierte FSM Kunststoffprodukten zu, um deren Entflammbarkeit zu verringern. Bis zum Verbot im Juli 2006 wurden PBDE beispielsweise in Kunststoffen von Elektrogeräten verwendet, während HBCD überwiegend in Dämmmaterialien zum Einsatz kam. FSM wie HBCD und PBDE liegen in den Produkten additiv vor, das heißt, sie sind nicht chemisch gebunden. Im Laufe des Produktlebens können diese Stoffe daher in die Umgebung freigesetzt werden. Sie sind in der Umwelt wenig abbaubar (persistent), gelangen insbesondere über die Nahrung in den menschlichen Organismus und können sich im Fettgewebe anreichern. Im Gegensatz zu den bromierten FSM wurden PBDD/F und PCDD/F nie aktiv eingesetzt. PBDD/F und PCDD/F entstehen allerdings bei der Verbrennung bromierter bzw. chlorierter Substanzen. Sie sind gleichfalls persistent und neigen zur Anreicherung im Fettgewebe. Demgegenüber hatten PCB bis zum Ende der 1970er-Jahre ein breites Anwendungsspektrum, beispielsweise als Zusatz in Kunstoffen, Lacken und Baumaterialien. Aufgrund ihrer Toxizität und ihrer Persistenz wurden die Anwendungen der PCB zunächst beschränkt und 1989 endgültig verboten.
Ergebnisse
Für die PCB erfolgt aufgrund des Wirkmechanismus eine Unterteilung der Kongeneren in dioxinähnliche (dl) und nicht dioxinähnliche (ndl). Die Gehalte der ndl-PCB in den vom LGL untersuchten Plasmaproben waren deutlich höher als die der dl-PCB. Allerdings sind ndl-PCB deutlich weniger toxisch. Mit zunehmendem Alter der Spender stiegen die Gehalte der PCB in den Plasmaproben an. Eine entsprechende Korrelation zwischen Lebensalter des Spenders und Plasmakonzentrationen zeigten auch die PCDD/F, während für die Gehalte der PBDD/F im Plasma keine Abhängigkeit zum Lebensalter des Spenders erkennbar war. Allerdings ist die Aussagekraft der Daten eingeschränkt, da das LGL in den wenigsten Proben PBDD/F nachweisen konnte. Bei einem Nachweis von PBDD/F in den Plasmaproben waren deren Gehalte allerdings deutlich höher als die der entsprechenden PCDD/F. Das LGL fand in den Plasmaproben insbesondere die weniger toxischen, höher halogenierten Kongeneren der PBDD/F und PCDD/F. Im Vergleich zu früheren Studien ist die Belastungssituation durch dl-PCB und PCDD/F rückläufig. a- und ß-Isomere des HBCDs waren mit maximal 15 ng/g Fett nur in drei beziehungsweise vier der 42 Plasmaproben nachweisbar. Die Gehalte liegen deutlich unter dem HBM-I Wert (tolerable Stoffkonzentration) von 300 ng/g Fett für HBCD. Die Gehalte der PBDE in den Plasmaproben sind in etwa um Faktor 20 niedriger als die der ndl-PCB. Das Deca- (BDE 209) sowie ein Hexa-Kongener (BDE 153) wiesen die höchsten Konzentrationen im Plasma auf. Die PBDE-Gehalte im Plasma korrelierten nicht mit dem Alter der Spender. Die PBDE-Belastung in Bayern ist mit der von anderen europäischen Ländern vergleichbar und deutlich niedriger als in den USA. Insgesamt zeigt sich eine für Männer und Frauen vergleichbare Belastungssituation. Geschlechtsspezifische Unterschiede zeigten sich nur für wenige Verbindungen wie PCB 138, BDE 99 und BDE 153, wobei die männlichen Spender höhere Gehalte im Plasma aufwiesen.