Terpene in Raumluft und Hausstaub von Kindertagesstätten und bei den Kita-Kindern

Das Bayerische Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit, das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (LANUV) und das Landeslabor Berlin-Brandenburg untersuchten in einem gemeinsamen Projekt im Rahmen der Länderuntersuchungsprogramme (LUPE 3) das Vorkommen von verschiedenen Substanzen in Raumluft und Staub von Kindertagesstätten und von Abbauprodukten dieser Substanzen im Urin der Kinder.

Hintergrund

Im Rahmen dieses Projektes wurden auch flüchtige organische Verbindungen (VOC) in der Innenraumluft bestimmt. Wichtige Substanzen aus dem Spektrum der VOC sind die Terpene. Vor diesem Hintergrund wollte das LGL gemeinsam mit dem Institut und der Poliklinik für Arbeits-, Sozial- und Umweltmedizin der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (IPASUM) in den Urinproben aus dem LUPE-3-Projekt die Abbauprodukte der vorgenannten Substanzklasse untersuchen.

Terpene sind typische flüchtige organische Verbindungen, die sich in den letzten Jahren vermehrt in Innenräumen nachweisen lassen. Sie werden als Lösungsmittel in Oberflächenbehandlungsmitteln und Klebern, in Haushaltsprodukten sowie als Duftzusatz in Kosmetika eingesetzt und sind flüchtige Bestandteile des Harzöls von Nadelhölzern. Sie reizen beim Menschen die Schleimhäute von Augen, Nase und Rachen und führen im menschlichen Atemtrakt zu Entzündungsreaktionen sowie zu einer Zunahme des Atemwegswiderstands.

Arbeitsprogramm

Das Arbeitsprogramm umfasste die quantitative Bestimmung der Terpen-Metabolite im Urin von 222 Kindern, die Auswertung der Ergebnisse unter Verwendung persönlicher und anamnestischer Daten sowie der zugeordneten Innenraumluftanalysen aus 45 Kindertagesstätten. Das verwendete Biomonitoring-Verfahren beinhaltete die folgenden 10 Parameter:

  • cis-Verbenol
  • trans-Verbenol
  • Myrtenol
  • 3-Caren-10-ol
  • 3-Caren-10-säure
  • cis-Carveol
  • trans-Carveol
  • Perillylalkohol
  • Perillasäure
  • Limonen-1,2-diol
  • Limonen-8,9-diol

Ergebnisse

Innenraumluftuntersuchung

Insgesamt wurden 45 Innenraumluftproben gesammelt und untersucht. Die Terpenkonzentrationen lagen in den Kindertagestätten überwiegend in niedrigen Bereichen. Die Maximalkonzentrationen erreichten 488 µg/m3, 31 µg/m3 und 11 µg/m3 für Limonen, alpha-Pinen und 3-Caren. In keiner der Kindertagesstätten wurden die Raumluftrichtwerte des Ausschusses für Innenraumrichtwerte (AIR) überschritten.

Human-Biomonitoring

In den 45 Kindertagesstätten wurden insgesamt 222 Urinproben untersucht. Mittels des sensitiven Biomonitoring-Verfahrens konnten außer für 3-Caren-10-ol, welches sich als nicht relevanter humaner Metabolit erwies, in 98% aller Proben alle Terpenmetabolite nachgewiesen werden (Nachweisgrenze 0,1-0,2 µg/L). Folgende Maximalkonzentrationen wurden festgestellt:

  • alpha-Pinen-Metabolite:
    • 327,8 µg/L cis-Verbenol
    • 428,4 µg/L trans-Verbenol
    • 197,1 µg/L Myrtenol
  • 3-Caren-Metabolite:
    • 13,4 µg/L 3-Caren-10-ol
    • 344,2 µg/L 3-Caren-10-säure
  • Limonen-Metabolite:
    • 105,1 µg/L cis-Carveol
    • 280,3 µg/L trans-Carveol
    • 339,0 µg/L Perillylalkohol
    • 5.216,2 µg/L Perillasäure
    • 17.658,5 µg/L Limonen-1,2-diol
    • 121.073,4 µg/L Limonen-8,9-diol

Es zeigte sich eine hohe Variation der Metaboliten-Konzentrationen.

Korrelation Innenraumluftuntersuchung versus Biomonitoring

Trotz der geringen Terpen-Konzentrationen in der Innenraumluft wurden für die meisten Parameter schwache statistisch signifikante Korrelationen (r < 0,207, p < 0.05) zwischen den Human-Biomonitoring- und den Innenraumluft-Daten festgestellt.

Zusammenfassung

Es wurde ein neuartiges, bisher einzigartiges Verfahren für sensitives Human-Biomonitoring von Terpen-Metaboliten eingesetzt. Publizierte Vergleichsdaten liegen noch nicht vor. In den Kindertagesstätten wurden mittels Innenraumluftmessung geringe Konzentrationen der Terpene Limonen, alpha-Pinen und 3-Caren gemessen. Diese lagen deutlich unterhalb der Raumluftrichtwerte des Ausschusses für Innenraumrichtwerte. Dennoch waren auch in allen Urinproben deutliche Konzentrationen der renalen Metabolite nachweisbar. Diese korrelierten schwach mit den Innenraumluftkonzentrationen. Die statistisch signifikanten Korrelationen einzelner Terpenmetabolite untereinander dokumentieren die Validität des Human-Biomonitorings. Es müssen also zusätzliche Aufnahmewege für Terpene wie beispielsweise die Exposition über die tägliche Ernährung vorliegen.

Veröffentlichungen

Es liegen folgende wissenschaftlichen Veröffentlichungen zu dem Projekt vor:

  • Schmidt, L., Lahrz, T., Kraft, M., Göen, T., Fromme, H., 2015. Monocyclic and bicyclic monoterpenes in air of German daycare centers and human biomonitoring in visiting children, the LUPE 3 study. Environ Int 83, 86-93.
    (Zusammenfassung unter: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26115535)

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