Zinn

Vorkommen und Nutzung

Zinn kommt in der Natur hauptsächlich als anorganische Verbindung in Zinnerzen und selten in elementarer Form vor. Die Konzentration von Zinn in Pflanzen und Tieren hängt von den lokalen Mineralquellen ab. Die größten Zinnvorkommen befinden sich in Südostasien. Die Anwendung von Zinn erfolgt vor allem in der Beschichtungstechnik, wobei die Zinnbeschichtung von Konservendosen besonders bekannt ist. Zinn wird auch in Legierungen eingesetzt. Darüber hinaus finden anorganische Zinnverbindungen Verwendung als Pigmente in der Keramik- und Textilindustrie.

Neben anorganischen Zinnverbindungen kann Zinn auch als organische Verbindung, in sogenannten Organozinnverbindungen, vorkommen. Sie werden synthetisch hergestellt und in verschiedenen Bereichen eingesetzt. Kommerzielle Organozinnverbindungen unterscheiden sich vor allem durch die Anzahl der organischen Gruppen, die in der Verbindung enthalten sind. In der Kunststoffindustrie kommen v.a. Mono- und Diorganozinnverbindungen häufig auch in Mischungen zum Einsatz, etwa als PVC-Stabilisatoren, Katalysatoren oder in der Glasbeschichtung. Bestimmte Verbindungen werden auch für die Herstellung von Kunststoffen zugelassen, die mit Lebensmitteln in Kontakt kommen.

Früher fanden Di- und Triorganozinnverbindungen Anwendung als Wirkstoffe in Pflanzenschutzmitteln und Biozidprodukten. Besonders problematisch war der Einsatz von Triorganozinnverbindungen als Antifoulingmittel in Schiffsanstrichfarben, deren Verwendung jedoch seit 2003 weltweit verboten ist.

Der Weg in die Nahrungskette

In den meisten Lebensmitteln ist Zinn natürlicherweise in Spuren zu finden. Erhöhte Zinnkonzentrationen finden sich insbesondere in Konserven. Sauren Lebensmittel können Zinn aus einer Zinnbeschichtung oder dem Weißblechmaterial einer Konservendose herauslösen. Die höchsten Zinngehalte finden sich dabei in Obst- und Gemüsekonserven. Der Übergang von Zinn in die Lebensmittel hängt stark von verschiedenen Faktoren ab, darunter die Art und der Säuregehalt des Lebensmittels, das Vorhandensein von Oxidationsmitteln sowie die Dauer und Temperatur der Lagerung. Auch der Luftkontakt im Dosenkopfraum spielt eine entscheidende Rolle. In geöffneten, teilbeschichteten Dosen kann der Zinnübergang innerhalb weniger Tage stark ansteigen. Zudem gibt es als Lebensmittelzusatzstoffe zugelassene Zinnverbindungen, die eine weitere Zinnquelle in Lebensmitteln darstellen können.

Organozinnverbindungen sind vor allem im Umweltbereich relevant. Sie sind sehr persistent und verbleiben aufgrund ihrer vielfältigen Anwendungen, insbesondere durch den früheren Einsatz von zinnorganischen Pestiziden, Bioziden und Antifoulingfarben in der Umwelt. Diese Verbindungen sind in Wasser schlecht löslich und neigen dazu, sich in Sedimenten anzureichern. Sie können dann von Bodenlebewesen wie Muscheln aufgenommen werden und sich in Fischen und anderen aquatischen Lebewesen anreichern. Zudem besteht die Möglichkeit, dass Lebensmittel oder Trinkwasser durch den Kontakt mit Materialien, wie PVC-Rohre, die Organozinnverbindungen als Stabilisatoren enthalten, beeinträchtigt werden.

Gesundheitliche Beurteilung

Nach der oralen Aufnahme werden anorganische Zinnverbindungen nur sehr schlecht vom Körper absorbiert, wobei bis zu 98 % über den Stuhl ausgeschieden werden. Das absorbierte Zinn wird hauptsächlich über die Nieren und in geringerem Maße über die Galle ausgeschieden. Aufgrund der geringen Absorptionsrate stellen diese Verbindungen keine große Gefahr für die menschliche oder tierische Gesundheit dar. Eine akute Intoxikation kann jedoch durch den Verzehr von erheblich mit Zinn kontaminierten Lebensmitteln verursacht werden, was zu gastrointestinalen Symptomen wie Blähungen, Bauchschmerzen, Erbrechen und Durchfall führen kann. Eine hohe Zufuhr von Zinn kann zudem die Absorption anderer Elemente, wie beispielsweise Zink, verringern. Es gibt noch keine Hinweise darauf, dass eine chronische Exposition gegenüber Zinn negative Auswirkungen auf den Menschen hat. Obwohl anorganisches Zinn in der Regel als gesundheitlich weniger relevant angesehen wird, wird es dennoch als unerwünscht betrachtet, insbesondere aufgrund seiner potenziellen Auswirkungen auf die Umwelt und die Lebensmittelsicherheit.

Organozinnverbindungen sind sehr vielfältig und weisen unterschiedliche Absorptionsraten sowie Toxizität auf. Nach oraler Aufnahme und Absorption verteilen sie sich im gesamten Körper, hauptsächlich in der Leber und den Nieren. Sie können teilweise auch die Plazenta passieren. Die gesundheitsschädliche Wirkung von Organozinnverbindungen umfassen immuntoxische, reizende und sensibilisierende Effekte sowie Beeinträchtigung der Geschlechtsdifferenzierung und der Fortpflanzungsfähigkeit. Darüber hinaus wurden neurotoxische Wirkungen nach der oralen Aufnahme hoher Dosen beobachtet. Eine chronische Exposition gegenüber diesen Verbindungen kann zu Verwirrtheit und generalisierten Krämpfen führen.

Maßnahmen zur Minderung

Aus Vorsorgegründen wird empfohlen, die Zinngehalte in Dosenlebensmitteln und -getränken möglichst gering zu halten. Durch eine Beschichtung der Innenseite der Konservendosen kann der Übergang von Zinn auf das konservierte Lebensmittel vermieden oder begrenzt werden. Dies ist besonders wichtig bei sauren Lebensmitteln, da hier die Wahrscheinlichkeit erhöht ist, dass Zinn in das Lebensmittel übergeht. Für die Verbraucher ist es ratsam, Lebensmittel aus angebrochenen Konservendosen in ein geeignetes Gefäß umzufüllen. Ein Umfüll- und Aufbewahrungshinweis sollte auch bei teil- und unbeschichteten Konservendosen angebracht sein.

Aufgrund der Persistenz- und Akkumulationseigenschaften von Organozinnverbindungen in der Umwelt sollten weiterhin Maßnahmen zur Minimierung durchgeführt werden, wie beispielsweise die Begrenzung seiner Verwendung bei der Herstellung von PVC-Produkten. Diese Maßnahmen tragen dazu bei, die Umweltbelastung zu reduzieren und potenzielle Risiken für die menschliche Gesundheit zu verringern.

Rechtliche Regelung

Die Verordnung (EG) Nr. 2023/915 legt Höchstgehalte für anorganisches Zinn in verschiedenen Lebensmitteln in Konservendosen und anderen Dosen fest. Darüber hinaus sind für bestimmte Produkte spezifische Zinnhöchstgehalte festgelegt, wie beispielsweise für Wein durch die Weinverordnung.
Gemäß der Verordnung (EG) Nr. 396/2005 wurden Höchstgehalte für bestimmte Organozinnverbindungen als Pestizidrückstände in pflanzlichen und tierischen Erzeugnissen festgelegt.

Quellen

  • A D Handoko et al, Geochemical and geological properties of tin related to ore deposits: A Review, 2023 IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 1245 012023
  • Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA), EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies, 2005. Opinion of the Scientific Panel on Dietetic products, nutrition and allergies [NDA] related to the tolerable upper intake level of tin, EFSA Journal 2005; 3(8):254, 26 pp.
  • World Health Organization (WHO), Inorganic Tin in Drinking-water, Background document for development of WHO Guidelines for Drinking-water Quality (2004)
  • Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR), Organozinnverbindungen in verbrauchernahen Produkten, Aktualisierte Stellungnahme Nr.034/2011 des BfR vom 2. August 2011
  • Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA), EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain, 2004. Opinion of the Scientific Panel on contaminants in the food chain [CONTAM] to assess the health risks to consumers associated with exposure to organotins in foodstuffs, EFSA Journal 2004; 2(10):102, 119 pp.
  • Chemischen und Veterinäruntersuchungsämter (CVUA) Stuttgart, Zinn in Lebensmitteln aus Konservendosen, Dr. Gerhard Braun, 10.09.2010, https://www.ua-bw.de/pub/beitrag.asp?subid=1&ID=1335, abgerufen am 17.03.2025
  • World Health Organization (WHO), Organotins in drinking-water, Background document for development of WHO Guidelines for drinking-water quality (2020)
  • Wehrmedizin und Wehrpharmazie, Zinn in Lebensmitteln aus Konservendosen, Matthias Völlmark, 16.04.2019, https://wehrmed.de/humanmedizin/zinn-in-lebensmitteln-aus-konservendosen.html, abgerufen am 19.03.2025
  • Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR), BfR und UBA empfehlen, den Einsatz von Organozinnverbindungen in Verbraucherprodukten weiter zu begrenzen, Aktualisierte gemeinsame Stellungnahme* Nr. 032/2008 des UBA und des BfR vom 05. Februar 2008
  • Verordnung (EU) 2023/915 der Kommission vom 25. April 2023 über Höchstgehalte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln (ABl. L 119 vom 05/05/2023, S. 103–157)
  • Weinverordnung in der Fassung der Bekanntmachung vom 21. April 2009 (BGBl. I S. 827)
  • Verordnung (EG) Nr. 396/2005 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 23. Februar 2005 über Höchstgehalte an Pestizidrückständen in oder auf Lebens- und Futtermitteln pflanzlichen und tierischen Ursprungs und zur Änderung der Richtlinie 91/414/EWG des Rates (ABl. L 70 vom 16.3.2005, S. 1–16)