Viele Wissenschaftler stufen Arsen bereits als Ultraspurenelement ein

HALBMETALL ARSEN ÜBERNIMMT WOHL WICHTIGE FUNKTIONEN 

Aus Tierstudien gibt es Hinweise darauf, dass das Halbmetall Arsen, das allgemein als todbringendes Gift gilt, auch für den gesunden Stoffwechsel beim Menschen von Bedeutung ist. Nach aktuellem Kenntnisstand stufen viele Wissenschaftler Arsen bereits als Ultraspurenelement ein, nachdem Studien an verschiedenen Tieren zeigten, dass ein Arsenmangel von unter 1 Mikrogramm pro Tag in der Nahrung zu Funktionseinschränkungen und Wachstumseinschränkungen führten.

Arsen beeinflusst den Stoffwechsel von Aminosäuren (z.B. Taurin) und trägt zur vermehrten Bildung von roten Blutkörperchen bei. Bislang wurde seine physiologische Bedeutung noch nicht vollständig erforscht und in Bezug auf den Menschen fehlen noch gesicherte Angaben.

Arsen kommt als Ultraspurenelement nur in sehr geringen Mengen im Organismus vor, während es ansonsten in der gesamten Erdkruste und Gewässern weit verbreitet ist. In die Nahrungskette gelangt es über die Industrie, Lebensmittel und das Trinkwasser.

7 mg Arsen sind im menschlichen Körper etwa vorhanden. Das Element, dass sich auch langfristig an Haut, Haare und Nägel bindet, wird über die Nieren wieder ausgeschieden. Es ist Bestandteil von Blut und allen Organen. Arsenanreicherungen findet man vor allem in Knochen, Leber und Nieren.

Verschiedene Arsenverbindungen unterscheiden sich stark im Grad ihrer Toxizität – dreiwertige, lösliche Arsenverbindungen (Arsenik/ Arsentrioxid) sind hochgiftig für den Menschen, weil sie in lebenswichtige Stoffwechselprozesse schädigend eingreifen. Reines Arsen hingegen gilt als wenig giftig.

Umweltmedizinisch sind lediglich die Belastungen mit anorganischen Arsen-Verbindungen und ihren Metaboliten DMA und MMA wegen des krebserregenden Potentials von Bedeutung. Der Nachweis von anorganischem Arsen kann mit der Hydrid-AAS-Methode erfolgen. Arsen wird schnell aus dem Blut abgebaut und es wird häufig beim Bio-Monitoring eine Urinprobe zum Nachweis gewählt. Die Urinprobe spiegelt bei der Bestimmung der Arsenkonzentration nur die akute Belastungssituation wieder, so dass zur Untersuchung einer chronischen Belastung eher Finger-und Fußnägel und eingeschränkt auch Haarproben  geeignet sind.

Arsenvorkommen in Lebensmitteln

ARSEN IN DER NAHRUNG

Arsen ist in geringfügigen Mengen nahezu in allen Nahrungsmitteln enthalten, vorwiegend in Getreide, Brot, pflanzlicher Stärke, Fisch, Fleisch und Trinkwasser. Ein Liter Trinkwasser enthält in Europa ungefähr eine Arsenmenge von 2 Mikrogramm. Nach deutschen Bestimmungen muss der Arsengehalt des Wassers unter 10 Mikrogramm pro Liter betragen.

Arsenikalien wurden bis zu ihrem Verbot 1974 in der Landwirtschaft einigen Pflanzenschutzmitteln, z.B. im Weinbau beigesetzt. Seit 1976 gibt es für Arsen eine Höchstmengenverordnung, die Arsen als Bestandteil in Lebensmitteln verbietet.

Meeresfrüchte enthalten hohe Mengen organischer Arsenverbindungen, die allerdings oft wenig bedenklich sind und rasch über die Nieren vollständig wieder ausgeschieden werden.

Speziell für Reis und Reisprodukte gilt seit dem 01.01.2016 eine gesetzliche Obergrenze, die den zulässigen Arsengehalt regelt.

REAKTION MIT ANDEREN NÄHRSTOFFEN

Aufgrund der bestehenden Ähnlichkeit kann Arsenat an Stelle von Phosphat in biochemischen Reaktionen im Körper eingebaut werden. Arsen reagiert neben Schwefel auch mit homologem Selen.

HÄUFIGE QUELLEN VON ARSEN

  • Zigarettenrauch
  • Holzbehandlung
  • Alte Tapeten
  • Rückstände von Pflanzenschutzmittel in Obst und Gemüse
  • Meeresfrüchte
  • Trinkwasser (Quellen in Bergtälern)
  • Autoabgase
  • Industrieemissionen
  • Metallverarbeitung
  • Glasherstellung
  • Holzbehandlung
  • Schmelzöfen

Einsatz von Arsen

ARSEN IN DER MEDIZINISCHEN THERAPIE 

Arsen wird in Form von Arsenik beim Menschen in der Therapie bestimmter Lymphomerkrankungen eingesetzt.

Eine sichere Höchstgrenze für medizinische Anwendungen ist bislang nicht bestimmt worden. Arsen findet kaum Anwendung in der europäischen Medizin, in den USA und der Traditionell Chinesischen Medizin wird es dagegen medizinisch angewendet.

Freiverkäuflich ist Arsen in Deutschland in Form von homöopathischen Arzneimitteln.

ARSEN IN DER TIERZUCHT

In der Tierzucht kommen organische Arsenverbindungen wie Arsanilsäure als Wachstumsbeschleuniger zur Anwendung.

ARSEN IN DER INDUSTRIE

Industriell nutzt man hochreines Arsen in der Halbleiterindustrie. Arsenoxide werden in der Glas- und Metallverarbeitung verwendet, während metallische Arsenlegierungen zur Härtung, Verspiegelung und für Hochtemperaturwerkstoffe verwendet werden. Nur ein geringer Teil der Weltproduktion von Arsen wird in Deutschland erzeugt.

HÄUFIGE QUELLEN VON ARSEN

  • Zigarettenrauch
  • Holzbehandlung
  • Alte Tapeten
  • Rückstände von Pflanzenschutzmittel in Obst und Gemüse
  • Meeresfrüchte
  • Trinkwasser (Quellen in Bergtälern)
  • Autoabgase
  • Industrieemissionen
  • Metallverarbeitung
  • Glasherstellung
  • Holzbehandlung
  • Schmelzöfen

Tagesbedarf von Arsen noch nicht festgelegt

TÄGLICHE AUFNAHME VON ARSEN

Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung e.V. (DGE) hat bislang noch keinen Referenzwert für die tägliche Zufuhr von Arsen festgelegt, da für Arsen bisher nicht der Nachweis erbracht werden konnte, dass es für den Menschen essentiell ist.

Tierstudien zufolge geht man von einem täglichen Arsenbedarf von 12,5 bis 25 mcg/ Tag aus. Der Mensch nimmt täglich eine Arsenmenge von ungefähr 12-50 mcg/ Tag aus Lebensmitteln auf, so dass der Arsenbedarf über die tägliche Ernährung als gedeckt gilt.

Eine Arsenaufnahme von bis zu 1 mg/ Tag wird als unbedenklich eingestuft.

Erhöhte Arsenaufnahme

SYMPTOME BEI ERHÖHTER AUFNAHME VON ARSEN 

In hohen Mengen kann Arsen giftig wirken und starke Schäden im Körper verursachen. Bei erhöhter Aufnahme von Arsen sind folgende Symptome möglich:

  • Blutige Durchfälle
  • Hautkrankheiten
  • Verwirrtheit
  • Kreislaufstörungen
  • Organschäden

Arsenmangel

NACHWEIS DER NOTWENDIGKEIT BEIM MENSCHEN IST SCHWIERIG

Während bei verschiedenen Tieren ein Arsenmangel experimentell nachweisbar ist und Arsen bei ihnen bereits als essentielles Spurenelement eingestuft ist, gestaltet sich der Nachweis der Lebensnotwendigkeit des Elements wegen der geringen Arsenmengen im menschlichen Körper viel schwieriger. Trotzdem stufen viele Wissenschaftler den Mineralstoff für den Menschen bereits trotz fehlender Daten ebenfalls als essentielles Ultraspurenelement ein. Die Aufnahme über die normale Nahrung und das Wasser wird in der BRD aktuell als ausreichend eingeschätzt..

SYMPTOME VON ARSENMANGEL IM TIERVERSUCH

  • Wachstumsstörungen
  • Veränderungen in Zellen des Herzmuskels

Arsenvergiftung

AKUTE ARSENVERGIFTUNG

Eine akute Arsenvergiftung kann über aufgenommene Lebensmittel, Flüssigkeiten oder eingeatmete Luft erfolgen. Je nach Menge und Arsenverbindung kommt zu mehr oder minder schweren Vergiftungssymptomen. Eine Aufnahme von 70-180 mg Arsenik ist für einen Erwachsenen tödlich, während Verbindungen wie Arsin bereits in wesentlich geringeren Dosen zum Tod führen. Je nach Schwere der Vergiftung variieren die Symptome.

Symptome bei schwerer akuter Arsenvergiftung über den Verdauungstrakt

  • Beschwerden im Magen-Darmtrakt
  • Schädigende Wirkung auf die Leber
  • Schädigende Wirkungen auf die Nieren
  • Veränderungen im Herz-Kreislaufsystems
  • Veränderungen im Blut
  • Hautveränderungen
  • Störungen im vegetativen Nervensystem

Symptome bei akuter Arsenvergiftung über die Atemwege

  • Schleimhautreizungen im Nasen-Rachenraum

Massnahmen bei akuter Arsenvergiftung

Bei einer akuten Arsenvergiftung kommen therapeutisch die sogenannten Arsenantidota (Gegengifte) zum Einsatz. Hierbei handelt es sich insbesondere um Gegengifte wie Dimercaptopropansulfonsäure, Natriumsalz und Dimercaptobernsteinsäure.

CHRONISCHE ARSENVERGIFTUNG

Eine chronische Arsenvergiftung kann über den Verdauungstrakt aber auch über die Atemwege entstehen und ist besonders begleitet durch Hautveränderungen, Erkrankungen von Nerven und Gefäßen sowie durch Krebserkrankungen.

Folgen

  • Blutarmut
  • Haarausfall
  • Leberschäden
  • Nierenschäden
  • Nervenschädigung
  • Hauterkrankungen in Form von Geschwüren, Ekzemen und Pusteln
  • Krebserkrankungen
  • Herz-Kreislauferkrankungen
  • Erhöhter Blutdruck
  • Bindehautentzündung

Massnahmen bei chronischer Arsenvergiftung

Im ersten Schritt gilt es die Ursachen für die chronische Arsenvergiftung zu ermitteln und weitestgehend auszuschalten. In der Regel bestimmt man im 24-Stunden-Urin die Arsenausscheidung.

Als Gegenmassnahme erfolgt die Zufuhr verschiedener Substanzen und Lebensmittel. Dazu zählen:

  • Vitamin C
  • Selenhaltige Nahrungsergänzungsmittel
  • Jodhaltige Nahrungsergänzungsmittel
  • Schwefelhaltige Aminosäuren Methionin, Cystein
  • Taurin
  • alpha-Liponsäure
  • Antioxidantien
  • Knoblauch

Arsenstatus im Körper

ARSENSTATUS IM KÖRPER BESTIMMEN

Der Arsenstatus im Körper kann zum Nachweis einer chronischen Arsenbelastung durch verschiedene Biomarker festgestellt werden:

  • Haaranalyse zur Ermittlung des Arsengehalts
  • Analyse des Arsengehalts in Fingernägeln
  • Urinuntersuchung zur Ermittlung der Arsenausscheidung

Der Normalwert im Blutserum beträgt 0,8-18 µg/l. Bei geringen Arsenbelastungen ist eine Blutuntersuchung diagnostisch nicht aussagekräftig.

WICHTIGE HINWEISE ZU GESUNDHEITSTHEMEN

Dieser Artikel behandelt ein Gesundheitsthema. Er dient nicht der Selbstdiagnose und ersetzt keine Arztdiagnose. Bitte beachten Sie hierzu die weiteren Hinweise zu Gesundheitsthemen

K. H. Graefe, W. Lutz, H. Bönisch: Duale Reihe Pharmakologie und Toxikologie – 1. Auflage Georg Thieme Verlag.

Arsenic and Human Health, Environmental Health & Toxicology, Specialized Information Services, National Library of MedicineK. H. Graefe, W. Lutz, H. Bönisch: Georg Thieme Verlag.

SUMMARY REPORT OF THE STANDING COMMITTEE ON THE FOOD CHAIN AND ANIMAL HEALTH HELD IN BRUSSELS ON 01 JULY 2014 auf ec.europa.eu

Erwin Riedel: Anorganische Chemie. de Gruyter, Berlin 2002

Georg Süss-Fink: Arsenvergiftungen. In: Chemie in unserer Zeit. 46, Nr. 2, 2012

H.K. Biesalski, J. Köhrle, K. Schümann. Vitamine, Spurenelemente, Mineralstoffe. Verlag Thieme. Stuttgart – New York 2002.

Die Nährstoffe-Bausteine für Ihre Gesundheit. Deutsche Gesellschaft für Ernährung e.V.

Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE), Österreichische Gesellschaft für Ernährung (ÖGE), Schweizerische Gesellschaft für Ernährung (SGE): Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr. Bonn 2015.

Burgerstein, Dr. Lothar: Burgersteins Handbuch Nährstoffe. Haug Verlag

Herbert Desel. Antidote.Stand 1.4.2004

j. Bennemann, K. Bromen et al. Umwelt-Survey 1998. Band VII: Arsen, Schwer- und Edelmetalle in Blut und Urin der Bevölkerung in Deutschland – Belastungsquellen und -pfade.

Text: Katja Schulte Redaktion
Datum: 05/2016 | aktualisiert 11/2019

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