Arsen könnte auch essenziell für den Menschen sein

HALBMETALL ARSEN ÜBERNIMMT WICHTIGE FUNKTIONEN IM KÖRPER

Verschiedene Forscher gehen nach Erkenntnissen aus Tierstudien davon aus, dass das Halbmetall Arsen (As) auch im menschlichen Stoffwechsel wohl ähnlich wichtige Funktionen übernimmt und ein Arsenmangel ebenfalls beim Menschen mit bestimmten Symptomen verbunden sein könnte. Nach aktuellem Forschungsstand stuften verschiedene Experten Arsen bei Tieren bereits als essenzielles Ultraspurenelement ein, nachdem sich bei Versuchstieren zeigte, dass eine tägliche Arsenmenge von unter 1 µg in der Nahrung zu Funktionseinschränkungen und Wachstumseinschränkungen führte.

Arsen, sonst hauptsächlich als todbringendes Gift bekannt, zeigte durchaus auch positive Wirkung im lebenden Organismus, denn es beeinflusst den Stoffwechsel von Aminosäuren wie z.B. Taurin und trägt außerdem zur vermehrten Bildung roter Blutkörperchen bei. Bislang ist seine physiologische Bedeutung allerdings beim Menschen noch nicht vollständig erforscht und es fehlen gesicherte Angaben.

Als Ultraspurenelement kommt Arsen nur in sehr geringen Mengen im Organismus von Menschen und Tieren vor. Ansonsten ist es in der gesamten Erdkruste und Gewässern weit verbreitet ist. In die Nahrungskette gelangt es über die Industrie, Lebensmittel und das Trinkwasser.

ARSEN BINDET SICH LANGFRISTIG IM KÖRPER

Etwa 7 mg Arsen sind im menschlichen Körper vorhanden. Das Element, das sich langfristig an Haut, Haare und Nägel bindet, wird über die Nieren wieder ausgeschieden. Es ist Bestandteil von Blut und allen Organen. Die größten Arsenanreicherungen im Körper befinden sich in Knochen, Leber und Nieren.

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 von Bedeutung sind nur körperliche Belastungen mit anorganischen Arsen-Verbindungen und ihren Metaboliten DMA und MMA, denn nur sie besitzen krebserregendes Potential.

Anzeige

Der Nachweis von anorganischem Arsen kann mittels Hydrid-AAS-Methode erfolgen.

Arsen wird schnell aus dem Blut abgebaut, daher nutzen Umweltmediziner häufig beim Bio-Monitoring eine Urinprobe zum Nachweis. Die Urinprobe spiegelt bei der Bestimmung der Arsenkonzentration allerdings nur die akute Belastungssituation wieder, so dass zur Untersuchung einer chronischen Belastung eher Finger-und Fußnägel und Haarproben geeignet sind. Haaranalysen auf Arsen können Verbraucher bei einigen Laboren direkt beauftragen. Oft wird Arsen in Haaranalysen dabei im Verbund mit einigen anderen toxischen Schwermetallen analysiert.

Arsengehalte 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 µg. Nach deutschen Bestimmungen muss der Arsengehalt des Wassers unter 10 µg/l betragen.

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

Meeresfrüchte enthalten regelmäßig hohe Mengen organischer Arsenverbindungen, die allerdings oft wenig bedenklich sind und rasch über die Nieren wieder ausgeschieden werden. Diese organischen Verbindungen hinterlassen im Körper keine Rückstände.

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 im Körper in biochemischen Reaktionen Arsenat an Stelle von Phosphat 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
  • Schmelzöfen

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 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

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.

Arsenvergiftung – chronisch und akut

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 bis 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 chronischer Arsenvergiftung

  • 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 bis 18 µg/l. Bei geringen Arsenbelastungen ist eine Blutuntersuchung diagnostisch nicht aussagekräftig.

Text: Katja Schulte Redaktion
Datum: 05/2016 | aktualisiert 08.04.2022

Quellen und weiterführende Links:

  • 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 Medicine. K. 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
  • BfR. Arsen in Reis und Reisprodukten
  • 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.

Suche