Arsen könnte essenziell für den Menschen sein

HALBMETALL ARSEN HAT WICHTIGE FUNKTIONEN IM KÖRPER

Einige Forscher gehen nach Tierstudien davon aus, dass das Halbmetall Arsen (As) auch im menschlichen Stoffwechsel wichtige Funktionen übernimmt und ein Arsenmangel mit bestimmten Symptomen verbunden ist. Nach aktuellem Forschungsstand stufen verschiedene Experten Arsen 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, hauptsächlich als todbringendes Gift bekannt, beeinflusst den Stoffwechsel von Aminosäuren wie z.B. Taurin und trägt zur vermehrten Bildung roter Blutkörperchen bei. Bislang ist seine physiologische Bedeutung beim Menschen noch nicht vollständig erforscht und es fehlen gesicherte Angaben.

Arsen kommt als Ultraspurenelement 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 Arsen über die Industrie, Lebensmittel und das Trinkwasser.

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 sie besitzen krebserregendes Potential. 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 nur die akute Belastungssituation wieder, so dass zur Untersuchung einer chronischen Belastung eher Finger-und Fußnägel und eingeschränkt auch Haarproben geeignet sind.

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 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

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 70-180 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