Lebenswichtiges Spurenelement

ESSENTIELLES SPURENELEMENT IM MENSCHLICHEN KÖRPER

Zinn ist ein weiches, silberweiß glänzendes Schwermetall, das in reiner anorganischer Form nahezu ungiftig ist. Es wird industriell u.a. zur Herstellung von Konservendosen verwendet und kommt in geringen Mengen in Pflanzen, Tieren und auch im menschlichen Körper vor. Die Funktionen, die Zinn im menschlichen Körper ausübt, sind zwar noch weitgehend unerforscht, dennoch zählt Zinn seit einigen Jahren zu den lebensnotwendigen Spurenelementen, denen im Körper eine essentielle Bedeutung zukommt. Hauptsächlich befindet sich das Metall in den Organen, besonders in Leber, Lunge und dem Magen-Darmtrakt.

Wissenschaftlich gesichert ist bislang, dass das Spurenelement an der Regulation der Salzsäureproduktion im Magen als Bestandteil des Gewebshormons Gastrin beteiligt ist. Es gibt zudem Hinweise darauf, dass die Bildung von Gastrin erst durch Zinn ermöglicht wird. Bisherige Studienergebnisse ergaben auch Hinweise darauf, dass Zinn am menschlichen Proteinstoffwechsel, am Hormonstoffwechsel sowie an körpereigenen Abbau-und Oxidationsvorgängen beteiligt sein könnte.

Zinn zählt zu den chemischen Elementen, die sowohl über die Nahrung, als auch über die Haut und die Atemwege in den menschlichen Körper gelangen können.

Zinnhaltige Lebensmittel

ZINN IN DER ERNÄHRUNG

Der Zinngehalt in pflanzlichen Lebensmitteln ist abhängig vom Zinngehalt des Bodens, auf dem sie gewachsen sind. Zinnarme Böden weisen eine Konzentration von unter 200 mg/kg auf, während die Konzentration in zinnreichen Böden bis auf 1000 mg/kg Zinngehalt ansteigen kann.

Zinn ist in pflanzlichen Lebensmitteln wie Getreide, Kartoffeln, Tomaten, Bohnen, Spinat, Karotten, Salat, Zwiebeln, Pfirsichen oder Äpfeln in Konzentrationen von 0,02 mg bis 1,02 mg/kg enthalten.

ZINN IN LEBENSMITTELZUSATZSTOFFEN

Zinn in Form von Zinnchlorid (E 512) ist seit 2008 in der EU als Lebensmittelzusatzstoff zugelassen.

Tagesbedarf und Aufnahmemenge

TAGESBEDARF NICHT FESTGELEGT

Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) hat bislang keinen Referenzwert für Zinn festgelegt. Forscher schätzen, dass der tägliche Bedarf an Zinn zwischen 1,5 mg-3 mg pro Tag liegt.

Nach Angaben der EFSA wird Zinn nicht besonders gut vom Körper aufgenommen und zu 98% unverändert über den Stuhlgang ausgeschieden.

AUFNAHMEMENGE

In der Fachliteratur weichen die Werte zur täglichen Aufnahmemenge von Zink aus zinnhaltigen Lebensmittel und Lebensmitteln aus Konserven stark voneinander ab. Berichtet wird von täglichen Aufnahmemengen in Höhe von 0,2-9 mg, andere Quellen berichten von 2-14 mg. In Großbritannien liegt bei Erwachsenen die Zinnaufnahme aus der Ernährung durchschnittlich zwischen 1,8 mg-6 mg pro Tag. Aus Frankreich wird ein Durchschnittswert von 2,7 Zinn pro Tag gemeldet.

Die Aufnahmemenge ist immer auch abhängig davon, wie hoch der Anteil an zinnhaltigen Lebensmitteln und Lebensmitteln aus Konserven in der Ernährung ist.

Lebensmittel liefern die Hauptquelle für Zinn. Weitere Anteile gelangen durch Umwelt und Gegenstände des täglichen Lebens in den Körper, so kann es je nach persönlicher Situation zur Anreicherung durch andere Zinnquellen kommen.

ERMITTLUNG VON WERTEN IN VERBINDUNG MIT DER ZINNAUFNAHME

Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) und die Weltgesundheitsorganistaion (WHO) ermittelten Werte für die Zinnaufnahme, die vom Körper ohne das Risiko einer Gesundheitsgefährdung über die tägliche  Ernährung aufgenommen werden kann.

Abgeleitet vom Tierversuch ermittelte die EFSA dabei für Zinnverbindungen in Form von Tributyl, Triphenyl, Dibutyl und Dioctyl eine für den Menschen maximal  tolerierbare tägliche Aufnahmemenge als Gruppenwert, bei dem keine Gesundheitsgefährdung zu erwarten ist. Demnach ist eine Aufnahmemenge von 0,015 mg Tributylzinnderivaten für einen Erwachsenen mit 60 kg Körpergewicht pro Tag tolerierbar.

Die WHO leitete für Triphenylzinnverbindungen, die in Form von Pestiziden auf und in pflanzliche Lebensmittel gelangen, einen akzeptablen täglichen Aufnahmewert (ADI/Acceptable Daily Intake) ab, ebenfalls als Gruppenwert. Der ADI beträgt 0-0,0005 mg/kg Körpergewicht und umfasst die Triphenylzinnverbindungen Fentinacetat, Fentinchlorid und Fentinhydroxid. Der Wert gilt einzeln oder in der Summe.

Ein weiterer abgeleiteter ADI für Fenbutatinoxid ist in der EU mit 0,05 mg/kg Körpergewicht angegeben.

Zinnmangel

ZINNMANGEL IM TIERVERSUCH BEWIESEN

Im Tierversuch mit Ratten konnten nach zinnfreier Ernährung der Versuchstiere verschiedene Symptome von Zinnmangel festgestellt werden. Dazu zählen u.a.

  • Wachstumsstörungen
  • Appetitlosigkeit
  • Haarverlust
  • Hautveränderungen
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Zinnmangel und damit verbundene Symptome sind beim Menschen derzeit nicht dokumentiert und Forscher gehen davon aus, dass der menschliche Bedarf grundsätzlich über die tägliche Nahrung gedeckt wird.

Weitere Zinnquellen

 ZINNAUFNAHME DURCH KONSERVENDOSEN 

Säurehaltige Getränke und Lebensmittel aus unlackierten zinnhaltigen Dosen (Weißblech) können sehr hohe Konzentrationen von anorganischem Zinn aufweisen, besonders auch in Verbindung mit sauren Konservierungsstoffen wie Zitronensäure. Beispielsweise kann Dosenspargel bis zu 550 mg/kg Zinn enthalten. Säfte und Fisch aus unlackierten zinnhaltigen Dosen können mehr als 100 mg/kg enthalten, während Lebensmittel in lackierten zinnhaltigen Dosen in der Regel unter 25 mg/kg Zinn enthalten.

Eine Überdosierung von Zinn kann etwa durch tagelang geöffnete Konservendosen aus unlackiertem Weißblech entstehen, die das Spurenelement im Verbindung mit Sauerstoff schnell an den Doseninhalt abgibt. Besonders saurer Inhalt von Konservendosen führt zur beschleunigten Abgabe von Zinn in das Lebensmittel. Beim Verzehr des Lebensmittels kann es im Verdauungstrakt zu vorübergehenden Störungen kommen.

AUFNAHME DURCH ZINNHALTIGE GEFÄSSE

Über Nahrungsmittel und Getränke, die aus unlackierten zinnhaltigen Gefäßen verzehrt werden, gelangen wesentlich höhere Zinnmengen in den Körper. Besonders hoch ist die Zinnaufnahme dann, wenn die Gefäße Lebensmittel wie Fruchtsäfte oder saure Speisen enthalten.

ZINNAUFNAHME DURCH ZAHNBEHANDLUNGEN

In Zahnfüllungen mit Amalgamlegierungen ist neben den Schwermertallen Quecksilber und Kupfer oft bis zu 32% Zinn enthalten. Auch enthalten einige Präparate zur Kariesprophylaxe Zinn in Form von Zinnfluorid. Erhebliche Mengen an organischen Zinnverbindungen gelangen außerdem über Zahnabdruckmassen in den Körper.

ZINNAUFNAHME AUS STABILISATOREN VON PVC

Durch den Kontakt mit Dibutylzinnderivaten und Dioctylzinnderivaten in verschiedenen Alltagsprodukten und Stoffen können Kinder und Erwachsene geringe bis hohe Mengen Zinn aufnehmen, die die täglich tolerierbare Zinnaufnahmemenge (TDI), bei der für den Menschen keine Gesundheitsgefährdung zu erwarten ist, mit beeinflusst.

Zinn aus Lebensmitteln stammt oft zusätzlich von Stabilisatoren des PVCs. Zinn-Stabilisatoren sind für Anwendungen mit Kontakt zu Trinkwasser und Lebensmitteln zugelassen. Erwachsene können durch den Kontakt mit PVC-Verpackungsmaterial ihren TDI bis zu 22% auslasten, während Kinder durch das Material mit bis zu 54% belastet sein können.

Einige stabilisierende Zinnverbindungen haben eine Zulassung im Medizinbereich. Zahnabdruckmassen können bei Erwachsenen eine Auslastung des TDI von 46% verursachen. Werte in Verbindung mit Kindern fehlen.

Für Lebensmittel dürfen nur wenige Zinnstabilisatoren mit geringer Toxizität eingesetzt werden. Zugelassen sind innerhalb entsprechender Grenzwerte bestimmte Methylzinnverbindungen und Octylzinnverbindungen.

Zinn-Stabilisatoren finden u.a. Verwendung in Folien für Pharmaverpackungen und in Lebensmittelverpackungen, als Folien auf Kreditkarten, in speziellen Rohren und Profilen, in Platten und Verkleidungen sowie in Möbelfolien, Spielzeug, technischen Produkten und Bekleidung.

Untersuchungen zeigten, dass PVC-Handschuhe und PVC-Sandalen den TDI mit 33 % auslasten können. Spielzeug kann Kinder mit 15% der täglich tolerierbaren Zinnmenge belasten. Die größte Belastung stellten in den Untersuchungen die Zwei-Komponenten-Silikonmassen dar, die Werte von 40%-87% aufwiesen.

ZINNAUFNAHME AUS HAUSSTAUB UND UMWELT

Nach Angaben des BfR bilden zum organische Zinnverbindungen aus dem Hausstaub und der Umwelt die bedeutsamsten Belastungsquellen beim Menschen. Im Hausstaub wurden verschiedene organische Zinnverbindungen nachgewiesen. Die höchsten Werte unter den nachgewiesenen Verbindungen lieferten pro kg/Hausstaub die Monobutylzinnderivate mit 50-1400 µg und die Dibutylzinnderivate mit 30-3400 µg.

Auch im Strandsand konnten diese beiden Zinnderivate neben anderen Zinnverbindungen in Mengen von je 167 µg und 186 µg nachgewiesen werden.

WEITERE ZINNQUELLEN

Zinn kommt nicht nur natürlich in Böden vor, sondern Zinnverbindungen werden  u.a. auch in Bronzelegierungen, Fungiziden, speziellen Farben und Lötmetallen verarbeitet. Auch Desinfektionsmittel, Silikondichtungen, Polyurethanschäume sowie Schutzmittel für Holz, Textilien und Papier können Zinn enthalten.

Symptome erhöhter Zinnaufnahme

VERSCHIEDENE SYMPTOME MÖGLICH

  • Kopfschmerzen
  • Magenschmerzen
  • Erbrechen
  • Durchfall

Toxizität organischer Zinnverbindungen

ZINNVERGIFTUNG – EINIGE ZINNVERBINDUNGEN SIND GIFTIG

Einige organische Zinnverbindungen, so wie sie in speziellen Desinfektionsmitteln, Schädlingsbekämpfungsmitteln oder Pilzvernichtungsmitteln enthalten sind, sind sehr giftig und können bei der Aufnahme zu schweren körperlichen Schäden führen.

Bei Hautkontakt rufen einige organische Zinnverbindungen Verätzungen vor. Sie wirken nach der Aufnahme durch die Haut oder den Atemtrakt giftiger als bei oraler Aufnahme. Nach Angaben des Bundesinstitutes für Risikobewertung (BfR) sind akute Zinkvergiftungen seltener. Meist werden akute Zinnvergiftungen durch einen Unfall verursacht oder treten auf, wenn am Arbeitsplatz geeignete Schutzmaßnahmen fehlen. Die Aufnahme über den Verdauungstrakt ruft in schweren Fällen Lähmungen und Bewusstseinsstörungen hervor.

Anorganisches Zinn, Zinnsalze und metallisches Zinn werden als Ausgangsstoffe dagegen als weniger giftig eingestuft. Allerdings wird anorganisches Zinn von den Bakterien des Magen-Darmtrakts in organisches Zinn umgewandelt.

FOLGEN CHRONISCHER ZINNBELASTUNG

Wenn sich organische Zinnverbindungen im Körper ausbreiten, führen sie neben Schäden an Haut und Schleimhäuten auch zu Schäden des zentralen Nervensystems, die sich in Lähmungen und Erregungen zeigen.

Das Einatmen von Zinnoxid kann nach jahrelanger, berufsbedingter Aufnahme zu Atemnot führen und eine gutartige Zinnoxid Pneumokoniose auslösen, die nicht mit Funktionseinschränkungen verbunden ist.

Symptome von Zinnvergiftung

ERHÖHTE ZINNBELASTUNG KANN SCHWERE FOLGEN HABEN

  • Immunschwäche
  • Autoimmunerkrankungen
  • Neurodermitis
  • Psoriasis
  • Veränderung des Leberstoffwechsels (Verminderung von Cytochrom C-450)
  • Verhaltensstörungen
  • Epileptische Anfälle
  • Bei hohen Belastungen durch Zinngehalte aus Amalgamfüllungen: Kopfschmerzen, Erbrechen, Koliken, evtl. Durchfälle
  • Verwirrtheit
  • Nierenverkalkung
  • Erhöhte Phosphor-Blutspiegel
  • Erhöhte Kalzium-Blutspiegel

Therapeutische Maßnahmen bei Zinnvergiftung

CHELATE UND NÄHRSTOFFE KÖNNEN HELFEN

Neben dem Ermitteln und Ausschalten der verantwortlichen Zinnquellen kommt bei schweren Vergiftungen mit Zinn häufig eine klassische Chelattherapie mit Komplexbildnern zum Einsatz.

Im Rahmen einer Nährstofftherapie können bestimmte Vitamine, Aminosäuren, Fettsäuren und Mineralstoffe den Körper unterstützen, ins Gleichgewicht zurück zu finden. Neben einer gezielten Zufuhr von Vitamin C, Selen und Zink kommen Cystein und Methionin sowie α-Liponsäure zur Anwendung. Nach Bedarf kommen auch Kalzium, Magnesium und Phosphor zum Einsatz.

Empfohlen werden bei Zinnvergiftung Lebensmittel mit den schwefelhaltigen Aminosäuren Taurin und α-Liponsäure. Insbesondere Knoblauch zählt zu den empfohlenen Lebensmitteln.

Amtliche Maßnahmen gegen zu hohe Zinnbelastungen

FESTLEGUNG VON RICHTWERTEN UND MIGRATIONSWERTEN

Nachdem sich verschiedene Zinnverbindungen als mehr oder weniger gesundheitsschädlich und umweltschädigend herausgestellt haben, sind entsprechende Regulierungen zur Verwendung in Kraft getreten:

Für Triorganozinnverbindungen bestehen seit 2003 weltweit Verbote, die Substanz wegen der Umweltschädigung in Schutzanstrichen für Schiffe zu verwenden. Innerhalb der EU dürfen seit 2010 keine Erzeugnisse mehr mit Diorganozinnverbindungen und Triorganozinnverbindungen in Verkehr gebracht werden, bei denen die Zinnkonzentration im Produkt oder Teilen davon höher ist als 0,1 Gew,%.

Auch Dioctylzinnverbindungen dürfen seit 2012 nicht mehr in der EU verwendet werden, wenn ihre Konzentration im Produkt oder in Produktteilen mehr als 0,1 Gew.% beträgt. Betroffen davon sind u.a. Textilartikel mit Hautkontakt, Handschuhe, Schuhe, Babyartikel, Windeln sowie Damenhygieneartikel.

Produkte mit Dibutylzinnverbindungen sind seit 2012 in der EU bis auf wenige Ausnahmen nicht mehr verkehrsfähig.

Für Sand und Boden auf Kinderspielfächen und an Stränden existiert ein gefahrenbezogener Richtwert von 25 mg Organozinnverbindung pro kg/Sand.

Gemäß der Richtlinie 2002/72/EG gelten auch für Lebensmittelverpackungen Beschränkungen. Zugelassen sind spezielle Organgozinnverbindungen in Form von Monomethyl und Dimethyl mit Migrationswerten von 0,18 mg pro kg Lebensmittel. Für Dioctylzinnverbindungen besteht ein Migrationswert in Höhe von 0,04 mg/kg Lebensmittel. Monoctylzinnverbindungen dürfen bis zu 1,2 mg/kg Lebensmittel aufweisen. Ein Migrationswert bezeichnet dabei die Menge eines Schadstoffes, der tatsächlich in ein Produkt abgegeben wird und der auch tatsächlich vom menschlichen Körper aufgenommen wird. Migrationswerte sind immer vom untersuchten Material abhängig.

Bezüglich der Inhalation von zinnorganischen Verbindungen wurde eine maximale Konzentration am Arbeitsplatz festgelegt. Sogenannte MAK-Werte geben Durchschnittskonzentrationen von Arbeitsstoffen in der Luft an, die sich auf die Einwirkung bei einer Arbeitszeit von 8 Stunden pro Tag und 42 Stunden in der Woche beziehen. Demnach dürfen Octylzinnverbindungen einen MAK-Wert von 0,02 mg/m3 Luft nicht überschreiten. Für alle weiteren Organozinnverbindungen gilt ein MAK-Wert von 0,1 mg/m3 Luft.

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

http://www.bfr.bund.de/cm/343/organozinnverbindungen_in_verbrauchernahen_produkten.pdf

P. Reuter. Springer Lexikon Medizin. Verlag Springer. 2004

K.Schwarz. New essential trace elements (Sn, V, F, Si). Progress report and outlook. In Trace Elements Metabolism in Animals-2. University Park Press, Baltimore MD 1974. Seite 366

EFSA. Re-evaluation of stannous chloride (512) as food additive. In EFSA Journal 2018;16;16(6):5295

EFSA, Opinion of the scientific panel on dietetic products, nutrition and allergies on a request from the commission related to the tolerable upper intake level of tin. Request N° EFSA-Q-2003-018

Erwin Riedel: Anorganische Chemie. de Gruyter, Berlin 2002

Uwe Gröwer. Orthomolekulare Medizin: Ein Leitfaden für Apotheker und Ärzte. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft. Auflage 3. 2002

Burgerstein, Dr. Lothar. Burgersteins Handbuch Nährstoffe. 11. vollständig neu bearbeitete und erweiterte Auflage. Haug Verlag. 2007.

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

G. Ionescu. Schwermetallbelastung durch Dentallegierungen. Ausleitungsverfahren bei Neurodermitis und Psoriasispatienten. In Zeitung für Umweltmedizin. 1997. Seite 163-171.

Autor: Katja Schulte Redaktion
Datum: 05/2016 | aktualisiert 01/2018 |03/2019

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