DIOXINE – Eine ernste Gesundheitsbedrohung mit sehr geringem Bewusstsein!

Die wichtigsten Punkte

• Dioxine sind eine Gruppe chemisch verwandter Verbindungen, die zu den persistenten Umweltschadstoffen gehören.
• Dioxine sind weltweit in der Umwelt verbreitet und reichern sich in der Nahrungskette an, besonders im Fettgewebe von Tieren.
• Mehr als % 90 der menschlichen Exposition erfolgen über Lebensmittel, vor allem Fleisch und Milchprodukte, Fisch und Schalentiere. Viele nationale Behörden überwachen die Lebensmittelversorgung mit entsprechenden Programmen.
• Dioxine sind hochgiftig. Sie können Fortpflanzungs- und Entwicklungsprobleme verursachen, das Immunsystem schädigen, Hormone beeinflussen und auch Krebs verursachen.
• Da Dioxine allgegenwärtig sind, sind alle Menschen einer Hintergrundbelastung ausgesetzt, von der keine Auswirkungen auf die Gesundheit erwartet werden. Wegen des hohen toxischen Potenzials sind dennoch Anstrengungen erforderlich, um die bestehende Hintergrundbelastung zu verringern.
• Zur Vermeidung oder Verringerung menschlicher Exposition eignen sich am besten Maßnahmen an der Quelle: Industrielle Prozesse müssen streng kontrolliert werden, um die Dioxinbildung zu reduzieren.

Was ist Dioxin?

Dioxine sind Umweltschadstoffe. Sie gehören zu einer Gruppe gefährlicher Chemikalien, den persistenten organischen Schadstoffen, auch bekannt als das schmutzige Dutzend . Ihr hohes toxisches Potenzial gibt Anlass zur Sorge. Experimente zeigen, dass sie verschiedene Organe und Systeme beeinflussen.

Nach der Aufnahme gelangen Dioxine überwiegend ins Fettgewebe und bleiben lange im Körper gespeichert. Ihre Halbwertszeit im Körper wird auf 7 bis 11 Jahre geschätzt. In der Umwelt neigen sie zur Anreicherung in der Nahrungskette. Je höher ein Tier darin steht, desto höher ist seine Dioxinkonzentration.

Der chemische Name von Dioxin lautet: 2,3,7,8-Tetrachlordibenzo-para-dioxin (TCDD). Die Bezeichnung „Dioxine“ wird meist für die strukturell und chemisch verwandte Familie der polychlorierten Dibenzo-para-dioxine (PCDD) und polychlorierten Dibenzofurane (PCDF) verwendet. Auch einige dioxinähnliche polychlorierte Biphenyle (PCB) mit ähnlichen toxischen Eigenschaften werden unter dem Begriff „Dioxine“ zusammengefasst. Es wurden 419 Arten dioxinverwandter Verbindungen identifiziert, doch nur 30 gelten als erheblich toxisch. TCDD ist die giftigste davon.

Quellen der Dioxinverschmutzung

Dioxine sind überwiegend Nebenprodukte industrieller Prozesse, können aber auch durch Vulkanausbrüche und Waldbrände als natürliche Prozesse entstehen. Dioxine sind unerwünschte Nebenprodukte zahlreicher Herstellungsverfahren, darunter Schmelzprozesse, die Chlorbleiche von Zellstoff und die Herstellung bestimmter Herbizide und Insektizide. Hinsichtlich der Dioxinfreisetzung gelten unkontrollierte Abfallverbrennungs- anlagen für feste Abfälle und Krankenhausabfälle im Allgemeinen wegen der vollständigen Verbrennung als die schlimmsten Verursacher. Technologien für eine kontrollierte Abfallverbrennung mit niedrigen Dioxinemissionen sind verfügbar.

Obwohl Dioxine lokal entstehen, ist ihre Verbreitung in der Umwelt global.

Dioxine kommen weltweit in der Umwelt vor. Die höchsten Konzentrationen finden sich in bestimmten Böden, Sedimenten und Lebensmitteln, insbesondere Milchprodukten, Fleisch, Fisch und Schalentieren, sogar in Muttermilch. In Pflanzen, Wasser und Luft sind die Konzentrationen sehr niedrig.

Industrielle Altöle auf Basis dioxinähnlicher polychlorierter Biphenyle (PCB) enthalten große Mengen polychlorierter Dibenzofurane (PCDF) und sind weltweit stark verbreitet. Langfristige Lagerung und unsachgemäße Entsorgung können Dioxine freisetzen und Lebensmittel sowie Tierfutter verunreinigen. PCB-haltige Abfälle lassen sich nicht einfach entsorgen, ohne die Umwelt und Menschen zu belasten. Solches Material muss als gefährlicher Abfall behandelt werden und wird am besten durch Hochtemperaturverbrennung in spezialisierten Anlagen vernichtet.

Fälle von Dioxinkontamination

Viele Länder überwachen Lebensmittel auf Dioxine. Dadurch wurden Verunreinigungen früh erkannt und häufig größere Auswirkungen verhindert. Oft entsteht Dioxinkontamination durch verunreinigtes Tierfutter. Erhöhte Werte in Milch oder Futter lassen sich beispielsweise auf Ton, Fette oder Zitrustresterpellets zurückführen, die bei der Futtermittelherstellung verwendet wurden.

Historische Fälle von Dioxinverschmutzung

• Ende 2008 wurden, nachdem in irischen Schweine- proben Dioxine bis zum 200-Fachen der als sicher geltenden Grenze nachgewiesen worden waren, Tonnen von Schweinefleisch und Schweinefleischprodukten vernichtet. Dies wurde zu einem der größten Fälle chemischer Lebensmittelverunreinigung. Irische Risikobewertungen ergaben keinen Anlass zur Sorge um die öffentliche Gesundheit. Heute wird dieser Prozess in Irland erheblich genauer überwacht.
• Im Jahr 1999 wurden in Geflügel und Eiern aus Belgien hohe Dioxinmengen gefunden. Später wurden in mehreren anderen Ländern dioxinbelastete tierische Lebensmittel wie Geflügel, Eier und Schweinefleisch festgestellt. Ursache war Tierfutter, das mit illegal entsorgtem PCB-haltigem industriellem Altöl verunreinigt war.
• Im Jahr 1976 wurden in Italienin der Stadt Seveso bei einem Unfall in einer Chemiefabrik große Dioxinmengen freigesetzt. Eine Wolke giftiger Chemikalien einschließlich TCDD gelangte in die Luft und verunreinigte schließlich ein von 37.000 Menschen bewohntes Gebiet von 15 Quadratkilometern.
  Intensive Untersuchungen der betroffenen Bevölkerung ermitteln weiterhin die langfristigen gesundheitlichen Auswirkungen dieses Ereignisses.
• TCDD wurde auch in großen Mengen während des Vietnamkriegs in einem von der US-Armee als Entlaubungsmittel verwendeten Herbizid namens Agent Orange (Agent Orange) eingesetzt. Agent Orange ist ein Herbizid und Entlaubungsmittel, das von der US-Armee insbesondere im Vietnamkrieg verwendet wurde. Erstmals setzte die amerikanische Armee es am 7. Februar 1967 ein; während des Kriegs wurden nahezu 20 Millionen Gallonen versprüht. Die gesundheitlichen Auswirkungen auf die im Vietnamkrieg und danach dioxinexponierte einheimische Bevölkerung wurden umfassend untersucht, darunter Muskel- und Knochenschäden und angeborene Fehlbildungen. Zusammenhänge mit bestimmten Krebsarten und Diabetes werden weiterhin erforscht.

„Agent Orange“ war tatsächlich kein orangefarbenes Pflanzenschutzmittel; vielmehr waren die Transportfässer orange markiert.

Obwohl alle Länder betroffen sein können, wurden die meisten Kontaminationsfälle in Industrieländern gemeldet, die Lebensmittel ausreichend überwachen. Dort bestehen ein größeres Gefahrenbewusstsein und bessere regulatorische Kontrollen zur Erkennung von Dioxinproblemen. 

Es wurden auch einige Fälle absichtlicher Vergiftung von Menschen gemeldet. Am bekanntesten ist der ukrainische Präsident Viktor Juschtschenko, dessen Gesicht 2004 durch eine akute Dioxinvergiftung entstellt wurde.

In einer bei National Geographic veröffentlichten Dokumentation beschreibt Viktor Juschtschenko die Vergiftung folgendermaßen:

„Ich war zu einem Treffen beim Geheimdienst eingeladen. Obwohl ich nicht hingehen wollte, nahm ich teil. Nach etwa 1-2 Stunden, als ich gehen wollte, bot man mir Essen an. Eine eigens zubereitete Portion wurde gebracht, und ich aß etwas davon. Nach dem Essen schwoll mein Gesicht auf das Doppelte an und wurde rosa-blau. Wir schickten Proben zur Untersuchung in 4 verschiedene Länder. Eine Dioxinvergiftung wurde festgestellt. Nur das Labor in Russland meldete sich nicht zurück. Am Tag nach der Vergiftung flohen sämtliche Teilnehmer des Treffens nach Russland.“

Auswirkungen von Dioxinen auf die menschliche Gesundheit

Eine Exposition des Menschen gegenüber hohen Dioxinkonzentrationen über einen kurzen Zeitraum kann Hautveränderungen wie fleckige Dunkelfärbung und Veränderungen der Leberfunktion verursachen. Eine langfristige Exposition beeinträchtigt das Immunsystem, das sich entwickelnde Nervensystem, das Hormonsystem und die Fortpflanzungsfunktionen.

Chronische Dioxinexposition verursachte bei Tieren verschiedene Krebsarten. TCDD wurde von der Internationalen Agentur für Krebsforschung (IARC) der Weltgesundheitsorganisation (WHO) in den Jahren 1997 und 2012 bewertet. Auf Grundlage von Tierdaten und epidemiologischen Daten beim Menschen stufte die IARC TCDD als „bekanntes Humankarzinogen“ (Karzinogen der Gruppe 1) ein. TCDD ist jedoch nicht genotoxisch (beeinflusst nicht das Erbgut), erhöht aber nach einer bestimmten Exposition das Krebsrisiko.

Da Dioxine allgegenwärtig sind, haben alle Menschen eine Hintergrundexposition und einen bestimmten Dioxinspiegel im Körper, der eine Körperbelastung darstellt. Von der derzeitigen normalen Umweltexposition werden im Durchschnitt keine gesundheitlichen Auswirkungen erwartet. Wegen des hohen toxischen Potenzials dieser Verbindungsklasse sind dennoch Anstrengungen nötig, um die bestehende Hintergrundbelastung zu verringern.

Besonders empfindliche Gruppen

Der sich im Mutterleib entwickelnde Fetus ist gegenüber Dioxinexposition am empfindlichsten. Auch Neugeborene mit sich rasch entwickelnden Organsystemen können gegenüber bestimmten Wirkungen anfälliger sein. Manche Menschen oder Gruppen sind höher belastet: Personen mit hoher Aufnahme über die Nahrung, etwa mit hohem Fischkonsum in bestimmten Weltregionen, Bewohner gefährlicher Abfallstandorte sowie Beschäftigte in Verbrennungsanlagen und in der Zellstoff- und Papierindustrie aufgrund ihres Berufs.

Vermeidung und Kontrolle der Dioxinexposition

Die ordnungsgemäße Verbrennung kontaminierten Materials ist die beste Methode zur Vermeidung und Kontrolle der Dioxinexposition. Auch PCB-haltige Altöle können mit geeigneter Technologie vernichtet werden. Dafür sind hohe Temperaturen über 850 ° C (Grad Celsius) erforderlich. Zur Vernichtung großer Mengen verunreinigten Materials werden noch höhere Temperaturen von 1000 ° C oder mehr benötigt.

Die menschliche Exposition lässt sich am besten durch Maßnahmen an der Quelle verhindern oder verringern, also durch strenge Kontrolle industrieller Prozesse, um die Dioxinbildung möglichst gering zu halten. Dies liegt in der Verantwortung nationaler Regierungen.

Mehr als % 90 der menschlichen Dioxinexposition stammen aus der Lebensmittelversorgung, vor allem aus Fleisch und Milchprodukten, Fisch und Schalentieren. Daher ist deren Schutz äußerst wichtig. Zusätzlich zur Verringerung der Dioxinemissionen an der Quelle muss eine sekundäre Kontamination von Lebensmitteln vermieden werden. Gute Kontrollen und Verfahren bei Primärproduktion, Verarbeitung, Vertrieb und Verkauf sind entscheidend für sichere Lebensmittel.

Wie die oben genannten Beispiele zeigen, ist kontaminiertes Tierfutter häufig die eigentliche Ursache von Lebensmittelverunreinigungen.

Überwachungssysteme für die Verunreinigung von Lebensmitteln und Futtermitteln müssen sicherstellen, dass Toleranzgrenzen nicht überschritten werden. Hersteller sind für sichere Rohstoffe und Produktionsverfahren verantwortlich; nationale Regierungen müssen die Sicherheit der Lebensmittelversorgung überwachen und zum Schutz der öffentlichen Gesundheit handeln. Bei Verdacht auf Kontamination benötigen Länder Notfallpläne, um belastete Lebensmittel und Futtermittel zu identifizieren, zurückzuhalten und zu entsorgen. Betroffene Bevölkerungsgruppen sollten auf Exposition, etwa durch Messung der Schadstoffe im Blut oder in der Muttermilch, und auf Auswirkungen, beispielsweise durch klinische Nachbeobachtung auf Krankheitszeichen, untersucht werden.

Was können Verbraucher tun, um ihr Expositionsrisiko zu senken?

Weniger Fleischfett und fettarme Milchprodukte können die Belastung durch Dioxinverbindungen verringern. Eine ausgewogene Ernährung mit ausreichend Obst, Gemüse und Getreide hilft außerdem, eine übermäßige Aufnahme aus einer einzelnen Quelle zu vermeiden. Dies ist eine langfristige Strategie zur Verringerung der Körperbelastung und dürfte besonders für Mädchen und junge Frauen wichtig sein, um die Exposition des sich entwickelnden Fetus zu reduzieren. Bei Menschen mit Adipositas oder hohem Körperfettanteil reichern sich größere Mengen an als bei Menschen mit geringerem Fettanteil. Dass Adipositas das Krebsrisiko erhöht, könnte auch an Dioxinen liegen – einem bisher wenig beachteten, aber wichtigen Mechanismus. Wegen des hohen Fettgehalts der Muttermilch und ihrer Position an der Spitze der menschlichen Nahrungskette gelten gestillte Kinder als „hoch dioxinexponiert“.

Die Möglichkeiten von Verbrauchern, ihre eigene Exposition zu verringern, sind allerdings begrenzt.

Was ist zur Identifizierung und Messung von Dioxinen in Umwelt und Lebensmitteln erforderlich?

Die quantitative chemische Dioxinanalyse erfordert anspruchsvolle, fortgeschrittene Methoden, die weltweit nur in einer begrenzten Zahl von Laboren verfügbar sind. Die Analysekosten sind sehr hoch und hängen von der Probenart ab. Sie können von 1000 US-Dollar für eine einzelne biologische Probe bis zu mehreren Hunderttausend US-Dollar für die umfassende Bewertung der Dioxinfreisetzung einer Abfallverbrennungsanlage reichen.

Zunehmend werden biologische Screeningverfahren auf Zell- oder Antikörperbasis entwickelt und für Lebensmittel- und Futtermittelproben validiert. Sie ermöglichen mehr Analysen zu geringeren Kosten. Bei einem positiven Screeningtest müssen die Ergebnisse jedoch durch aufwendigere chemische Analysen bestätigt werden.

Aktivitäten zu Dioxinen in der Türkei

Im Jahr 2015 wurde die „Bekanntmachung des türkischen Lebensmittelkodex über Kriterien für Probenahme, Probenvorbereitung und Analyseverfahren zur amtlichen Kontrolle der Konzentrationen von Dioxinen, dioxinähnlichen und nicht dioxinähnlichen polychlorierten Biphenylen in bestimmten Lebensmitteln“ veröffentlicht (siehe). Im Bereich „Verpackungs- und Dioxinlabor“ der Direktion des Lebensmittelkontrolllabors Istanbul werden Lebensmittel und Futtermittel auf Dioxine, Furane, dioxinähnliche polychlorierte Biphenyle und Indikator-PCB untersucht. Für Lebensmittelproben werden die Methoden EPA 1613 und EPA 1668B, für Futtermittelproben die Methode TS EN 16215 verwendet.

Die Methoden des Verpackungs- und Dioxinlabors beruhen auf national und international anerkannten ISO- und türkischen Normen sowie den Bekanntmachungen des türkischen Lebensmittelkodex. Nach Angaben des Labors werden technologische Entwicklungen verfolgt, um schnellere und zuverlässigere Analyseergebnisse zu erzielen.

Für „Dioxine, dioxinähnliche PCB und Indikator-PCB (ICES6)“ in Lebensmitteln und Futtermitteln beträgt der Analysepreis, den Angaben zufolge 4290 TL (zur Preisliste der Einzelanalysen 2019 der Direktion des Lebensmittelkontrolllabors Istanbul siehe).

WHO-Aktivitäten zu Dioxinen

Die Weltgesundheitsorganisation veröffentlichte erstmals 2015 globale Schätzungen der durch Lebensmittel übertragenen Krankheitslast. Dabei wurden die Auswirkungen von Dioxinen auf Fruchtbarkeit und Schilddrüsenfunktion berücksichtigt. Bereits allein für diese beiden Endpunkte zeigte sich in manchen Weltregionen ein erheblicher Beitrag dieser Exposition zur lebensmittelbedingten Krankheitslast.

Die Verringerung der Dioxinexposition ist ein wichtiges gesundheitspolitisches Ziel zur Senkung der Krankheitslast. Als Orientierung für akzeptable Expositionswerte veranstaltete die WHO mehrere Expertentreffen zur Bestimmung einer tolerierbaren Dioxinaufnahme.

Im Jahr 2001 führte der gemeinsame FAO-/WHO-Sachverständigenausschuss für Lebensmittelzusatzstoffe (JECFA) eine aktualisierte umfassende Risikobewertung von PCDD, PCDF und „dioxinähnlichen“ PCB durch.

Zur Bewertung langfristiger oder kurzfristiger Gesundheitsrisiken dieser Stoffe sollte die gesamte oder durchschnittliche Aufnahme über Monate und die tolerierbare Aufnahme über mindestens 1 Monat betrachtet werden. Experten legten die maximal tolerierbare monatliche Dioxinaufnahme pro Person auf 70 Pikogramm / kg fest. Dies ist die Menge, die lebenslang ohne nachweisbare gesundheitliche Auswirkungen aufgenommen werden kann.

Die WHO erarbeitete gemeinsam mit der FAO über die Codex-Alimentarius-Kommission einen „Verhaltenskodex zur Vermeidung und Verringerung der Kontamination von Lebensmitteln und Futtermitteln mit Dioxinen und dioxinähnlichen PCB“. Dieses Dokument leitet nationale und regionale Behörden bei vorbeugenden Maßnahmen an.

Die WHO ist auch für das Programm zur Überwachung und Bewertung der Lebensmittelkontamination des Globalen Umweltüberwachungssystems verantwortlich. Das allgemein als GEMS / Food bekannte Programm liefert über ein Netz teilnehmender Labore in mehr als 50 Ländern Informationen über Konzentrationen und Trends von Lebensmittelkontaminanten. Dioxine sind in dieses Programm aufgenommen.

Die WHO führte außerdem regelmäßig Untersuchungen der Dioxinkonzentrationen in Muttermilch durch. Sie ermöglichen eine Bewertung der menschlichen Exposition aus sämtlichen Quellen. Neuere Daten zeigen, dass Maßnahmen zur Kontrolle der Dioxinfreisetzung in einigen entwickelten Ländern nach 2014 zu einer deutlichen Abnahme der Belastung geführt haben. Daten aus Entwicklungsländern sind unvollständig und erlauben noch keine Analyse zeitlicher Trends.

Die WHO setzt diese Untersuchungen gemeinsam mit dem Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) im Rahmen des „Stockholmer Übereinkommens“ fort, eines internationalen Abkommens zur Verringerung der Emissionen bestimmter persistenter organischer Schadstoffe einschließlich Dioxinen. Verschiedene Maßnahmen zur Verringerung der Dioxinbildung bei Verbrennung und Produktion werden erwogen. WHO und UNEP führen weltweit Muttermilchuntersuchungen auch in vielen Entwicklungsländern durch, um Kontaminationstrends und die Wirksamkeit der Maßnahmen des Übereinkommens zu überwachen.

Dioxine treten in der Umwelt und in Lebensmitteln als komplexe Mischung auf. Zur Bewertung des potenziellen Risikos der gesamten Mischung wurde auf diese Schadstoffgruppe das Konzept der Toxizitätsäquivalenz angewandt.

Die WHO legte über ihre Sachverständigen Toxizitätsäquivalenzfaktoren (TEF) für Dioxine und verwandte Verbindungen fest und bewertete sie regelmäßig neu. Es wurden WHO-TEF-Werte für Menschen, Säugetiere, Vögel und Fische bestimmt.