Pyrethroide

Beschreibung

Pyrethroide sind Insektizide der vierten Generation. Sie sollten die toxikologisch und ökologisch bedenklicheren Insektizide der vorangegangen Generationen ablösen, zu denen Organochlorverbindungen wie Lindan oder DDT, Organophosphate und Carbamate zählten.

Pyrethroide sind synthetische Verbindungen, die sich vom natürlich vorkommenden Pyrethrum ableiten. Pyrethrum kommt in den Blüten mehrerer Chrysanthemenarten vor. Nachteilig sind die hohe Licht-, Temperatur- und Luftempfindlichkeit des Pyrethrums und der vergleichsweise rasche Abbau durch entgiftende Enzyme im Organismus.

Nach Entdeckung eines Wirkungsverstärkers (Piperonylbutoxid, PBO), der den Abbau im Organismus verlangsamt, konnte eine etwa dreißigfache Verstärkung in der Pyrethrumwirkung erreicht werden. Gezielte chemische Veränderungen am Grundgerüst der Pyrethrumbestandteile führten dann zu den mehr als 1.000 bekannten synthetischen Pyrethroiden.

Einteilung

Nach ihrer chemischen Struktur werden Pyrethroide in sogenannte Typ I-Pyrethroide (Vertreter: z. B. Permethrin, Allethrin, Bioresmethrin) und Typ II-Pyrethroide (Vertreter: z. B. Cypermethrin, Deltamethrin) unterteilt.

Beständigkeit

Nach ihrer Beständigkeit in der Umwelt wird zwischen Kurzzeit- und Langzeitpyrethroiden unterschieden: Kurzzeitpyrethroide wirken einige Stunden bis Tage lang; während Langzeitpyrethroide wie z.B. Permethrin, Cypermethrin, Cyfluthrin und Deltamethrin über mehrere Wochen hinweg wirksam sind.

Wirkmechanismus

Pyrethrum und Pyrethroide verfügen über einen gemeinsamen Wirkmechanismus: sie blockieren die spannungsabhängigen Natriumkanäle in den Nervenmembranen. Sie wirken als Kontaktgifte, die beim Insekt eine starke Erregung, Lähmung und Tod hervorrufen. Pyrethroide zeichnen sich durch eine hohe Selektivität aus: sie wirken auf Insekten (Kaltblüter !) ca. 4400-fach stärker als auf Mensch und Tier (Warmblüter!).

Vorkommen/Verwendung

Pyrethroide finden Anwendung in der Landwirtschaft (Obst- und Gemüseanbau), in der Holz- und Forstwirtschaft, in der Zierpflanzenproduktion sowie zur Flugzeugentwesung. Auf natürliche Weise gewonnenes Pyrethrum darf auch im ökologischen Landbau eingesetzt werden. Im häuslichen Bereich werden Pyrethrum bzw. Pyrethroide verwendet:

• als Holzschutzmittel
• zur Textilausrüstung gegen Fraßschädlinge ("Eulanisierung" von Wollteppichen gegen Larven von Motten oder Teppichkäfern)
• zur Textilausrüstung gegen Insekten und Parasiten (z.B. Permethinausrüstung von Uniformen der Bundeswehr bei Auslandseinsätzen)
• in Elektroverdampfern (gegen Fliegen und Mücken)
• als Insektensprays und -strips (gegen Schaben, Pharao- und Hausameisen usw.),
• als Flohmittel (gegen Tierflöhe)
• als Mittel gegen Kopfläuse ("Goldgeist forte", "Quellada P") und Skabies (z.B. InfectoScab®)

Gesundheitsrisiken

Pyrethroide werden über den Magen-Darm-Trakt und über die Haut relativ schlecht aufgenommen (resorbiert). Am besten werden sie inhalativ aufgenommen. Nach Aufnahme werden Pyrethroide im menschlichen Körper rasch wieder ausgeschieden und durch körpereigene Enzyme entgiftet.

Die sogenannte Halbwertzeit liegt im Durchschnitt bei etwa einem halben Tag. Untersuchungen zur Verteilung und Speicherung von Pyrethroiden im Körper von Mensch und Tier haben gezeigt, dass diese Stoffe bei Warmblütern nicht gespeichert werden.

Symptome bei Vergiftungen

Natürliches Pyrethrum und synthetisch hergestellte Pyrethroide sind in erster Linie neurotoxisch, sie wirken als Nervengifte. Bei akuter Einwirkung in entsprechend hoher Konzentration rufen sie vorwiegend Reizungen und Rötungen der Haut und Schleimhaut, Kribbeln und Jucken, Augenbrennen und Atemwegsreizungen hervor. Wirkungen auf das periphere Nervensystem stehen also im Vordergrund. Diese Empfindungen sind auf die exponierten Hautstellen begrenzt und bilden sich rasch wieder zurück, eine dauerhafte Schädigung wurde bisher nicht beobachtet.

Bei chronischer Einwirkung werden das periphere und das zentrale Nervensystem beeinträchtigt, was sich unter anderem in Sensibilitätsstörungen, Kopfschmerz, Schwindel, Angst, Seh- und Hörstörungen, Beschwerden im Magen-Darm-Trakt (Übelkeit) äußern kann (Michalak und Mitarb. 1999).

Besondere Empfindlichkeit von Kindern

Möglicherweise sind Neugeborene und Kinder durch Pyrethroide stärker gefährdet als Erwachsene: aus Tierversuchen kommen entsprechende Hinweise. Dies könnte mit einem Mangel an Entgiftungsenzymen im Neugeborenenorganismus zusammenhängen.

Weitere Wirkungen

Neben den neurotoxischen Wirkungen des Pyrethrums und der Pyrethroide soll die lokale Wirkung von Pyrethrum als Kontaktallergen nicht unerwähnt bleiben.

Belastung mit Pyrethroiden

In Einzeldarstellungen werden typische Pyrethroidbelastungssituationen im Zusammenhang mit möglichen gesundheitlichen Auswirkungen kommentiert. Zu bedenken ist allerdings, dass kommerzielle Mittel neben Pyrethoiden in der Regel noch weitere Wirkstoffe sowie Lösemittel und Zusatzstoffe enthalten, die gleichfalls eine gesundheitliche Wirkung zeigen können. Über (denkbare) Wechselwirkungen der Wirkstoffe untereinander ist bisher wenig bekannt.

Schließlich dürfen die Dauer einer Exposition und die Menge der tatsächlich aufgenommenen Wirkstoffe/Schadstoffe nicht außer acht gelassen werden. Folgende Einzeldarstellungen liegen vor:

• Pyrethroide nach Schädlingsbekämpfung
• Pyrethroide in Teppichen (Eulanisierung)
• Pyrethroide und Elektroverdampfer
• Einsatz pyrethroidhaltiger Schädlingsbekämpfungsmittel
• Pyrethroide und Kopflausbekämpfung

Analytik

Pyrethrum, Pyrethroide und der Wirkungsverstärker PBO (Piperonylbutoxid) können im Hausstaub und in Materialproben von Teppichen, Textilien, Holz etc. bestimmt werden. Bei Hausstaubanalysen sollte aus Gründen der Vergleichbarkeit die so genannte "< 2 mm-Fraktion " untersucht werden. Im Rahmen der vom Umweltbundesamt durchgeführten Umweltsurveys wurden in zufällig ausgewählten Haushalten durchschnittlich 0,22 Milligramm Permethrin pro Kilogramm Hausstaub gefunden - mit steigender Tendenz im Jahresvergleich.

Eine Raumluftanalyse ist nur bis ca. drei Tage nach der Anwendung pyrethroidhaltiger Mittel sinnvoll, da die Wirkstoffe aufgrund ihres niedrigen Dampfdrucks praktisch nicht verdampfen

Biomonitoring

Der Nachweis von Pyrethroiden im Blut gelingt meist nur wenige Stunden nach einer Aufnahme, da die Substanzen rasch abgebaut werden. Eine Blutuntersuchung ist daher in der Regel nicht sinnvoll Die meisten der im Haushalt vorkommenden Pyrethroide verfügen über ein gemeinsames "chemisches Grundgerüst". Beim Abbau dieses Grundgerüsts im Körper entstehen 3 typische Stoffwechselprodukte, die im Urin nachgewiesen werden können. Diese Stoffwechselprodukte tragen kompliziert klingende Bezeichnungen, die meist mit 3-PBA, Cl2CA und Br2CA abgekürzt werden.

Referenzwerte für die Allgemeinbevölkerung

Die derzeit gültigen Referenzwerte für Pyrethroidabbauprodukte, welche sich aus der Grundbelastung der Bevölkerung mit Pyrethroiden ergeben, liegen für

• cis-CL2CA       bei 1 Mikrogramm pro Liter Urin
• trans-CL2CA   bei 2 Mikrogramm pro Liter Urin
• 3-PBA             bei 2 Mikrogramm pro Liter Urin

(Quelle: Kommission "Human-Biomonitoring" des Umweltbundesamtes (2005)).

Referenzwerte für Kinder

Basierend auf den Daten des Kinder-Umwelt-Surveys (2003 / 2006) liegen jetzt Referenzwerte für Pyrethroidmetabolite im Urin von Kindern vor.

Sie wurden von der Kommission "Human-Biomonitoring" (2009) abgeleitet und sind zahlenmässig mit den oben genannten Referenzwerten für die Allgemeinbevölkerung identisch.

Grenzwerte/Richtwerte/Vorsorgewerte

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) und das (damalige) Bundesinstitut für gesundheitlichen Verbraucherschutz und Veterinärmedizin (BgVV, jetzt BfR) haben für Pyrethrum und einige Pyrethroide Werte für die duldbare tägliche Gesamtaufnahme (angegeben in Mikrogramm pro Kg Körpergewicht und Tag) festgelegt:

• Pyrethrum: 50 Mikrogramm/kg/d
• Permethrin: 50 Mikrogramm/kg/d
• Deltamethrin: 10 Mikrogramm/kg/d

Für Lebensmittel gelten die Bestimmungen der Höchstmengenverordnung.

1992 wurde vom ehemaligen Bundesgesundheitsamt ein Orientierungswert für Pyrethroide im Hausstaub in Höhe von 1 Milligramm pro Kilogrammm Staub genannt. Dieser Wert wurde nicht toxikologisch abgeleitet (hat also auch keinen Bezug zur Gesundheit), sondern stellte die damalige analytische Erfassungsgrenze dar. Er ist heute nicht mehr gültig. Derzeit gibt es keine verbindlichen Beurteilungsmaßstäbe für Pyrethroidmeßergebnisse im Hausstaub (BgVV 2000)

Vorbeugung/Sanierung

Holzschutz- und Schädlingsbekämpfungsmittel

Oft sind Schädlinge im Innenraum ein nach außen sichtbares Zeichen für Mängel in der baulichen Gestaltung der Wohnung und in der Wohnraum- bzw. Küchenhygiene. Die Vorbeugung beginnt also damit, Lebensmittel geschützt zu lagern, Abfälle geeignet aufzubewahren und zu entsorgen und die Wohnung regelmäßig und gründlich zu reinigen. Gelegentlich kann der Einsatz von Schädlingsbekämpfungsmitteln - auch unter dem Aspekt der Seuchenabwehr – unabwendbar sein. Dieser sollte von Fachleuten (Sachkundenachweis!) mit Vorsichtsmaßnahmen zur Vermeidung der Kontaminationdie Verunreinigung von Räumen, Gegenständen, Lebensmitteln, Boden, Luft und Wasser u. a. durch Mikroorganismen, Giftstoffe oder radioaktive Substanzen von Lebensmitteln, Textilien, Möbeln usw. durchgeführt werden. Nichtfachleute sollten Langzeitpyrethroide im Innenraum generell nicht selbst anwenden.

Was die Anwendung (pyrethroidhaltiger) Holzschutzmittel im Innenraum angeht, wird auf den Informationstext "Holzschutzmittel" verwiesen.

Pyrethroide und Haustiere

Kinder sollten unbedingt davon abgehalten werden, in zu engen Kontakt mit dem frisch mit Insektenbekämpfungsmitteln behandelten Fell von Haustieren zu treten. Eine entsprechende Warnung hat die beim damaligen BgVV (jetzt: BfR) angesiedelte "Zentrale Erfassungsstelle für Vergiftungen, gefährliche Stoffe und Zubereitungen, Umweltmedizin" ausgesprochen.

Pyrethroide in Teppichen

Auf die Pyrethroidausrüstung (Eulanisierung) von Wollteppichen kann eigentlich nur in seltenen Fällen (offen ausliegender Teppich mit regelmässiger Reinigung) und unter Inkaufnahme eines möglichen Befalls durch Motten- und Teppichkäferlarven verzichtet werden. Eine Kennzeichnung pyrethroidausgerüsteter Teppiche ist sinnvoll! Allergiker sollten überdenken, ob der Teppichboden im Innenraum nicht besser durch leicht zu reinigende Bodenbeläge (Fliesen, Laminat, Parkett usw) ersetzt werden sollte.

Pyrethroide und Elektroverdampfer

Angesichts unschädlicher Alternativen (Fliegengitter, Moskitonetze) ist vom Einsatz von Elektroverdampfern im Innenraum, insbesondere in Kinder- und Schlafzimmern abzuraten.

Pyrethroide und Kopflausmittel

Hierzu wird auf den detaillierten Informationstext verwiesen.

Das Robert Koch-Institut empfiehlt ein kombiniertes Vorgehen mit chemischen, physikalischen und mechanischen Mitteln: RKI-Ratgeber für Ärzte.

Fazit:

• Pyrethrum und Pyrethroide besitzen hervorragende Anwendungseigenschaften als Pflanzen-, Vorrats- und Holzschutzmittel, als Human- und Tierarzneimittel, als Entwesungsmittel und als Textilschutz.
• Unsachgemäßer Gebrauch von pyrethroidhaltigen Insektiziden zur Schädlingsbekämpfung kann zu akuten Gesundheitsbeschwerden führen. Vor einem leichtfertigen Einsatz wird daher gewarnt.
• Bei sachgemäßer Anwendung (Wollteppichausrüstung) und gelegentlichem Gebrauch (Tierfloh- und Kopflausbekämpfung) sind gesundheitliche Schäden nach derzeitigem Wissen nicht zu befürchten.
• Die Verwendung von Elektroverdampfern im Innenraum stellt eine unnötige/vermeidbare Belastungsquelle dar.