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Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK)
Kohlenwasserstoffe (PAK, auch: PAH) umfasst mehrere hundert Einzelsubstanzen. All diesen Verbindungen ist gemeinsam, dass sie über mehrere, miteinander verknüpfte aromatische Ringsysteme verfügen.
Der einfachste und zugleich gut bekannte Vertreter dieser Stoffgruppe ist das Naphthalin. Es besteht aus zwei miteinander verknüpften Benzolringen (Kohlenstoffringen). Naphthalin war früher als Wirkstoff in Mottenkugeln enthalten.
Die meisten PAK sind schwer flüchtig und in Wasser kaum löslich. Mit steigender Zahl vernetzter (“kondensierter”) Kohlenstoffringe nehmen Flüchtigkeit und Wasserlöslichkeit noch weiter ab. Benzo(a)pyren (Abkürzung: BaP) dient als Leitsubstanz bei der Bestimmung der polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe: Seine Konzentration wird bei Analysen in der Regel stellvertretend für die Summe aller PAK bestimmt. Für BaP liegen auch die meisten toxikologischen Daten vor.
Gesundheitsrisiken
PAK werden im allgemeinen gut über die Atemwege, die Haut und den Magen-Darm-Trakt aufgenommen, wobei natürlich die Bindung an Staubpartikel bzw. die Anwesenheit resorptionsfördernder Stoffe (z.B. Öle, Fette) eine Rolle spielen. PAK besitzen für den Menschen nur eine geringe akute Giftigkeit.
Unter den Langzeitwirkungen ist besonders die krebserzeugende Wirkung einiger Vertreter dieser Substanzgruppe von Bedeutung. Der kanzerogene Effekt beschränkt sich vermutlich weitgehend auf den Ort der Aufnahme. Nach Inhalation von PAK erhöht sich demnach hauptsächlich das Lungenkrebsrisiko, nach dermaler Aufnahme vor allem das Hautkrebsrisiko. Ob PAK auch eine systemische Wirkung entfalten, also auch außerhalb des Aufnahmeortes zur Krebsentstehung beitragen, wird noch unter Fachleuten diskutiert.
Die Erkenntnisse zur Kanzerogenität von PAK gehen unter anderem auf zahlreiche arbeitsmedizinische Beobachtungen zurück. Manche dieser Berichte, etwa zum berufsbedingten Hautkrebs der Schornsteinfeger, sind bereits über 200 Jahre alt. Später wurde auch bei Teerarbeitern eine Häufung von Hautkrebsfällen beobachtet. Ursache ist der PAK-Gehalt im Schornsteinruß bzw. im Teer. In den 30er und 40er Jahren des 20. Jahrhunderts rückte der PAK-bedingte Lungenkrebs bei Kokereiarbeitern und Beschäftigten der Aluminium-, Eisen- und Stahlindustrie in den Vordergrund.
Dass der PAK-Gehalt des Tabakrauchs einen wesentlichen Beitrag zur Entstehung von Lungenkrebs leistet, gilt als sicher. Noch nicht ganz einig ist sich die Fachwelt dagegen darüber, ob das Krebsrisiko auch dann ansteigt, wenn PAK bzw. Benzo(a)pyren – beispielsweise mit der Nahrung – über den Magen-Darm-Trakt aufgenommen werden.
Die Datenlage zu PAK insgesamt rechtfertigt ein Minimierungsgebot für diese Stoffgruppe. Die ATSDR (Agency for Toxic Substances and Disease Registry, eine mit toxikologischen Bewertungen befasste amerikanische Behörde) nennt folgende Personengruppen als Risikogruppen (ATSDR 1990, zit. nach Frijus-Plessen, Kalberlah 1999):
- Ungeborene Kinder, ältere Menschen
- Personen mit bestehenden Leber- oder Hauterkrankungen
- Personen mit beeinträchtigter DNS-Reparatur (genetisch bedingt)
- Raucher, Teerarbeiter
- Personen mit starker Sonnenexposition
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Literaturquellen
- Angerer, J. (1999): Das Biological Monitoring bei der Beurteilung der Belastung/Beanspruchung durch PAH-Aufnahme in Wohnungen mit teerhaltigem Parkettkleber. Umweltmed Forsch Prax 4 (2); S. 65 - 72
- ARGEBAU (2000): Hinweise für die Bewertung und Maßnahmen zur Verminderung der PAK-Belastung durch Parkettböden mit Teerklebstoffen in Gebäuden (PAK-Hinweise). Fassung April 2000. Umweltmedizinischer Informationsdienst 2/2000
- ATDSR (1990): zit. nach Frijus-Plessen, Kalberlah 1999, https://www.atsdr.cdc.gov/phs/phs.asp?id=120&tid=25 (zuletzt aufgerufen im Januar 2020).
- BfR (2009): PAK in verbrauchernahen Produkten sollten so weit wie möglich minimiert werden. Stellungnahme (Zuletzt aufgerufen im Januar 2020).
- BfR (2010): Schutzniveau der Verbraucherinnen und Verbraucher vor krebserzeugenden Stoffen soll erhöht werden. Stellungnahme. (Zuletzt aufgerufen im Januar 2020).
- BfR (2010a): Krebserzeugende polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) in Verbraucherprodukten sollen EU-weit reguliert werden - Risikobewertung des BfR im Rahmen eines Beschränkungsvorschlages unter REACH. Stellungnahme Nr. 032/2010 des BfR vom 26. Juli 2010 (Zuletzt aufgerufen im Januar 2020).
- BfR (2011): Tätowiermittel können krebserregende PAK enthalten. www.bfr.bund.de/cm/343/taetowiermittel-koennen-krebserregende-pak-enthalten.pdf (Zuletzt aufgerufen im Januar 2020).
- BfR (2014): BfR-Empfehlung führt europaweit zur Beschränkung krebserzeugender PAK in Verbraucherprodukten. Presseinformation 04/2014 vom 28.01.2014. (Zuletzt aufgerufen im Januar 2020).
- BfR (2019): PAK-Gehalte in Verbraucherprodukten sollten so gering wie möglich sein. Presseinformation 29/2019, 09.08.2019
- DGPT: Stellungnahme der Sektion Toxikologie der Deutschen Gesellschaft für experimentelle und klinische Pharmakologie und Toxikologie (DGPT) zur möglichen Gesundheitsgefährdung durch erhöhte Konzentrationen an polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAKs) im Trinkwasser www.toxikologie.de/fileadmin/user_upload/GT/Wissenschaftliche_Ausarbeitungen/2000-Gesundheitsgefaehrdung_durch_PAKs.pdf (zuletzt aufgerufen im Januar 2020).
- Frijus-Plessen, N. und F. Kalberlah (1999): Benzo(a)pyren. In: Gefährdungsabschätzung von Umweltschadstoffen. Hrsg. Th. Eikmann, U. Heinrich, B. Heinzow, R. Konietzka. Erich Schmidt Verlag, S. 1-26
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- Kommission "Human-Biomonitoring" des Umweltbundesamtes (2009): Neue und aktualisierte Referenzwerte für Metabolite von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) im Urin von Kindern in Deutschland. Bundesgesundhbl. Band 52 Heft (10) S. 969-972
- Pott, F. & Heinrich, U. (1992): Staub und Staubinhaltsstoffe/Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAH). In: Handbuch der Umweltmedizin. Hrsg. H.-E. Wichmann, H.-W. Schlipköter, G., Fülgraff, Ecomed Verlag.
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- Umweltbundesamt (2002): Umwelt-Survey 1998 Band III: Human Biomonitoring. Stoffgehalte in Blut und Urin der Bevölkerung in Deutschland. Umweltbundesamt Berlin.
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Autor/innen: Dr. M. Otto Prof. K. E. von Mühlendahl Zuletzt aktualisiert: 13.01.2024