Gesundheit für Mensch, Tier & Pflanze

Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen (PFAS)

Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen (PFAS)

Steckbrief

Beschreibung

Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen (PFAS) umfassen über 4000 Substanzen – wie PFOS (Perfluoroctansulfonsäure), PFOA (Perfluoroctansäure), Perfluornonansäure (PFNA) und Perfluorhexansulfonsäure (PFHxS) – und sind Industriechemikalien, die jahrzehntelang bei der Herstellung einer Vielzahl von Produkten z. B. Textilien, Haushaltswaren, Brandbekämpfung, Autoindustrie, Lebensmittelverarbeitung, Bauwesen, Elektronik verwendet wurden. Die Aufnahme von PFAS über Lebensmittel kann negative gesundheitliche Auswirkungen zur Folge haben. Die Verwendung von PFOS ist seit 2010 in Europa verboten. Einige EU Staaten wie Niederlande, Dänemark, Deutschland, Schweden und Norwegen und die Europäische Chemikalienbehörde (ECHA) bereiten gerade einen Antrag vor, damit die Verwendung von der gesamten Gruppe von PFAS nur noch eingeschränkt möglich ist.

Vorkommen

PFAS kommen in Beschichtungen von Textilien wie Outdoor-Kleidung, als Imprägnierung, in Backpapier, in Skiwachsen oder Feuerlöschern vor. PFAS sind schwer abbaubar und mittlerweile überall in der Umwelt verbreitet. Sie sind daher auch in der Nahrungskette und im Menschen nachweisbar.

Gesundheitsrisiko

Der Mensch nimmt PFAS in erster Linie über Lebensmittel auf, wo diese Stoffe am häufigsten in Fisch, Obst, Eiern und Eiprodukten nachweisbar sind, sowie über Trinkwasser.

PFAS binden sich nach der Aufnahme im Körper an Eiweiße im Blut und werden beim Menschen nur extrem langsam, hauptsächlich über die Nieren, ausgeschieden. Das führt zu einer Anreicherung im Körper, zum Beispiel im Blut und in der Leber. Die Halbwertszeit im Körper kann je nach Kettenlänge der PFAS zwischen wenigen Tagen und Monaten (z. B. PFHxA, PFBA) bis hin zu mehreren Jahren (z. B. PFOAS, PFOA, PFHxS) liegen. Weltweit zeigt sich, dass die Gehalte an PFOS, PFOA und PFHxS im Menschen seit dem Jahr 2000 weniger werden, wohingegen der Gehalt von PFNA steigt.

PFAS gehen in die Muttermilch über und reichern sich während der Stillperiode im kindlichen Organismus an. Messergebnisse und Modellierungen zeigen jedoch, dass sich die Blutgehalte dieser Verbindungen von lange gestillten und nicht gestillten Kindern innerhalb von wenigen Jahren angleichen.

Die giftige Wirkung aufgrund einer kurzfristigen hohen Aufnahme (akute Toxizität) ist bei PFAS gering. Mögliche gesundheitliche Auswirkungen, die durch PFAS verursacht werden können, sind eine verminderte Immunantwort auf Impfungen, erhöhte Cholesterinwerte, entwicklungstoxische Effekte beim ungeborenen Kind wie eine verzögerte Entwicklung der Milchdrüse und geringeres Geburtsgewicht, sowie die Entwicklung von Nieren- und Hodenkrebs bei Erwachsenen.

Situation in Österreich

Höchstgehalte für PFAS in Lebensmitteln

Die Verwendung von PFOS ist seit 2010 in Europa verboten. Seit dem Jahr 2020 gilt in der EU für PFOA und Substanzen, aus denen PFOA freigesetzt werden kann, ein Verwendungsverbot als Reinstoffe. In Mischungen und Erzeugnissen gelten seit 2020 Höchstmengen von 0,025 Milligramm (mg) pro Kilogramm (kg) bzw. 1 mg pro kg (PFOA freisetzende Substanzen). Für einige Spezialverwendungen gibt es Ausnahmen bzw. längere Übergangsfristen.

In Europa wurden die höchsten Gehalte von PFOS und PFOA mit durchschnittlich 214 µg/kg bzw. 5,5 µg/kg in essbaren Innereien von Wildtieren und 14,12 µg/kg bzw. 4,1 in Karpfen gefunden. PFNA und PFHxS werden weniger häufig und in geringeren Konzentrationen in Lebensmitteln festgestellt. Nicht nur tierische Lebensmittel können PFAS enthalten, sondern auch pflanzliche Lebensmittel, da sie über die Wurzel gut aufgenommen werden können. So können geringe Mengen an PFAS auch in Obst und Gemüse gemessen werden, wie z. B. ein durchschnittlicher PFOS-Gehalt von 0,027 µg/kg in Obst und Obstprodukten.

In Österreich werden PFAS im Rahmen der Schwerpunktaktion "Umweltkontaminanten in Lebensmitteln – Monitoring" untersucht. Der höchste Gehalt von PFOA wurde bisher in Kalbfleisch mit 0,92 µg/kg und jener von PFOS in Schafsleber mit 1,5 µg/kg gemessen. PFNA war mit 0,30 µg/kg in Hirschfleisch am höchsten und PFHxS mit 0,55 µg/kg in Puten- und Schweinefleisch und in Forellen. In Kartoffeln wurden 0,47 µg/kg PFOA und 0,28 µg/kg PFNA festgestellt.

2018 wurde im Rahmen eines Monitorings Trinkwasser auch auf PFAS untersucht. Die gemessenen Maximalkonzentrationen an PFAS lagen deutlich unter den gemäß WHO-Bericht 2017 bzw. dem zum Zeitpunkt der Monitoringaktion verfügbaren Entwurf der EU- Trinkwasserrichtlinie (TWRL) empfohlenen Parameterwerten (PFOA: 4 μg/l; PFOS: 0,4 μg/l). Auch der Summengrenzwert der damals diskutierten und mittlerweile im Dezember 2020 von der Europäischen Kommission veröffentlichten Neufassung der EU-TWRL von 0,10 μg/l wurde bei allen Proben eingehalten.

Tipps

  • Verzehr von Innereien, vor allem von Wild wie z. B. Wildschweinleber, vermeiden
  • Stillempfehlungen sollten aufgrund der derzeit vorliegenden Datenlage eingehalten werden

Fachinformation

Risikobewertung

Die Europäische Lebensmittelsicherheitsbehörde (EFSA) hat bereits mehrere Risikobewertungen zu PFOS und PFOA durchgeführt. 2008 wurde eine tolerierbare tägliche Aufnahmemenge (TDI) für PFOS von 150 ng/kg KG/d und eine TDI für PFOA von 1500 ng/kg KG/d basierend auf Veränderungen bei Blutfetten und Schilddrüsenhormonen bzw. Lebertoxizität in Tierstudien abgeleitet. 2018 erfolgte eine Neubewertung und dabei wurde eine tolerierbare wöchentliche Aufnahmemenge (TWI) von 13 ng/kg KG/w für PFOS und von 6 ng/kg KG/w für PFOA basierend auf steigenden Cholesteringehalten im Blut in Humanstudien festgelegt (EFSA 2018). Wobei zu beachten ist, dass erhöhte Cholesteringehalte Risikofaktoren für Herz-Kreislauferkrankungen darstellen, aber nicht direkt als Krankheit zu werten sind.

Im September 2020 hat die EFSA eine Neubewertung zu gesundheitlichen Risiken durch Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen in Lebensmitteln veröffentlicht. In dieser Risikobewertung hat die EFSA ihren Schwerpunkt auf die Summe folgender vier PFAS gelegt, da sie ähnliche Stoffeigenschaften haben und sie im menschlichen Blut am meisten nachgewiesen worden sind: PFOA, PFOS, Perfluornonansäure (PFNA) und Perfluorhexansulfonsäure (PFHxS).

Diese Risikobewertung basiert auf epidemiologischen Studien, die einen Zusammenhang zwischen der Höhe des PFAS-Gehalts bzw. des Summengehalts von PFOA, PFOS, PFNA und PFHxS im Blut bei Kindern und einer verminderten Antikörper-Bildung nach bestimmten Impfungen, wie Tetanus und Diphtherie, beobachtet haben. Basierend auf diesen Studien wurde eine tolerierbare wöchentliche Aufnahmemenge (TWI) für die Summe der vier PFAS von 4,4 Nanogramm pro Kilogramm Körpergewicht pro Woche abgeleitet. Dieser Wert gibt die wöchentliche Dosis an, die bei lebenslanger Aufnahme keine gesundheitlichen Beeinträchtigungen beim Menschen erwarten lässt. Diese TWI schützt auch vor allen anderen beobachteten Effekten, die durch PFAS verursacht werden können, wie etwa entwicklungstoxische Effekte beim ungeborenen Kind, wie eine verzögerte Entwicklung der Milchdrüse und geringeres Geburtsgewicht, und vor der Entwicklung von Nieren- und Hodenkrebs bei Erwachsenen.

Gefahren- und Kennzeichnungseinstufung der Europäischen Chemikalienbehörde (ECHA)

Die Gefahreneinstufung und Kennzeichnung der Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen erfolgt durch die Europäische Chemikalienbehörde (ECHA). Die Bewertung des Komitees für Risikobewertung (RAC) der ECHA beruht ausschließlich auf den gefährlichen Eigenschaften des Stoffes und der Frage, ob der Stoff schädliche Wirkungen verursachen kann. Dem Risiko oder dem Ausmaß, in dem Personen und die Umwelt dem Stoff ausgesetzt sind, wird dabei nicht Rechnung getragen.

Die ECHA hat PFOS, PFOA und PFNA als vermutlich krebserregend (CARC 2) und reproduktionstoxisch (Repr. 1B) eingestuft, d. h. sie können das Kind im Mutterleib und Säuglinge über die Muttermilch schädigen. Zusätzlich wird PFNA verdächtigt Einfluss auf die Fertilität zu haben.

Aufgrund seiner stark persistenten und sehr bioakkumulierenden Eigenschaften (d. h. der Stoff baut sich sehr langsam in der Umwelt ab und reichert sich in Organismen an) wurde PFHxS und seine Salze gemäß Artikel 54 e in die Liste der besonders besorgniserregenden Stoffe (SVHC) aufgenommen. Ein besonders besorgniserregender Stoff wird laut der REACH-Verordnung als ein Stoff mit besonders gefährlichen Eigenschaften bezeichnet, der schwerwiegende Auswirkungen auf die Gesundheit des Menschen oder die Umwelt hat.

Sobald die ECHA einen Stoff als solches identifiziert, erfolgt die Eintragung in das Verzeichnis von zulassungspflichtigen Stoffen nach Anhang XIV der REACH-Verordnung. Alternativ zur Zulassungspflicht können die SVHC auch im Anhang XVII der REACH-Verordnung aufgenommen werden und damit Beschränkungen unterstellt werden.

EFSA CONTAM Panel (EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain), Schrenk, D, Bignami, M, Bodin, L, Chipman, JK, del Mazo, J, Grasl-Kraupp, B, Hogstrand, C, Hoogenboom, LR, Leblanc, J-C, Nebbia, CS, Nielsen, E, Ntzani, E, Petersen, A, Sand, S, Vleminckx, C, Wallace, H, Barregård, L, Ceccatelli, S, Cravedi, J-P, Halldorsson, TI, Haug, LS, Johansson, N, Knutsen, HK, Rose, M, Roudot, A-C, Van Loveren, H, Vollmer, G, Mackay, K, Riolo, F and Schwerdtle, T, 2020. Scientific Opinion on the risk to human health related to the presence of perfluoroalkyl substances in food. EFSA Journal 2020;18(9):6223, 391 pp.

EFSA CONTAM Panel (EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain), Knutsen, HK, Alexander, J, Barregård, L, Bignami, M, Brüschweiler, B, Ceccatelli, S, Cottrill, B, Dinovi, M, Edler, L, Grasl-Kraupp, B, Hogstrand, C, Hoogenboom, LR, Nebbia, CS, Oswald, IP, Petersen, A, Rose, M, Roudot, A-C, Vleminckx, C, Vollmer, G, Wallace, H, Bodin, L, Cravedi, J-P, Halldorsson, TI, Haug, LS, Johansson, N, van Loveren, H, Gergelova, P, Mackay, K, Levorato, S, van Manen, M and Schwerdtle, T, 2018. Scientific Opinion on the risk to human health related to the presence of perfluorooctane sulfonic acid and perfluorooctanoic acid in food. EFSA Journal 2018; 16( 12):5194, 284 pp.

WHO, 2017 Drinking Water Parameter Cooperation Project Support to the revision of Annex I Council Directive 98/83/EC on the Quality of Water Intended for Human Consumption (Drinking Water Directive) Recommendations

Brüller et al. (2018). Occurrence of chemicals with known or suspected endocrine disrupting activity in drinking water, groundwater and surface water, Austria 2017/2018; Die Bodenkultur - Journal of Land Management, Food and Environment; 69 (3) : 155-173; ISSN: 0006-5471

ECHA Einstufung:

PFOA

PFOS

PFNA

PFHxS

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Aktualisiert: 22.07.2022

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