Dioxin

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Zuletzt geändert: 05.07.2019

Dioxine und polychlorierte Biphenyle (PCBs) gehören zur Gruppe der persistenten organischen Schadstoffe. Aufgrund ihrer hohen Fettlöslichkeit sind sie schwer abbaubar und reichern sich daher in Mensch, Tier und Umwelt an. Da diese Stoffe überall in der Umwelt anzutreffen sind, werden sie auch über die Nahrung aufgenommen. Um das Auftreten von Dioxinen und PCBs in Lebensmitteln zu überwachen, wird in Österreich im Rahmen der amtlichen Kontrolle kontinuierlich ein Monitoring von Lebensmitteln durchgeführt.

Dioxine und polychlorierte Biphenyle (PCBs) gehören zur Gruppe der persistenten organischen Schadstoffe. Aufgrund ihrer hohen Fettlöslichkeit sind sie schwer abbaubar und reichern sich daher in Mensch, Tier und Umwelt an. Da diese Stoffe überall in der Umwelt anzutreffen sind, werden sie auch über die Nahrung aufgenommen. Um das Auftreten von Dioxinen und PCBs in Lebensmitteln zu überwachen, wird in Österreich im Rahmen der amtlichen Kontrolle kontinuierlich ein Monitoring von Lebensmitteln durchgeführt.

Entstehung

Dioxine entstehen unter bestimmten Bedingungen bei Verbrennungsprozessen oder bei der chemischen Synthese von verschiedenen chlorhaltigen Verbindungen als Nebenprodukte der Reaktion. Diese Verbindungen sind sehr langlebig und nur schwer abbaubar.

Unter PCB (polychlorierte Biphenyle) versteht man eine Gruppe von rund 200 Substanzen. Sie stammen aus Isolierflüssigkeiten in Transformatoren und Kondensatoren, wurden aber u.a. auch als Weichmacher in Kunststoffen, in Fugendichtungsmassen etc. eingesetzt.

Seit 2001 sind PCB zwar weltweit verboten, sie verbleiben aber sehr lange in der Umwelt (Böden, Sedimente, Gewässer, Atmosphäre) und können in weiterer Folge in die Futtermittelherstellungskette und in die Lebensmittelkette gelangen.

Dioxine kommen in sehr niedrigen Konzentrationen vor. Zur Bestimmung braucht man äußerst sensible Messverfahren, wie sie die Gaschromatographie mit hochauflösender Massenspektrometrie bietet. Nur auf diese Weise können Dioxine und dioxinähnliche PCB eindeutig von allen anderen Substanzen in der Probe unterschieden werden.

Toxizität

Beim Menschen kann eine akute Vergiftung zu Chlorakne, Übelkeit mit Erbrechen und Reizungen der oberen Atemwege, peripheren Neuropathien, Störungen des Fettstoffwechsels und Leberschäden führen (Nau et al., 2003). Derartige Vergiftungen wurden bei Chemieunfällen, wie im Jahr 1976 in Seveso in Italien, oder bei berufsbedingten Expositionen von Arbeitern in Chemiefabriken berichtet

Dioxine und dioxinähnliche PCBs kommen in so genannten Kongeneren vor: Darunter versteht man Gruppen chemischer Verbindungen, die untereinander hinsichtlich ihrer Funktion, ihrer Struktur, ihrer Herkunft oder ihrer sonstigen Eigenschaften ähnlich, aber nicht zwingend identisch sind. So ist jedes Kongener der Dioxine und dioxinähnliche PCBs in unterschiedlichem Maße toxisch. Um die Toxizität dieser unterschiedlichen Verbindungen aufsummieren zu können und um Risikobewertungen und Kontrollmaßnahmen zu erleichtern, hat die Weltgesundheitsorganisation das Konzept der Toxizitätsäquivalenzfaktoren (TEF) eingeführt. Das giftigste Dioxin 2,3,7,8-Tetrachlordibenzodioxin (2,3,7,8-TCDD), das so genannte Seveso-Dioxin, hat einen TEF von 1, ein weniger giftiges z. B. 0,5. Sämtliche Kongenere, die in der Analyse gefunden werden, werden mit ihrem jeweiligen TEF multipliziert und anschließend addiert.

Als chronische Wirkungen von Dioxinen wurden in Tierversuchen Beeinträchtigungen des Immunsystems, des Nervensystems, des Hormonhaushalts und der Reproduktionsfunktionen beobachtet. Eine chronische Exposition gegenüber Dioxinen hat bei Tieren zu verschiedenen Krebsarten geführt. Untersuchungen zur Genotoxizität haben gezeigt, dass Dioxine kein erbgutveränderndes (mutagenes) Potential besitzen. Aufgrund dieser Tatsache werden Dioxine und dioxinähnliche PCBs der Gruppe der Tumorpromotoren zugeordnet. Tumorpromotoren beschleunigen die Entwicklung von Tumoren aus vorgeschädigten Zellen, sind aber selbst nicht in der Lage, durch DNA-Schädigungen die Tumorentstehung auszulösen.

Die Europäische Lebensmittelsicherheitsbehörde (EFSA) hat im November 2018 eine neue tolerierbare wöchentliche Aufnahmemenge (TWI) für Dioxine und dioxinähnliche PCBs abgeleitet. Diese umfassende Risikobewertung basiert auf aktuellen wissenschaftlichen Studien und Erkenntnissen. Dabei wurde der TWI-Wert von 14 pg WHO-TEQ/kg Körpergewicht und Woche auf 2 pg WHO-TEQ/kg Körpergewicht und Woche abgesenkt. Bei lebenslanger Aufnahme von Dioxinen und dioxinähnlichen PCBs in einer Menge von 2 pg WHO-TEQ/kg Körpergewicht und Woche ist mit keinen negativen Wirkungen für den Menschen zu rechnen.

Die EFSA hat in ihre Risikobewertung aktuelle Studien einbezogen, die bei früheren Bewertungen noch nicht verfügbar waren. Als kritischen Effekt hat die EFSA die niedrigere Spermienkonzentration bei Männern als Folge einer höheren Exposition bereits im Mutterleib und nach der Geburt identifiziert. Weiters wurden negative Wirkung auf die Schilddrüsenhormone bei Neugeborenen und eine Verschiebung des Geschlechterverhältnisses festgestellt. Bei Kindern wurden des Weiteren eine reduzierte Zahnanzahl und eine verringerte Mineralisierung des Zahnschmelzes beobachtet.

Für weitere negative Wirkungen ist die Beweislage noch nicht ganz geklärt. Aber es gibt Hinweise, dass ein Zusammenhang mit Diabetes Typ 2 und Fettleibigkeit, erhöhter Sterblichkeit durch Herzkreislauferkrankungen, Effekten auf das Immunsystem, Nervensystem und die weibliche Fortpflanzungsfähigkeit bestehen könnte.

In Nagetieren wurden als Effekte die Entstehung von Tumoren in verschiedenen Organen, wie Haut, Eierstöcke und Leber, verringerte Spermienproduktion, ein verspäteter Beginn der Pubertät und Veränderungen bei den Knochen festgestellt.

Grenzwerte

Höchstgehalte für Dioxine, Furane und dioxinähnliche PCB sind in der VO (EG) Nr. 1881/2006 zur Festsetzung der Höchstgehalte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln festgelegt.

Die Erarbeitung und Festlegung von Grenzwerten ist ein aufwändiger Prozess, indem alle relevanten toxikologischen Erkenntnisse, die Verzehrsgewohnheiten der verschiedenen Bevölkerungsgruppen, alle verfügbaren Auftretensdaten in Lebensmitteln mit regionalen Unterschieden und nicht zuletzt alle technisch möglichen Dekontaminierungsverfahren berücksichtigt werden. Daher kann es zu Unterschieden zwischen den einzelnen Lebensmittelgruppen kommen. Im Fall von Fisch basiert der Grenzwert auf dem Frischgewicht, jener von Fleisch und Eiern auf Fettbasis.

Kontrollen

Seit 2005 wird in Österreich ein jährliches Monitoring über die Hintergrundbelastung von Lebensmitteln mit Dioxinen durchgeführt. Ziel dieses europaweiten Monitorings ist es, zuverlässige Daten über die Belastung von Lebensmitteln mit diesen Substanzen zu erhalten und in weiterer Folge notwendige Maßnahmen zu setzen, um die Gehalte an Dioxinen in Lebensmitteln auf das niedrigst erreichbare Niveau zu reduzieren.

Untersucht werden u. a. Milch- und Milchprodukte, Eier, Fleisch und Fisch, aber auch Säuglingsnahrung. Die Schwerpunktaktionen zur Dioxinkontrolle in Lebensmitteln zeigen deutlich, dass österreichische Lebensmittel im Hinblick auf Dioxine und PCB nur gering belastet sind, d. h. die Werte liegen deutlich unter den geltenden Grenzwerten.

Risikobewertung

In der AGES wurden von 2005 bis 2011 Lebensmittel aus dem österreichischen Handel auf Dioxine und polychlorierte Biphenyle (PCBs) untersucht. Dioxine und PCBs sind persistente chlorierte chemische Verbindungen, die in der Umwelt weit verbreitet vorkommen. Während Dioxine meist unbeabsichtigt als Nebenprodukte von Verbrennungsprozessen entstehen, wurden PCBs früher häufig industriell genutzt. Dioxine und PCBs sind fettlöslich und werden im tierischen Fett gespeichert. Eine hohe Aufnahme von Dioxinen und PCBs kann beim Menschen toxische Wirkungen, wie Chlorakne und Krebs, verursachen.


Die höchsten durchschnittlichen Konzentrationen wurden in Leberproben terrestrischer Tiere und Fischölkapseln als Nahrungsergänzungsmittel gefunden. Alle Gehalte von Dioxinen und dioxinähnlichen PCBs lagen deutlich unter den europäischen Höchstgehalten. Alle Konzentrationen von nicht-dioxin-ähnlichen PCBs hätten die im Jahr 2012 neu eingesetzten europäischen Höchstgehalte eingehalten.


Die durchschnittliche ernährungsbedingte Exposition gegenüber Dioxinen und dioxinähnlichen PCBs lagen damals für alle Bevölkerungsgruppen unterhalb der tolerierbaren täglichen Aufnahmemenge und unterhalb der zulässigen wöchentlichen bzw. monatlichen Aufnahmemenge. Auf Grundlage der damals verfügbaren Daten wurde das Gesundheitsrisiko für die österreichische Bevölkerung durch die Aufnahme von Dioxinen und PCBs über die Nahrung daher als gering angesehen.

Beim Vergleich der damals berechneten Aufnahmemengen von Dioxinen und dioxinähnlichen PCBs von 4,27 bis 5,25 pg WHO-TEQ/kg Körpergewicht und Woche für Erwachsene mit dem neuen TWI-Wert von 2 pg WHO-TEQ/kg Körpergewicht und Woche wird dieser um das 2-Fache überschritten. Es besteht keine unmittelbare Gefahr für die menschliche Gesundheit, aber die Aufnahme von Dioxinen und dioxinähnlichen PCBs über fettreiche tierische Lebensmittel sollte reduziert werden.

Für besonders empfindliche Bevölkerungsgruppen, wie Kinder und Frauen im gebärfähigen Alter wird empfohlen, auf den Verzehr von Wildfleisch, wie Wildschwein, Wildgeflügel, wie Fasan, und Fischen, wie Aal und Brasse, zu verzichten.

Links zu Publikationen

Rauscher-Gabernig E., Mischek D., Moche W., Prean M., 2013: Dietary intake of dioxins, furans and dioxinlike
PCBs in Austria. Food Additives & Contaminants: Part A, 30:1770-1779.



Mihats D., Moche W., Prean M., Rauscher-Gabernig E., 2015: Dietary exposure to non-dioxin-like PCBs of
different population groups in Austria. Chemosphere 126, 53–59.



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