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Gesundheitslexikon
Im Gesundheitslexikon erhalten Sie ausführliche Informationen und Definitionen zu diversen Stichwörtern rund um Ernährung und Gesundheit.

Urheber dieses Lexikons ist die Reformhaus Fachakademie. Inhaltliche Abweichungen zu den EDEN Produktinformationen sind daher grundsätzlich möglich.




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Xenobiotika

Unter Xenobiotika (griech. Feindliches Fremdes) versteht man Stoffe, die für Lebewesen – Menschen, Mikroorganismen, Pflanzen, Tiere - “fremd“ sind, die also in der jeweiligen natürlichen Umwelt nicht vorkommen. Sie sind also anthropogen (vom Menschen erzeugt).

Xenobiotika und Schadstoffe:

Häufig werden Schadstoffe mit Xenobiotika gleichgesetzt. Dies ist aber nicht in jedem Fall zutreffend. Es gibt auch Substanzen, die nicht natürlich vorkommen und unschädlich wirken. Umgekehrt gibt es auch natürlich vorkommende Substanzen, die toxisch wirken.

Einteilung der Xenobiotika:

Xenobiotika werden neben ihrer chemischen Zugehörigkeit (siehe Tabelle) auch nach ihrer Abbaufähigkeit eingeteilt. Unterschieden werden:

Harte Xenobiotika
dazu zählen halogenierte Kohlenwasserstoffe (HKW) , radioaktive Substanzen sowie Schwermetalle (SM). Ihre biologische oder chemische Zersetzung erfolgt nur sehr langsam, die Persistenz und die biologische Halbwertszeit ist hoch. Dadurch verbleiben sie sehr lange in der Umwelt und verteilen sich überall (ubiquitäres Vorkommen). Diese Xenobiotika sollten schon in ihrer Entstehung minimiert werden!

Weiche Xenobiotika
entstehen häufig bei natürlichen Reaktionen, sind zum Teil streng genommen also keine Xenobiotika wie z. B. Kohlendioxid (CO2) oder Nitrate. Sie sind zwar abbaubar, die Problematik besteht in der Menge ihrer Erzeugung.
Unterschieden werden Xenobiotika auch hinsichtlich ihres Vorkommens in:

Beispiele für Xenobiotika und ihre Wirkung auf den Menschen

Arzneimittelwirkstoffe (synthetisch) je nach Art verschiedene Nebenwirkungen
Fasern und Stäube G
Halogenkohlenwasserstoffe (HKW) (z. B. Dioxine, DDT, Lindan, PCB, PCP) C, D, E, G, J
Isocyanate A, K
Organische, flüchtige Stoffe (VOC) B, D, F, I, K
Photooxidantien (z.B. Ozon) K
Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) G
Radioaktive Substanzen B, E, F, G, K, M, I, J, K
Schwermetalle (z. B. Blei, Cadmium) G, J
A – Allergie auslösend; B – Blutbild verändernd; C – Erbgut verändernd (mutagen); D – Frucht schädigend (teratogen); E – Gehirn-/Nerven schädigend (neurotoxisch); F – Kopfschmerzen erzeugend; G – Krebs erzeugend (kanzerogen); H – Müdigkeit auslösend; I – Narkotisch wirkend (neurotoxisch); J – Organe allgemein schädigend ; K – Schleimhaut schädigend; M – Erbgut schädigend (mutagen)

Quelle: modifiziert nach: http://ecologic-architecture.org/

Wichtige Begriffe:

Mit der biologischen Halbwertszeit (Tbiol) wird die Zeitspanne angegeben, in der die Hälfte der Menge eines Stoffes aus einem lebenden Organismus ausgeschieden wird. Entscheidend für die biologische Halbwertszeit ist die chemisch/physikalische Eigenschaft eines Stoffes. Extrem lange Halbwertzeiten haben beispielsweise radioaktive Substanzen vor allem Plutonium.

Unter Persistenz versteht man “die Eigenschaft von Stoffen, in der Umwelt über lange Zeiträume verbleiben zu können, ohne durch physikalische, chemische oder biologische Prozesse abgebaut zu werden. Stoffe von hoher Persistenz sind z. B. viele organische Chlorverbindungen (PCB, DDT, TCDD, HCH), die in der natürlichen Umwelt nur sehr schwer zu ungiftigen anorganischen Stoffen (z. B. Kohlenstoffdioxid, Wasser) umgewandelt werden. Aufgrund ihrer großen Stabilität können persistente Stoffe (und deren Abbauprodukte) über die Nahrungskette in die Organismen gelangen und diese schädigen.“ (Umweltlexikon)

Abbau von Xenobiotika im Organismus:

Der Kampf gegen lebensbedrohliche, chemische und physikalische Gifte ist so alt wie die Menschheitsgeschichte. Die Zellen lebender Organismen haben seit Urzeiten “Entgiftungsmechanismen“ entwickelt, um Schadstoffe aus der Umwelt bzw. schädliche Stoffe, die im Organismus selbst gebildet werden, abzuwehren bzw. umzuwandeln und dann auszuscheiden.

Diese im Verlauf der Evolution ausgebildeten Abwehrmechanismen gegenüber Fremdstoffen sind sehr wirkungsvoll und die Grundlage dafür, dass Menschen (auch Pflanzen und Tiere) sich einer Vielzahl von xenobiotischen Stoffen (siehe auch Tabelle) erwehren können.

Eine wichtige Voraussetzung ist die Fähigkeit zur Biotransformation, also zu einer Umwandlung der Xenobiotika in abbaubare Substanzen. Diese Entgiftungsleistung vollbringen Enzyme, die vor allem niedermolekulare Xenobiotika “umbauen“. Unterschieden werden hierbei Phase-I- und Phase-II-Enzyme. Entgiftet werden auch so genannte elektrophile Intermediaten wie beispielsweise Epoxide und Chinone. Eine weitere Abwehrreaktion gegenüber Xenobiotika ist die “die Expression von Molekülpumpen (ATPasen)“ für einen schnellen Abtransport dieser Substanzen aus der Zelle.

Die aktuelle Forschung hat ergeben, dass erhebliche individuelle Unterschiede in der Biotransformationsleistung existieren. Dieses Phänomen wird auch Polymorphismus genannt.

So können erblich bedingte Abweichungen von Enzymaktivitäten das Risiko für bestimmte Erkrankungen, vor allem Krebserkrankungen, deutlich erhöhen. Einige Beispiele sind in der folgenden Tabelle zu finden:

Genetische bzw. enzymatische Abweichung (Polymorphismus) Risikoerhöhung für
GSTM1-Mangel Lungen-, Kehlkopf- und Nieren-Krebs
niedrige N-Acetylierungs-Aktivität (NAT2-Polymorphismus) Blasenkrebs
erhöhte Aktivität der CYP1A1 (Aryl-hydrocarbon hydroxylase 1) Lungenkrebs
erhöhte Aktivität der CYP1A2 (Aryl-hydrocarbon hydroxylase 2) Dickdarmkrebs


Quelle: http://www.pharmazeutische-zeitung.de

Als Reaktionsprodukte der Biotransformation entstehen noch zahlreiche Substanzen (z. B. hochreaktive Sauerstoffradikale), die oxidativen Stress auslösen, Körperzellen schädigen, Mutationen auslösen und damit die Krebsentstehung begünstigen können.

Gegen diese Stoffe haben Säugetiere enzymatische und auf der Immunzellabwehr basierende Schutzmechanismen entwickelt. Zu diesen zählen vor allem:




Literatur

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