Inhaltsverzeichnis

1.  Was sind Umweltchemikalien?  2

2.  Aufnahme, Verteilung und Ausscheidung von Stoffen.  2

3.  Fremdstoffmetabolismus  6

3.1  Phase-I-Reaktionen  7

3.2  Phase-II-Reaktionen.  7

3.3  Beispiel: Die Metabolisierung von Benzol.  8

4.  Beispiel: Polychlorierte Biphenyle.  9

4.1  Stoffeigenschaften und Verwendung.  9

4.2  Aufnahme, Resorption und Verteilung von PCB.  10

4.3  Biotransformation von PCB  10

4.4  Gesundheitliche Auswirkung von PCB beim Menschen  11

5.  Literaturverzeichnis  12

1. Was sind Umweltchemikalien?

Im Umweltprogramm der Bundesregierung von 1971 wurden Umweltchemikalien definiert als „Stoffe, die durch menschliches Zutun in die Umwelt gebracht werden und in Mengen oder Konzentrationen auftreten können, die geeignet sind, Lebewesen, insbesondere den Menschen, zu gefährden.“ Häufig spricht man auch von sog. Xenobiotika. Der Begriff stammt aus dem Griechischen (xenos = Gast, Fremder ; bios = Leben). Darunter werden alle Stoffe zusammengefasst, die - beabsichtigt oder unbeabsichtigt - durch menschliches Handeln in die Umwelt gelangen oder als Folge menschlichen Handelns in der Umwelt entstehen [1].

2. Aufnahme, Verteilung und Ausscheidung von Stoffen

Ein Fremdstoff kann mit der Nahrung (oral), über die Atemluft (inhalativ), aber auch durch die Haut (dermal) in den Körper gelangen und sich dann im Organismus verteilen [1,2].

Die aufgenommene Menge hängt von der Konzentration in der Nahrung oder in der Luft bzw. von der Menge ab, mit der die Haut in Berührung kommt. Daneben bestimmen physikalisch-chemische Eigenschaften, wie die Löslichkeit in Fett und Wasser, das Ausmaß und die Geschwindigkeit der Aufnahme. Wenn die Substanz eingeatmet oder über die Haut aufgenommen wird, gelangt sie direkt ins Blut und damit zu den einzelnen Organen. Nach oraler Aufnahme gelangt sie in den Magen-Darm-Trakt. Von dort wird sie größtenteils mit dem Blut über die Pfortader direkt zur Leber transportiert. Die Epithelzellen der Darmwand und der Leber besitzen in besonders hohem Maß die Fähigkeit, Fremdstoffe umzuwandeln und abzubauen. Diese Metabolisierung in der Darmwand und der Leber wird als „first pass effect“ bezeichnet. Erst nach Passieren der Leber gelangen die Stoffe oder ihre Metaboliten über den Blutkreislauf zu den verschiedenen Organen. Auch andere Organe wie Niere, Lunge oder Haut, besitzen die Fähigkeit zur Umwandlung von Fremdstoffen. Die unveränderten Substanzen bzw. die Folgeprodukte können sich in einzelnen Geweben, z.B. im Fett oder in den Knochen,

anreichern. Die Ausscheidung kann über verschiedene Wege erfolgen, vor allem über die Niere oder den Darm, in geringem Umfang über die Haut. Flüchtige Stoffe können abgeatmet werden [2]. Abbildung 1 verdeutlicht die möglichen Wege die ein Fremdstoff im Organismus nehmen kann.

Aufnahme, Verteilung und Ausscheidung von Fremdstoffen sind ohne einen Transport durch Biomembranen nicht denkbar. Nach dem derzeit anerkannten fluidmosaic-Modell (SINGER und NICOLSON, 1972) besteht die Membran aus einer Lipiddoppelschicht, in die Proteine - wie Inseln - ein- oder aufgelagert sind und dabei ein Mosaik bilden (siehe Abbildung 2).

Die Fettsäureketten im Lipidfilm sind nicht starr und gestreckt, sondern in einem flüssig-kristallinem Zustand. Man hat sich die Membran dabei nicht statisch, sondern dynamisch, d.h. in dauernder Änderung begriffen, vorzustellen. Periphere Proteine