- Einleitung und Aufgabenstellung - Literaturübersicht
- Selen in der Nahrungskette - Selenstoffwechsel
- Biochemische Funktionen des Selens - Selenmangelerscheinungen
- Selenbedarf des Menschen - Toxizität des Selens
- Eigene Untersuchungen - Material und Methoden
- Selenaufnahme der Bewohner eines teerbelasteten Lebensraumes - Selenaufnahme Erwachsener Deutschlands
- Probenvorbereitung und Selenbestimmung - Ergebnisse und Diskussion
- Selenaufnahme der Bewohner eines teerbelasteten Lebensraumes - Selenaufnahme Erwachsener Deutschlands
- Zusammenfassung und Schlußfolgerungen - Literaturverzeichnis
Einleitung und Aufgabenstellung
Selen (Se) zählt heute sowohl aus technologischer als auch aus biochemisch/
medizinischer, ernährungswissenschaftlicher und landwirtschaftlicher Sicht zu den interessantesten chemischen Elementen. Mitte der dreißiger Jahre galt Se ausschließlich als toxisches Element. Ende der fünfziger Jahre wurden jedoch Vitamin E-abhängige Tiererkrankungen beschrieben, die mit Se-Gaben geheilt werden konnten. Im Jahre 1973 gelang es schließlich, Se als Bestandteil der Glutathionperoxidase nachzuweisen, und seine Bedeutung als essentielles Spurenelement deutlich zu machen. Eine Aufgabe der vorliegenden Arbeit war die Darstellung des Stoffwechsels, der biochemischen Funktion, der Mangelerscheinungen sowie der toxischen Wirkungen des Elementes anhand der Literatur.
Die Bundesrepublik Deutschland gehört zu den Regionen der Erde, die eher unzureichend mit Se versorgt sind. Niedrige Se-Gehalte der Böden und die schlechte Pflanzenverfügbarkeit des vorhandenen Se führen zu geringen Se-Gehalten in lokal erzeugten Lebensmitteln. Se tritt aber auch als Umweltkontaminante in Erscheinung.
Eine Hauptquelle des anthropogen bedingten Se-Eintrages in die Atmosphäre ist die Verbrennung fossiler Brennstoffe. Das in der Kohle akkumulierte Se, wird bei deren Verbrennung beispielsweise bevorzugt in der Flugasche angereichert. Daraus folgt, daß die Umgebung von braunkohleverarbeitenden Betrieben Se exponiert sein kann.
In der Gemeinde Rositz (Landkreis Altenburger Land/ Thüringen), gelegen am Südrand des Mitteldeutschen Braunkohlereviers, befand sich das Teerverarbeitungswerk Rositz. Es bestand aus einem Schwelwerk zur Teererzeugung und einer Raffinerie zur Teerverarbeitung. Bis zu seiner Stilllegung im Jahre 1990 wurde hier Braunkohleschwelteer zu Koks, Paraffinen und Bitumen verarbeitet. Ziel der experimentellen Arbeiten war es, zu prüfen, ob die in diesem Lebensraum über einen Zeitraum von 73 Jahren erfolgte Anhäufung von Rück- ständen der Braunkohleveredlung zu einer erhöhten oralen Se-Exposition der
Bevölkerung führte. Zur orientierenden Einschätzung des lokalen Se-Angebotes wurde der Se-Gehalt verschiedener Früchte, Gewürze und Gemüsearten, die in Rositzer Hausgärten wuchsen, analysiert. Die tatsächliche Se-Aufnahme der Frauen und Männer in Rositz wurde mittels der Duplikatmethode untersucht und mit einer Vergleichspopulation aus Jena verglichen.
Weiterhin sollte anhand von 13 Testpopulationen mit Hilfe des Duplikatverfahrens überprüft werden, inwieweit die Se-Versorgung der erwachsenen Bevölkerung der Bundesrepublik Deutschland von dem bereits oben erwähnten niedrigen Se-Angebot in lokal produzierten Lebensmitteln betroffen ist. Die Studien fanden im Zeitraum von 1988 bis 1996 statt und boten somit die Möglichkeit, den Se-Verzehr der Frauen und Männer vor der Wiedervereinigung Deutschlands mit der Se-Aufnahme nach ihr zu vergleichen. Ein Vergleich des Se-Verzehrs mit den Bedarfsschätzungen und Empfehlungen der WHO für eine sichere Se-Aufnahme ließ es zu, den Se- Versorgungszustand der Bevölkerung in Deutschland zu beurteilen.
Zusammenfassung und Schlußfolgerungen
Aufgabe der vorliegenden Arbeit war es, die essentiellen und toxischen Wirkungen des Elementes Se in einer Literaturübersicht darzustellen sowie die Se-Aufnahme Erwachsener im teerbelasteten Lebensraum Rositz und in Deutschland zu untersuchen.
Anhand verschiedener Früchte, Gemüsearten und Gewürzpflanzen wurde das lokale Se-Angebot in der Umgebung des ehemaligen Teerverarbeitungswerkes Rositz bestimmt. Dabei zeigte sich, daß die Se-Konzentrationen einiger Gemüse- und Gewürzspezies aus Rositzer Hausgärten gegenüber den Se-Gehalten der Kontrollpflanzen aus der Umgebung von Erfurt signifikant erhöht waren. Sie erreichten jedoch keinesfalls dass mit 1,1 µg Se/g TS ermittelte toxikologisch bedenkliches Niveau. Weiterhin wurde die Se-Aufnahme der Rositzer Bevölkerung mit Hilfe der Duplikatmethode untersucht und mit einer Population aus Jena verglichen. Die Probandinnen aus Rositz verzehrten signifikant weniger Se als die Frauen aus der Kontrollregion. Die Se-Aufnahmen der Männer unterschieden sich nicht signifikant. Die von der WHO angegebene maximale sichere Se-Aufnahme für Populationen von 400 µg Se/Tag wurde mit 35 µg Se/Tag nur zu 9 % im Mittel beider Geschlechter und Populationen ausgeschöpft. Die Se-Versorgung der Probanden lag somit weit unter einem toxikologisch bedenklichen Niveau. Die zum Teil erhöhten Se- Gehalte der Rositzer Nutzpflanzen spiegelten sich nicht in der Se-Aufnahme der Bewohner des Gebietes wider. Gründe dafür können zum einen der Verzicht auf den Verzehr von Gemüse aus Haus- und Kleingärten, aber auch der insgesamt geringere Anteil der analysierten Se-reichen Gemüsearten am Gesamtverzehr sein. Weiterhin schließen weit verzweigte Transport- und Handelsbeziehungen im Lebensmittelsektor die lokale Eigenversorgung der Bevölkerung zunehmend aus.
Anhand von insgesamt 13 Testpopulationen wurde die Se-Versorgung Erwachsener in Deutschland untersucht. Die Se-Aufnahme stieg im Untersuchungszeitraum von 1988-1996 um 61%, was u.a. durch die nach der Wiedervereinigung Deutschlands veränderte Versorgungsstruktur der Bevölkerung erklärt werden kann. Aber auch veränderte Verzehrgewohnheiten und ein damit verbundener höherer Anteil Se- reicher Produkte am Gesamtverzehr verursachen möglicherweise die gesteigerten Se-Aufnahmen.
Als untere Grenze einer sicheren Se-Aufnahme der Bevölkerung zur Deckung des normativen Bedarfs empfiehlt die WHO den Frauen 30 µg Se/Tag und den Männern 40 µg Se/Tag zu verzehren. Die Frauen und Männer erreichten im Jahr 1996 mit 30
µg Se/Tag bzw. 41 µg Se/Tag diese Empfehlungen nur knapp. Jedoch lagen die Se- Aufnahmen einiger Probanden (Frauen: 39 %; Männer: 24 %) unterhalb des individuellen normativen Bedarfs. Notwendige Körperreserven des Se, die bei bestimmten Erkrankungen und unter Streßbedingungen in Anspruch genommen werden, können möglicherweise nicht ausreichend vorhanden sein. Über eine Verbesserung der Se-Versorgung in Deutschland sollte deshalb nachgedacht werden.
