Hormonell wirksame Pflanzenschutzmittelwirkstoffe

In den letzten Jahren war mindestens ein Drittel der auf Pflanzen­schutz­mittel­rück­stände unter­such­ten Lebensmittelproben mit Mehrfachrückständen be­las­tet. In diesem Zusammenhang stellt sich die Frage, ob Mehrfachrückstände durch die in der Regel angewandte Einzel­stoff­be­wertung ausreichend auf das Gesamt­risiko für die Verbrauchergesundheit eingeschätzt wer­den können. Die Sorge richtet sich hierbei insbesondere auf Rückstandskombinationen mit mög­licherweise additiven oder so­gar synergistischen Gesamtwirkungen. Bis zum jetzigen Zeitpunkt wurden noch keine Konzepte entwickelt, auf deren Grundlage wechsel­wirkende Rück­stands­kom­bi­­nationen von Pflanzen­schutz­mittelwirkstoffen identifiziert oder bewertet werden könnten. Dies liegt einer­seits an der Ein­schätzung, dass Wechsel­wir­kungen zwischen Pflanzen­schutz­mittelrückständen in lebensmittelrelevanten Konzentrationen von unter­geordneter Relevanz sind. Andererseits wird die Identifizierung von inter­agierenden Wirk­stoffgemischen durch die Vielzahl an theoretisch denk­ba­ren Rückstandskombinationen er­heblich erschwert. Ziel dieser Arbeit war es daher, eine Vor­ge­hens­weise zu erarbeiten und anzu­wenden, anhand derer die Fülle an möglicherweise wechselwirkenden Rück­stands­kombi­na­tionen auf eine für die Risikobewertung toxikologisch relevante sowie für die ex­peri­men­telle Untersuchung praktikable An­zahl eingeschränkt werden kann. Für die vorliegende Studie standen Daten der niedersächsischen Lebens­mittel­überwachung über das Vorkommen von Pflan­zen­schutz­mittel­rück­stän­den in Obst- und Gemüseproben zur Ver­fügung. Auf dieser Grundlage wur­den basierend auf einer mehrstufigen, risikoorientierten Vor­gehensweise zehn Pflanzen­schutzmittelwirkstoffe identifiziert, wobei u. a. folgende Aus­wahl­kri­te­rien angewandt wurden: die Häufigkeit der Rückstandsnachweise; die zu­künf­tige, EU-weite Zulässigkeit der Wirk­stoffe in einem Pflanzen­schutz­mittel; die spezifische Toxizität der Wirkstoffe im Säugerorganismus sowie die Pestizid­klasse der Wirkstoffe. Die End­aus­wahl umfasste schließlich Sub­stan­zen, von denen bekannt war oder von denen vermutet wur­de, dass sie auf die Biosynthese von steroidalen Sexualhormonen Einfluss nehmen können. Die Pflanzen­schutz­mittel­wirk­stoffe wurden daher in der H295R-Zelllinie (Ur­sprung: humanes Neben­nierenkarzinom) untersucht, da diese Zellen Steroide bil­den. Für die Bestimmung der hormo­nellen Wirkung der Substanzen wurde das Steroidhormon Estron als Messparameter fest­gelegt und mithilfe eines ELISAs quantifiziert. Das unspezifische zytotoxische Potenzial der Wirk­stoffe wurde durch einen LDH-basierten Zytotoxizitätstest kontrolliert. Bei den Untersuchungen der Einzelstoffe zeigte sich, dass Cyprodinil, Pyri­methanil, Iprodion und Procymidon in unter­schied­­lich starkem Ausmaß sti­mu­latorisch auf die Estronbiosynthese der H295R-Zellen wirken. Myclo­bu­ta­nil, Tebuconazol, Azoxystrobin und Kresoxim-methyl inhibieren die Bildung von Estron. Methomyl löst keine Veränderungen des Estron­ge­hal­tes aus, Captan hingegen wirkt dosisabhängig zytotoxisch. Anschließend wurden Azoxystrobin, Cyprodinil, Myclobutanil, Procymidon und Pyrimethanil hinsichtlich des Auftretens von Wechselwirkungen in vier bi­nären Kombinationen getestet. Die Auswahl der Kombinationen erfolgte risiko­orientiert unter Berücksichtigung der Expo­si­tion des Verbrauchers und der Toxizität der Wirkstoffe. Bei Kombination des Stimulators Cypro­­dinil mit dem Stimulator Procymidon oder Pyrimethanil ist überwiegend der potentere Wirk­stoff maßgebend für den stimulatorischen Gesamteffekt auf die Estron­bio­synthese der H295R-Zellen. In Abhängigkeit der Wirk­stoff­kon­zen­tra­tio­nen werden aber auch Hinweise auf eine Dosis-Additivität beobachtet. Bei Kombi­nation des Stimulators Cyprodinil mit dem In­hi­bi­tor Azoxystrobin wird der stimulatorische Gesamteffekt in Abhängigkeit der Azoxystrobin-Kon­zentration unterschiedlich stark abgeschwächt. Handelt es sich bei dem In­hi­bitor um Myclobutanil, wird der stimulatorische Effekt von Cyprodinil un­ge­achtet von dessen Kon­zen­tra­tion vollständig antagonisiert und ein inhi­bi­to­rischer Gesamteffekt hervorgerufen. An­zei­chen für synergistische Wechsel­wir­kungen wurden bei keiner Kombination festgestellt. Im Rahmen dieser Arbeit konnte somit gezeigt werden, dass es unter Be­rück­sich­tigung risiko­orien­tierter Kriterien möglich ist, in Bezug auf mög­licher­weise interagierende Pflanzen­schutz­mittelwirkstoffe die Vielzahl der Rück­stands­kombinationen auf eine für die Risiko­be­wer­tung toxikologisch rele­van­te Anzahl einzuschränken. Bei der zellexperimentellen Unter­su­chung binärer Wirk­stoffkombinationen wurden zum Teil sowohl additive als auch anta­gonis­tische Gesamtwirkungen gemessen. Diese treten jedoch in Kon­zen­tra­tio­nen auf, die (deutlich) über den Rückstandsgehalten liegen, die in Lebens­mittel­proben in der Regel nachgewiesen wer­den. Synergistische Wechsel­wir­kungen wurden nicht festgestellt. Im Fall der vier unter­such­ten binären Kombi­nationen ist damit eine toxikologische Risikobewertung auf der Grund­lage von Dosis- und Effekt-Additivität möglich.