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Bewertung von Gemischen (Kombinationswirkungen)

In vielen Fällen liegen mehrere Chemikalien gleichzeitig vor, d. h. wir sind gegenüber Gemischen von Chemikalien exponiert, die in Abhängigkeit der Zielorgane der Einzelstoffe und ihrer speziellen Effekte zu antagonistischen (entgegengesetzt gerichteten), additiven oder auch überadditiven Wirkungen führen können. Dies hängt davon ab, welche Zielorgane und speziellen Effekte die Stoffe besitzen und ob die einzelnen Stoffe miteinander reagieren.

Für die daraus resultierenden toxischen Effekte ergeben sich drei prinzipielle Möglichkeiten:

 • Unabhängige Wirkungen: Die einzelnen Stoffe beeinflussen sich weder direkt noch indirekt. Sie verhalten sich so, als wäre jeder nur allein im Körper vorhanden.

 • Antagonismus: Die Wirkung einer Substanz wird durch weitere anwesende Stoffe abgeschwächt.

 • Synergismus: Der Effekt eines Wirkstoffes wird durch einen weiteren Stoff verstärkt. Ein additiver Synergismus liegt vor, wenn sich die Gesamtwirkung von zwei Stoffen, bezogen auf ihre Einzelwirkung, addiert. Ist die Summenwirkung größer als die Summe der Einzelwirkungen, handelt es sich um einen überadditiven Synergismus.

Zu berücksichtigen ist dabei, in welchen Konzentrationen die einzelnen Chemikalien vorliegen, welche Expositionen des Menschen gegenüber dem Gemisch zu erwarten sind und wie groß damit der Abstand der einzelnen Stoffe zu den erlaubten Grenzwerten ist.

Dies sei am Beispiel der als Insektizide verwendeten Phosphorsäureester wie E 605 erläutert, die zu einer Hemmung des Enzyms Acetylcholinesterase führen. Die Folge ist ein verminderter Abbau des Acetylcholins, der zu einer Acetylcholinvergiftung bis zur Lähmung des Atemzentrums im Gehirn, zu Verengung der Bronchien und zu erhöhter Flüssigkeitssekretion im Bronchialbereich führen kann.

Für das Auslösen einer Acetylcholinesterasehemmung sind bestimmte, für die Einzelsubstanz spezifische Mengen erforderlich. Daraus ist abzuleiten, dass sich die Wirkung verdoppeln oder vervielfachen kann, wenn zwei oder mehrere entsprechend wirkende Stoffe in vergleichbaren Wirkkonzentrationen vorliegen. Das bedeutet jedoch auch, dass mehrere Stoffe, die jeweils in Mengen vorliegen, die jeweils nur 1/1000 der Wirkkonzentration ausmachen, auch zusammen ohne Wirkung bleiben. Sie besitzen zusammen zwar ein höheres Wirkpotenzial als das der Einzelsubstanzen, die Wirkschwelle für eine Hemmung der Acetylcholinesterase wird jedoch nicht erreicht.

In Deutschland werden Gemische meist nach einem additiven Verfahren bewertet, d. h., es wird davon ausgegangen, dass Synergismus vorliegt, obwohl dies in vielen Fällen nicht gegeben ist. Dieses konservative Vorgehen gewährt aber eine ausreichende Sicherheit. In besonderen Fällen ist jedoch die toxikologische Untersuchung der Gemische sinnvoll.