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Tödliche Substanzen Das kleine ABC der Gifte

Haben Sie sich schon einmal in einer zwischenmenschlichen Situation wiedergefunden, in der die Atmosphäre vergiftet war? Oder haben Sie selbst schon einmal einen giftigen Brief geschrieben? Was bedeutet „giftig“ eigentlich genau und in welchen Dimensionen bewegen sich die Substanzen, die man gemeinhin als giftig betrachtet?

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Cyanide, Digitalis, Rizin oder auch Sarin: Unsere Autorin Dana Hoffmann hat einige ausgewählte Gifte genauer unter die Lupe genommen.
Cyanide, Digitalis, Rizin oder auch Sarin: Unsere Autorin Dana Hoffmann hat einige ausgewählte Gifte genauer unter die Lupe genommen.
(Bild: gemeinfrei/Petelinforth/Pixabay / CC0 )

Die Frage danach, was nach wissenschaftlichen Gesichtspunkten giftig ist, ist nicht so leicht zu beantworten. Wie viele Dinge im Leben, ist auch dies eine Frage der Definition und hier sogar eine Frage der Dosis, denn die macht ja bekanntlich das Gift. Schließlich kann sogar übermäßiger Wasserkonsum durch den im Körper verursachten Mangel an Natrium tödlich sein. Eine ebenfalls indirekt schädigende Wirkung hat der ansonsten reizlose Stickstoff, der in einem abgeschlossenen Raum den Sauerstoff verdrängt. Und die feinen Fasern des Asbests setzten sich im Lungengewebe fest und verursachen Krebsgeschwüre. Giftig sind die Substanzen für sich genommen aber nicht.

(Die folgende Bildergalerie enthält eine Auflistung einiger wichtiger und bekannter Gifte, erhebt aber keinen Anspruch auf Vollständigkeit.)

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Was ist ein Gift dann? Da gibt es beispielsweise die juristische Definition eines Gifts. Demnach handelt es sich um „Stoffe, die die Gesundheit schädigen können“. Vor allem Frauen greifen gern zum Gift, wenn sie die Mordlust oder Verzweiflung packt. Dafür gibt es Toxine, die von Lebewesen synthetisiert werden, um sich vor Fressfeinden zu schützen. Andere Gifte kommen in der Natur vor und wieder andere werden von Menschen erfunden und gemischt.

Wirkung des Gifts hängt vom Lebewesen ab

Es ist allerdings nicht möglich, universell gültig zu sagen, dass dieses oder jenes Gift am verheerendsten sei, denn einige Gifte sind in Kombination mit anderen wirksamer als allein. Wollte man herausfinden, welches global das gefährlichste Gift ist, müsste man erhobene Opferzahlen heranziehen. Aber es gibt noch mehr Variablen: Ist die verursachte Schädigung dauerhaft oder reversibel? Hängt die Giftwirkung signifikant von der Art der Verabreichung ab, also davon ob der Stoff inhaliert, verschluckt, injiziert oder über die Haut aufgenommen wurde? Stellen sich bei dauerhafter Gabe Gewöhnungseffekte wie bei Alkohol ein?

Vor allem hängt die Giftwirkung eines Stoffs aber vom Lebewesen ab, dem er zugeführt wird. So ist Haustierbesitzern bekannt, dass Hunde und Katzen wegen des darin enthaltenden Alkaloids Theobromin keine Schokolade fressen dürfen. Ihnen fehlt das Enzym zum Abbau der Substanz. Die Abhängigkeit vom metabolischen System des Opfers wird noch deutlicher beim Blick in den heimischen Nagerkäfig: Ein Meerschweinchen mit Dioxinen zu töten ist verhältnismäßig leicht. Um dasselbe dem wesentlich leichteren Hamster anzutun, bräuchte man schon die tausendfache Menge Dioxin.

Raucher sind diversen Giften ausgesetzt

Selbst innerhalb einer Art kann die Empfindlichkeit gegenüber Giften erheblich schwanken. Sie hängt vom Gesundheitsstatus des Opfers ab, seiner Größe und seinem Gewicht. Selbstverständlich kommt es neben der Dosis auch auf die Dauer der Exposition an. Und schließlich zeigen manche Gifte erst lange nach der Einnahme ihre verheerende Wirkung, was sich Kammerjäger bei der Rattenbekämpfung zunutze machen. Die schlauen Viecher schicken gern einen Vorkoster vor, um unbekannte Nahrung auf ihre Verträglichkeit zu testen. Fiele der erste Fresser sofort tot um, ließen die anderen das verdächtige Futter links liegen. Bei verzögerter Wirkung fressen sich alle satt und gehen später ein.

Weiterhin muss gefragt werden, worauf sich die Giftwirkung im Körper bezieht. Nicht immer ist ein Stoff gleich tödlich, er kann auch Nerven, die Nieren, das Blut oder die Reproduktionsfähigkeit schädigen wie etwa Radioaktivität. Die schädigende Wirkung wie die von Zigarettenrauch ist karzinogen und damit in jedem Fall unangenehm, ohne aber akut gravierende Vergiftungserscheinungen hervorzurufen. Raucher müssen außerdem zwischen den Giftwirkungsarten unterscheiden: Die Wirkungen des Konzentrationsgifts Nikotin nehmen mit der Dosis zu, lassen aber nach Verlöschen des Glimmstängels wieder nach. Das Summationsgift Benzo[a]pyren hingegen richtet einen Schaden an, der bleibt und sich mit jeder weiteren Dosis verschlimmert.

Natürlich muss dennoch versucht werden, greifbare Zahlen für die Giftwirkung zu finden. Deshalb wird die Toxizität als letale, also tödliche Dosis einer Substanz dargestellt, die je kg Körpergewicht des beispielhaften Opfers benötigt wird, um 50 Prozent seiner Kohorte zu töten. Die Abkürzung wird als LD50 verschriftlich. Damit verfügt man über einen statistisch gut erfassbaren Wert. Er ist aussagekräftiger als der LD100-Wert, der die Dosis angibt, die auch den stärksten Probanden schafft. Damit wird das Problem entschärft, dass die Giftwirkung eines Stoffs von der Konstitution des Opfers und den Umständen der Verabreichung abhängt.

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LD-Werte und ihre Auswirkungen

Es versteht sich von selbst, dass die LD-Werte nicht in wissenschaftlicher Ausführlichkeit am Menschen getestet werden können. Daher behilft man sich, wo noch keine Werte für Menschen bekannt sind, mit den dem Menschen in vielen Faktoren ähnlichen Nagern Maus und Ratte. Am giftigsten – nämlich akut toxisch – ist ein Gift demzufolge, wenn davon beispielsweise 50 Milligramm je Kilogramm Körpergewicht ausreichen, um bei der oralen Verabreichung an eine Kohorte Durchschnittsratten den Faktor LD50 zu erreichen. Bei nur toxischen Giften müssen es schon mehr als 200 mg/kg eines Gifts sein.

Die folgende Auflistung sammelt einige wichtige und bekannte Gifte, erhebt aber keinen Anspruch auf Vollständigkeit.

Batrachotoxin (2 Mikrogramm je Kilogramm Körpergewicht bei der Maus bei oraler Gabe)

Manches Tier wie die Blattsteigerfrösche machen sich ihren biologischen Vorteil der Unempfindlichkeit gegen Gifte zunutze und fressen allerlei für sie selbst ungiftige Krabbeltiere. Das Gift sammeln sie in einem Sequestrierungsprozess in ihrem Gewebe und geben es über die Haut ab, die potentielle Fressfeinde mit grellen Farben vor dem Verzehr warnt. Bei Kontakt mit verletzter Haut des Opfers gelangt das Alkaloid Batrachotoxin in dessen Körper, wo es die Ionenkanäle der Nervenzellen öffnet, sodass sie unkontrolliert feuern und es zu Krämpfen – auch des Herzens – kommt. Den weiteren Namen Pfeilgiftfrösche erhielten sie, weil die Ureinwohner Amerikas ihr Gift für die Benetzung ihrer Blasrohr-Pfeile nutzen.

Botulinumtoxin (0,000004 mg/kg unter die Haut der Maus)

Ein Gramm davon könnte 14.000 Menschen umbringen, wenn es verschluckt, oder gar 8,3 Millionen Menschen, wenn es injiziert wird. Daher wird es tatsächlich oft als der absolut giftigste Stoff auf Erden bezeichnet. Das Bakterium Clostridium Botulinum ist ein Neurotoxin, das die Vergiftung Botulismus auslöst. Es wird von Bakterien ausgeschieden, die sich am liebsten über verdorbene Dosenlebensmittel hermachen. Das Gift hemmt die Reizübertragung von den Nerven an die Muskeln – daher auch manches ausdrucksloses Promi-Gesicht. Es vermag korrekt dosiert aber auch Muskelspasmen zu lösen. Bei einer Überdosis hingegen werden die Muskeln gelähmt und die Atmung unterbunden.

Cyanide (0,3 Promille Sättigung der Luft sind für Menschen unmittelbar tödlich)

Die inzwischen korrekt als Nitrile zu bezeichnenden Gifte sind Blausäure-Verbindungen und die Raser unter den Giften. Als Feststoff oder Lösung verschluckt oder als Gas inhaliert, führen sie sofort zum inneren Erstickungstod durch Behinderung der Zellatmung. Sie kommen natürlich in Steinobst vor, was den Verzehr von rohen Bittermandeln gefährlich macht. Zwar verraten sie ihr unheilvolles Wesen schon mit dem Geruch nach Blausäure, aber nur ein Drittel der Menschheit verfügt über die olfaktorischen Sensoren, ihn wahrzunehmen. Neben der Verwendung im Bergbau und als Pestizid erlangten Zyanide vor allem durch die Nazis traurige Berühmtheit, die Zyklon B für ihre Genozid-Pläne und Zyanid-Kapseln für ihren Suizid verwendeten.

Digitalis (LD50 von 0,45/0,25 für Digitoxin bzw. Digoxin bei Katzen und intravenöser Verabreichung)

Der bunt blühende Fingerhut enthält die Glykoside Digitoxin und Digoxin. In geeigneter Dosis beeinflussen sie den Herzmuskel positiv und regulierend. Ein Zuviel davon – ob als Medikament oder durch den Verzehr von Pflanzenteilen – führt jedoch schlimmstenfalls zum Herzstillstand, falls die natürliche Ausstoßungsreaktion per Vomitation nicht ausreicht. Ähnliche Gifte finden sich auch in Maiglöckchen, Oleander und anderen Zierpflanzen.

Kohlenstoffmonoxid (0,16/1,3 Prozent Sättigung der Atemluft tötet innerhalb von 2 Stunden bzw. weniger Atemzüge)

Das Gas entsteht bei der unvollständigen Verbrennung organischer Stoffe und behindert den Sauerstofftransport im Blut durch Bindung des Hämoglobins, führt also zur inneren Erstickung, einem sehr unerfreulichen Ende. Besonders weil es überraschend kommt, denn das Gas selbst ist nicht zu riechen oder zu sehen. Alle Jahre wieder ist in den Nachrichten von traurigen CO-Vergiftungsfällen zu lesen, bei denen der noch warme Holzkohlengrill mit in die Wohnung oder Garage genommen wurde. Die weitere wichtige Gefahrenquelle sind schlecht gewartete und gereinigte Öfen in Wohngebäuden.

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Rizin (0,3 mg/kg in die Blutbahn der Maus)

Rizin kommt natürlich in den Samen der Rizinusstaude vor, die auch als Wunderbaum bezeichnet wird. Ihre verheerende Wirkung richtet sich gegen Zell-Ribosome, die in ihrer Proteinbiosynthese gestört werden. Das Blut verklumpt und Organe versagen. Schon ein Milligramm Rizin inhaliert oder verschluckt befördert einen erwachsenen Menschen innerhalb von zwei Tagen ins Jenseits, weshalb von einigen Staaten die Möglichkeit der Verwendung als B-Waffe untersucht wird. Das in den berüchtigten Wehencocktails von Hebammen enthaltene Rizinusöl, das aus den Samen gewonnen wird, ist übrigens nicht giftig, da das Rizin nicht fettlöslich ist und beim Ölpressen in den Samenschalen zurückbleibt.

Sarin (LD50 = 28 Milligramm je kg Körpergewicht eines Menschen)

Das Nervengift Sarin hat der Mensch selbst geschaffen. Der Reichsdeutsche Gerhard Schrader entwickelte es 1938 als Pestizid. Es beeinflusst die Reizleitung in den Nerven und führt zu einer Übererregung der Nerven und schließlich Krämpfen und dem Herztod. Es ist flüchtig und geruch- sowie farblos und daher besonders heimtückisch, auch weil es nicht nur über die Lungen, sondern auch durch die Haut und Augen in den Körper gelangt. Seine Herstellung und Verwendung sind daher streng eingeschränkt und kontrolliert. Dennoch starben in vielen Krisenregionen seit seiner Erfindung zu allen Zeiten überall auf der Welt viele Menschen einen elenden Tod.

Tetrachlordibenzodioxin (0,1 mg/Kg unter die menschliche Haut)

TCDD ist die Bezeichnung für das giftigste unter den Dioxinen. Die Kohlenwasserstoffderivate sammeln sich im Fettgewebe an und schädigen über lange Zeit das Immunsystem sowie die Fortpflanzungsfähigkeit. Außerdem gelten sie als diabetogen und karzinogen, wobei die Wirkung noch nicht vollständig ergründet ist. In hohen Konzentrationen wurde TCDD im Entlaubungsmittel „Agent Orange“ eingesetzt, mit denen die Amerikaner in Vietnam Land gewinnen wollten. Der ehemalige Präsident der Ukraine Wiktor Juschtschenko wurde 2004 während des Wahlkampfs wohl über eine Mahlzeit mit etwa zwei bis fünf Milligramm Dioxin vergiftet, überlebte aber entstellt.

Tetrodotoxin (10 Milligramm je Kilogramm Körpergewicht des menschlichen Essers)

Das berüchtigte im Kugelfisch vorkommende Gift gilt es in der japanischen Mahlzeit „Fugu“ gekonnt zu umgehen. Der lizensierte Koch muss die Organe, in denen der Fisch sein Tetrodotoxin bereithält – Haut, Darm, Rogen und Leber – entfernen, ohne das Nervengift freizusetzen. Andernfalls drohen dem risikofreudigen Esser Lähmungen, die auch die Atmung betreffen und schließlich zum Erstickungstod führen können. Die Alternative für Fischliebhaber mit Vergiftungsängsten: Da die Tiere das Gift nicht selbst herstellen, sondern mit der Nahrung aufnehmen, sind Zuchtfische mit Normalfütterung ungefährlich.

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