Gift

Als Gift (althochdeutsch Gabe) oder auch Giftstoff bezeichnet man einen Stoff, der Lebewesen über ihre Stoffwechselvorgänge, durch Berührung oder Eindringen in den Organismus ab einer bestimmten, geringen Dosis einen Schaden zufügen kann. Ein allgemein in der Natur wirksamer schädlicher Stoff wird Umweltgift genannt. Mit der Zunahme der Expositionsmenge eines Wirkstoffes steigt die Wahrscheinlichkeit, dass Gesundheitsschädigungen durch eine Vergiftung auftreten. Ab einem bestimmten Dosisbereich ist somit nahezu jeder Stoff als toxisch einzustufen.

Die wissenschaftliche Disziplin, die sich mit der Erforschung von giftigen Substanzen, ihrer Wirkung in verschiedenen Dosisbereichen sowie der Behandlung von Vergiftungen beschäftigt, ist die Toxikologie. Sie befasst sich mit Stoffen, Stoffgemischen, Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen und mit den biochemischen Mechanismen der Giftwirkung in Bezug auf quantitative Aspekte.

Der durch ein Gift angerichtete Schaden kann in vorübergehender Beeinträchtigung, dauerhafter Schädigung oder Tod bestehen. Bei anhaltender schädigender Gifteinwirkung spricht man von chronischer Vergiftung, bei einer Gifteinwirkung, die umgehend zu einer Schädigung führt, von einer akuten Vergiftung.

Als Gefahrstoffe sind Gifte in Abhängigkeit zur Wirkmenge eingeteilt in sehr giftig und giftig sowie gesundheitsschädlich (früher mindergiftig).

Etymologie

Das Wort Gift ist eine germanische Abstraktbildung (*gef-ti-) mit t-Suffix – und dadurch bedingtem Wandel von b zu f – des Wortes geben. Die ursprüngliche Bedeutung „Gabe, Geschenk, Schenkung“, die Gift noch bei Goethe hatte, ist heute verschwunden und hat sich nur in der Mitgift („Heiratsgut der Braut, Aussteuer“) erhalten.

Der Bedeutungswandel von „Gabe“ zu „tödliche Gabe, Gift“, euphemistisch zuerst im Althochdeutschen bei Notker belegt, steht später unter dem Einfluss des griechisch-spätlateinischen Wortes dosis, das Geschenk, „Gabe, bestimmte Menge Arznei“ bedeutet, aber auch als verhüllender Ausdruck für „Gift“ verwendet wird.

Gift behält das ursprünglich feminine Genus in beiden Bedeutungen vorerst bei, wird dann als „schädlicher Stoff“ zuerst Maskulin (Anfang des 15. Jahrhunderts), später Neutrum (Mitte 16. Jahrhundert). Letzteres setzt sich im 18. Jahrhundert immer mehr durch, doch schreibt noch Schiller 1784 in Kabale und Liebe (5. Akt, 7. Szene): Noch spür ich den Gift nicht.

Verwandte Verwendungen: Althochdeutsch (9. Jahrhundert), mittelhochdeutsch, mittelniederdeutsch gift (feminin) 'das Geben, Gabe, Geschenk, Gift', mittelniederländisch ghifte, ghichte, niederländisch gift (feminin) 'Gabe, Gift', altenglisch gift, gyft (feminin, neutrum) 'Gabe, Belohnung, Brautpreis', Plural 'Hochzeit', altnordisch gipt, gift (feminin) 'Gabe, Glück, Vermählung (der Frau)', gotisch fragifts (feminin) 'Verleihung', Plural 'Verlobung'.<ref>Pfeifer, Dr. Wolfgang, Etymologisches Wörterbuch des Deutschen, Deutscher Taschenbuch Verlag (dtv) München, 5. Auflage 2000, S.449.</ref>

Abgrenzung des Begriffs

Allgemein ist die nicht einfache Unterscheidung in Schadstoff und Giftstoff gegeben.

Von Lebewesen ausgeschiedene Giftstoffe oder Abfallprodukte werden in der Toxikologie als Toxine bezeichnet. Krankheitserregende Bakterien schädigen durch die Wirkung ihrer Gifte. Die charakteristischen Krankheitsbilder bei bakteriellen Infektionen werden durch die Wirkung der Bakterientoxine verursacht.

• Bei gramnegativen Bakterien sind diese Gifte Bestandteil der Zellmembran. Sie werden beim Absterben der Bakterienzellen als Endotoxine freigesetzt.
• Bei grampositiven bakteriellen Krankheitserregern entstehen die Gifte im Intermediärstoffwechsel. Sie werden als Exotoxine ausgeschieden.

Toxoide sind entgiftete (inaktivierte) Toxine, die aber noch eine Immunantwort im geimpften Körper auslösen können. Toxoidimpfstoffe werden bei Impfungen gegen Diphtherie und Tetanus verwendet.

Viren sind Krankheitserreger, aber selbst nicht giftig. Substanzen oder Gegenstände, die ein Lebewesen ausschließlich mechanisch oder durch Strahlung schädigen, gelten ebenfalls nicht als Gift.<ref>Die ICD-10 unterscheidet zwischen Vergiftungen (T36-T50) und Toxinen (T51-T65) einerseits und allem anderen inkl. Strahlenkrankheit (T66) andererseits. Siehe Kapitel XIX der ICD-10 Datenbank.</ref>

Toxizität (Giftigkeit)

Die Verträglichkeit einer Substanz ist für viele Lebewesen oder Gruppen von Lebewesen unterschiedlich. Grundsätzlich können alle dem Organismus zugeführten Stoffe oberhalb einer gewissen Dosis Schaden anrichten und sind somit ab dieser Wirkmenge als giftig anzusehen. Dies gilt sogar für unverzichtbare Substanzen wie Vitamine, Salze, Nährstoffe und Wasser. Schon 1538 hatte Paracelsus erkannt: „Alle Dinge sind Gift, und nichts ist ohne Gift; allein die dosis machts, daß ein Ding kein Gift sei.“<ref>Paracelsus: Die dritte Defension wegen des Schreibens der neuen Rezepte. In: Septem Defensiones 1538. Werke Bd. 2, Darmstadt 1965, S. 510. zeno.org.</ref>

Die Toxizität, also das Ausmaß der Giftwirkung einer toxischen Substanz in Abhängigkeit von der Dosis, wird von vielen Faktoren bestimmt, die unter anderem bei der pharmazeutischen Technologie (Galenik, Herstellung von Arzneistoffen) und bei der Form der Verabreichung beachtet werden müssen.

Schnell toxisch wirken vor allem Substanzen mit guter Löslichkeit in Körperflüssigkeiten. Dies gilt insbesondere bei oraler Aufnahme durch die Einwirkung des Speichels. Da der Körper verschiedene Toxine abzubauen vermag, beeinflusst auch der zeitliche Verlauf der Aufnahme den Krankheitsverlauf (z. B. akut, subakut, chronisch).

Ebenso ist die körperliche Verfassung eines Lebewesens von großer Bedeutung. Bei Menschen und allgemein Säugetieren ist dabei vor allem der Gesundheitszustand, insbesondere der Zustand des Immunsystems, das Geschlecht, Alter, Körpergewicht und eine mögliche Toleranz durch frühere Gaben des Toxins von Bedeutung. Insekten wie beispielsweise Läuse zeigen dagegen oft eine höhere Immunität gegenüber Giftstoffen.

Bei der Nanotechnologie können Substanzen wegen ihrer (Nano-)Größe toxisch werden, weil ihnen diese erlaubt, Körperschranken (Haut, Lunge, Blutkreislauf, Gehirn usw.) zu durchbrechen.

Die Wirkungen toxischer Substanzen lassen sich teilweise durch natürliche oder künstlich hergestellte Gegengifte aufheben oder zumindest unter die tödliche Dosis abmildern.

Giftwirkung

Giftwirkung beim Menschen

Gifte greifen an unterschiedlichen Rezeptoren im Organismus an. Häufig betroffene Organe bei akuten Vergiftungen sind Leber (Hepatotoxine, zum Beispiel durch Paracetamol), Niere (Nephrotoxine) sowie Gehirn und Nerven (Nervengifte wie Botulinumtoxin und Kampfstoffe wie VX, Sarin oder Soman). Einige Gifte greifen in die innere Atmung ein, so zum Beispiel Nitrite und Kohlenstoffmonoxid, die das Hämoglobin blockieren, oder Kaliumcyanid (Cyankali), das die Atmungskette der Zellen blockiert.

Um die Giftigkeit (Toxizität) von Toxinen miteinander vergleichen zu können, werden Tierversuche unter standardisierten Bedingungen herangezogen. Die häufig angegebene LD₅₀ zum Beispiel gibt an, welche Stoffmenge, bezogen auf das Körpergewicht, bei der Hälfte einer Versuchstierpopulation zum Tod führt. Dabei steht LD für letale Dosis.

Einige der am stärksten bekannten Giftstoffe werden unter dem Sammelbegriff Botulinumtoxin zusammengefasst, diese können unter anderem in verdorbenen Fleisch- und Fischkonserven oder in Käse vorkommen.

Konzentrationsgifte und Summationsgifte

Nach dem Verhalten des Giftstoffes an den Rezeptoren werden zwei Arten von Giften unterschieden:<ref>Universität Potsdam: Toxikodynamik (PDF; 5 kB) eingesehen am 1. November 2008.</ref>

• Bei einem Konzentrationsgift nimmt die Wirkung mit zunehmender Konzentration des Giftstoffes an den Rezeptoren zu. Wird der Giftstoff, beispielsweise durch Stoffwechselvorgänge oder Ausatmen, wieder vollständig – ohne die blockierten Rezeptoren geschädigt zu haben – abgebaut, so klingt auch die Wirkung wieder vollständig ab.
• Bei einem Summationsgift, auch Kumulationsgift oder c·t-Gift genannt, bewirkt der Giftstoff eine irreversible Veränderung der Rezeptoren. Die Wirkung bleibt auch nach der Ausscheidung des Wirkstoffs aus dem Körper bestehen. Bei einer weiteren Gabe können die Giftstoffmoleküle einen Teil der noch verbliebenen Rezeptoren wieder irreversibel schädigen. Die Einzelwirkungen können sich so aufsummieren. Die Giftstoffaufnahme kann dabei kontinuierlich oder auch schubweise stattfinden. Die Wirkung (W) ergibt sich aus dem Produkt von Konzentration (c) und Expositionsdauer (t) als W=c·t (siehe Habersche Regel).

Beispiele

• Tabakrauch enthält das in hoher Konzentration sehr giftige Nicotin.<ref name="GESTIS">Eintrag zu Nikotin in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 12. März 2013 (JavaScript erforderlich).</ref> Nicotin ist ein typisches Konzentrationsgift. Es blockiert reversibel die nikotinischen Acetylcholinrezeptoren. Nach kurzer Zeit werden die Rezeptoren wieder freigegeben. Auch über viele Jahre genommen zeigt Nicotin in niedrigen Dosen nur geringe chronische Schädigungen des Organismus.
• Daneben enthält Tabakrauch auch mehrere krebserregende Verbindungen. Am bekanntesten ist das Benzo[a]pyren, das eine geringere akute Toxizität als Nicotin aufweist,<ref name="GESTIS-Benzpyren">Eintrag zu CAS-Nr. 50-32-8 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 15. Januar 2008 (JavaScript erforderlich).</ref> aber ein typisches Summationsgift ist. Das im Organismus aus Benzpyren gebildete Oxidationsprodukt Benzo[a]pyren-7,8-dihydroxy-9,10-epoxid bewirkt, in kleinsten Dosen über viele Jahre aufgenommen, ein erheblich erhöhtes Risiko für eine Lungenkrebserkrankung sowie für weitere Krebsarten, da es mit einem Bestandteil der Erbsubstanz DNA reagiert.<ref name="Gossauer">Albert Gossauer: Struktur und Reaktivität der Biomoleküle. Verlag Helvetica Chimica Acta, Zürich 2006, Seite 218, ISBN 978-3-906390-29-1.</ref>

Beispiele unterschiedlicher Giftwirkung

• Gift-„Cocktails“, wie sie manchmal mit Mord- oder Suizidabsicht zusammengestellt werden, sind meist „giftiger“ als die Summe der Einzelsubstanzen („Potenzierung“). Dies gilt auch für die Kombination subtoxischer Mengen von Umweltgiften, die zusammen schädigend wirken können.
• Metallisches Quecksilber ist beim Verschlucken weniger giftig als bei der Inhalation der Dämpfe.
• Eine Dosis Ethanol, die im Laufe eines Abends (also subakut) in Form von Bier eingenommen und vertragen wird, kann bei akuter Zufuhr als Schnaps zu ausgeprägteren und eventuell gefährlichen Vergiftungserscheinungen führen.
• Die Einnahme von 10 Litern Wasser auf einmal (destilliert oder nicht) kann für einen Erwachsenen tödlich sein. Es kommt zur Hyponatriämie (Unterversorgung mit Natrium durch osmotischen Entzug). Hierbei handelt es sich jedoch nicht um eine toxische Wirkung des Wassers an sich, sondern um einen schädlichen Verdünnungseffekt.
• Ein durch Krankheit vorgeschädigter Organismus reagiert empfindlicher auf Gifte als der eines Gesunden.
• Eine Dosis Digitoxin, die bei einem Erwachsenen therapeutisch wirkt, kann für ein Kind oder einen älteren Menschen tödlich sein.
• Ethanol ist für Menschen mit verminderter oder veränderter Alkoholdehydrogenase in wesentlich geringerer Dosis tödlich.
• Der LD₅₀-Wert für DDT liegt bei Ratten bei 113 mg/kg, bei Fliegen aber nur bei 1 mg/kg Körpergewicht.
• 2,3,7,8-Tetrachlordibenzodioxin wirkt bei Schafen akut tödlich, bei Menschen führt die gleiche Konzentration nur zur Ausbildung von Chlorakne.
• Das Theobromin von Schokolade (bzw. Kakao) ist für Hunde und Katzen giftig, siehe Theobrominvergiftung.
• Wiederholte Giftzufuhr führt bei vielen Substanzen zur Toleranzentwicklung. So gab es früher Arsenikesser, die zum Teil das Mehrfache einer gewöhnlich akut tödlichen Dosis von Arsenik (As₂O₃) ohne (akute) Beeinträchtigung zu sich nahmen, um sich gegen Giftanschläge zu schützen. Ähnlich wie Arsenik wirken Thalliumsalze auf den menschlichen Organismus. Ein näherliegendes Beispiel ist Heroin (ein Opioid), gegen das der Mensch eine ausgeprägte Toleranz entwickelt.
• Weißer Germer, eine für die meisten Säugetiere hochgiftige Pflanze, wird von Rothirschen in der Brunft verzehrt.
• Vergiftungen mit Schlafmitteln führen zum Teil über Störungen der Temperaturregulation mit Auskühlen des Organismus zum Tod. Wenn der Auskühlung entgegengewirkt wird (Bettdecke, Heizung), wird eine Überdosis unter Umständen vertragen, die im Freien tödlich gewesen wäre.

Einteilung von Giften

Giftstoff als Gefahrstoff

Während allgemein giftige Schadstoffe als umweltgefährlich (N) eingestuft werden, werden Stoffe nach der Wirkung auf den Menschen als Gefahrstoff in sehr giftig (T+), giftig (T) sowie gesundheitsschädlich (Xn) (veraltet „mindergiftig“) eingestuft.

Nach der neueren Einstufung nach dem Global harmonisierten System zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien erfolgt die Einteilung in Akut Toxisch (Symbol 06), Gesundheitsgefahr (Symbol 08) und diversen anderen Gesundheitsgefahren (Symbol 07).

Die Regelungen sind EU-weit konform. Nach dem schweizerischen Giftgesetz erfolgte die Einteilung in Giftklassen, seit 2005 gelten aber auch die EU-Gefahrensymbole.

Als Gefahrgut im Transport, die auf der Straße durch das ADR geregelt wird, haben Giftstoffe die Gefahrgutklasse 6.1 – Giftige Stoffe oder, im Fall von Gasen, 2 mit den Gefahrengraden T (giftig); TF (giftig und entzündlich); TC (giftig und ätzend); TO (giftig und brandfördernd); TFC (giftig, entzündlich und brandfördernd); TOC (giftig, brandfördernd und ätzend) <ref>ADR 2007, Annex A, Part 2 (PDF; 323 kB) Abschnitt 2.2.2.1.3 (englisch).</ref> und eine Nummer zur Kennzeichnung der Gefahr (Kemler-Zahl) 6.<ref>ADR 2007, chapter 2.2 class specific provisions.</ref>

Als Giftige Substanz tragen Giftstoffe typischerweise die R-Sätze 20–28 (Gesundheitsschädlich/Giftig/Sehr giftig beim Einatmen/bei Berührung mit der Haut/beim Verschlucken), R29, 31, 32 (Entwickelt giftige Gase bei Berührung mit anderen Substanzen), sowie R50–59 (Umweltgifte). Aber auch etliche andere R-Sätze beschreiben Giftwirkungen im medizinischen oder rechtlichen Sinne (Reizwirkung, Krebsrisiko, Erbgutschädigend, …).

Eine Liste der in Wikipedia beschriebenen giftigen und sehr giftigen Stoffe befindet sich in der Kategorie:Giftiger Stoff.

Juristische Definition

Nach herrschender Ansicht ist ein Gift jeder organische oder anorganische Stoff, der nach seiner Art, der beigebrachten Menge, der Form der Beibringung und der Körperbeschaffenheit des Opfers durch chemische oder chemisch-physikalische Wirkung die Gesundheit zu beschädigen geeignet ist.

Beigebracht ist ein Gift dann, wenn eine Körper-Stoff-Beziehung hergestellt wurde.

Der Gesetzgeber bezieht sich dabei ausdrücklich auf die Klassifikation als Gefahrstoff (etwa § 3 Abs. 1 Z 6 und 7 ChemG 1996, Österreich), wobei insbesondere auch die als gesundheitsschädlich bezeichneten Stoffe miteinbezogen sind (etwa § 35 Z 1 ChemG 1996). Sowohl den Chemikaliengesetzen wie auch der Gefahrstoffverordnungen reicht schon ein hinreichend begründeter Verdacht auf Giftigkeit, einen Stoff als Gift einzustufen.

Das Beibringen von Gift wird (in Deutschland nach § 224 Abs. 1 Nr. 1 Alt. 1 StGB) als gefährliche Körperverletzung bestraft.

Beim Menschen wirksame Gifte (Beispiele)

Toxine

Toxine sind Gifte, die von Lebewesen synthetisiert werden.

Pflanzliche Gifte:

• Aconitin (Eisenhut)
• Colchicin (Herbstzeitlosen)
• Coniin (Schierling)
• Curare
• Digitoxin (Fingerhut)
• Nikotin (Tabakpflanze)
• Rizin (Rizinus)
• Strychnin (Brechnuss)
• Taxane (Eiben)
• Tropan-Alkaloide (Tollkirsche, Stechapfel, Engelstrompete, Bilsenkraut)

Von Mikroorganismen produzierte Gifte:

• Bakterientoxine
  • Botulinustoxin (Clostridium botulinum)
  • Exotoxin A (Pseudomonas aeruginosa)
  • Shiga-Toxin (Shigella dysenteriae)
  • Vero-Toxin (Escherichia coli)
• Brevetoxin (Karenia brevis, eine Meeresalge)
• Mykotoxine (Schimmelpilzgifte)

Pilzgifte (giftige Großpilze):

• Amatoxine (Knollenblätterpilz)

Tierische Gifte:

• Amphibiengifte
• Bienengift
• Fischgift (Kugelfische)
• Hornissengift
• tierische Pfeilgifte (Pfeilgiftfrosch u. a.)
• Schlangengift
• Gifte der Skorpione
• Spinnengift
• Gift der männlichen Schnabeltiere
• Gifte wirbelloser Meerestiere (etwa der Seewespen Chironex fleckeri und Chiropsalmus quadrigatus sowie des Blaugeringelten Kraken)

Andere Gifte

Anorganische Verbindungen:

• Ammoniak
• Arsen und Arsenik
• Beryllium
• Kohlenstoffmonoxid
• Schwefelwasserstoff
• die meisten Schwermetalle, z. B. Cadmium, Quecksilber oder Plutonium
• Phosphin

Organische Verbindungen:

• Cyanwasserstoff (Blausäure)
• DDT
• Kaliumcyanid (Cyankali)
• Parathion
• einige Phenole und Alkohole, etwa Phenol, Methanol und Ethanol (Alkohol)

Siehe auch

• Antidot
• Chemikaliengesetz (Schweiz) (auch Giftgesetz genannt)
• Giftnotruf
• Giftspritze, Hinrichtung durch Gift
• Lebensmittelvergiftung
• Liste von Intoxikationen und Antidota

Literatur

• Karsten Strey: Die Welt der Gifte. Lehmanns Media, Berlin 2015. ISBN 978-3865417282.
• Eberhard Teuscher, Ulrike Lindequist: Biogene Gifte. Biologie - Chemie - Pharmakologie. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart 2010, ISBN 978-3804724389.
• Louis Lewin: Die Gifte in der Weltgeschichte, Reprograph. Nachdruck der Ausgabe Berlin, Springer 1920, Tosa 2007, Wien ISBN 978-3850031523.
• Ludwig Sacha Weilemann, Hans-Jürgen Reinecke: Notfallmanual Vergiftungen. Stuttgart, Thieme 1996. ISBN 978-3131025913.

Weblinks

• Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) International Chemical Safety Cards (ICSC) - Deutsche Version
• Giftinfo.de, Beratungsstelle bei Vergiftungen - Antidotarium
• Schweizerisches Toxikologisches Informationszentrum
• Cameo Chemicals, database of hazardous materials (eng.)
• ATSDR - ToxFAQs™: Hazardous Substance Fact Sheets (eng.), Gesundheitsministerium der Vereinigten Staaten
• SuperToxic, Datenbank, Charité Berlin

Spezielles

• zu Pflanzengiften: siehe Liste giftiger Pflanzen
• Welt.de: Die Rezepte der Giftköche von heute, vom 28. November 2006, mit Links zum Fall Litwinenko, einer Polonium-Vergiftung im Herbst 2006

Einzelnachweise

<references />