Weniger Arzneimittel-Rückstände in der Umwelt

Alfred Domke

Abbau von Diclofenac: Weniger Medikamenten-Rückstände in der Umwelt

In den vergangenen Jahren wurde bei Untersuchungen immer wieder ein oft extrem gefährlich hoher Anteil an Arzneimittel-Rückständen in der Umwelt nachgewiesen. Vor allem das weitverbreitete Schmerzmittel Diclofenac stellt eine große Belastung dar. Doch Forscher konnten nun erstmals zeigen, wie das Medikament im Boden abgebaut werden kann und was den Abbau behindert.


Belastung für die Umwelt

In wissenschaftlichen Untersuchungen zeigt sich immer wieder, wie Medikamenten-Rückstände unsere Umwelt belasten. Obwohl stets an neuen Verfahren gearbeitet wird, können die Rückstände laut Experten kaum beseitigt werden. Verbraucher werden daher unter anderem immer wieder aufgefordert, Medikamentenreste nicht in den Abfluss zu entsorgen. Doch auch über die menschlichen Ausscheidungen gelangen Arzneimittelbestandteile in die Umwelt, unter anderem welche des weitverbreiteten Schmerzmittels Diclofenac. Ein Forscherteam um Prof. Bernhard Hauer vom Institut für Biochemie und Technische Biochemie der Universität Stuttgart konnte nun erstmals zeigen, wie dieses Medikament im Boden abgebaut werden kann und was den Abbau behindert.

In der Umwelt werden immer wieder Arzneimittel-Rückstände nachgewiesen. Ein Medikament dessen Rückstände die Umwelt belasten ist Diclofenac. Forscher konnten nun zeigen, wie das Schmerzmittel im Boden abgebaut werden kann und was den Abbau behindert. (Bild: denisismagilov/fotolia.com)

Weit verbreitetes Schmerzmittel

Ob bei Prellungen oder Rheuma: Diclofenac wird als entzündungshemmendes und schmerzstillendes Medikament alleine in Deutschland jährlich mehr als 14 Millionen Mal verordnet, heißt es in einer Mitteilung der Universität Stuttgart.

Den Angaben zufolge werden so mehr als 90 Tonnen des Wirkstoffs vermarktet. Doch das beliebte Mittel ist Fluch und Segen zugleich, denn Diclofenac wird vom Körper nur zu einem gewissen Grad aufgenommen.

Rund 60 Prozent des Wirkstoffs gelangen durch natürliche Ausscheidungen ins Abwasser, und trotz moderner Klärtechnik ist es bis dato nicht möglich, diese Rückstände zu entfernen.

Am Ende sammeln sich die Rückstände in der Natur, wo der Stoff bereits in unterschiedlichen Lebensräumen zu finden ist und auch Bestandteil der Nahrungskette wird.

Bisher blieb nur die Möglichkeit, den Verbleib des Medikaments in der Umwelt zu verfolgen. Techniken, um Diclofenac-Moleküle abzubauen und aus unserem Lebensraum zu eliminieren, gab es nicht.

Zusammenspiel bestimmter Mikroorganismen

In Laborexperimenten gelang es Wissenschaftlern an der Universität Stuttgart nun erstmalig, den Abbau von Diclofenac in Bodenproben nachzuweisen. Ausschlaggebend für das Gelingen dieses Abbauprozesses ist das Zusammenspiel bestimmter Mikroorganismen.

Eingeleitet wird der Zerfall der Verbindung durch eine sogenannte Carboxylierung, eine außergewöhnliche Reaktion in der Natur. Erst durch eine hochempfindliche Analytik gelang es, das Stoffwechselprodukt der Mikroben zu entdecken.

Ebenso fand das Forscherteam heraus, was den Abbau von Diclofenac behindert: Hierzu gehören insbesondere Karbonate oder auch Phosphate, was besonders problematisch ist, da diese ebenfalls in beachtlichen Mengen in Abwässern zu finden sind.

Die Ergebnisse der Wissenschaftler wurden im Fachmagazin „Environmental Technology & Innovation“ veröffentlicht.

Die Stuttgarter Forschenden hoffen nun, dass ihre Erkenntnisse dazu beitragen, die Umwelt von einem der zahlreichen anthropogen Stoffen zu befreien.

In weiteren Arbeiten wollen sie versuchen, die neue Reaktion biochemisch zu verstehen und untersuchen, ob sie auch auf andere Arzneistoffe anwendbar ist. (ad)