Algen

Artenreiche Abteilung des Pflanzenreichs. Niedere, autotroph lebende Pflanzen aus einzelnen Zellen oder Zellverbänden, die zumeist im Wasser, aber auch im Boden leben.

Man unterscheidet u. a. Blau-, Braun-, Rot-, Grün-, und Kiesel-A.. Unter den A. finden sich Spezialisten, die z.B. Uran aus dem Meerwasser anreichern oder Kieselsäure in ihre Membranen einlagern. Als Flechten treten andere Arten an Land in Symbiose mit Pilzen auf. A. werden als Dünge- und Futtermittel genutzt, zunehmend auch als Nahrungsmittel für den Menschen.
In Japan beträgt der Anteil der A. an der Nahrung zehn Prozent. Weitere Verwendung finden A. als Ausgangsstoff für Verdickungsmittel, z.B. Agar-Agar. Innerhalb der Biotechnologie arbeitet man an der industriellen Gewinnung von Methan und Pflanzenwuchsstoffen aus A.. Allerdings stellt die Schadstoffbelastung der Meere (Meeresverschmutzung) die Kultivierung der A. in Frage.
Zukünftige Nutzungsmöglichkeiten könnten A. als Sauerstofflieferanten und Kohlendioxid-Binder in Raumkapseln und U-Booten bieten. Zum Nachteil für den Menschen befallen A. Metalle, Bau- und Kunststoffe, breiten sich in Schwimmbädern und Aquarien aus und stören infolge Eutrophierung das Gleichgewicht von Binnengewässern durch ungehemmtes Wachstum.
A. können durch ihre leichte Anzucht als pflanzliche Biomonitoren verwendet werden. Mit ihnen durchgeführte Biotests dienen der Bestimmung der Wasserqualität, von Herbizidrückständen und der Trinkwasserüberwachung.
Explosionsartige Vermehrung durch Eutrophierung (hohe Düngemittelkonzentration) und hohe Wassertemperaturen wqerden als Algenpest oder Algenblüte bezeichnet.

Aldrin

A. ist ein Insektizid, das 1948 von der Hyman Company unter dem Handelsnamen Octalene auf den Markt gebracht wurde.

Es wird als sogenanntes Breitband-Insektizid eingesetzt und gehört zum "dreckigen Dutzend" klassischer Dauergifte. Durch Einarbeitung in den Boden vor oder während der Aussaat wirkt A. gegen Schädlingsbefall beispielsweise von Ameisen und Termiten sowie Drahtwürmern und Engerlingen in
Mais, Citrusfrüchte, Baumwolle, Reis, Zuckerrüben, Tabak und Bananen.

Es wirkt als Berührungs-, Fraß- und Atemgift. Bereits geringe Dosen A. sind für Nutzinsekten, Vögel und Fische hoch toxisch. Aldrin besitzt eine hohe Persistenz und wird von Organismen im Fettgewebe angereichert. Bei Säugetieren wurden durch Aldrin verursachte Leber- und Nierenschäden beobachtet.

A. gehört zu der Stoffgruppe der chlorierten Kohlenwasserstoffe mit hohem Anreicherungspotenzial und einer hohen akuten Toxizität. A. ist seit 1981 in Deutschland nicht mehr im Handel und unterliegt wie in 88 weiteren Staaten einem Anwendungsverbot.

Im Boden wird Aldrin zu dem Epoxid Dieldrin transformiert. Bei der Arbeit mit unverdünnten Präparaten muss Schutzkleidung getragen werden. Streumittel sollten nicht mit der bloßen Hand ausgebracht werden. Bei Säugetieren führt A. zu Leberschädigungen. MAK-Wert: 0,25 mg/m³.

A.-Daten:
Gruppe: Organochlorpestizide
CAS-Nr.: 309-00-2
Formel: C12H8Cl6

Synonyme:

1,2,3,4,10,10-Hexachlor-1,4,4a,5,8,8a- hexahydro-1,4-endo-5,8-exodimethano-naphthalin
Chlorodan
Octalen
Seedrin

Die Zersetzung von A. erfolgt durch Erhitzung unter Bildung von giftigen, korrosiven Dämpfen (Chlorwasserstoff).

Agrarfabrik

Der Begriff Agrarfabrik, seit Ende der 70er Jahre fester Bestandteil des Jargons kritischer Medien bzw. politischer Polemik, wurde zunächst in engem Zusammenhang mit den Landwirtschaftlichen Produktionsgenossenschaften (LPG) der ehemaligen DDR gebraucht.

Agrarfabriken sind hochspezialisierte landwirtschaftliche Betriebe, die Landwirtschaft in Form nicht artgerechter Massentierhaltung und/oder große Flächen im Monokulturen bewirtschaften. Nicht allein die artfremden Lebensbedingungen der Tiere in solchen Betrieben (z.B. viel zu enge Käfige in Batteriehaltung von Legehennen) und die mangelnde Qualität der Produkte (z.B. durch minderwertige Futtermittel oder Hormongaben, hohe Dünger- und Pestizidgaben) geben Anlass zur Kritik.
Meist sind mit diesen Betrieben auch gravierende Umweltfolgen (Trinkwasser, Boden Erosion, Gülle,
Artenvielfalt usw.) verbunden.

Mannit

Klarspüler

Diese durchweg flüssigen Reinigungsmittel werden ausschließlich zur Nachbehandlung maschinengespülten Geschirrs eingesetzt.

Sie sollen dafür sorgen, daß aus der abschließenden Trocknungsphase das Spülgut ohne sichtbare Rückstände und Beläge hervorgeht. Im Gegensatz zu den üblicherweise hochalkalischen Maschinen-Spülmitteln sind K. sauer eingestellt (meist mittels Citronensäure) und müssen daher getrennt vom eigentlichen Reiniger aus einem separaten Vorratsbehältnis dosiert werden. Günstig für ein gutes Trocknungsergebnis ist ein möglichst weitgehender und gleichmäßiger Ablauf des Wassers vom Geschirr. Dies wird insb. durch Tenside erreicht, welche die Oberflächenspannung des Wassers erniedrigen. Für diesen speziellen Zweck sind aber nur bestimmte schaumarme nichtionische Tenside geeignet (z.B. Fettalkoholpolyethylen-polypropylen-glykolether). Die Fischtoxizität dieser Substanzen ist z.T. sehr hoch, der biologische Abbau vergleichsweise schlecht, was diese Tensidtypen zu den problematischeren in Haushaltsprodukten macht.
Als Lösemittel werden vor allem Isopropanol, aber auch Propylenglykol und Ethanol eingesetzt. Zuweilen auch noch Lösungsvermittler (Cumolsulfonat), Farb-, Duft- und Konservierungsstoffe. Bei Überdosierung führen K. zu deutlich sichtbaren Schlieren.
Der Trocknungsprozeß hinterläßt also, ähnlich wie beim selbsttrocknenden, handgespülten Geschirr, einen dünnen Tensidfilm auf dem Spülgut. Unabhängig von der toxikologischen Relevanz dieser Restmengen, verzichten Alternativ-Hersteller auch aus Gründen der Abwasserentlastung ganz auf den Tensideinsatz in K. Manche Verbraucher gehen noch weiter und verzichten überhaupt auf konfektionierte K. und setzen einfach Essig bzw. Essigessenz ein.

Kennzeichnungspflicht

Eine Kennzeichnung erleichtert dem Verbraucher das Erkennen bestimmter Materialien und kann so den Kauf umweltfreundlicherer Produkte fördern.

Besonders wichtig ist eine Kennzeichnung der Kunststoffe im Hausmüll und in Altautos ( Autorecycling, PVC, Polyethylen, Polystyrol, Polyurethane), da sie für eine sortenreine Trennung der Kunststoffe notwendige Voraussetzung ist.

Die Material-K. für Verpackungsmaterialien zur Verbraucherinformation wird schon lange gefordert. Erstmalig sollte sie in der Verpackungsverordnung festgeschrieben werden. In der endgültigen Fassung wurde eine Pflicht zur Kennzeichnung schließlich doch nicht verankert.
Lebensmittel: EG-
Bio-Kennzeichnungsverordnung, Lebensmittelkennzeichnung

Kalzium

Hydrierung

Allgemeine Bezeichnung für die Umsetzung von chemischen Verbindungen mit Wasserstoff. Verfahren zum Kunststoffrecycling.

Mit Hilfe der H. lassen sich z.B. Kunststoffe wieder in kleine chemische Bausteine zerlegen, wobei Gase und Öle entstehen. Dazu werden die Kunststoffe zerkleinert, gereinigt und unter hohem Druck (400 bar) bei 500 Grad C mit Wasserstoff umgesetzt. Es werden Substanzen gewonnen, die als Rohstoffe in der petrochemischen Industrie eingesetzt werden, aber nicht zur Herstellung von Kunststoffgranulaten eingesetzt werden können.

Die gewonnenen Gase können als Energielieferant zur Wärmeerzeugung genutzt werden. Der Vorteil dieser Methode liegt darin, daß sich die Bildung von Dioxinen und Furanen im Gegensatz zu Pyrolyse oder Verbrennung (Müllverbrennung) unter den herrschenden Bedingungen weitestgehend unterdrücken läßt.

Pro Tonne Kunststoffgemisch bleiben ca. 100 kg Abfälle, die als Sonderabfall deponiert werden müssen. In Wesseling bei Köln wird zur Zeit eine Pilotanlage zur H. von Kunststoffabfällen errichtet, die auf einen Durchsatz von 800 Jahrestonnen ausgelegt ist.

Homogenisierung

Haltbarmachung

H-Milch

Die Haltbarmachung von H-Milch erfolgt durch Ultrahocherhitzung bei 135 bis 150 Grad für 1 bis 4 Sekunden.

Anschließend wird die Milch unter keimfreien Bedingungen in sterile Packungen abgefüllt. Ungeöffnet und ungekühlt ist diese mindestens sechs bis zwölf Wochen haltbar. H-Milch hat im Gegensatz zu pasteurisierter Milch einen Kochgeschmack,
welcher durch freiwerdende Sulfhydrylgruppen aus schwefelhaltigen Aminosäuren entsteht und bei steigender Temperatur zunimmt. Dieser Kochgeschmack wird von vielen Menschen als normal empfunden, da sie den Geschmack von pasteurisierter oder Vorzugsmilch nicht kennengelernt haben.

Die Auswirkungen auf die Inhaltsstoffe sind von der Temperatur und Dauer der Erhitzung abhängig. Generell steigen die Verluste bei zunehmender Dauer und Temperatur. Bei den Vitaminen kommt es vorwiegend bei Vitamin B₁₂ und Folsäure zu Verlusten.
Quellen:

DER BROCKHAUS: Ernährung. Mannheim 2001.

SPEKTRUM: Lexikon der Ernährung. Heidelberg 2001.

Siehe auch: Milch

Fette

Fast Food

(schnelles Essen) Kurzbezeichnung für alle gastronomischen Produkte, bei denen zwischen Bestellung und Erhalt der verzehrfähigen Mahlzeit nicht mehr als 10 Minuten vergehen.

Typische F.-Menüs wie Hamburger, Pommes frites, Würstchen oder Tiefkühl-Pizza sind kalorienreich, gleichzeitig jedoch arm an Vitaminen, Mineralstoffen und anderen essentiellen Nährstoffen. Angeboten in aufwendigen Einwegverpackungen aus Pappe, Kunststoff, Styropor (Polystyrol) und Aluminium tragen sie in erheblichem Maße zum ständig steigenden Hausmüllaufkommen bei.

Extraktion

Ethylenglykol

E., auch Glykol genannt, ist eine farblose, viskose, hygroskopische und süß schmeckende Flüssigkeit.

Verwendung und Produktion:
E. findet Verwendung hauptsächlich als Gefrierschutzmittel in der Automobilindustrie, daneben als Schmiermittel, als Zusatz zu hydraulischen Bremsflüssigkeiten, gelegentlich zur Großraumdesinfektion in Schulen, Fabriksälen und Krankenhäusern.
E. ist ein wichtiges Ausgangsprodukt zur Herstellung von Polyethylenterephthalat (PET). Die Produktionsmenge in der BRD betrug 1990 200.000 t.

Toxikologie:
E. wirkt toxisch bei Inhalation oder durch Aufnahme über den Mund. Neben Reizung der Augen und Atemwege besteht die Gefahr der narkotischen Wirkung, anschließend Zeichen der Herz- und Lungenschädigung, später können Nierenschäden autreten.
In den USA beträgt der MAK-Wert für E. 100 ppm, in der BRD existiert hingegen kein MAK-Wert!

Siehe auch: Hygroskopisch

Enzyme

E. sind Biokatalysatoren, die Reaktionen beschleunigen oder überhaupt ermöglichen, ohne selbst verändert zu werden.

Sie werden namentlich oftmals durch die Endung "ase" gekennzeichnet (z.B.: Protease, Lipase, Decarboxylase). Bei E. handelt es sich um hochmolekulare Proteine, zu denen nicht eiweißartige Verbindungen (Coenzyme) (z.B. Vitamine) treten können, die dann zusammen das funktionsfähige E. (Holoenzym) bilden.

Sämtliche in Lebewesen ablaufenden Stoffwechselvorgänge werden durch E. ermöglicht und reguliert, wobei jedes E. entweder nur einen ganz spezifischen Vorgang (Wirkungsspezifität) oder die Reaktion einer ganz bestimmten Substanz oder einer Stoffgruppe (Substratspezifität) beeinflußt. So sind z.B. am Abbau der Glukose (Traubenzucker) in der Glykolyse allein 10 verschiedene E. beteiligt.

Für ihre Wirkungsweise ist vor allem die räumliche Struktur entscheidend. Das Substrat lagert sich an einer bestimmten Stelle des E. (aktives Zentrum) an, wo es umgesetzt oder in eine energetisch günstigere Reaktionsposition gebracht wird.
Die Wirkung der E. ist durch Hemmung, Aktivierung, Strukturveränderung u.a. regulierbar und damit auch die Geschwindigkeit der enzymgesteuerten Reaktion.

Äußere Faktoren wie pH-Wert und Temperatur sind entscheidend für die Funktionsfähigkeit von E. (z.B. werden bei Temperaturen über 40 GradC durch die Zerstörung der räumlichen Struktur menschliche E. inaktiviert). Enzympräparate werden in den verschiedensten Bereichen verwendet: u.a. Bierbrauerei, Fruchtsaftherstellung, Käseherstellung, Pharmazie, Wasch- und
Reinigungsmittel.

Enzymdesign

Eiweiße

Cyclamat

Calcium

Chemisches Element der II. Hauptgruppe, Symbol Ca, Ordnungszahl 20, Schmelzpunkt 838 Grad C, Siedepunkt 1.440 Grad C, Dichte 1,53 g/cm3.

C. ist nach Eisen und Aluminium das dritthäufigste Metall in der Erdkruste. Es kommt nur in gebundenem Zustand vor, so z.B. als Kalk, Gips, Dolomit u.a. C. ist für Pflanze, Tier und Mensch von größter Bedeutung. C.-Verbindungen machen einen Großteil der Stützsubstanzen (Knochen, Zähne) aus, der erwachsene Mensch besitzt in seinem Knochengerüst rund 1,2 kg C..

C. wird zur Zellwandbildung, zur Zellteilung, zur Muskelkontraktion und zur Blutgerinnung benötigt. Als tägliche Aufnahmemenge für den Erwachsenen wird 800 mg C. empfohlen. Viel C. ist v.a. in Milch und Milchprodukten, Getreide und grünem Gemüse enthalten.

Stand: 1993

Biosensoren

Meßelemente, bei denen eine physikalisch/chemisch arbeitende Komponente mit Nachweisfunktion mit einer biochemischen Komponente mit Selektionsfunktion gekoppelt ist.

Die physikalisch/chemische Komponente wird von Elementen gebildet, die optische Veränderungen, Temperaturveränderungen, Gasbildung oder elektrische Veränderungen wahrnimmt; die biochemische Komponente besteht aus Enzymen, Zellorganellen oder monoklonalen Antikörpern. Das biochemische Element bindet selektiv an eine Substanz, wobei Veränderungen auftreten, die auf den physikalisch/chemischen Sensor übertragen und von ihm in ein wahrnehmbares Signal umgesetzt werden. Somit brauchen keine Proben mehr genommen und chemisch aufgearbeitet zu werden. Einsatzgebiete: überall, wo eine verbesserte und schnellere Analytik benötigt wird, wie z.B. in der Schadstoffanalytik (z.B. Gewässerbelastung) und der Medizin. Mit Hilfe von B. können im menschlichen Blut z.B. Blutzucker- und Milchsäuregehalt kontinuierlich gemessen werden.
In der industriellen Produktion ermöglicht eine kontinuierliche Überwachung mittels B. eine weitere Automatisierung. In Japan sind bereits B. im Handel, mit denen der Verbraucher die Frische von Fisch und Fleisch bestimmen kann.

Antioxidantien

A. sind organische Verbindungen, die eine unerwünschte Oxidation (Prozeß bei dem Sauerstoff gebunden wird) hemmen oder verhindern.

Sie werden u.a. in Kunststoffen und Kautschuk (Alterungsschutz), in Fetten (Schutz vor Ranzigkeit), in Aromastoffen (Geruchsveränderung) und in Anstrichstoffen (Hautbildung) verwendet. Die Wirkung von A. besteht meist darin, daß sie freie Radikale abfangen und somit den Oxidationsprozeß stoppen.

Im Lebensmittelbereich werden A. (E300 bis E321) bei Ölen, Fetten, fetthaltigen Zubereitungen, Suppen, Brühen (jeweils in trockener Form), Knabbererzeugnissen, Kaugummi, Eis, Margarine, Wallnußkernen sowie Marzipan- und Nougatmasse eingesetzt. Natürliche A. sind Vitamin E, Flavone u.a., synthetische A. sind Butylhydroxytoluol, Gallate u.a..

Die A. E320 (Butylhydroxyanisol, BHA) und E321 (Butylhydroxytoluol) sind gesundheitlich bedenklich, da es sich um synthetische Stoffe handelt, die Allergien und Überempfindlichkeitsreaktionen hervorrufen können. Bei den A. E300 bis E308 sowie E310 bis E312 sind bislang keine gesundheitsgefährdenden Wirkungen bekannt.

Lit.: KATALYSE e.V.: Chemie in Lebensmitteln, Köln 1990

Siehe auch: Lebensmittelzusatzstoffe, organische Verbindungen, Oxidation, Sauerstoff

Aminosäuren

Aflatoxine

Wasserstoff

Chemisches Element, Symbol H, Ordnungszahl 1, Schmelztemperatur –259,14 °C, Siedepunkt –252,5 °C, Dichte etwa 0,07 g/Liter Wasserstoff. Wasserstoff ist das leichteste und im Universum häufigste (80 Prozent Anteil) chemische Element, das aus Proton und Elektron besteht.

Wasserstoff kommt auf der Erde als gasförmiges H₂ vor, zum Beispiel in Wasser (H₂O) und Kohlenwasserstoff. Gasförmiger Wasserstoff ist geruchlos und ungiftig. Wasserstoff entzündet sich bei 585 °C selbst und bildet mit Sauerstoff explosives Knallgas. Radioaktiver Wasserstoff wird als Tritium bezeichnet.

Wasserstoff gilt wegen seiner sauberen Verbrennung als Energieträger der Zukunft. Er verbrennt zu Wasser, dabei wird kein klimawirksames Kohlendioxid gebildet. Lediglich bei hohen Temperaturen kommt es durch Reaktion mit der Luft zur Bildung von Stickoxiden. Durch Absenkung der Flammentemperatur mittels hohem Luftüberschuss können die Stickoxidemissionen drastisch reduziert werden. Besonders umweltfreundlich ist der Einsatz in Brennstoffzellen.
Mittels Kernfusion kann Wasserstoff zur Wasserstoffbombe werden (Atomwaffen).

Gewinnung, Speicherung und Nutzung: Wasserstofftechnologie.