Spurenelemente

Bor

Das chemische Element Bor hat die Ordnungszahl 5 und wird mit einem „B“ als Elementsymbol abgekürzt. Es ist ein Halbmetall.

Als solches existiert es in einer Reihe von Modifikationen. Kristallines Bor liegt in mehreren allotropen Modifikationen vor. Unter „allotrop“ versteht man dabei, dass dieses Element in einem spezifischen Aggregatszustand (fest, flüssig oder gasförmig) in mindestens 2 oder auch mehreren Strukturformen auftritt, die sich physikalisch und chemisch in ihrer Reaktionsbereitschaft voneinander unterscheiden.

Man kann fast sagen, dass man zwar das gleiche Element hat, aber aufgrund der Modifikationen das Element sich chemisch wie zwei völlig verschiedene Elemente verhält. Bor kommt in der Natur ausschließlich als Verbindung mit Sauerstoff vor. Es hat eine lange Liste von industriellen Verwendungen, z.B. als Isolier- und Bleichstoff als Borax und Perborate. Des Weiteren als Additiv für Raketentreibstoff, Legierungszusatz, Reduktionsmittel von Kupfer, Zünder für Airbags, Bauteile für Helikopterrotoren, Tennisschläger, Golfschläger, Angelruten, Leuchtmunition, Feuerwerksartikel, Steuerstäbe in Atommeilern und viele mehr.

Biologische Bedeutung

Bor ist für Pflanzen ein essentieller Nährstoff, da Bor für den strukturellen Bestand der Zellwände benötigt wird. Auf der anderen Seite können hohe Konzentrationen im Boden – mehr als 1 ppm – zu Nekrosen an Blattspitzen bzw. -rändern führen. Diese hohen Konzentrationen führen dann auch zu einem eingeschränkten Wachstum. Für Pflanzen mit einer geringeren Toleranz gegenüber Bor treten diese Effekte schon bei Konzentrationen von nur 0,8 ppm auf. Für fast alle Pflanzen ist eine Bodenkonzentration von über 1,8 ppm mehr oder weniger toxisch.

Für Tiere, Ratten z.B., ist Bor unbedingt notwendig, um ein optimales Gedeihen zu gewährleisten. Hier kommt es aber nur als Ultraspurenelement in Frage. Um bei den Tieren einen Bor-Mangel zu erzeugen, ist es notwendig, hoch gereinigtes Futter zu verabreichen und die Luft durch spezielle Staubfilter zu reinigen.

Als Mangelerscheinung erhält man dann ein schlecht entwickeltes Fell mit schlechter Haarqualität.

Beim Menschen ist die Notwendigkeit noch umstritten. Bislang sind hier noch keine Mangelerscheinungen gesichtet worden. So befinden sich kleinste Mengen von Bor in fast jedem Nahrungsmittel. Wenn man nun von den Ratten auf den Menschen schließt, dann wären diese Mini-Mengen schon vollkommen ausreichend, um den Bedarf optimal abzudecken. Wie beim Menschen und bei den Ratten ist die Wissenschaft nicht in der Lage, die Wirkweise bzw. Effektivität von Bor zu bestimmen. Es gibt eine Reihe von Arbeiten, die Bor und verschiedene physiologische Parameter untersuchen.

Essentiality of boron for healthy bones and joints.
Newnham RE.
Rex Newnham and Associates, North Yorkshire, England.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7889887 

Diese Arbeit sieht in Bor eine Substanz, die hilft, Arthritis zu verhindern bzw. zu therapieren. Es erfolgt eine Aufzählung von Hinweisen auf das Auftreten von Arthritis in Abhängigkeit zum Bor-Konsum und die Erwähnung einer Studie mit nur 20 Probanden. Das reicht sicherlich nicht aus, hier schon eine abgesicherte Korrelation zu postulieren.

The nutritional and metabolic effects of boron in humans and animals.
Samman et al.
Department of Biochemistry, University of Sydney, Australia.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10050922

Diese Arbeit ist eine von mehreren Arbeiten, die übereinstimmend eine Erhöhung des Testosteron- und Östradiolspiegels beim Menschen und Ratten unter erhöhtem Bor-Konsum beobachtet haben. Allerdings konnte der genaue Wirkmechanismus des Bors, der zu diesen Veränderungen führte, nicht erklärt werden.

The importance of boron nutrition for brain and psychological function.
Penland JG.
US Department of Agriculture, Agricultural Research Service, Grand Forks Human Nutrition Research Center, USA.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10050926

Bei dieser Arbeit wurde festgestellt, dass eine Bor-Gabe psychologische und neurologische Funktionen verbessert, da Bor die elektro-chemischen Aktivitäten im Gehirn unterstützt. Leider lässt sich im Abstract nicht feststellen, auf welcher Basis und mit wie vielen Patienten die Autoren zur ihren Ergebnissen gekommen sind. Von daher ist auch diese Arbeit wenig hilfreich.

Man vermutet heute, dass die normale tägliche Bor-Zufuhr durch die Lebensmittel zwischen 2,1 und 4,3 Milligramm liegt. Dies liegt nicht zuletzt auch daran, dass praktisch alle pflanzlichen Lebensmittel mehr oder weniger Bor enthalten.

Bor ist in seiner elementaren Form nicht besonders giftig, vorausgesetzt es handelt sich um geringe Dosen. Dagegen gibt es Borverbindungen, vor allem die Borwasserstoffverbindungen, die schon in geringen Dosen hoch toxisch wirken. Borsäure und Borax z.B. werden seit geraumer Zeit als fortpflanzungsgefährdend eingestuft.