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Wenn man von Tabak und seinen Inhaltsstoffe spricht, denkt man in erster Linie an das Nikotin. Bis heute wurden rund 3.000 chemische Inhaltsstoffe und 4.000 im Tabakrauch identifiziert, wobei es sich teilweise um dieselben Verbindungen handelt.
Tatsächlich kommt im Tabak hauptsächlich Nikotin vor, je nach Sorte und Umweltbedingungen spielen aber auch Nornikotin, Anatabin, Anabasin und Myosmin eine Rolle. Nikotin und Nornikotin sind die am besten untersuchten Verbindungen. Bei den kommerziell angebauten Tabaksorten der Art Nicotiana tabacum liegt der Nikotingehalt bei 0,5 bis 3 %, bei N. rustica liegt dieser bei 8 % und höher. Die Synthese des Nikotins erfolgt in den Wurzeln und wird anschließend über das Xylem in die Blätter transportiert, wo es sich dann vor allem an der Blattspitze und in den Blatträndern anreichert. Der Nikotingehalt ist nicht nur von der Sorte abhängig, sondern kann auch durch Düngung und andere Kulturmaßnahmen (Pflanzdichte, Hemmung des Geiztriebwachstums) in den Blättern erhöht werden.
Nikotin, wie auch die anderen oben gennannten Verbindungen, sind Alkaloide. Alkaloide sind (meist) basisch reagierende, heterocyclische, stickstoffhaltige Naturstoffe. Nikotin gehört bei den Alkaloiden in die Gruppe der Pyridine, die sich von der Asparaginsäure ableiten. Nikotin wird in der Pflanze aus der Nikotinsäure und L-Ornithin synthetisiert. Nikotinsäure kommt häufig in Pflanzen als Baustein für NAD bzw. NADP vor. Sie ist die Ausgangsform für Pyridin-Alkaloide wie z.B. Ricinin im Rizinus, Areca-Alkaloide in der Betelpalme und Nikotin im Tabak.
Darüber hinaus gibt es zahlreiche andere Stoffe, darunter beispielsweise Cyanwasserstoff, Benzol, Formaldehyd, Hydrazin, Vinylchlorid, Cadmium, Blei, Nickel, Chrom, Aluminium und Kohlenmonoxid. Unter den Schadstoffen befinden sich allein mehr als 40 Substanzen, die nachweislich krebserregend sind. Diese zusätzlichen Schadstoffe sind es, auf die in erster Linie die gesundheitsschädigende Wirkung des Rauchens zurückzuführen ist.
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