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Die LD₅₀ bei Ratten liegt bei 57–87 mg/kg Körpergewicht,^[1] für den Menschen wird die LD₅₀ auf 35 mg/kg Körpergewicht geschätzt. Paraquat führt zu vielen tödlichen Vergiftungsfällen. Früher kam es als rötlich-braune, geruchlose Lösung in den Handel. Wenn diese in leere Getränkeflaschen umgefüllt wurde, konnte sie mit Cola-Getränken oder Rotwein verwechselt werden. Zudem wird Paraquat häufig bei Suiziden verwendet. Zur Vorbeugung wird Paraquat-Formulierungen seit Mitte der 1970er-Jahre meistens, jedoch nicht immer, ein auffälliger blauer Farbstoff, ein Stoff mit stechendem Geruch sowie ein schnell wirkendes Brechmittel zugesetzt. Erste Symptome einer Vergiftung mit Paraquat sind häufig ein starkes Brennen im Mund und Hals, Schmerzen im Unterleib, Appetitlosigkeit, Schwindel, Erbrechen und Durchfall. Daneben können Kurzatmigkeit, Herzrasen, Nierenversagen, Schmerzen in der Lunge und Schädigungen der Leber auftreten. Bei einer Paraquatvergiftung muss eine Sauerstoffgabe gut abgewogen werden, da sie zu einer Fibrosierung der Lunge führt.^[2] Ursächlich hierfür ist die Anreicherung von Paraquat im Lungengewebe. Der Sauerstoff regeneriert das Paraquat durch Oxidation und führt gleichzeitig zur Bildung von Wasserstoffperoxid-Radikalen, die vor allem die Lunge, aber auch Leber und Niere schädigen.^[3] Aus diesem Grund spielen Antioxidanzien bei der Paraquattoxizität eine herausragende Rolle.^[4]

Der deutsche Sachverständigenbeirat Berufskrankheiten empfahl im Herbst 2023 die neue Berufskrankheit „Parkinson-Syndrom durch Pestizide“ anzuerkennen. In der Begründung wird Paraquat ausdrücklich genannt; es sei „unstrittig, dass Paraquat in der Lage ist, nigrale Neuronen zu zerstören“.^[5] Dieser Empfehlung folgte die deutsche Regierung am 3. Mai 2024.^[6] Eine ältere Metastudie kam 2021 noch zu dem Schluss, dass ein kausaler Zusammenhang mit Morbus Parkinson und Paraquat im Nachweis nicht eindeutig sei, unter anderem, weil der Nachweis sehr komplex sei.^[7]

Die Aufnahme einer tödlichen Dosis führt zu Krämpfen, Koordinationsstörungen und schließlich zu einer irreversiblen Lungenfibrose. Der Tod tritt nach einigen Tagen, manchmal erst nach mehreren Wochen ein.

Laut WHO beträgt die erlaubte Tagesdosis 0,004 mg/kg Körpergewicht. Bei Vergiftungen durch Paraquat wird die sofortige Gabe von Aktivkohle empfohlen, später gesteigerte Diurese, im Frühstadium auch Hämoperfusion. Neben primärer und sekundärer Giftelimination kommt der symptomatischen Therapie besondere Bedeutung zu. Es existiert kein Antidot.

Die US-Umweltbehörde EPA stufte Paraquat als möglicherweise krebserregend und als schwach mutagen ein. Bei hohen Dosen kann eine fruchtschädigende Wirkung auftreten.