Forschung zum Nachweis und zur Wirkung toxischer Substanzen in Lebensmitteln

Bei der Verarbeitung von Lebensmitteln und Futtermitteln können toxische Substanzen entstehen, die analysiert und deren Wirkungen ermittelt werden müssen.

Forschungsfelder

Im BfR werden Projekte zur Untersuchung folgender Substanzen durchgeführt:

• Acrylamid
  Der Hauptausgangsstoff für die Bildung von Acrylamid in Lebensmitteln ist die Aminosäure Asparagin, die vor allem in Kartoffeln und in Getreide vorkommt, und mit Zuckern wie Glucose reagiert. Zur Bildung von Acrylamid, welches erbgutschädigend und krebserregend ist, kommt es beim Braten, Backen oder Frittieren. Das BfR ist derzeit an der Weiterentwicklung der Nachweismethoden beteiligt und führt außerdem Untersuchungen zum Verbraucherverhalten durch, um eine Expositionsabschätzung vornehmen und Empfehlungen zur Risikominimierung erarbeiten zu können.

• Furan
  Lebensmittel, die bei der Herstellung einen Erhitzungsprozess durchlaufen, können Furan enthalten, eine Substanz, die sich im Tierversuch als krebserregend und erbgutschädigend erwiesen hat. Die vorhandenen Daten reichen jedoch nicht aus, um die Gesamtbelastung des Verbrauchers abschätzen zu können. Unter der Leitung des BfR wurden Laborvergleichsuntersuchungen durchgeführt, um zukünftig zielgerichtet Lebensmittel analysieren und das Risikopotenzial bestimmen zu können.

• Heterozyklische Aromatische Amine
  Heterozyklische Aromatische Amine entstehen auch beim Braten oder Grillen von Fleischprodukten oder Fisch. Im Zuge der Metabolisierung im Körper können Substanzen entstehen, die eine mutagene Wirkung haben. Eine Pilotstudie soll unter kontrollierten Bedingungen verlässliche Werte zur Belastung von gebratenem und gegrilltem Fleisch mit aromatischen Aminen liefern, da bisher nur Daten von Stichproben vorliegen. Zum genauen Nachweis dieser Substanzen in Lebensmitteln werden im BfR analytische Methoden auf massenspektrometrischer Basis zur Bestimmung von heterozyklischen aromatischen Aminen entwickelt und validiert.

• Benzol
  Benzol wirkt krebserzeugend und keimzellschädigend. Als Schadstoff tritt es hauptsächlich in Autoabgasen auf, kann aber auch als Verunreinigung im Trinkwasser und in Lebensmitteln vorkommen. Benzol wurde auch in Saftgetränken in Spuren nachgewiesen. Vermutlich entsteht es durch eine chemische Reaktion aus Benzoesäure und Ascorbinsäure (Vitamin C). Dies wird derzeit im BfR genauer untersucht.

Genotoxizität von Aromastoffen

Aromastoffe werden Lebensmitteln zugesetzt, um ihnen einen besonderen Geruch oder Geschmack zu verleihen. Es werden natürliche, naturidentische oder künstliche Aromen sowie Aromaextrakte verwendet.

Eine Substanzklasse der Aromastoffe umfasst α,ß-ungesättigte aliphatische Aldehyde (2-Alkenale). Diese sind natürliche Bestandteile vieler Lebensmittel, trans-2-Hexenal kommt beispielsweise in zahlreichen Früchten vor. Darüberhinaus können 2-Alkenale im Lipidstoffwechsel des menschlichen Körpers gebildet werden. Es handelt sich um besonders reaktionsfähige Substanzen, die einerseits leicht mit Proteinen und DNA reagieren, was zu Schädigungen der Zelle bzw. des Erbguts führen kann, die andererseits aber durch Oxidation, Reduktion oder Glutathion-Konjugation auch leicht detoxifiziert werden können.

Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) bewertet derzeit nach einem speziellen Verfahren die etwa 2.700 in der EU gebräuchlichen Aromastoffe, zu denen auch viele 2-Alkenale gehören. Die der Bewertung zugrunde liegende Datenlage ist in vielen Fällen sehr lückenhaft und soll deshalb durch eigene Forschungen im BfR ergänzt werden.