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Fragen und Antworten zur Kontamination von Lebensmitteln mit 3-MCPD-, 2-MCPD- und Glycidyl-Fettsäureestern

FAQ des BfR vom 07. Juli 2016

3-Monochlorpropandiol (3-MCPD), 2-Monochlorpropandiol (2-MCPD) und deren Fettsäureester sowie Glycidyl-Fettsäureester sind prozessbedingte Kontaminanten in Lebensmitteln, die ein gesundheitsschädigendes Potential aufweisen und daher in Lebensmitteln unerwünscht sind.

Seit dem erstmaligen Nachweis von 3-MCPD-Fettsäureestern in raffinierten Pflanzenfetten 2007 hatte das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) mehrfach, zuletzt im Jahre 2012, gesundheitliche Risiken durch diese prozessbedingte Kontaminanten in Lebensmitteln bewertet. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat nun aktuell mögliche Risiken für die menschliche Gesundheit durch 2- und 3-MCPD und deren Fettsäureester, sowie Glycidyl-Fettsäureester in Lebensmitteln bewertet. Dabei wurden Analysedaten zum Vorkommen dieser Prozesskontaminanten in Lebensmitteln aus insgesamt 23 europäischen Mitgliedstaaten (erhoben zwischen 2009 und 2015) erfasst und für verschiedene Bevölkerungsgruppen eine Expositionsabschätzung durchgeführt. In dem Gutachten sieht die EFSA mögliche Gesundheitsrisiken durch 3-MCPD-, 2-MCPD-, und Glycidyl-Fettsäureester in Lebensmitteln insbesondere für jüngere Bevölkerungsgruppen.

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Fragen

Was sind 3-MCPD, 2-MCPD und Glycidol bzw. deren Fettsäureester?

3-Monochlorpropandiol (3-MCPD) und 2-Monochlorpropandiol (2-MCPD) werden chemisch den Chlorpropanolen zugerechnet. Charakteristisch für diese Substanzgruppe ist, dass sie ein Glycerin-Grundgerüst aufweisen, bei dem eine Hydroxylgruppe durch ein Chloratom ersetzt ist. Bei 3-MCPD befindet sich das Chloratom an Position 3, bei 2-MCPD an Position 2. Die Fettsäureester bestehen aus dem Chlorpropanol, das mit einer oder zwei Fettsäureresten (Mono- und Diester) verestert ist.

Glycidol hat dasselbe Glycerin-Grundgerüst wie die Chlorpropanole, besitzt jedoch eine Epoxidstruktur. Glycidyl-Fettsäureester sind entsprechend Verbindungen aus Glycidol, das mit einer Fettsäure verestert ist.

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Wie entstehen diese Verbindungen?

Die Substanzen wurden in zahlreichen erhitzten Lebensmitteln, zum Beispiel in dunkel geröstetem Toastbrot, in der Rinde von Brot oder in Sojasaucen nachgewiesen. Freies 3-Monochlorpropandiol (3-MCPD) bzw. freies 2-Monochlorpropandiol (2-MCPD) kann entstehen, wenn fett- und gleichzeitig salzhaltige Lebensmittel im Herstellungsprozess hohen Temperaturen ausgesetzt werden. Die estergebundenen Formen, also 2-MCPD-, 3-MCPD- sowie Glycidyl-Fettsäureester entstehen nach heutigem Wissensstand vor allem bei der Raffination pflanzlicher Fette und Öle, also bei Wärmebehandlungen zum Zweck von Reinigung und Veredlung. Rohe Öle enthalten noch verschiedene Begleitstoffe, die unter anderem aus Geruchs- und Geschmacksgründen unerwünscht sind und entfernt werden. Raffinierte, d.h. nicht naturbelassene (native) Speiseöle und Speisefette enthalten daher 2-MCPD, 3-MCPD- sowie Glycidyl-Fettsäureester in zum Teil erheblichen Mengen.

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Welche schädlichen Wirkungen von 2-MCPD, 3-MCPD und ihren Fettsäureestern wurden in toxikologischen Untersuchungen beobachtet?

Für 2-MCPD und seine Fettsäureester ist bisher nicht untersucht, wie sie sich auf den Organismus auswirken. Es liegen deshalb derzeit keine geeigneten toxikologischen Studien vor, die für die Ableitung eines gesundheitsbasierten Referenzwertes im Rahmen einer Risikobewertung geeignet sind. Daher werden v.a. Langzeitstudien und Studien zur Untersuchung der möglichen Mechanismen der Toxizität von 2-MCPD und deren Fettsäureestern benötigt.

Anders ist die Situation bei 3-MCPD und seinen Fettsäureestern. Eine Studie mit Ratten zur Bioverfügbarkeit hat gezeigt, dass 3-MCPD-Fettsäureester bei der Resorption im Darm weitgehend vollständig unter Freisetzung von 3-MCPD gespalten wird. In toxikologischen Langzeitstudien wurde nach Verabreichung von 3-MCPD an Versuchstiere eine Zunahme der Zellzahl (Hyperplasie) in den Nierentubuli als empfindlichster Endpunkt beobachtet. In höheren Dosierungen wurden bei den behandelten Tieren gutartige Tumoren ausgelöst. Eine erbgutschädigende Wirkung wurde nicht nachgewiesen. Damit ist davon auszugehen, dass die in der Tierstudie beobachteten Tumore erst oberhalb eines Schwellenwertes auftreten.

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Gibt es eine tolerierbare Aufnahmemenge für 3-MCPD und seine Fettsäureester?

Die EFSA ermittelte aus den vorliegenden toxikologischen Daten einen BMDL10-Referenzwert von 0,077 mg/kg Körpergewicht und Tag. Sie leitete daraus unter Anwendung eines Unsicherheitsfaktors von 100 einen Wert für die tolerierbare tägliche Aufnahme (TDI; Tolerable Daily Intake) für 3-MCPD von 0,8 µg/kg Körpergewicht ab. Das BfR hat 2012 durch Benchmark-Modellierung unter Anwendung der von der EFSA 2009 publizierten Vorgaben einen BMDL10-Wert von 0,27 mg/kg Körpergewicht ermittelt und daraus einen TDI von 2 µg/kg Körpergewicht und Tag abgeleitet. Das BfR kann die konservativere Ableitung eines TDI-Wertes durch die EFSA nachvollziehen. Sie gewährleistet ein hohes Schutzniveau für Verbraucher/-innen. Nach dem TDI-Konzept ist eine gelegentliche Überschreitung des TDI-Werts tolerierbar, wenn die betreffende unerwünschte Wirkung im Tierversuch erst nach längerfristiger Aufnahme der Substanz beobachtet wird. Eine gesundheitliche Beeinträchtigung für den Verbraucher ist daher bei einer kurzfristigen Überschreitung des TDI nicht zu erwarten. Eine fortdauernde Überschreitung wäre aber gesundheitlich bedenklich.

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Was ist über mögliche schädliche Wirkungen von Glycidol und seinen Fettsäureestern bekannt?

Glycidol besitzt genotoxische und kanzerogene Eigenschaften und wurde von verschiedenen wissenschaftlichen Gremien (IARC, MAK-Kommission) als wahrscheinlich krebserregend für den Menschen eingestuft. Studien zur Bioverfügbarkeit haben gezeigt, dass Glycidyl-Fettsäureester im Organismus gespalten werden, wobei Glycidol nahezu vollständig freigesetzt wird. Daher werden die Glycidyl-Fettsäureester aus toxikologischer Sicht wie Glycidol behandelt. Aufgrund des genotoxischen Potenzials von Glycidol können für Glycidyl-Fettsäureester keine unbedenklichen Aufnahmemengen festgelegt werden.

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Welche Gehalte an Glycidol und Glycidylfetsäureestern sollten in Lebensmitteln angestrebt werden?

Grundsätzlich sollten die Gehalte an genotoxisch kanzerogenen Substanzen wie Glycidol oder Glycidylfettsäureestern in Lebensmitteln so weit wie möglich minimiert werden. Wie das BfR in seiner Bewertung von 2009 hat auch die EFSA für die Risikobewertung von Glycidol bzw. Glycidyl-Fettsäureester den MoE-Ansatz (Margin of Exposure) gewählt. Dabei wird zur Beschreibung des Risikos, das von der Exposition gegenüber kanzerogenen und genotoxischen Substanzen in Lebensmitteln ausgeht, der MOE-Wert als Verhältnis aus der kleinsten Dosis, bei der eine messbare nachteilige Wirkung beobachtet wird, und Schätzungen zur Höhe der Exposition gegenüber der betreffenden Substanz unter Berücksichtigung unterschiedlicher Verzehrmuster gebildet. In der Regel wird der erforderliche Referenzpunkt aus chronischen Tierstudien abgeleitet. In Übereinstimmung mit der Stellungnahme des BfR hat die EFSA als Referenzpunkt zur Ermittlung eines MoE-Wertes für Glycidyl-Fettsäureester aus Tierstudien ein T25-Wert von 10,2 mg Glycidol/kg Körpergewicht und Tag abgeleitet. Der auf den T25-Wert bezogener MoE-Wert sollte größer als 25.000 sein.

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In welchen Lebensmitteln wurden 3-MCPD-, 2-MCPD-, Glycidyl-Fettsäureester nachgewiesen?

Die Verbindungen wurden in raffinierten Speiseölen und Speisefetten nachgewiesen, sowie in Lebensmitteln, die daraus hergestellt wurden, wie zum Beispiel Margarine, Back- und Konditoreiwaren, frittierte Produkte sowie verschiedene Snack-Produkte sowie Säuglingsanfangs- und Folgenahrung.

Die aktuellste Zusammenstellung von Gehaltsdaten in Lebensmitteln findet sich in dem Bericht der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) aus dem Jahr 2016. Dabei wurden insgesamt 7.175 Analysedaten zum Vorkommen dieser Prozesskontaminanten in Lebensmitteln aus insgesamt 23 europäischen Mitgliedstaaten (erhoben zwischen 2009 und 2015) erfasst. Um die Datengrundlage für die Expositionsschätzung für Deutschland zu verbessern, hat das BfR ein Projekt zur Erhebung von Daten zu Gehalten 3-MCPD-, 2-MCPD-, Glycidyl-Fettsäureester in Lebensmitteln initiiert.

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Stellen die nachgewiesenen Gehalte an 3-MCPD-Fettsäureestern ein erhöhtes gesundheitliches Risiko für Verbraucher und insbesondere für Säuglinge dar?

Die von der EFSA aus den Analysedaten abgeschätzte mittlere Exposition gegenüber 3-MCPD und deren Fettsäureestern lag vor allem bei jüngeren Bevölkerungsgruppen (Kinder im Alter von über einem Jahr bis unter 10 Jahre) deutlich höher als der TDI-Wert von 0,8 μg/kg Körpergewicht und Tag. Besonders hohe Expositions-Werte wurden für ausschließlich mit industriell gefertigter Säuglingsanfangsnahrung gefütterte Säuglinge ermittelt. Diese lagen im Mittel bei 2,4 µg/kg Körpergewicht und Tag. Diese mehr als dreifache Überschreitung des TDI-Wertes wird von der EFSA als gesundheitlich bedenklich angesehen. Deshalb besteht weiterhin Handlungsbedarf im Hinblick auf die Minimierung der Gehalte in diesen Produkten.

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Welches gesundheitliche Risiko ist mit den nachgewiesenen Gehalten an Glycidyl-Fettsäureestern verbunden?

Die EFSA kommt zu dem Schluss, dass vor allem jüngere Bevölkerungsgruppen, insbesondere nicht-gestillte Säuglinge, die ausschließlich mit industriell gefertigter Säuglingsmilchnahrung (Anfangs- und Folgemilch) ernährt werden, gesundheitlich bedenkliche Mengen an Glycidol aufnehmen können. Deshalb besteht Handlungsbedarf im Hinblick auf die Minimierung der Gehalte nach dem ALARA-Prinzip (as low as reasonably achievable).

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Wie sollen sich Mütter verhalten, die nicht stillen und ihre Säuglinge mit industriell gefertigter Säuglingsmilchnahrung ernähren?

Säuglingsmilchnahrung ist in der Zusammensetzung auf die speziellen Bedürfnisse von Kindern in den ersten Lebensmonaten abgestimmt. Ihre Herstellung erfolgt aus einzelnen Komponenten entsprechend den aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnissen zum Nährstoffbedarf. Seit langer Zeit werden für den Fettanteil raffinierte pflanzliche Fette verwendet. Aufgrund des Nachweises von 3-Monochlorpropandiol (3-MCPD)-, 2-Monochlorpropandiol (2-MCPD)- und Glycidyl-Fettsäureestern in diesen Fetten kommen diese Verbindungen auch in Säuglingsmilchnahrung vor.

Die höhere Belastung von 3-MCPD-, 2-MCPD- und Glycidyl-Fettsäureestern von nicht gestillten Säuglingen ist erst seit wenigen Jahren bekannt, besteht jedoch vermutlich bereits seit Jahrzehnten. Bisher gibt es keine Hinweise, dass mit industriell gefertigter Säuglingsmilch ernährte Kinder eine gesundheitliche Schädigung durch die Aufnahme der genannten Fettsäureester erfahren hätten. Deshalb ist aus Sicht des BfR die Wahrscheinlichkeit gering, dass es durch die gegenwärtige Expositionshöhe bei nicht gestillten Kindern zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen kommt, zumal sich aktuell durch die Aktivitäten von Behörden und Wirtschaftsbeteiligten erste Erfolge bei der Senkung der Gehalte dieser Fettsäureester abzeichnen.

Grundsätzlich gibt es für die Ernährung von nicht gestillten Säuglingen keine Alternative zu industriell gefertigter Säuglingsmilchnahrung. Nur so kann eine optimale Ernährung sicherstellt werden, wenn nicht gestillt wird. Das BfR empfiehlt daher Eltern nachdrücklich, ihre Säuglinge bei Bedarf wie bisher mit den speziell für sie hergestellten Produkten zu ernähren, weil diese Produkte für den Säugling lebenswichtige Nährstoffe in der richtigen Zusammensetzung enthalten.

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Stellungnahmen

 (1 Dokument)
Datum Titel Größe
03.04.2012
Stellungnahme Nr. 006/2013 des BfR
3-MCPD-Fettsäureester in Lebensmitteln 169.7 KB
PDF-Datei

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Mitteilungen

 (1 Dokument)
Datum Titel Größe
07.07.2016
Mitteilung Nr. 020/2016 des BfR
3-MCPD-, 2-MCPD- Glycidyl-Fettsäureester in Lebensmitteln: EFSA und BfR sehen Gesundheitsrisiko vor allem für jüngere Bevölkerungsgruppen 93.2 KB
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Fragen und Antworten

 (1 Dokument)
Datum Titel Größe
07.07.2016
FAQ des BfR
Fragen und Antworten zur Kontamination von Lebensmitteln mit 3-MCPD-, 2-MCPD- und Glycidyl-Fettsäureestern 78.6 KB
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Video über das BfR

"Wissenschaft im Dienst des Menschen" - lautet das Leitmotiv des BfR. Dieser Film gibt einen Einblick in die Arbeit des Institutes.