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Chemische Lebensmittelsicherheit

A/2011, 26.01.2011

Hintergrundinformation für Journalistinnen und Journalisten

Die chemische Lebensmittelsicherheit steht immer wieder im Zentrum der Medienaufmerksamkeit, aktuell am Beispiel von Dioxinen in Eiern und Fleisch. Das Beispiel steht in einer Reihe von Sachverhalten, die öffentlich mehr oder minder emotional und kontrovers diskutiert werden. Dazu gehören Pestizid-Rückstände in Obst und Gemüse, Mykotoxine in Pistazien, Pyrrolizidin-Alkaloide in Salatmischungen, Acrylamid in verschiedenen hitzebehandelten Lebensmitteln, Chemikalien aus Verpackungsmaterialien wie Bisphenol A und Semicarbazid, Verfälschungen von Lebensmitteln mit Chemikalien wie Melamin in Bonbons aus China ,Glykol in Wein und Bestandteile von gentechnisch veränderten Nutzpflanzen in Lebens- und Futtermitteln. Stoffe in Lebensmitteln, von denen gesundheitliche Risiken ausgehen können, sind vielfältiger Natur.  Lebensmittel sind komplexe Gemische von Nährstoffen (Proteine, Kohlenhydrate, Fette, Mineralstoffe) und zahlreichen natürlichen Begleitstoffen. Daneben enthalten sie in geringen Mengen aber auch andere Substanzen, die als Verunreinigungen unabsichtlich in die Lebensmittel gelangen oder bei der Herstellung, Lagerung und Zubereitung von Lebensmitteln entstehen. Andererseits werden Lebensmitteln bei der Produktion absichtlich bestimmte Stoffe, etwa technologische Hilfsstoffe oder Aromastoffe, zugesetzt. Viele dieser Substanzen, einschließlich der natürlichen Bestandteile von Lebensmitteln, können für den Menschen unter gewissen Bedingungen zum gesundheitlichen Risiko werden. Einen Überblick über Stoffe in Lebensmitteln gibt dieses Hintergrundpapier.

Zu den Stoffen, mit denen Lebensmittel unabsichtlich belastet sein können, gehören weitverbreitete umweltbedingte Kontaminanten, Stoffe aus Verpackungsmaterial, die in das Lebensmittel gelangen, Rückstände von Tierarzneimitteln und von Pestiziden. Toxische Stoffe wie Amygdalin in bitteren Mandeln, Solanin in Kartoffeln und Paprika, Methyleugenol und Cumarin in Gewürzpflanzen und Uran oder Nitrat im Trink- und Mineralwasser kommen natürlicherweise in Lebensmitteln vor. Durch mikrobiellen Verderb während der Lagerung und dem Transport von Lebensmitteln können bakterielle Toxine und Schimmelpilzgifte (Mykotoxine) entstehen. Die Fettoxidation führt bei höheren Temperaturen zu Peroxiden, Epoxiden und Polymerisationsprodukten der ungesättigten Fettsäuren. Beim Räuchern und Grillen von Lebensmitteln entstehen unter anderem geringe Mengen an Krebs erzeugenden Stoffen. Absichtlich zugesetzte Lebensmittelzusatzstoffe sind nicht bedenklich, wenn sie in den zugelassenen Konzentrationen eingesetzt werden.

Sichere Lebensmittel sind vor dem Hintergrund internationaler Handelsströme ein weltweites Thema. Die enormen Fortschritte in der analytischen Chemie ermöglichen den Nachweis und die Quantifizierung immer geringerer Mengen an Substanzen in Lebensmitteln. Dadruch können frühzeitig Belastungspfade aufgezeigt und Kontaminationsquellen identifiziert werden. Diese Erkenntnisse helfen, Risiken bereits im Vorfeld einer gesundheitlichen Relevanz für den Verbraucher zu minimieren.

Herstellungs- und lagerungsbedingte Kontaminanten

Verzehrsfertige Lebensmittel gehören zum modernen Lebensstil. Die Herstellung dieser Lebensmittel kann jedoch dazu führen, dass essenzielle Nährstoffe verloren gehen oder reduziert werden. Stoffe können sich auch verändern oder neue entstehen, die möglicherweise zum gesundheitlichen Risiko werden können. Viele Lebensmittel müssen hitzebehandelt werden, damit sie überhaupt genießbar, bekömmlich und aromatisch werden. Diese Erhitzung kann aber unerwünschte Folgen haben, etwa den Verlust von Nährstoffen wie Vitaminen, essenziellen Aminosäuren und ungesättigten Fettsäuren. Auch gesundheitlich bedenkliche Stoffe können entstehen. So sind in den frühen 1970-er Jahren Krebs erzeugende Stoffe, die durch das Erhitzen von Lebensmitteln entstehen, entdeckt worden. Seitdem sind polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAKs) und heterozyklische aromatische Amine bekannte Beispiele. Ein Stoff, der in jüngerer Zeit in Lebensmitteln nachgewiesen wurde und dessen Risikobewertung bisher noch viele Fragen aufwirft, ist Acrylamid.

Acrylamid

Acrylamid wurde 2002 erstmals in Kartoffelchips, Pommes Frites, Röst- und Backkartoffeln, Brot und Backwaren nachgewiesen. Acrylamid bildet sich in Kohlenhydrat-reichen Lebensmitteln, die bei hohen Temperaturen verarbeitet oder zubereitet werden, zum Beispiel Braten und Backen bei über 120 Grad Celsius. Acrylamid ist ein Produkt der so genannten Maillard-Reaktion zwischen bestimmten Aminosäuren, vor allem Asparaginsäure, und reduzierenden Zuckern wie Glukose und Fruktose. Diese Bräunungsreaktion bzw. deren Produkte können für die sensorischen Eigenschaften (Geruch, Geschmack) des jeweiligen Lebensmittels wichtig sein. Nach dem Einstufungssystem der „International Agency for Research on Cancer“ (IARC) wurde Acrylamid als „probable human carcinogen“ (2A) klassifiziert. Das im Stoffwechsel aus Acrylamid entstehende reaktive Produkt Glycidamid hat Erbgut verändernde Eigenschaften.  Epidemiologische Untersuchungen deuten mit einer gewissen Evidenz auf eine Krebs erzeugende Wirkung von Acrylamid hin. Die relativen Risiken waren jedoch niedrig, und die Gesamtheit der epidemiologischen Evidenz ist nicht konsistent. Es sind daher weitere Studien mit einer deutlich verbesserten Erfassung der Exposition erforderlich. Wegen der weiten Verbreitung von Acrylamid in unseren Nahrungsmitteln und den teilweise relativ hohen Gehalten müssen die Mechanismen seiner Bildung besser geklärt werden, um die Konzentrationen senken zu können. Da Acrylamid Erbgut veränderndes und Krebs erzeugendes Potenzial hat, und keine sichere Verzehrsmenge abgeleitet werden kann, müssen Möglichkeiten gefunden werden, um die Acrylamidkonzentration in Lebensmitteln so weit wie möglich zu reduzieren. Über die Festlegung sogenannter „Guidance Values“ in bestimmten Lebensmitteln diskutiert derzeit die Europäische Kommission. Nach der Entdeckung von Acrylamid begann die Suche nach weiteren potenziell toxischen Stoffen, die bei einer Hitzebehandlung in Lebensmitteln entstehen könnten. So hat ein EU-weites Forschungsprogramm (Heatox) etwa 800 Verbindungen dieser Art identifiziert, die verschiedenen chemischen Klassen angehören. Diese Verbindungen entstehen über die Maillard-Reaktion oder durch Lipid-Oxidation. Die meisten sind bisher toxikologisch nicht untersucht. Ob man hier - wie angestrebt - mit sogenannten In-Silico-Tools zur Ermittlung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen Erfolg haben wird, um potenziell toxische Stoffe in Lebensmitteln über Screening-Verfahren zu identifizieren oder ihre Risiken abzuschätzen, ist noch offen. Die Methodik erlaubt eine Priorisierung möglicher toxischer Stoffe für ein zielgerichtetes Testen. Unter aktuellen Gesichtspunkten haben 3-Monochlorpropandiol (3-MCPD)- und Glycidol-Fettsäureester sowie Furan besondere Bedeutung erlangt.

Furan

Furan wird unter Hitze aus Kohlenhydraten, Ascorbinsäure und mehrfach ungesättigten Fettsäuren gebildet. Die IARC hat Furan als „possible human carcinogen“ (2B) klassifiziert. Bei Ratten und Mäusen kann es Krebs auslösen. Sein primäres Stoffwechselprodukt cis-2-Buten-1,4-dial hat Erbgut verändernde und zellschädigende Eigenschaften. Das Gefährdungspotenzial von Furan konnte bisher noch nicht vollkommen geklärt werden. Insbesondere fehlen Kenntnisse über Wirkungen im relevanten niedrigen Dosisbereich. So werden noch Daten über die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Tumoren bei Ratten bei Dosierungen von unter 2 mg/kg Körpergewicht benötigt. Die niedrigste untersuchte Dosis von 2 mg/kg Körpergewicht und Tag führte bei Ratten zu Gallengangstumoren. Des Weiteren ist offen, welche Mechanismen den Erbgut verändernden Eigenschaften der Stoffwechselabbauprodukte zugrunde liegen und wie diese zu bewerten sind. In einem EU-weiten Forschungsverbundvorhaben zur Risikobewertung von Furan wurden solche Aspekte geklärt. Zur Beurteilung der Exposition, dem Ausmaß, in dem Verbraucher mit dem Stoff in Kontakt kommen, wurden mittlerweile Daten generiert. Insbesondere für Säuglings- und Kleinkindlebensmittel liegen viele Gehaltsmessungen zu Furan vor, die eine Expositionsabschätzung erlauben. Erwachsene nehmen Furan insbesondere über Toast und Kaffee aus Kaffeeautomaten auf. Da nicht alle toxikologischen Aspekte geklärt sind, lassen sich die vorliegenden Ergebnisse auf die Situation des Verbrauchers derzeit nicht zuverlässig übertragen. Eine ansatzweise Risikocharakterisierung mit dem Bewertungskonzept „Margin of Exposure“ (MoE) ergäbe insbesondere für Säuglinge und Kleinkinder einen Größenbereich, der nicht als unbedenklich einzuschätzen wäre.

Glycidol- und 3-MCPD-Fettsäureester

Aktuelle Analyseergebnisse bestätigen das bereits vermutete Vorkommen von Glycidol-Fettsäureestern in raffinierten Speisefetten. Dagegen wurden 3-MCPD-Fettsäureester schon in vielen Nahrungsmitteln nachgewiesen, insbesondere auch in raffinierten Speisefetten. Nicht raffinierte, native Speisefette enthalten diese Verbindungen nicht. Sie entstehen insbesondere bei der sogenannten Desodorierung von Pflanzenfetten, also dem Entfernen von als unangenehm empfundenen Geschmackskomponenten aus den Fetten. In diesem Raffinationsprozess werden sie Temperaturen von bis zu 265°C ausgesetzt. Eine sichere Expositionsabschätzung ist derzeit noch nicht möglich. Die Entwicklung und Validierung entsprechender Analysemethoden sind dringend notwendig. Toxikologische Untersuchungen für Glycidol-Fettsäureester liegen nicht vor. Es ist auch nicht bekannt, ob und in welchem Ausmaß Glycidol-Fettsäureester während der Verdauung zu Glycidol umgewandelt werden. Glycidol hat Erbgut verändernde und Krebs erzeugende Eigenschaften und wurde von der IARC als „probably carcinogenic to humans“ (2A) eingestuft. Bis entsprechende Untersuchungsergebnisse vorliegen, muss bei einer Risikobewertung daher vorläufig als Worst-Case-Annahme hypothetisch von einer vollständigen Umwandlung zu Glycidol ausgegangen werden. Alternativ müssten mit den entsprechenden Fettsäureestern langfristige toxikologische Untersuchungen durchgeführt werden. Bei 3-MCPD-Fettsäureestern besteht eine ähnliche Problematik. 3-MCPD erzeugt in der Ratte Nierentumore. Wie die Tumoren entstehen, ist nicht zufriedenstellend geklärt. 3-MCPD zeigt in vivo - anders als bei In-vitro-Untersuchungen - keine Erbgut verändernden Eigenschaften.

Trans-Fettsäuren

Trans-Fettsäuren sind ungesättigte Fettsäuren, die in ihrer Zusammensetzung aber den gesättigten Fettsäuren ähneln. Sie entstehen vor allem bei der Fetthärtung von Pflanzenölen, wenn partiell hydriert wird. Mit der Fetthärtung erhalten Speisefette die gewünschte Stabilität. Trans-Fettsäuren kommen in Margarinen und Bratfetten vor, aber auch natürlicherweise in Milch und Butter. Lebensmittel mit hohen Gehalten an Trans-Fettsäuren führen zu einem Anstieg des Gesamt-Cholesterin und der Low-density-Lipoproteine (LDL) und reduzieren die High-density-Lipoprotein (HDL-)Spiegel im Blut. Epidemiologische Studien lassen auf einen Zusammenhang zwischen der Trans-Fettsäure-Aufnahme und dem Risiko der Entstehung einer koronaren Herzkrankheit schließen. 2004 hat die EFSA Trans-Fettsäuren bewertet. Eine gesetzliche Regelung für diese Verbindungen gibt es in Europa nicht. Viele Nahrungsmittelhersteller haben mittlerweile Produkte mit deutlich reduzierten Gehalten oder ohne Trans-Fettsäuren entwickelt. Bei Kontrollen fällt aber Importware auf, so etwa Backwaren aus Thailand, in denen schwedische Kontrollbehörden 2009 Gehalte von nahezu 40 Prozent nachwiesen.

Benzol

Benzol kann bekanntermaßen bei Menschen Krebs auslösen. Spuren der Verbindung wurden vor einiger Zeit in bestimmten Getränken gefunden. Es stellte sich heraus, dass es offenbar in Erfrischungsgetränken, die die Konservierungsstoffe Benzoesäure und Ascorbinsäure enthalten, bei der Verarbeitung und Lagerung entstehen kann. Die Benzol-Gehalte in diesen Getränken überschritten in einigen Fällen den in der Trinkwasser-Verordnung festgelegten Höchstwert von 1 μg/l (der WHO-Richtwert beträgt 10 μg/l). Das gesundheitliche Risiko einer Benzolaufnahme über Erfrischungsgetränke ist schwer abzuschätzen. Da Benzol in Lebensmitteln grundsätzlich unerwünscht ist, werden geeignete technologische Maßnahmen benötigt, um die Benzolgehalte - etwa durch Veränderungen der Rezeptur oder der Herstellungsverfahren - zu minimieren.

Kontaminanten aus Verpackungsmaterialien

Stoffe mit niedrigem Molekulargewicht können aus Verpackungsmaterialien in das Lebensmittel übergehen (Migration) und so von Menschen aufgenommen werden. Aktuell diskutierte Beispiele sind hormonähnlich wirkende Substanzen (Bisphenol A), Weichmacher (Phthalate) und Druckfarbenbestandteile. Besonders der Stoff Bisphenol A ist in den Mittelpunkt des Interesses gerückt. Er wird zur Herstellung des Kunststoffs Polycarbonat eingesetzt. Im Fokus der öffentlichen Diskussion stehen Exposition und Wirkung auf den sich entwickelnden Organismus. Die EFSA ist 2010 in einer Bewertung zu dem Ergebnis gekommen, dass neu vorgelegte Daten keine Veränderung der tolerierbaren täglichen Aufnahmemenge (TDI-Wert) von 0,05 mg Bisphenol A pro Kilogramm Körpergewicht erforderlich machen. In ihrem Gutachten weist die EFSA aber darauf hin, dass für die Bewertung einiger entwicklungstoxikologischer Studien zu Bisphenol A neue Daten mit bisher unklarer Relevanz für die menschliche Gesundheit vorliegen. Es handelt sich hierbei um Studien zur Beeinflussung des Immunsystems, zu biochemischen Veränderungen im zentralen Nervensystem und zur Frage, inwieweit Bisphenol A zur Sensibilisierung gegenüber der Brustkrebsentstehung beitragen könnte. Auf Grundlage dieser Einschätzung hat die EU-Kommission aus Vorsorgegründen ein Verbot für Babyfläschchen aus Polycarbonat beschlossen.

Natürliche Toxine

Natürliche Toxine können in vielen Lebensmitteln enthalten sein. Dazu gehören Algengifte in Muscheln und anderen Schalenweichtieren (marine Biotoxine) und Mykotoxine als sekundäre Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen, zum Beispiel Aflatoxine, Ochratoxine, Trichothecene und Patulin. Darüber hinaus spielen Toxine in Pflanzen eine bedeutende Rolle, so die verschiedensten Alkaloide (zum Beispiel Pyrrolizidin- und Ergotamin-Alkaloide), Blausäure-freisetzende Glykoside wie Amygdalin in bitteren Aprikosenkernen , bestimmte Hydrazine in Pilzen sowie  Cumarin in Cassia-Zimt. Kürzlich spielte die Bewertung von Ginkgolsäuren in Ginkgoblätter-haltigen Tees eine Rolle. Von besonderem toxikologischen Interesse sind auch Alkenylbenzole, wie zum Beispiel Methyleugenol und Estragol. Als sekundäre Stoffwechselprodukte mit Aromaeigenschaften kommen sie in bestimmten Gewürzpflanzen in hoher Konzentration vor. Als isolierte Aromastoffe dürfen sie Lebensmitteln nicht zugesetzt werden, denn einige Alkenylbenzole haben sich in Tierversuchen als Krebs erzeugend erwiesen. So hat Methyleugenol bei Ratten und Mäusen Leber-Tumoren ausgelöst. Diese Wirkung ist auch für Safrol, Estragol und Isoeugenol belegt. Des Weiteren können Alkenylbenzole Mutationen erzeugen. Nach derzeitigem Kenntnisstand ist das gesundheitliche Risiko für den Menschen schwer abzuschätzen. So kam das Scientific Committee for Food (SCF) der EU zu dem Schluss, dass verschiedene Alkenylbenzole Erbgut verändernd und Krebs erzeugend sind und ein Grenzwert nicht festgelegt werden kann. Deshalb sind regulatorische Maßnahmen schwierig. Auf der anderen Seite wird argumentiert, dass das gesundheitliche Risiko unter anderem deshalb relativ gering sei, weil Gewürzpflanzen neben Alkenylbenzolen auch beträchtliche Mengen an Polyphenolen enthalten. Viele davon sind starke Hemmstoffe bestimmter Enzyme. Zu einer ähnlichen Einschätzung kommt auch ein Bericht der European Scientific-Cooperation-(ESCO-)Arbeitsgruppe „Botanicals and Botanical Preparations“, in dem beispielhaft mehrere Pflanzen bewertet werden, so auch Estragol-haltiger Bitterfencheltee. Solange keine neuen Erkenntnisse vorliegen, kann vorläufig nur die Empfehlung gegeben werden, die Aufnahmemengen zu reduzieren.

Umweltkontaminanten und Rückstände

Zu Umweltkontaminanten und Rückständen in Lebensmitteln gehören Stoffe, die ihren Ursprung vor allem in industriellen Prozessen haben und umweltbedingt und unbeabsichtigt in Lebensmittel gelangen. Das können Schwermetalle, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), Polychlorierte Biphenyle (PCB) und Dioxine sein. Letztere reichern sich in der Nahrungskette an. Aktuell in der Diskussion sind erhöhte Dioxingehalte in Eiern und Fleisch aufgrund verunreinigter Futterfette. Weitere Beispiele für Lebensmittel mit erhöhten Dioxingehalten waren Geflügelfleisch und Eier in Belgien im Jahr 1999 und Schweinefleisch aus Irland Ende 2008.

Des Weiteren spielen Rückstände von Stoffen eine Rolle, die unter einem Nutzaspekt eingesetzt wurden. Dazu gehören Pestizide und Tierarzneimittel. Rückstände dieser Stoffe und Kontaminanten dürfen vorgeschriebene Höchstmengen im jeweiligen Lebensmittel nicht überschreiten. Die Höchstmengen für viele Stoffe, so auch die Höchstmengen für Dioxine und dioxinähnliche PCBs, sind heute EU-weit geregelt. In ihrer Gesamtheit sollten die festgesetzten Höchstmengen für einen Stoff in den verschiedenen Lebensmitteln den jeweils gültigen „Acceptable Daily Intake“ (ADI) beziehungsweise „Tolerable Daily Intake“ (TDI) nicht überschreiten. Von der Europäischen Kommission werden derzeit „Maximum Levels“ für die Summe von vier PAKs in Lebensmitteln vorgeschlagen, da die Leitsubstanz Benzo(a)pyren allein kein geeigneter Indikator für eine PAK-Kontamination sei. Bei den vier PAKs handelt es sich um Benzo(a)pyren, Benzo(a)anthracen, Benzo(b)fluoranthen und Chrysen. Zusätzlich soll vorläufig eine Höchstmenge für Benzo(a)pyren als Referenzwert eingehalten werden. Diese Management-Maßnahme ist das Resultat einer EFSA-Stellungnahme von 2008. Auch werden immer wieder bereits verbotene Stoffe in Lebensmitteln gefunden, wie zum Beispiel Nitrofurane, Malachitgrün und Chloramphenicol. Dies betrifft insbesondere Lebensmittel, die aus nicht-europäischen Ländern importiert werden, in denen entsprechende Regelungen nicht existieren oder in denen solche Stoffe verbotenerweise eingesetzt werden. So war Nikotin in getrockneten Steinpilzen aus China 2009 ein bis dahin unbekanntes Problem. Sein Ursprung ist nach wie vor ungeklärt. Diskutiert werden der Einsatz von Nikotin als Pestizid, eine besondere Fähigkeit von Steinpilzen zur Aufnahme von Nikotin aus Zigarettenrauch und eine Kontamination über die Nutzung der gleichen Anlagen für die Tabakpflanzen- und Pilztrocknung. Auch wird derzeit nicht ausgeschlossen, dass Nikotin ein natürlicher Inhaltsstoff von Steinpilzen ist. Für die gesundheitliche Risikobewertung ist die Nikotinquelle ohne Relevanz. Bedeutung hätte sie aber für die mögliche Festlegung von Höchstmengen.

Allergene in Lebensmitteln

Lebensmittel-Allergien sind Überempfindlichkeiten gegenüber bestimmten Proteinen. Bisher wurden über 160 Lebensmittel identifiziert, die allergische Reaktionen hervorrufen können. Es gibt im Wesentlichen acht Lebensmittelkategorien, die für 90 Prozent aller Lebensmittel-Allergien verantwortlich sind. Besonders bedeutend sind Milch, Eier, Fisch und verschiedene Nüsse. In diesem Zusammenhang stellt sich die Frage nach der Schwellendosis, das heißt, nach der niedrigsten Dosis, die bei hoch sensibilisierten Personen noch eine allergische Reaktion hervorruft. Zurzeit besteht Konsens darüber, dass solche Schwellendosen für Allergie auslösende Proteine noch nicht zuverlässig festgelegt werden können. Empfindlichen Personen bleibt nur, die relevanten Proteine strikt zu vermeiden. Die dafür erforderliche Kennzeichnung ist derzeit für 14 Lebensmittelzutaten geregelt (Richtlinie 2007/68/EG). Nicht geregelt sind hingegen unbeabsichtigte Einträge von Bestandteilen in Lebensmittel, zum Beispiel während der Produktion und des Transports. Derzeit werden Verfahren zum schnellen Nachweis der Proteine entwickelt. Zur Festlegung von Schwellendosen besteht Forschungsbedarf.

Gentechnisch veränderte Organismen (GVO)

Bisher wurden konventionelle Nutzpflanzen meist gentechnisch verändert, um eine Resistenz gegenüber Unkrautvernichtungsmitteln (Herbizide) und/oder einen Schutz gegen Insektenbefall zu bewirken. Weitere Ziele sind ein verbessertes Nährstoffprofil und eine erhöhte Resistenz gegenüber Pflanzenkrankheiten. Mit der Genehmigung für Herbizid-tolerante Sojabohnen wurde 1996 zum ersten Mal der Import gentechnisch veränderter Pflanzen zur Herstellung von Lebens- und Futtermitteln in die EU erlaubt. Derzeit sind verschiedene Mais-, Baumwoll-, Soja-, Raps- und Zuckerrübensorten sowie daraus gewonnene Erzeugnisse zugelassen. Für den Anbau in der EU hat bisher nur der Mais MON810 eine Genehmigung erhalten. In Deutschland darf dieser Mais allerdings wegen der „ausgesetzten Zulassung“ nicht angebaut werden. Weltweit sollen derzeit nahezu 140 Millionen Hektar Ackerfläche mit gentechnisch veränderten Nutzpflanzen wie Sojabohnen, Mais, Baumwolle, Kartoffel und Tomaten kultiviert werden. Diese Nutzpflanzen enthalten in ihrem Genom künstlich eingeführte Gene, die zur Bildung neuer Proteine und anderer Inhaltsstoffe oder zu veränderten Gehalten natürlich vorkommender Inhaltsstoffe führen. Die gezielt herbeigeführten, aber auch möglicherweise unbeabsichtigten Veränderungen können gesundheitliche Risiken bergen. So besteht die Möglichkeit, dass Stoffwechselwege so verändert werden, das die Pflanze natürlich vorkommende toxikologisch relevante Inhaltsstoffe in größeren Mengen bildet. Daher dürfen Lebens- und Futtermittel aus gentechnisch veränderten Pflanzen erst nach einer Sicherheitsbewertung durch die EFSA unter Beteiligung der EU-Mitgliedstaaten in Verkehr gebracht werden. Die Risikobewertung erfolgt mithilfe molekularbiologischer, chemisch-analytischer und toxikologischer Methoden über einen Vergleich mit entsprechenden traditionellen Erzeugnissen.

Lebensmittelzusatzstoffe

Zu den Lebensmittelzusatzstoffen zählen unter anderem Konservierungsstoffe, Antioxidanzien, Emulgatoren, Farbstoffe und Süßstoffe. Zugelassen werden sie erst nach einer umfassenden Risikobewertung. Dabei wird eine akzeptable tägliche Aufnahmemenge, der ADI-Wert, hergeleitet. Auf der Grundlage dieses Wertes können Höchstmengen für Lebensmittelzusatzstoffe festgelegt werden. Sie stellen sicher, dass die Gesamtaufnahme von Zusatzstoffen aus unterschiedlichen Lebensmitteln nicht zur Überschreitung des ADI-Wertes führt. Außerdem sollten Höchstmengen im Bereich der niedrigsten Menge liegen, die technologisch möglich ist. Aromastoffe nehmen eine Sonderstellung zwischen Zusatzstoffen und natürlichen Bestandteilen ein. Sie werden einerseits Lebensmitteln zur Aromatisierung zugesetzt, kommen oft aber auch als geschmacksbildende Bestandteile natürlicherweise in Lebensmitteln vor. Da die Gruppe der Aromastoffe mit ca. 2700 Verbindungen sehr umfangreich ist, ist eine Risikobewertung jedes einzelnen Stoffes nicht möglich. Derzeit bewertet die EFSA daher Gruppen chemisch verwandter Verbindungen. Aromastoffe werden üblicherweise nur in geringen Konzentrationen eingesetzt. Die Bewertung der Stoffgruppen soll sich vorrangig auf mögliche Erbgut verändernde und Krebs erzeugende Eigenschaften beziehen.

Lebensmittelsicherheit und regulatorische Aspekte

Lebensmittel, die nicht sicher sind, dürfen nicht in den Verkehr gebracht werden. Allgemein geregelt ist dies im Artikel 14 der „Basis“-Verordnung (EG) Nr. 178/2002. Bei Entscheidungen über die Frage, ob ein Lebensmittel gesundheitsschädlich ist, sind seine wahrscheinlichen Auswirkungen nicht nur auf die Gesundheit des Verbrauchers zu berücksichtigen, sondern auch auf die Gesundheit nachfolgender Generationen. Zudem müssen mögliche kumulativ toxische Auswirkungen und die besondere gesundheitliche Empfindlichkeit bestimmter Verbrauchergruppen berücksichtigt werden. Anders als bei Arzneimitteln steht bei Lebensmitteln den möglichen Risiken kein eventueller, die Risiken aufwiegender Nutzen gegenüber. Ziele eines effektiven Verbraucherschutzes sind der Schutz der Gesundheit, der Schutz vor Täuschung und eine sachgerechte Information.

Der Verbraucherschutz im Bereich Lebensmittelsicherheit erfolgt durch eine unabhängige wissenschaftliche Risikobewertung, durch die Umsetzung sich daraus ergebender Maßnahmen sowie durch eine sachgerechte Risikokommunikation. Dies sind Aufgaben, die einer staatlichen Aufsicht unterworfen sind. Im ersten zentralen Schritt wird ein mögliches gesundheitliches Risiko mittels international angewandter Methoden nach dem Stand der Wissenschaft abgeschätzt. Die Basis hierfür sind in der Regel tierexperimentelle Prüfungen zur Erfassung toxischer oder zumindest unerwünschter Wirkungen auf den Organismus sowie die Feststellung der höchsten Dosis, die noch keine toxikologisch relevante Wirkung hervorruft. Diese Dosis ohne Wirkung wird als „No Observed Effect Level“ bezeichnet.

Sowohl die Versuchsdurchführung als auch die Bewertung der Versuchsergebnisse, die daraus hergeleitete Dosis ohne Wirkung und deren Übertragung auf den Menschen sind mit Unsicherheiten behaftet, deren Größe im Einzelnen nicht bekannt ist. Aus diesen Gründen kann die absolute Unschädlichkeit eines Lebensmittel-Inhaltsstoffes oder Zusatzstoffes nicht exakt bewiesen und der Grad der Sicherheit nicht genau angegeben werden. Ausgehend von der höchsten Dosis ohne Wirkung werden für die Festlegung von gesundheitlich unbedenklichen Aufnahmemengen eines Stoffes mittels Extrapolation Obergrenzen eines akzeptablen oder tolerierbaren Bereiches für den Menschen hergeleitet. Diese Herleitung von sogenannten ADI- oder TDI-Werten wird in der Regel von kompetenten wissenschaftlichen Gremien, wie dem „Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives“ (JECFA) und den Scientific Panels der EFSA vorgenommen. Diese ADI- und TDI-Werte haben keinen rechtlich verbindlichen Charakter, dienen aber als weithin anerkannte Grundlage für die Etablierung rechtlich verbindlicher Höchstmengen in Lebensmitteln, die im Rahmen von Rechtsvorschriften festgelegt werden.

Die Festlegung von Höchstmengen gehört nicht mehr zur lebensmitteltoxikologischen Risikobewertung, sondern ist eine Maßnahme des Risikomanagements. In bestimmten Fällen kann dabei nicht vom ADI- oder TDI-Wert ausgegangen werden, vielmehr müssen andere Gesichtspunkte wie Bestimmungsgrenzen oder Praktikabilität herangezogen werden. ADI- und TDI-Werte sind vom aktuellen Kenntnisstand zur Toxikologie des jeweiligen Stoffes abhängig und können sich, wie in der Vergangenheit häufig geschehen, im Laufe der Zeit mit fortschreitender Erkenntnis ändern. Ergeben sich aus der Risikobewertung Hinweise oder Verdachtsmomente auf Unsicherheiten und gesundheitliche Risiken, müssen weitere Untersuchungen zur Abklärung folgen. Liegen hingegen eindeutige Belege vor, entscheidet gegebenenfalls das Risikomanagement über die durchzuführenden Maßnahmen. Im Gegensatz zur streng wissenschaftlich ausgerichteten Risikobewertung werden beim Risikomanagement unter anderem gesellschaftspolitische und ökonomische Aspekte zur Beurteilung der Maßnahmen hinsichtlich ihrer Angemessenheit und Effizienz berücksichtigt. Die institutionelle Organisation von Risikobewertung, Risikokommunikation und Risikomanagement ist in den EU-Mitgliedstaaten unterschiedlich ausgestaltet. In einigen Mitgliedstaaten sind alle drei Tätigkeitsbereiche vereinigt, andere Staaten bevorzugen eine funktionale oder institutionelle Arbeitsteilung.

In Deutschland hat das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) die Aufgabe, gesundheitliche Risiken auf wissenschaftlicher Basis zu bewerten und diese Risiken zu kommunizieren. Für das Risikomanagement, also für Maßnahmen zum Umgang mit solchen gesundheitlichen Risiken, sind das Bundesministerium für Ernährung Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) und das Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL) sowie die Behörden der Bundesländer zuständig.

Über das BfR

Das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) ist eine wissenschaftliche Einrichtung im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV). Es berät die Bundesregierung und die Bundesländer zu Fragen der Lebensmittel-, Chemikalien und Produktsicherheit. Das BfR betreibt eigene Forschung zu Themen, die in engem Zusammenhang mit seinen Bewertungsaufgaben stehen.

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