Bundesverband der Lebensmittelchemiker/-innen im öffentlichen Dienst e.V. (BLC)

BgVV - Expertengespräch
zum Vorkommen von Acrylamid in Lebensmitteln

Das BgVV lud am 14.05.2002 ca. 50 Teilnehmer zu einem Fachgespräch zum Vorkommen von Acrylamid in Lebensmitteln nach Berlin-Marienfelde.

Zu Beginn wurde der Sachstand dargelegt. Dabei hat man in kurzer Form die Pressemitteilung der schwedischen Lebensmittelbehörde vom 24. April erörtert.

Im Anschluss daran hat man einen vorher bekannt gegebener Fragenkomplex (Anhang) im Zuge einer offenen Diskussion abgearbeitet, so dass jeder Teilnehmer die Möglichkeit hatte, seine Erkenntnisse kund zu tun.

Im ersten Fragenkomplex wurden Analysenmethoden und die Exposition hinterfragt.

Die Hintergrundinformation, die alle interessierte, mit welcher Methode wurden die schwedischen Ergebnisse erzielt, konnte nicht beantwortet werden. Verschiedene Labore haben Anfragen an die Schweden gestartet, bekamen aber alle keine näheren Auskünfte. Im Juni erschien ein Artikel der Schweden zu diesem Thema im The Analyst, da wurden auch Angaben zu der verwendeten Analysenmethode angegeben. Das Problem der Acrylamid-Analytik stellt nicht die abschließende Messung dar, sondern das Clean-up.

Im wässrigen Milieu ist es verhältnismäßig einfach, Acrylamid qualitativ und quantitativ nachzuweisen. V.a. der hohe Stärkeanteil der Produkte, in denen der Nachweis erfolgte, stellt sich als Hemmschuh heraus. Die Anregung eines Teilnehmers, eine enzymatische Reinigung, d.h. der Abbau der Stärke zur Glucose, hatte zu diesem Zeitpunkt noch niemand verfolgt, muss aber sicher einer Prüfung unterzogen werden.

Die schwedischen Forscher arbeiten bei der Reinigung mit SPE-Säulen. Nach Angabe eines Teilnehmers anscheinend mit einer ENV+ Phase und mit graphitierter Kohle. Jedoch soll damit in Schweden nur eine Wiederfindung von 40 - 50% erreicht worden sein, was für quantitative Zwecke alles andere als befriedigend ist.

Am Fraunhofer-IVV wurde auch mit ersten Ergebnissen an einer Analytik gearbeitet. Hier wurde mit Dichlormethan bei hoher Temperatur extrahiert und mit LC-MS gemessen. Wobei hohe Temperaturen bei Acrylamid immer mit Vorsicht zu genießen sind, da es auch schnell zur Polymerisation kommen kann.

Als Konsens der Analytik-Diskussion ergab sich, dass das BgVV einen Workshop zum Problem der Analytik einrichten will und zwischenzeitlich auch schon getan hat. Sobald erste validierte Methoden erarbeitet und im Ringversuch getestet wurden, will das BgVV bei der Erörterung repräsentativer Probenziehungspläne der Überwachungsbehörden zusammen mit dem neu gegründeten BVL mitwirken.

Bisher liegen noch sehr wenig Daten bezüglich Untersuchungen von Acrylamid in Lebensmitteln vor.

Aktuelle Verzehrsmengen fehlen ebenfalls. Eine Datenerhebung ergab:

Brote	104 g/d
Dauerbackwaren	29 g/d
Kartoffelchips	2,7 g/d
Pommes frites	8,8 g/d
sonst. TK-Produkte	3,3 g/d

Diese Aufstellung stammt aus dem Ernährungsbericht 2000. Dabei müssen aber Vielverzehrer noch berücksichtigt werden. Eine neue Verzehrsstudie, wie von Fr. Künast angedacht, wäre wünschenswert und dringend erforderlich. Im Moment gibt es keine genauen und eindeutigen Angaben.

Zu der Frage nach anderen Acrylamid-Quellen kam nur die Zigarette. Hier wird von 1 - 2 µg Acrylamid pro Zigarette ausgegangen.

Acrylamid selbst wird mit einer Menge von etwa 20.000 t/a in BRD (1998) produziert. Die Hauptanwendung liegt im Abwasserbereich als Flockungsmittel. Ca. 99,9 % werden zur Herstellung von Polyacrylamid verwendet.

Es liegen auch keine weiteren Erkenntnisse über die Befunde der schwedischen Studie hinaus über das Vorkommen von Acrylamid in Lebensmitteln vor.

Im zweiten Fragenkomplex wurde die Chemie und Technologie angesprochen.

Ein großes Problem der schwedischen Studie sind die ungenauen Angaben. Es werden z.B. keine genauen Angaben über das untersuchte Lebensmittel gemacht. Es wird z.B. über Brot gesprochen, aber in Deutschland gibt es etwa 200 verschiedene Brotsorten mit etwa 20 verschiedenen Herstellungsverfahren, welche alle unterschiedliche Backzeiten, Temperaturen oder eben auch unterschiedliche Inhaltsstoffe aufweisen. Vielleicht reagieren auch die Ölsaaten auf den Broten, welche Glyceride und Aminosäuren enthalten.

Sehr kritisch sind die Kartoffelprodukte zu betrachten, welche einen relativ hohen Wassergehalt haben und z.T. mehrmals erhitzt werden. Weniger kritisch sind Trockenprodukte, denn die Flüssigkeit stellt das Reaktionsmedium dar.

Es stellen sich aber noch die Fragen:

• Wie läuft die Bildung ab?
• Welche Reaktanten sind beteiligt?
• Welche Konzentrationen der Reaktanten sind nötig?
• Wie muss die Masseverteilung der Reaktanten sein?

Es wurden folgende Überlegungen zur Bildung angestellt:

Acrylamid
Fett C3 aus Glycerin bzw. Acrolein (CH2CHCHO)	CH3COCHO Methylglyoxal aus den Kohlenhydraten	aus einer Peptidkette z.B. Alanin, Dehydroalanin, Serin, Threonin, durch Pyrolyse herauslösen

Dies sind 3 Ansätze, die alle mehr oder weniger berücksichtigt werden müssen. Dabei wurde aber deutlich, dass der Variante mit den Peptiden bzw. Proteinen weniger vertrauen geschenkt wurde. Es werden die Theorien, über das Fett bzw. die Kohlenhydrate zum Erfolg zu gelangen, bevorzugt. Hohe Temperaturen, wasserreiche Produkte und ein schwach saures Milieu werden bei den Überlegungen jedoch zu Grunde gelegt.

Eine Polymerisation im Lebensmittel wird ausgeschlossen, da hier die Konzentration zu gering ist und dadurch die Verteilung zu groß.

Bei der Bildung von Acrylamid geht man von Temperaturen von 140°C bis 160°C aus, ein Optimum wird bei 180°C gesehen. Alles was darüber hinaus geht führt zur Polymerisation. Bei fettreichen Produkten geht man von höheren Temperaturen aus.

So gut wie ausgeschlossen werden kann, dass das Acrylamid aus anderen Quellen vor, während oder nach dem Herstellungsprozess in die Lebensmittel gelangt.

Ein Problem, dass sich heutzutage bei der verwendeten Technologie ergibt, sind die sehr heterogenen Herstellungsverfahren. Bei Kartoffelprodukten gibt es einen Lichtblick, da z.B. keine landestypischen Herstellungsprozesse vorliegen. Maschinen und Apparate werden in alle Welt verkauft und somit wird eine gewisse Konformität geschaffen.

Der Mikrobiologie wird bei der Acrylamid-Bildung keine wesentliche Rolle zugedacht.

Im dritten Fragenkomplex kam die Toxikologie zur Sprache.

Acrylamid wird als ein direkt-toxisches Agens angesehen, d.h. es muss nicht erst durch Metabolisierung aktiviert werden wie z.B. Benzpyren. Es wird auch von einem nicht-linearen Dosis-Wirkungsverlauf gesprochen. D.h. die Toxizität stellt sich erst bei hohen Dosen ein, wobei jedoch kein Wert genannt werden kann. Im Tierversuch bei Ratten lag die Dosis, bei der eine statistisch signifikante Tumorerhöhung zu beobachten war, beim höchsten untersuchten Wert von 2 mg/kg Körpergewicht. Es muss auf jeden Fall von einer kanzerogenen und mutagenen Wirkung ausgegangen werden. Die Affinität, sich an die DNA zu binden, ist jedoch als eher gering einzuschätzen.

Acrylamid hat sehr lange Reaktionszeiten und ist sehr selektiv, obwohl es als eine a-, ß- ungesättigte Carbonylverbindung ein sehr "heißes" Teilchen darstellt.

0,5 mg/kg/d wird als eine Art "Schwellenwert" angesehen, ab der statistisch, signifikante Veränderungen zu verzeichnen sind.

Es erfolgt auch eine Metabolisierung zu Glycidamid, welches ein alkylierendes Agens darstellt. Diese Reaktion darf nicht vernachlässigt werden. Diese Metabolisierung erfolgt aber mittels Enzyme, d.h. es kommt zu einer Sättigung, wodurch prozentual zur Verabreichung weniger Metabolit entsteht. Bisher können aber nur qualitative Aussagen getroffen werden, genaue Zahlen wurden noch nicht ermittelt.

Es sind auch endokrine Organe betroffen, wie z.B. die Schilddrüse. Auch dies stellt einen interessanten Ansatzpunkt dar.

Neurotoxische Effekte konnten nicht ausgemacht werden, es hat damit auch keine Auswirkungen auf Nachkommen. Es liegt etwa der Faktor 100 - 500 zwischen den gefundenen Ergebnissen der schwedischen Studie und dem Schwellenwert zur Neurotoxizität. Auch bei "worst case" ist keine akute Toxizität voraussagbar.

Mathematischen Modelle, wie in der schwedischen Veröffentlichung herangezogen, können nicht verwendet werden. Zum einen hat man keine genauen Erkenntnisse, zum anderen liegt die Streubreite so weit auseinander, dass es unsinnig ist, einen einzelnen Wert aufzugreifen. Man muss erst den Mechanismus der Wirkung genauer erforschen, bevor man Extrapolationen ansetzen kann. Es handelt sich bei all den angenommenen Varianten bisher nur um Spekulationen.

Zusammenfassung

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