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Name Acrylamid, 2-Propenamid, Acrylsäureamid Beschreibung Acrylamid
wurde erstmals vor gut 50 Jahren synthetisiert. Verwendet wird es fast ausschließlich
als Polymer: im Polyacrylamid sind zahlreiche Acrylamid-Moleküle vernetzt.
Manche Polyacrylamid-Produkte können noch Spuren des Acrylamid-Monomers
enthalten. Bei
Zimmertemperatur liegt Acrylamid als weißlich durchscheinendes Kristallpulver
vor. Acrylamid ist gut wasserlöslich. Vorkommen/Verwendung In
der Bundesrepublik werden etwa 20.000 Tonnen Acrylamid pro Jahr produziert, die
fast ausschließlich zur Herstellung von Polyacrylamid dienen. Die folgende
Aufstellung gibt einen Überblick über wichtige Anwendungsgebiete und die damit
verbundenen maximalen Belastungen mit dem Acrylamid-Monomer. ·
In der
Trinkwasser- und Abwasseraufbereitung wird Polyacrylamid als Flockungsmittel
verwendet. Unter ungünstigsten Umständen werden über das Trinkwasser maximal
ca. 0,25 Mikrogramm Acrylamid pro Tag aufgenommen. ·
Polyacrylamid
kommt ferner als Verpackungsmaterial und Bindemittel für Papier und Pappe zum
Einsatz. Das fertige Produkt enthält maximal 15 Mikrogramm Acrylamid pro
Kilogramm. ·
Manche
kosmetische Mittel enthalten bis zu 2% Polyacrylamid, sie gelten als wichtigste
Belastungsquelle für den Menschen. Sofern die Mittel nach Gebrauch abgespült
werden, liegt die Acrylamid-Belastung bei etwa 2 Mikrogramm
pro Tag; sofern sie auf der Haut verbleiben, liegt sie bei 65
Mikrogramm pro Tag (Durchschnittswerte). ·
Der Rauch
einer Zigarette enthält ca. 1 bis 2 Mikrogramm Acrylamid. ·
Die
Verwendung von Polyacrylamid als Dispersionsmittel in Farben und Pigmenten hat
praktisch keine Acrylamid-Zufuhr für den Menschen zur Folge. ·
Am
Arbeitsplatz können messbare Belastungen bei der Kunststoffherstellung und bei
der Verwendung von Dichtmassen und Dichtmörteln (Gesteinsverfestigung,
Wassersperren) auf Polyacrylamid-Basis vorkommen. ·
Im Labor
wird Polyacrylamid in einer Reihe moderner Untersuchungsverfahren (Immunologie,
Proteinchemie, Nukleinsäureanalytik/genetischer Fingerabdruck usw.) eingesetzt. Seit
Frühjahr 2002 weiß man von der Acrylamid-Belastung bestimmter Lebensmittel,
insbesondere solcher auf Getreide- und Kartoffelbasis. Ausgangspunkt für die
vorangegangenen Untersuchungen war die bekannte Tatsache, dass sich Acrylamid an
den roten Blutfarbstoff (Hämoglobin) bindet. Die hierbei entstehende Verbindung
(ein so genanntes Hämoglobin-Addukt) kann seit 1993 zur Überwachung beruflich
exponierter Personen eingesetzt werden. Dieselbe Verbindung fand sich allerdings
auch bei Personen ohne bekannten Acrylamid-Kontakt. Daraufhin wurde die
Vermutung geäußert, dass hierfür der Verzehr bestimmter Lebensmittel
verantwortlich sei. Die
schwedische Untersuchung vom April 2002 zum Acrylamidgehalt in Lebensmitteln hat
dann bestätigt, dass nennenswerte Acrylamid-Mengen in stärkehaltigen
gebratenen, gebackenen oder fritierten Lebensmitteln vorkommen. Deutlich bis
hoch belastet waren Kartoffelchips und Pommes frites, Kekse, Kräcker, Knäckebrot
und Frühstückscerealien. Fleisch, Fisch und Gemüse in gebratener Form waren
wenig belastet. In gekochten und rohen Lebensmitteln wurde kein Acrylamid
gefunden. Die
folgende Aufstellung gibt einen Überblick über die gefundenen Werte (Stand:
Oktober 2002, Quelle: Gesundheitsamt Nürnberg). Backwaren ( Brot, Kleingebäck): 30 – 120 µg / kg Biskuitwaren: 10 – 19 µg / kg Butterkekse: 163 – 1090 µg / kg Zwieback: unter 100 µg / kg Knäckebrot: 30 – 2055 µg / kg Frühstückscerealien: 30 – 370 µg / kg, in Europa bis zu 2300
µg / kg Kartoffelchips: bis zu 3680 µg / kg Erdnussflips, Tortillachips: 30 – 184 µg / kg Spekulatius. 188 - 800 µg / kg Popcorn: 416 µg / kg Pommes frites: bis zu 3920 µg / kg Röstzwiebeln: 262 µg / kg Zwischen Produkten verschiedener Hersteller und auch zwischen
Produktchargen bestehen große Unterschiede, was sich in der erheblichen
Schwankungsbreite der Analysewerte äußert. Wie gelangt Acrylamid in diese Lebensmittel? Acrylamid bildet sich bei der trockenen Erhitzung stärkehaltiger
Lebensmittel ab einer Temperatur von 120o C, das Temperaturoptimum
liegt bei 180o C. Der genaue Reaktionsweg ist noch nicht geklärt, es
wird jedoch vermutet, dass es zu einer Reaktion zwischen Zuckern und Aminosäuren
(insbesondere Asparagin) kommt. Das bestätigen neueste Forschungsergebnisse aus
Großbritannien und der Schweiz. Diese so genannte Maillard-Reaktion ist auch für
die Bildung von Bräunungs- und Geschmacksstoffen verantwortlich. Da die in der Übersicht genannten Lebensmittel teilweise seit
vielen Jahrhunderten zubereitet werden, handelt es sich bei der
Acrylamid-Belastung um ein lange bestehendes Problem, das erst mit Mitteln der
modernen Analytik aufgedeckt wurde. Die nun vorliegenden Kenntnisse über den
wahrscheinlichen Entstehungsweg des Acrylamids versetzen Lebensmittelhersteller
und Verbraucher gleichermaßen in die Lage, Maßnahmen zu treffen, die
Acrylamid-Bildung weitgehend zu verhindern. (S. Abschnitt Vorbeugung/Sanierung). Gesundheitsrisiken Acrylamid
ist gut wasserlöslich, wird gut resorbiert und im Körper schnell und gleichmäßig
verteilt. Im Stoffwechsel entsteht durch eine so genannte Epoxidierung
Glycidamid. Glycidamid kann als direkt alkylierender Stoff das Erbgut verändern.
Acrylamid wird rasch - im Verlauf
weniger Stunden - ausgeschieden. Ein Übertritt in die Frauenmilch und auf den Föten
gilt als wahrscheinlich. Neurotoxizität In
hohen Dosen wirkt Acrylamid neurotoxisch (nervenschädigend). Die Dosis
ohne schädliche Auswirkungen (NOAEL, no observed adverse effect level)
im Tierversuch liegt hierfür bei 0,5 mg/kg Körpergewicht und Tag. Fruchtbarkeit Im
Tierversuch konnte auch eine Beeinträchtigung der Fruchtbarkeit festgestellt
werden, der NOAEL für diese Wirkung liegt bei 2 mg/kg Körpergewicht und Tag. Erbgutverändernde
und krebserzeugende Wirkungen Acrylamid
wird als genotoxisch und mutagen (erbgutverändernd) angesehen, dies gilt sowohl
für Körper- als auch für Keimzellen. Acrylamid ist in Bezug auf seine
krebserzeugende Wirkung in die Kategorie 2 eingestuft worden. Zu dieser
Kategorie gehören Stoffe, bei denen Ergebnisse aus Tierversuchen dafür
sprechen, dass sie einen nennenswerten Beitrag zum Krebsrisiko beim Menschen
leisten. Acrylamid
ist im Gegensatz zu anderen chemischen Kanzerogenen auch ohne vorangegangene
Aktivierung im Stoffwechsel krebserzeugend. Daten
aus der ersten tierexperimentellen Studie von 1986 sprechen für eine ausgeprägte
Nichtlinearität in der Dosis-Wirkungs-Beziehung. Hierbei wurden nur bei der höchsten
getesteten Dosis signifikant erhöhte Tumorzahlen beobachtet. Acrylamid
beeinflusst mit hoher Selektivität Proteine, die an der Zellteilung beteiligt
sind. Diese Wirkung spielt möglicherweise gleichfalls - neben einer Schädigung
des Erbguts - eine Rolle im Krebsgeschehen. Belastung
des Verbrauchers Es
wird geschätzt, dass die durchschnittliche lebensmittelbedingte Belastung des
Verbrauchers mit Acrylamid bei etwa 0,3 bis 0,8 Mikrogramm pro Kilogramm Körpergewicht
und Tag liegt. Damit wird der NOAEL-Wert für die Neurotoxizität als
empfindlichstem Parameter um den Faktor 1.000 unterschritten Allerdings kann
sich bei Kindern und Jugendlichen mit hohem Verzehr an bestimmten
Kartoffelprodukten dieser Abstand auf den Faktor 10 verringern.
Schätzungen
des zusätzlichen (acrylamidbedingten) Krebsrisikos sind mit großen
Unsicherheiten behaftet: Berechnungen der WHO, der amerikanischen EPA sowie
skandinavischer und schweizer Fachleute unterscheiden sich um mehr als einen
Faktor 100. Ursache hierfür sind Unsicherheiten in den Berechnungsmodellen und
letztlich im vermuteten Mechanismus der Kanzerogenese. Die
nachfolgenden Schätzungen zum Lebenszeit-Krebsrisiko beruhen auf der Annahme,
dass lebenslang täglich 1 Mikrogramm Acrylamid pro Kilogramm Körpergewicht
verzehrt wird. Institution/Autor
Krebsfälle pro 1 Million Einwohner US EPA
4.500 WHO
700 Granath und Mit. 1999 10.000 Sanner und Mit. 2001
5.000 Schlatter 2002 50
- 100 Bewertung Die
akute Toxizität ist bei den Mengen, mit denen wir es in Deutschland zu tun
haben, unbedeutend. Abschätzungen zu Auswirkungen des Acryamid-Gehaltes einiger
Lebensmittel auf das Krebsgeschehen
in der Bevölkerung sind derzeit nicht möglich. Der jetzige Erkenntnisstand
begründet ein Minimierungsgebot und gesetzlichen Regelungsbedarf. Analytik Die
Bestimmung von Acrylamid in Lebensmitteln erfolgt in hierfür spezialisierten
Laboratorien. Biomonitoring Acrylamid
und insbesondere sein Stoffwechselprodukt Glycidamid binden sich an Hämoglobin,
genauer gesagt an Valin als endständiger Aminosäure einer Hämoglobinkette.
Als Maß für eine vorangegangene Acrylamid-Belastung gilt die Menge an dem
gebildeten Addukt (N-2-carbamoylethylvalin) bezogen auf Hämoglobin. Ob mit
dieser relativ neuen Analytik lebensmittelbedingte Belastungen erfasst werden können,
ist noch offen. Grenzwerte/Richtwerte/Vorsorgewerte Der
Grenzwert für Acrylamid in der neuen Trinkwasserverordnung liegt bei 0,1
Mikrogramm pro Liter. Der
Acrylamid-Gehalt in Lebensmitteln ist derzeit nicht gesetzlich geregelt. Aus
Lebensmittelverpackungen dürfen nicht mehr als 10 Mikrogramm Acrylamid pro
Kilogramm Lebensmittel übergehen. Vorbeugung/Sanierung ·
Lebensmittel
auf Getreide- und Kartoffelbasis (Pommes frites, Chips, Bratkartoffeln,
Reibekuchen usw.) sollten bei nicht zu hohen Temperaturen zubereitet werden
(goldgelbe statt dunkelbrauner Färbung!). Sie sollten in Maßen verzehrt
werden. ·
Ausgewogene
und abwechslungsreiche Ernährung mit hohem Obst- und Gemüseanteil. ·
Bevorzugung
gekochter, gedünsteter oder geschmorter Lebensmittel vor gebratenen, fritierten
oder gegrillten Nahrungsmitteln. Auch das Garen in der Mikrowelle ist zu
empfehlen. ·
Ernährungsfachleute
empfehlen, zur Zubereitung von Pommes
frites Kartoffeln zu verwenden, die möglichst kurz bei Temperaturen über 8o
C gelagert wurden oder die möglichst groß geschnittenen Pommes frites
vorher zu blanchieren. |