Moonshot _ 27

Acrylamid reduzieren

Um Lebensmittel appetitlicher, bekömmlicher und mikrobiologisch sicherer zu machen backt, kocht und röstet sie der Mensch seit tausenden von Jahren bei hohen Temperaturen. Heute weiß man, dass bei diesen Arten der Zubereitung durch die so genannte Maillard-Reaktion verschiedene toxische Substanzen entstehen, wie z. B. heterozyklische Amine und Acrylamid.

In diesem Zusammenhang hat ein Richterspruch im US-Staat Kalifornien jetzt für Aufsehen gesorgt: Obwohl in den USA bislang keine Acrylamid-Höchstwerte vorgeschrieben sind, sollen große Kaffee-Anbieter, wie Starbucks, McDonalds und Dunkin’ Donuts, ihre Kunden in Kalifornien zukünftig vor einer möglichen Krebsgefahr durch Kaffee warnen und einen entsprechenden Hinweis auf ihren Bechern anbringen. Schuld daran ist das Acrylamid, das beim Rösten der Kaffeebohnen entsteht.

In Sachen Acrylamid-Einschränkung ist die EU schon wesentlich weiter: Seit dem 11. April 2018 ist hier bereits die Acrylamid-Verordnung in Kraft, die für verschiedene Lebensmittel einen zulässigen Höchstwert angibt – unter anderem auch für Backwaren. Obwohl Wissenschaftler anzweifeln, dass von Acrylamid in der Nahrung tatsächlich eine Gefahr ausgeht, muss sich die Lebensmittelindustrie natürlich nach den gesetzlichen Vorgaben richten und die Acrylamid-Belastung reduzieren.

„Mit Acrylamid dichte ich die Fugen in meinem Badezimmer ab.“

Zitat aus einer Verbraucherbefragung des Bundesinstituts für Risikobewertung (BfR) zum Thema Acrylamid

Der Giftstoff des Jahres[1]

Im Spätsommer 1997 wurden die Schlagzeilen in der schwedischen Medienlandschaft wochenlang von einem Rätsel beherrscht. Während des Baus eines Eisenbahn-Tunnels im Südwesten des Landes häuften sich merkwürdige Vorfälle in der Umgebung: In einer Aquakultur in der Nähe der Baustelle verendeten plötzlich die Fische, auf benachbarten Weiden begannen die Kühe zu torkeln und wenig später zeigten auch die Tunnelarbeiter neurologische Störungen.

Die Lösung: Da es beim Bau des Tunnels zu Wassereinbrüchen gekommen war, mussten die Wände künstlich abgedichtet werden. Als Abdicht-Material wurde ein Kunststoff eingesetzt, dessen Einzelbausteine – die Monomere – nach dem Einspritzen in die Wand polymerisieren, sich also verketten und verfestigen sollten. Aber der Stoff polymerisierte nicht, und die Monomere wurden in die Umwelt freigesetzt. Einer der Einzelbausteine war Acrylamid. Man fand es sogar im Grundwasser.

Hätte es diesen Arbeitsunfall nicht gegeben – die Umweltchemikerin Prof. Dr. Margareta Törnqvist von der Universität Stockholm wäre wohl nie dem „Giftstoff des Jahres 2002“ auf die Spur gekommen, der es weltweit auf die Titelseiten jeder Zeitung brachte. Denn knapp fünf Jahre nach dem verunglückten Tunnelbau hatten Törnqvist und andere schwedische Forscher das Krebsgift Acrylamid auch in Lebensmitteln gefunden. Vor allem in Kartoffelchips, Pommes Frites und Knäckebrot.

 

Die Jagd nach dem Acrylamid

Auf die richtige Fährte waren die schwedischen Forscher durch die Untersuchung der am Tunnelunglück beteiligten Arbeiter gelangt. Eine Analyse ihres Blutfarbstoffs sollte zeigen, wie stark die Männer dem Acrylamid ausgesetzt waren. Zum Vergleich wurde auch eine Kontrollgruppe untersucht, deren Teilnehmer nie mit technischem Acrylamid in Kontakt gekommen waren. Dennoch wurden auch bei ihnen entsprechende Spuren im Blut nachgewiesen – und zwar in so hohen Konzentrationen, dass sie dem Stoff ein Leben lang ausgesetzt gewesen sein mussten. Die Frage war: Woher kam dieses Acrylamid?

Es begann eine jahrelange Jagd der Forscher nach dem Ursprung. Der erste Hinweis: Bei einer Untersuchung von Wildtieren wurden keine Hinweise auf einen Kontakt mit Acrylamid gefunden. Die Theorie der Wissenschaftler: Anders als der Mensch frittieren, grillen oder braten Wildtiere ihr Futter nicht. Könnte des Rätsels Lösung also im Erhitzen von Lebensmitteln liegen? Was diesen Verdacht untermauerte: Acrylamid entsteht auch bei der Verbrennung von Tabak – also bei einem Erhitzungsprozess. Versuche an Ratten, die teils normales und teils frittiertes Futter erhielten, brachten schließlich den Durchbruch.

 

Neue Strategien gesucht

Nach diesem ersten Erfolg nahm Törnqvists Arbeitsgruppe hoch erhitzte Lebensmittel genauer unter die Lupe. Während sie in Hamburgern lediglich geringe Spuren von Acrylamid nachweisen konnten, waren die Konzentrationen in Bratkartoffeln und anderen pflanzlichen Lebensmitteln deutlich höher. Der gemeinsame Nenner: Die enthaltenen Eiweiße und Zucker reagieren bei hohen Temperaturen miteinander und es entsteht Acrylamid. Durch seine Entdeckung hat das schwedische Forscherteam die wissenschaftliche Fachwelt mit einem neuen Ernährungs-Risiko konfrontiert. Weltweit setzten sich Forscher mit diesem neuem Gesundheitsrisiko auseinander. Was kann und was muss man tun, um die gesundheitlichen Gefahren für die Bevölkerung zu reduzieren?

 

Überall Acrylamid

„Kuchen einfach roh genießen“ titelte SPIEGEL ONLINE in einer Glosse, weil beim Backvorgang krebserregendes Acrylamid entsteht. Wenn das so einfach wäre. Wir backen und frittieren ja gerade, weil die braune Kruste und das typische Röstaroma den kulinarischen Wert von Brot und Pommes frites enorm erhöhen. Rein chemisch gesehen reagiert dabei die in Getreide und Kartoffeln enthaltene Aminosäure Asparagin mit Zucker und bildet Acrylamid. Insbesondere Kartoffelchips, Pommes frites, Kaffee und süßes Gebäck sind für ihren hohen Gehalt des Giftstoffs berüchtigt. Auch in Keksen, Lebkuchen und Knäckebrot steckt verhältnismäßig viel davon – während Acrylamid in handelsüblichem Brot eigentlich nur in der Kruste vorhanden ist.

 

Der Hebel Asparagin

Reduziert man beim Backen die Temperatur, verringert man zwar die Acrylamid-Belastung im Endprodukt – aber leider auch dessen Qualität. Also setzt die Wissenschaft bei einem früheren Verarbeitungsschritt an: Man hatte bereits nachgewiesen, dass Lebensmittel mit einem geringen Anteil der Aminosäure Asparagin nach dem Erhitzen nur wenig Acrylamid enthalten. Deshalb untersuchten die Forscher, wie man den Asparagin-Gehalt in Getreide bzw. Mehl reduzieren kann. Prof. Dr. Friedrich Longin und Kollegen von der Universität Stuttgart Hohenheim haben zu diesem Zweck 150 moderne Brotweizensorten sowie 15 Sorten der alten Weizenarten Dinkel, Emmer und Einkorn unter vergleichbaren Bedingungen angebaut. Deren Körner verarbeiteten sie anschließend zu Vollkornmehl und bestimmten darin den Asparagin-Gehalt.

 

Der Einfluss der Weizensorte  

Bei der Analyse wurden überraschend große Unterschiede zwischen den Brotweizensorten festgestellt. Die Asparagin-Gehalte schwankten zwischen 140 bis 450 Milligramm pro Kilogramm Weizen-Vollkornmehl. Die Sortenwerte bei Emmer und Dinkel bewegten sich in einem ähnlichen Bereich. Auch beim Einkorn stellte das Team von Prof. Longin große Differenzen fest. Hier lagen die Werte allerdings zwischen 550 und 840 Milligramm pro Kilogramm Mehl und damit deutlich höher. Das bedeutet: Allein durch die Wahl der richtigen Weizensorte kann der Asparagin-Gehalt bereits zu Beginn der Wertschöpfungskette deutlich reduziert werden.

 

Das Mehl-Dilemma

Neben der Weizensorte ist noch ein weiterer Faktor entscheidend für die spätere Acrylamid-Konzentration im Gebäck: die verwendete Mehltype. Es macht einen deutlichen Unterschied, ob das Getreide zu Vollkornmehl, zu dunklerem Brotmehl der Type 1050 oder zu feinem Auszugsmehl der Type 550 oder 405 verarbeitet wird. Während Vollkornmehl ähnlich viel Asparagin enthält wie Mehl der Type 1050, ist im feinen Auszugsmehl der Type 550 nur noch ein minimaler Bruchteil vorhanden.

In dunkleren Mehlen findet sich also besonders viel Asparagin und in deren Endprodukten entsprechend mehr Acrylamid. Das stellt den Verbraucher vor eine Wahl, bei der er nur verlieren kann: Entweder er kauft das eigentlich „ungesunde“ helle Mehl und daraus hergestellte Weißmehl-Backwaren mit geringem Acrylamid-Gehalt oder er kauft die „gesunden“ dunkleren Mehltypen und die daraus hergestellten Vollkorn-Backwaren mit hohem Acrylamid-Gehalt. Gibt es einen Ausweg aus diesem Mehl-Dilemma?

 

Strategien der Vollkornbäcker

In der Vollkornbäckerei kann man unterschiedliche Strategien einsetzen, um das Acrylamid im Endprodukt deutlich zu reduzieren. Dazu gehört z. B., dass man lang anhaltende hohe Hitze beim Backen vermeidet. Eine weitere Möglichkeit ist es, den Brotteig länger gehen zu lassen. Dann konsumiert die Hefe das Asparagin und das Acrylamid-Potential sinkt. Darüber hinaus haben Studien gezeigt, dass die Acrylamid-Belastung verringert werden kann, wenn man Getreidefelder mit Schwefeldünger versorgt.

 

Warnung vor einer Acrylamid-Hysterie

Nicht alle Wissenschaftler sind davon überzeugt, dass Acrylamid ein gesundheitliches Risiko ist. Acrylamid ist nachweislich mutagen, kann also das Erbgut verändern. Dieser Beleg wurde bisher allerdings nur an Mäusen erbracht. Bei den entsprechenden Untersuchungen erhielten die Nager zwischen 300 und 10.000 Mikrogramm pro Kilogramm Körpergewicht Acrylamid pro Tag. Derart hohe Dosen nehmen Menschen in der Regel nicht auf. Zum Vergleich: Die Acrylamid-Belastung durch Lebensmittel wird durchschnittlich mit 0,3 Mikrogramm pro Kilogramm Körpergewicht veranschlagt. Lebensmittelchemiker Dr. Udo Pollmer warnt deshalb vor einer Hysterie:

 „Die EU begründet ihr Treiben mit dem Hinweis, Acrylamid sei krebserzeugend. Stimmt – im Tierversuch. Doch beim Menschen liegt die Sache anders. In vielen Studien wurde die Krebshäufigkeit mit dem Acrylamid im Essen in Beziehung gesetzt, doch so gut wie nie wurde die erwartete Steigerung der Krebsrate beobachtet. Im Gegenteil: Mit steigender Acrylamidzufuhr nahm der Darmkrebs sogar ab. Nicht weil Acrylamid vor Krebs schützt, sondern weil die dunklen Röststoffe Tumorzellen abtöten. So das Ergebnis einer Studie der Uni Kaiserslautern.
Wir Menschen nutzen das Feuer zur Zubereitung unserer Nahrung vermutlich seit einer Million Jahren. Wer die neugebildeten Stoffe nicht vertragen hat, wurde bereits in den ersten 10.000 Jahren der menschlichen Evolution herausgemendelt. Ganz im Gegensatz zu Nagetieren. Die zündeln eher selten und reagieren deshalb empfindlich.“

In den Augen von Dr. Pollmer ist die aktuelle Diskussion um die Gefährlichkeit von Acrylamid „eine unvorteilhafte Mischung aus Inkompetenz, Wichtigtuerei und Zeitgeist“ (Natürlich, 12/2016). Aber ganz unabhängig von dieser Sichtweise begrenzt die neue EU-Acrylamid-Verordnung nun mal den Acrylamid-Gehalt in Lebensmitteln. Also sind Maßnahmen gefordert, um die entsprechenden Schwellenwerte nicht zu überschreiten.

 

Nicht gekonnte Verdrängung

Aus Industrie- und Verbrauchersicht sind Kenntnisstand und Informationslage zur Wirkung von Acrylamid unbefriedigend. Bei der exakten Einordnung und Begrenzung des Acrylamid-Risikos steht die Wissenschaft noch ganz am Anfang. Diese Situation sorgt für eine aufgeregte Unsicherheit, die eine seriöse und konstruktive Bearbeitung dieses Themas eher behindert. Eine vom Bundesinstitut für Risikoforschung (BfR) in Auftrag gegebene Verbraucherstudie kommt zum Ergebnis, dass das Thema Acrylamid nicht zur Ruhe kommen kann. Dazu die Autoren: „Psychologisch betrachtet verbleibt die Auseinandersetzung (des Verbrauchers) mit Acrylamid im Status ‚nicht gekonnter Verdrängung’“[2]. Allerdings setzt der Vorwurf einer misslungenen Verdrängung voraus, dass sich zumindest die Wissenschaftler ein abschließendes Bild von der Substanz Acrylamid gebildet haben – und das ist offensichtlich noch nicht der Fall.

 

Gefährlich lecker

Kann es sein, dass wir am Ende das Opfer einer psychologischen Selbsttäuschung sind? Die gedankliche Auseinandersetzung mit Acrylamid konfrontiert uns mit der Tatsache, dass dieser Stoff ausgerechnet in den besonders beliebten Lebensmitteln enthalten ist: Pommes frites, Bratkartoffeln, Kartoffel-Chips, Kaffee. Darüber hinaus entsteht Acrylamid auch noch bei der Zubereitung. Wir sind also selber Schuld und produzieren das vermeintlich lebensgefährliche Gift am eigenen Herd. Viel leichter wäre es, wenn man der „bösen“ Industrie diese Problematik in die Schuhe schieben könnte.

In der öffentlichen Wahrnehmung erscheint Acrylamid als eine versteckte, aber allgegenwärtige Gefahr, der man sich nicht entziehen kann. In dieser angstgeprägten Atmosphäre wird es quasi unmöglich, diesen Stoff nüchtern und objektiv als ein kalkulierbares Risiko zu begreifen. Gut gemeinte Faustregeln der Verbraucherzentralen, wie zum Beispiel „Vergolden statt Verkohlen“, wirken dabei wie ein hilfloser Versuch, die Gefahren von Acrylamid greifbar zu machen.

 

Können wir der Wissenschaft noch trauen?

Wir kommen nicht umhin, eine nüchterne Aufnahme der wissenschaftlichen Fakten zum gesundheitlichen Risiko von Acrylamid zu machen. Irrtümer sind ein wesentlicher Bestandteil des wissenschaftlichen Fortschritts. Forschung ist kein geradliniger Marsch zur Wahrheit, sondern entspricht einem Zickzacklauf, der Versuch und Irrtum einschließt. Wirklich innovative Ideen benötigen den Willen, auch Risiken auf sich zu nehmen und die Tatsache zu akzeptieren, dass Fehler das Tor zum Fortschritt aufstoßen können. Das Ergebnis dieses wissenschaftlichen Exkurses sollte über die Priorität der unternehmerischen und gesellschaftlichen Maßnahmen entscheiden. Bestätigt sich die Gefährlichkeit des Acrylamids, sollten wir alle erdenklichen Maßnahmen ergreifen, die eine weitere Reduktion des Acrylamid-Gehaltes in Lebensmitteln ermöglichen.

 

 

[1] Volker Mrasek, Vom Unglückstunnel zum Knäckebrot, https://www.deutschlandfunk.de/vom-unglueckstunnel-zum-knaeckebrot.676.de.html?dram:article_id=20180

[2] Astrid Epp et al., Acrylamid in Lebensmitteln – Ändert Risikokommunikation das Verbraucherverhalten?, 2007

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