Baden-Württemberg

Die Untersuchungsämter für Lebensmittelüberwachung und Tiergesundheit

Schwermetalle und andere Elemente - Bilanz 2020-2022

Lisa Geißendörfer, Sophia Westhäuser und Kerstin Schöberl, CVUA Karlsruhe für die Elementanalytik-Sachverständigen der CVUAs Stuttgart, Freiburg, Sigmaringen und Karlsruhe.

 

Die vier Untersuchungsämter in Baden-Württemberg haben zwischen 2020 und 2022 bei rund 15.900 Proben mehr als 140.000 Elementbestimmungen durchgeführt. Trotz der Corona-Pandemie zeigten sich keine Auswirkungen auf die Zahl der untersuchten Proben mit Elementparametern. Damit konnten wir hier unseren Auftrag für den Verbraucherschutz erfüllen. Wir ziehen aus der Übersicht der Untersuchungsergebnisse der Jahre 2020, 2021 und 2022 insgesamt eine positive Bilanz.

Das Foto zeigt Messlösungen für die Eisenbestimmung in Messkolben und Probengefäßen auf einer Laborbank.

Abb.1: Vom Eingang der Lebensmittelprobe bis zur fertigen Lösung sind je nach Probenmatrix verschiedene Aufarbeitungsschritte nötig.

 

In einer breiten Palette von Lebensmitteln, Trinkwasser, Kosmetika, Bedarfsgegenständen und Arzneimitteln werden in den Chemischen und Veterinäruntersuchungsämtern (CVUA) Baden-Württembergs chemische Elemente risikoorientiert mittels modernster Analysetechniken untersucht. Die zusammengefasste Übersicht der Ergebnisse aller Elementuntersuchungen von 2020 bis 2022 zeigt, dass die weitaus größte Zahl der untersuchten Proben als unauffällig eingestuft werden konnte. Nur vereinzelt waren Proben als nicht verkehrsfähig oder sogar gesundheitsschädlich zu beurteilen. Aus Sicht des Verbraucherschutzes positiv zu bewerten ist außerdem, dass trotz der immensen Einschränkungen auf Grund der pandemischen Lage durch Covid-19 in den Jahren 2020 und 2021 keine Einbrüche in den Zahlen untersuchter Proben für die Elementbestimmungen zu verzeichnen waren.

Zumeist sind den Verbraucherinnen und Verbrauchern chemische Elemente aus dem schulischen Chemieunterricht durch das Periodensystem bekannt oder sie assoziieren sie mit dem Sammelbegriff „Schwermetalle“. Jedoch ist für die Lebensmittelüberwachung die Untersuchung von weitaus mehr Elementen als den typischen Schwermetallen wie z. B. Blei oder Quecksilber von großer Wichtigkeit. Ein Grund hierfür ist, dass beispielsweise diverse Elemente, darunter auch für den menschlichen Organismus essentielle Elemente wie Iod, je nach Gehalt auch toxisch wirken können. Darüber hinaus werden, je nach Anforderung an die Produkte und deren Zusammensetzung, deren Kennzeichnung und rechtlichen Vorgaben, bestimmte chemische Elemente genauer unter die Lupe genommen.

 

Rechtliche Situation

Die rechtlichen Vorgaben für die Bewertung von Elementgehalten sind so vielfältig wie die Proben, die den Laboren zur Untersuchung vorgelegt werden. Die typischen Schwermetalle Blei, Cadmium und Quecksilber sind toxisch und gelangen auf verschiedenen Eintragspfaden in die Umwelt und infolge dessen beispielsweise über Futtermittel oder Böden in die Lebensmittel. Hier regelt die EU-Kontaminanten-Höchstgehalteverordnung (VO (EG) Nr. 1881/2006) die in der Europäischen Union für Lebensmittel zulässigen Höchstgehalte unter anderem für diese drei Elemente. Daneben bestehen weitere Regelungen für andere Elemente und bestimmte Lebensmittel, wie Mineral- und Tafelwasser, Zusatzstoffe oder auch für Bedarfsgegenstände.

 

Die Elementanalytik ist in allen vier CVUAs Baden-Württembergs als Fachbereich vertreten. Durch die verschiedenen Aufgabenbereiche der Häuser in Bezug auf die zu analysierenden Lebensmittel, Arzneimittel, Kosmetika und Bedarfsgegenstände unterscheiden sich die Aufgaben und Anforderungen der Elementanalytik der einzelnen CVUAs. Spezielle Aufarbeitungen und Probenvorbereitungen sowie Expertise der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter zu unterschiedlichen Matrices sind für die Elementanalytik erforderlich. Ebenfalls werden für die Analysen verschiedene Geräte und Techniken in Abhängigkeit von der analytischen Fragestellung verwendet. So kommen als Beispiel für die Analyse der Elemente in Kosmetika teilweise andere Methoden zum Einsatz als für die Analyse in Lebensmitteln. Insgesamt ist von der Elementspurenanalytik in mg/kg bis zum Elementgehalt im g/kg-Bereich vieles möglich.

Proben und Untersuchungszahlen kompakt

Alle vier CVUAs in Baden-Württemberg untersuchten die Gehalte verschiedenster toxischer Elemente sowie die Gehalte an Spurenelementen und an Mineralstoffen in den unterschiedlichsten Produktgruppen. Das Analysenspektrum umfasste dabei in den Jahren 2020 und 2021 33 und im Jahr 2022 35 chemische Elemente und besondere Elementverbindungen (sog. Spezies, wie beispielsweise anorganisches Arsen oder Chromat). Im Jahr 2020 wurden bei rund 5.100 Proben rund 40.800 Elementbestimmungen durchgeführt, wobei bei insgesamt 9 Proben Höchstgehalte für die Elemente Blei, Cadmium, Quecksilber und Kupfer gesichert überschritten wurden.

 

Im darauffolgenden Jahr 2021 wurden 5.500 Proben untersucht und 46.600 Elementbestimmungen realisiert. Bei 12 Proben lagen Höchstgehaltsüberschreitungen vor. Die Zahl der so zu beanstandenden Proben stieg im Jahr 2022 auf 20 bei rund 5.300 Proben und 52.800 durchgeführten Elementbestimmungen (s. Abbildung 2).

 

Abb.2: Darstellung der Proben und Untersuchungszahlen sowie die Elementbestimmungen in den Jahren 2020, 2021 und 2022 in den vier Chemischen- und Veterinäruntersuchungsämtern Baden-Württemberg (Karlsruhe, Sigmaringen, Freiburg und Stuttgart).

 

Spezielle Untersuchungsergebnisse aus den Jahren 2020, 2021 und 2022

Die langjährige Erfahrung, dass nur wenige Proben mit gesicherten Überschreitungen von Höchstgehalten für z. T. toxische Elemente aufgefallen sind, hat sich durch die Untersuchungen der vergangenen drei Jahre erneut bestätigt. Allerdings verdoppelte sich die Zahl der so beanstandeten Proben im Laufe der drei Jahre von neun auf zwanzig. Einige auffällige Proben und auch risikoorientierte Produktgruppenauswahlen sowie Untersuchungsschwerpunkte aus den letzten drei Jahren werden im Folgenden zusammenfassend dargestellt.

 

Tierische Produkte

Unter anderem wurden im Jahr 2020 sieben Proben, 2021 zwei Proben und 2022 15 Proben von Leber bzw. Niere tierischer Herkunft auf Grund von Höchstgehaltsüberschreitungen von Elementen als nicht verkehrsfähig beurteilt. Bei 19 dieser Proben waren in den Lebern von Rindern, Kälbern, Lämmern und Schafen die Kupfergehalte erhöht. Kupfer ist als essentielles Spurenelement in Futtermitteln als Zusatzstoff erlaubt und notwendig. Gleichzeitig sind Kupferverbindungen als Pflanzenschutzmittel (sogenannte Fungizide) gegen Krankheiten durch Schadpilze zugelassen. Rückstände in pflanzlichen und tierischen Lebensmitteln sind daher EU-weit in der Pestizidrückstands-Höchstgehalteverordnung (Verordnung (EG) Nr. 396/2005) geregelt. Die Kupfergehalte in den auffälligen Lebern waren extrem hoch, die Höchstgehalte wurden auch unter Berücksichtigung von natürlicherweise vorkommenden Gehalten bzw. über Futtermittel eingetragenen Gehalten jeweils gesichert überschritten.

Auch Quecksilber und Cadmium können sich in Innereien anreichern. Dies zeigte sich im Jahr 2020 jeweils an Nieren von Schwein und Rind, im Jahr 2021 anhand einer Wildschweinleber und im Jahr 2022 an Lebern von zwei Legehennen. Diese Untersuchungen fanden im Rahmen des bundesweiten nationalen Rückstandskontrollplanes (NRKP) statt. Ursachen für eine Anreicherung von Cadmium können vielfältiger Natur sein, da dieses Element in der Umwelt allgegenwärtig vorkommt und sich im Laufe des Lebens in der Niere verstärkt anreichert.

Ein in Nieren von Schlachttieren festgestellter Quecksilbergehalt beruht üblicherweise nicht auf der Anwendung von quecksilberhaltigen und bereits lange verbotener Pestizide. Meist sind Umweltkontaminationen oder auch quecksilberhaltige Tierimpfstoffe für erhöhte Gehalte verantwortlich.

 

Pflanzliche Grundnahrungsmittel

Grundnahrungsmittel wurden auch wieder auf verschiedenste Elemente geprüft. Dazu zählen unter anderem Gemüse und Getreidemehle. Bei diesen in verhältnismäßig großen Mengen verzehrten Produkten würde eine Belastung mit toxischen Elementen, die über den zulässigen Höchstgehalten liegt, zu einem großen Teil der Gesamtbelastung der Verbraucherinnen und Verbraucher z. B. mit Blei beitragen. Deshalb ist bei diesen Produkten erfreulich, dass im Rahmen unserer Untersuchungen nur eine Höchstgehaltsüberschreitung von Blei in den vergangenen drei Jahren festgestellt wurde.

Im Jahr 2022 waren jedoch drei Getreidemehle auf Grund stark erhöhter Aluminiumgehalte auffällig. Beispielhaft dafür war ein Buchweizenmehl mit einem Aluminiumgehalt von 32,5 mg/kg. In der Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 existieren zwar keine Höchstgehalte für Aluminium, allerdings wird von der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (European Food Safety Authority, EFSA) eine tolerierbare wöchentliche Einnahme (TWI; tolerable weekly intake) von 1 mg Aluminium pro kg Körpergewicht festgelegt. Buchweizen per se ist nicht für eine anbaubedingte Aluminiumproblematik bekannt, was durch eigene Untersuchungen in den letzten zehn Jahren mit Aluminiumgehalten zwischen 2 und 6 mg/kg in Buchweizenerzeugnissen bestätigt werden kann. Folglich ist die Ursache der Kontamination höchstwahrscheinlich auf einen nachfolgenden Prozessschritt zurückzuführen. Der Übergang von Aluminium auf Lebensmittel ist gemäß dem Minimierungsprinzip auf das technisch unvermeidbare Niveau zu reduzieren. Der Verzehr von Lebensmitteln mit überdurchschnittlich hohen Gehalten erhöht die Aluminiumaufnahme nicht unbeträchtlich und dies ist aus Vorsorgegründen als unerwünscht zu betrachten.

 

Nahrungsergänzungsmittel und Algenprodukte

Die Elemente Aluminium und Blei spielen nicht nur in Grundnahrungsmitteln eine immer wiederkehrende Rolle, sondern auch in Nahrungsergänzungsmitteln. So wurde in zwei Nahrungsergänzungsmitteln der Höchstgehalt für Blei von 3 mg/kg überschritten. Aufgrund der anzunehmenden Verzehrmengen und der toxikologischen Bewertung wurde eins der beiden Produkte zusätzlich auch als „geeignet, die Gesundheit zu schädigen“ beurteilt.

Ein weiterer „elementarer Dauerbrenner" ist die Untersuchung der Iodgehalte in Algenprodukten, die beispielsweise in Form von Nahrungsergänzungsmitteln oder Lebensmitteln für die asiatische Küche auf dem Markt sind. Auch hierbei fallen regelmäßig Produkte mit überhöhten und gesundheitlich bedenklichen Iodgehalten, oft in Kombination mit ungenügender Kennzeichnung, auf.

 

Lederprodukte

Über die Untersuchung von Chrom(VI) in Lederprodukten wurde bereits im Jahr 2017 berichtet. Ein Update dazu aus dem Jahr 2021 zeigt, dass Erzeugnisse für den Körperkontakt noch immer mit Chrom(VI)-Verbindungen belastet sind und diese auch in Zukunft überprüft werden müssen. Details finden Sie hier: Chrom(VI) in Lederprodukten – ein Update (CVUA Stuttgart, 2021).

 

Fazit und Ausblick

Im Rahmen des gesundheitlichen Verbraucherschutzes ist es immer wieder eine sehr wichtige Aufgabe und äußerst interessante Herausforderung die chemischen Elemente in all den vielfältigen Produkten, die von der amtlichen Lebensmittelüberwachung Baden-Württembergs unter die Lupe genommen werden, zu bestimmen und zu beurteilen. Bekannte aber auch neue Probenarten und eine große Zahl an Elementen müssen überwacht und die verwendeten Methoden ständig an die aktuellen Anforderungen angepasst werden. Auch im Jahr 2023 wird diese Aufgabe durch die Spezialistinnen und Spezialisten in den CVUAs fortgeführt.

 

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Internetveröffentlichung zur Zusammensetzung von Glühwein und der stichprobenartigen Untersuchung auf Schwermetalle (CVUAs Stuttgart und Freiburg, 2021):

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Internetveröffentlichung zur Metallabgabe bei Kochgeschirr aus Emaille (CVUA Stuttgart, 2022):

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Artikel erstmals erschienen am 29.06.2023 14:42:14

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