Arsen – der mögliche Beifang im Heringsfilet

Durch Vulkanausbrüche, die Verbrennung von fossilen Brennstoffen, aber auch durch das Grundwasser gelangt Arsen in die Umwelt und damit auch in die Nahrungskette. Doch wie groß ist die Gefährdung durch Arsen in Lebensmitteln wirklich? Werden die arsenhaltigen Verbindungen im menschlichen Körper aufgenommen und womöglich in giftigere Formen umgewandelt? Bisher wissen wir darüber sehr wenig.

Um diesen Fragen nachzugehen, haben Chemiker der BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung in Zusammenarbeit mit dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig Heringsfilet auf den Arsengehalt und auf verschiedene Arsenverbindungen untersucht.

Bisher wird vor allem auf den Gesamtarsengehalt geschaut. „Der Gesamtarsengehalt im Lebensmittel sagt aber nichts darüber aus, welche Wirkung das Arsen eventuell im menschlichen Organismus hat. Denn jede arsenhaltige Verbindung hat eine andere toxikologische Bedeutung“, sagt Christian Piechotta von der BAM. In umfangreichen Analysen wurden deshalb die arsenhaltigen Verbindungen im Hering identifiziert.

Innerhalb der Lebensmittelüberwachung werden Lebensmittel routinemäßig auf bestimmte und somit bekannte Inhaltsstoffe quantitativ untersucht. Genormte Verfahren zur Analyse der arsenhaltigen Einzelverbindungen in Lebensmitteln gibt es noch nicht.

„Das Schwierige an unserer Untersuchung ist, dass wir nicht wissen, nach welchen Verbindungen genau wir suchen müssen, dementsprechend umfassend muss auch das Analyseverfahren sein“, sagt Susanne Lischka, die mit Christian Piechotta die Untersuchungen durchgeführt hat und darüber im Fachblatt „Talanta“ berichtet*. Gefrorenes Heringsfilet aus dem Supermarkt wurde enthäutet, zerkleinert und gefriergetrocknet, um den hohen Wasseranteil im Fisch zu entfernen – danach gemahlen, homogenisiert und nochmals getrocknet.

„Dieser Aufwand der Probenvorbereitung ist nötig, um zu gewährleisten, dass wir ein homogenes Material“, sagt Piechotta. Den Wissenschaftlern ging es nicht um eine klassische Lebensmittelanalytik, sondern um eine umfassende Speziesanalytik, mit der alle chemischen Verbindungen eines Elements erfasst werden, die in der Probe vorkommen.

So konnten 18 Arsenverbindungen eindeutig charakterisiert und darunter sieben neue Arsenolipide erstmalig beschrieben werden. Arsenolipide sind fettlösliche Arsenverbindungen. Sie werden von Fischen auf natürliche Weise gebildet. Ihre Wirkung auf den menschlichen Körper ist bislang aber unerforscht.

„Unsere Ergebnisse sind Grundlage für die Toxikologen. Erst wenn die verschiedenen Arsenverbindungen im Hering und im menschlichen Körper eindeutig identifiziert sind, können die Kollegen deren Gesundheitsgefährdung bewerten“, so Lischka.

Dass der menschliche Körper Arsenolipide verstoffwechselt, ist bekannt. Bereits 2006 hatten österreichische Wissenschaftler der Arbeitsgruppe von Prof. Ernst Schmeisser festgestellt, dass bei Probanden, denen man arsenhaltige Dorschleber zum Essen gegeben hatte, später im Urin bestimmte Arsenolipide zu finden waren, die nicht zuvor in der Dorschleber nachgewiesen werden konnten. Langfristig möchten die BAM-Wissenschaftler auch einzelne Arsenverbindungen im Labor synthetisieren, um auch Referenzmaterialien anbieten zu können, mit denen dann Analyselabore nach diesen Arsenverbindungen in Lebensmitteln suchen können – zur Prophylaxe, damit Fisch weiterhin ein gesundes Nahrungsmittel bleibt.

*The high diversity of arsenolipids in herring fillet (Clupea harengus); S. Lischka, U. Arroyo-Abad, J. Mattusch, A. Kühn, Ch. Piechotta; Talanta 2013, http://dx.doi.org/10.1016/j.talanta.2013.02.051

Kontakt:
Dr. rer. nat. Christian Piechotta
Abteilung 1 Analytische Chemie
E-Mail: christian.piechotta@bam.de
Dipl.-Chem. Susanne Lischka
Abteilung 4 Material und Umwelt
E-Mail: susanne.lischka@bam.de