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Nitrate sind Bestandteile von Düngemitteln, oder entstehen im Boden aus diesen. Pflanzen akkumulieren Nitrat, da es im ungedüngten Boden ein Mangelelement ist. Dies ist besonders ausgeprägt bei einigen Pflanzengattungen: Es sind dies Blattgemüse wie Spinat, Salat und Gemüse mit Speicherknollen wie Kohlrabi, Rote Beete oder Radieschen.
Die Nitratbelastung hängt sehr stark von der Düngung ab, und es gibt daher hohe Schwankungen zwischen Proben von verschiedenen Landwirten. Im allgemeinen ist der Nitratgehalt von Freilandgemüse geringer als von Gewächshauspflanzen, im Sommer geringer als im Winter. Der biologische Anbau hat bei einigen Pflanzen offensichtlich keine Auswirkung auf den Nitratgehalt. So wurden nur bei Endivien, Kresse, Rettich, Sellerie, Petersilie und Karotten wesentlich niedrigere Nitratwerte als bei normalen Anbau beobachtet. Dies kann auf einen Speichermechanismus für Nitrat im Boden hindeuten, der auch nach Absetzen der Düngung noch für erhöhte Gehalte sorgt. Eine andere Erklärung wäre, dass die hauptbelasteten Gemüse die Fähigkeit besitzen Nitrat auch bei kleineren Mengen effektiv zu speichern. Folgende Mittelwerte wurden 1993 bei einer Ringuntersuchung gefunden:
| Gemüse | Minimalwert (mg/kg) | Maximalwert (mg/kg) |
|---|---|---|
| Kohlrabi | 360 | 4380 |
| Radieschen | 80 | 4530 |
| Rettich | 300 | 4960 |
| Rote Beete | 180 | 5360 |
| Feldsalat | 180 | 4330 |
| Kopfsalat | 230 | 6810 |
| Porree | 40 | 4480 |
| Spinat | 20 | 6700 |
Insgesamt kann man 3 Gruppen von Gemüse einteilen:
Für den Verbraucher ist es wichtig, dass die Belastung von im Treibhaus gezogenen Salatsorten wesentlich höher liegt (etwa Faktor 3) als bei Freilandsalat. Für den privaten Garten kann man die Tatsache ausnutzen, dass der Nitratgehalt im Laufe des Tages abnimmt. Um 18 Uhr geschnittener Salat enthielt nur die Hälfte des Nitratgehaltes von um 830 geschnittenem Salat.
Es gibt derzeit keine Verordnung über Höchstmengen in
Lebensmitteln. Wie schon erläutert spielen Nitrate fast nur eine Rolle in Gemüse, in anderen
Lebensmitteln findet man nur sehr geringe Mengen. Richtwerte für Beanstandungen sind derzeit:
| Sommersalat | 2500 mg/kg |
| Wintersalat | 3500 mg/kg |
| Radieschen | 3000 mg/kg |
| Spinat | 2000 mg/kg |
| Feldsalat | 2500 mg/kg |
| Rote Beete | 3000 mg/kg |
Dem gegenüber liegt der Höchstwert für Wasser mit 50 mg/l wesentlich niedriger. Der Nitratgehalt des Wassers liegt in der BRD zumeist sogar unter 25 mg/l, bei Bodenseewasser etwa bei 10 mg/l. Die Empfehlung bei Säuglingsnahrung in belasteten Gebieten (mit intensivem Weinbau) Sprudel zu verwenden liegt in der erhöhten Empfindlichkeit von Säuglingen gegenüber Nitrat. Aus diesem Grund sollte man auch Säuglingsnahrung nicht selbst aus Gemüse herstellen. Für Babykost gibt es einen Grenzwert von 250 mg/kg.
Nitrat selbst ist für den Erwachsenen ungefährlich. Hohe Dosen führen zu einer verstärkten Durchblutung, vor allem der Herzkranzgefäße. Daher wurde es früher als Medikament für Durchblutungsstörungen verwendet, bis bessere Medikamente auf dem Markt waren.
Die Gefahr von Nitrat liegt an einem Abbauprodukt, dem Nitrit. In Lebensmitteln entsteht Nitrit aus Nitrat nur selten, da es instabil gegenüber Sauerstoff ist. Es kommt zur Nitritbildung unter folgenden Umständen:
Säuglinge bilden noch keine oder wenig Magensäure und sind so besonders gefährdet, da hier die Mikroorganismen schon im Magen mit der Nitritbildung beginnen.
Nach Untersuchungen der DGE (Deutsche Gesellschaft für Ernährung), nimmt ein Erwachsener täglich etwa 75 mg Nitrat aus Nahrungsmitteln zu sich. Hierzu kommt noch die Belastung aus Trinkwasser, die örtlich stark schwankt. Die Weltgesundheitsorganisation empfiehlt pro Tag weniger als 219 mg Nitrat aufzunehmen (Beide Werte für einen 60 kg schweren Erwachsenen)
Der Verbraucher kann folgendes tun um die Belastung klein zu halten:
In Gegenden mit besonders stark belastenden Trinkwasser kann die Aufnahme von Nitrat durch Wasser bedeutsam sein, hier sollte zumindest für die Säuglingsernährung auf Sprudel ausgewichen werden. Es gab in den 80 er Jahren in einigen Weinanbaugebieten so hohe Nitratbelastungen, das zeitweise Sprudel kostenlos für die Zubereitung von Babynahrung ausgegeben wurden. Seitdem hat die Belastung des Grundwassers abgenommen.
Das Nitrit ist wesentlich toxischer als das Nitrat. Es entsteht aus diesem und ist nur stabil unter Luftabschluss. Die größte Menge wird aus Nitrat durch Mikroorganismen gebildet. Nitrat wird aber auch Lebensmitteln zugesetzt.
Nitrit reagiert mit dem Blutfarbstoff Hämoglobin und oxidiert das in diesem Farbstoff enthaltene Eisen. Man nennt das aus dem normalen Hämoglobin entstehende veränderte Produkt Methämoglobin, und die entstehende Krankheit eine Methämoglobinämie. Die Folge ist, dass das Blut keinen Sauerstoff mehr transportierten kann und eine Blausucht mit den Folgen einer gefährlichen Sauerstoffunterversorgung auftritt.
Besonders gefährdet sind hier Säuglinge. Wie oben schon erläutert sind sie höherer Nitritbelastung durch mikrobielle Bildung im Magen ausgesetzt, daneben ist das Blut von Kleinkindern besonders anfällig gegenüber der Bildung von Methämoglobin durch Nitrit. Auch sind die Enzyme zur Reparatur, die das Methämoglobin wieder in das normale Hämoglobin überführen bei Säuglingen viel weniger aktiv als beim Erwachsenen.
Aus all diesen Gründen ist es deshalb notwendig, das Säuglingsnahrung und Wasser besonders nitritarm ist. Eine weitere wichtige Bedeutung haben Nitrite bei der Nitrosaminbildung, auf die in diesem Kapitel eingegangen wird.
Nitrit wird nur in 2 Nahrungsmittelgruppen zugesetzt: gepökelte Fleischwaren und gereifte Käse. Im letzteren Fall nutzt man die Bakterientötenden Eigenschaften zur Verhinderung der Spätblähung bei Käse aus.
Bei Fleischwaren, welche den Hauptanteil der Nitritaufnahme in Nahrungsmitteln ausmachen sind es gepökelte Wurst und Fleischwaren, denen Nitrit zugesetzt wird in Form des Nitritpökelsalzes. Dieses bewirkt zum einen, dass die rote Farbe des Muskelfarbstoffes Myoglobin erhalten bleibt, welches sonst zu braun-grauen Oxymyoglobin umgewandelt würde. Dadurch behalten die Würste eine schöne rote Farbe. Der Unterschied wird an normaler Leberwurst (grau) und Kalbsleberwurst (rosa) deutlich. Daneben verhindert Nitrit den Befall der Fleischwaren durch den höchst gefährlichen Mikroorganismus Clostridium botulinum, der früher für viele Todesursachen durch sein hoch wirksames Gift verantwortlich war.
Bei der Zugabe von Nitrit ist eine Wartezeit bis zum Verzehr vorgeschrieben, so dass man sicher sein kann, dass ein Großteil des Nitrits abgebaut ist. Daneben bewirkt Ascorbinsäure (Vitamin C) im Pökelsalz, dass die Mengen kleiner gehalten werden können und die Bildung von Nitrosaminen unterdrückt wird.
Daneben wird Nitrit aus Nitrat gebildet, diese Bildung wurde schon im oberen Kapitel besprochen. Die Hauptquelle der Nitritaufnahme liegt aber in der endogenen Nitritbildung. Nach verschiedenen Untersuchungen macht die Nitritbildung aus Nitrat im Speichel etwa 30-60 % der täglichen Aufnahme aus.
Die tägliche Aufnahme wird mit 2-5 mg angegeben, sie sollte nach Empfehlungen der WHO 0.2 mg pro kg Körpergewicht (=12 mg bei einem 60 kg schweren Erwachsenen) nicht überschreiten.
Aufgrund der Nitrosaminbildung sollte aber die Nitritbelastung der Nahrung so gering wie möglich gehalten werden. Da ein Großteil des aufgenommenen Nitrits im Speichel gebildet, wird ist es effektiver die Nitrataufnahme zu senken als bestimmte Lebensmittel wie Schinken zu meiden.
So wird bei Wurst und Fleischwaren die gesetzliche Obergrenze von 600 mg Kaliumnitrit (= 324 mg Nitrit) bei Rohem Schinken und 100 mg Kaliumnitrat (=54 mg Nitrit) für andere Fleischerzeugnisse fast nie erreicht. So betragen die Mittelwerte bei Fleischwaren nur 5-11 mg und bei Wurstwaren nur 3-5 mg/kg.
Nitrosamine sind im Tierversuch eine der am stärksten krebserregenden Substanzen, wobei sie Membranen leicht durchdringen und so im Körper an allen Organen Krebs verursachen können. Dies geschieht durch Zerfall der Nitrosamine, die entstehenden Fragmente binden an die Erbsubstanz und verändern diese. Es kommt zu Erbgutveränderungen und bei größerem Ausmaß dann zu Krebs.
Aus diesem Grund kann es für Nitrosamine keine Grenzwert geben wie bei Nitrit und Nitrat ab der man sie für ungefährlich halten kann, jedoch wurden im Tierversuch Karzinome erst ab einer Konzentration von 2-5 µg/kg Körpergewicht (1 µg = 1 Millionstel Gramm) erzeugt, die durchschnittliche Aufnahme liegt mit 0.4-0.5 µg darunter. Raucher nehmen jedoch alleine mit einer Zigarette etwa 0.75 µg auf. (Bei den vielen Giften im Rauch ist es aber eines der kleineren Probleme).
Für die Entstehung müssen im Lebensmittel beide Ausgangskomponenten - Nitrit und Amine - vorhanden sein. Das Vorkommen von Nitrit wurde schon besprochen. Amine kommen in vielen Lebensmitteln vor. Sie sind in geringer Konzentration Geschmacksträger, in höheren Konzentrationen verursachen sie fischige Gerüche.
Wesentlicher ist aber die Entstehung von Nitrosaminen bei der Zubereitung, so wurden bei der Zubereitung eines Toastes Hawaii große Mengen an Nitrosaminen beobachtet: Der Schinken enthält große Nitritmengen, der Käse große Aminmengen und die Ananas sowohl Amine wie auch Säure, die den p.H. Wert auf einen Punkt senkt bei dem die Nitrosamine verstärkt gebildet werden. Das Überbacken beschleunigt die Reaktion dann sehr stark.
Da Nitrit im Speichel ist und im vollen Magen ähnliche p.H.. Werte herrschen wird vermutet das zu der Aufnahme aus der Nahrung noch eine weitere Bildung im Magen erfolgt. Besonders gewichtig ist hierbei die Tatsache, das die Nitrosaminbildung sich bei Verzehnfachung der Nitritkonzentration verhundertfacht.
Der Verbraucher vermeidet die Aufnahme von Nitrosaminen
am einfachsten indem der die Nitrit und Nitrataufnahme minimiert. Daneben sollten einige
Zubereitungsarten gemieden werden wie das starke Erhitzen von Käse und gepökelten Waren. Die
Konzentration von Nitrosaminen in den Nahrungsmitteln ist sehr gering, da vor allem bei
Fleischwaren die Nitritkonzentrationen in den letzten Jahren gesenkt wurden.
Bei der Ernährung sollte beachtet werden, dass man das Risiko der Nitrosaminbildung im Magen durch gleichzeitige Aufnahme von Vitamin C senken kann. Nach Untersuchungen kann Vitamin C die Nitrosaminbildung völlig blockieren, wenn die Menge etwa 11.5 mal größer als die des Nitrits ist. Dies heißt, dass bei Schinken, der die höchsten Konzentrationen an zugesetztem Nitrit aufweisen kann bei den normalen Mittelwerten von gefundenen Proben die gleichzeitige Aufnahme von 13 mg Vitamin C zu 100 g Schinken (enthalten z.B. in einer kleinen Mandarine) ausreicht um die Nitrosaminbildung im Körper zu verhindern.
Zum Thema Lebensmittelchemie/recht Ernährungsberatung ist bislang ein Buch von mir erschienen:
Das Buch Was ist drin?: Die Tricks der Industrie bei der Lebensmittelkennzeichnung verstehen und durchschauen
Der größte der vier Teile entfällt auf eine Beschreibung der technologischen Wirkung, des Einsatzzweckes und der Vorteile - wie auch bekannter Risiken - von Zusatzstoffen. Dieser Teil ermöglicht es, schnell nachzuschlagen, was sich hinter bestimmten Stoffen auf der Verpackung verbirgt.
Der letzte Teil zeigt beispielhaft an 13 Lebensmitteln, wie man ein Zutatenverzeichnis sowie andere Angaben liest, was man schon vor dem Kauf für Informationen aus diesem ableiten kann, die einem helfen, Fehlkäufe zu vermeiden und welche Tricks Hersteller einsetzen, um Zusatzstoffe zu verschleiern oder ein Produkt besser aussehen zu lassen, als es ist.
Geplant ist für das Jahr 2011 ein zweites Buch mit dem Titel „Das ist drin!“. Es ist eine Ergänzung zu dem ersten Buch. Es wird die einzelnen Lebensmittelgruppen genauer beschreiben und neben Angaben über den Nährwertgehalt, ernährungsphysiologische Bedeutung (die man auch in anderen Büchern findet) auch die eingesetzten Zusatzstoffe, mögliche Rückstände und Kontaminationen beschreiben.
Beide Bücher wenden sich an interessierte Laien, wobei ich mich speziell auf den Themenbereich Kennzeichnung und Zusatzstoffe konzentriere, da es sehr viele Bücher zum Thema Ernährung oder die Inhaltsstoffe der Grundnahrungsmittel gibt. Dagegen wird der Bereich der verarbeiteten und verpackten Lebensmitteln und die rund 300 möglichen Zusatzstoffe meist ignoriert. Des weiteren gibt es kaum Bücher für den Laien, die über die rechtlichen Grundlagen oder was die Angaben auf den Verpackungen bedeuten informieren. Die meisten haben dann auch eine Zielsetzung, wie die Industrie anzuprangern oder eine vorgefasste Meinung dem Leser näher zu bringen. Ich halte es für wichtiger den Leser zu befähigen selbst sich eine eigene Meinung zu bilden. Dass dies auch Kritik mit einschließt, zeigt sich durchaus im letzten Teil des Buchs „Was ist drin?“, da die meisten dort besprochenen Lebensmittel Mängel in der Kennzeichnung haben, Zusatzstoffe zur Täuschung eingesetzt werden oder Aufmachung und Inhalt im krassen Gegensatz stehen. Diese abschreckenden Beispiele sind aber gerade deswegen besonders lehrreich.
Nitrat und Nitrit liegen in sehr hohen Konzentrationen in Lebensmitteln vor. Hier werden zum Nachweis Farbreaktionen benutzt, die durch die Entstehung von farbigen Nitro bzw. Nitrosoverbindungen aus Vorstufen mit Nitrat und Nitrit. Die Farbintensität wird gemessen und anhand von bekannten Intensitäten bei bekannten Konzentrationen der Gehalt bestimmt.
Diese Teststäbchen sind auch frei im Handel und können so von jedem Verbraucher genutzt werden, jedoch ist ein solcher Test relativ teuer und liefert nur einen groben Wert.
Bei der Bestimmung von Nitrosaminen wird die Chemolumineszenz des NO Radikal ausgenützt das bei dem Zerfall von Nitrosaminen entsteht. Vorher müssen jedoch alle Verbindungen abgetrennt werden die ebenfalls NO Radikale emittieren wie Nitro- Nitroso- und Nitrilverbindungen. Der Nachweis geschieht dann gaschromatographisch mit einem Chemilumineszenzdetektor (TDA). Diese Analyse ist nur in Labors möglich.
Dieser Text stammt von Bernd Leitenberger| Kontakt | Neues | Das Buch zu Lebensmittelkennzeichnung | Buchempfehlungen | Gästebuch |
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