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Emulgatoren in Lebensmitteln
Mögliche Promotoren für die Entstehungvon entzündlichen Darmerkrankungen
und dem metabolischen Syndrom?
Klaus-Dieter Jany
Wadi – International – University (Syrien)
Aachener Diätetik Fortbildung: 18.-20.09.2015
B - G - F LinkenheimJanyWIU
Essen wir uns krank?
Ernähren wir uns richtig?
• Kinder und Jugendliche werden
zunehmend übergewichtig
• Erwachsen sind häufig übergewichtig
Kosten-Krankheiten 1
Tatsache ist:
Tatsache ist auch:
• Immer mehr Menschen wissen,wie sie sich ernähren sollten und
• welche Lebensmittel sie auswählen sollten
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Wunsch
und
Wirklichkeit
„Schlechte“ und ungesundeLebensmittel
oder
Ernährungsgewohnheitenund Lebensstil ?
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Länd
er
EFSA, 2010
Gesundheitsprobleme verbunden mit Nahrungsaufnahme
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Emulgatoren sind Substanzen, die es ermöglichen,
eine einheitliche Dispersion zweier oder mehrerer
nicht mischbarer Stoffe, wie vor allem von Ölen,
Fetten und Wasser, zu ermöglichen und die dabei
entstehende Emulsion zu stabilisieren
Emulgatoren 1:
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Fettsäure
Emulgatoren 2
Machen Öl mit Wasser mischbar!
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„Milch“- Micellen
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Emulgatoren…..bilden Strukturenkönnen zu (Nano) Strukturen geformt werden
…. transportieren lipophile Substanzen…. schützen lipophile Substanzen - Oxidation…. konzentrieren Substanzen….. erhalten/verbessern Farbstabilität
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Emulgatoren…..
werden in vielen Bereichen der Lebensmittelproduktion eingesetzt:
● Backwaren● Fleisch- / Wurstwaren● (Frucht-) Getränke● Milchprodukten● Kaffee● Süßwaren Schokoladen
● Convenience Foods● Nahrungsergänzungsmittel
Marktvolumen*: 2.1 Milliarden US$850 000 t
* Weltweit 2012B - G - F Linkenheim
Jany
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Herstellung von Emulagtoren / Grundstoffe
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Zusatzstoffe: Emulgatoren 1
E 322 Lecithin(e)
E 471 Mono- und Diglyceride von Speisefettsäure n
E 472b Milchsäureester von Mono- und Diglyceridenvon Speisefettsäuren
(E 472 a-f) Ester von Essigsäure, Zitronensäure, Weinsäure)
E493 Sorbitanmonolaurat(E491 – E495) mono- / tri- Ester von Sorbit mit Stearin-,
Plamitin-, Ölsäure)E 475 Polyglycerinester von Speisefettsäuren
E 483 Stearyltartrat
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● Schokoladenerzeugnisse● Konfitüre, Marmelade, Gelee● Sahneerzeugnisse● Schnellkochreis● Brot und Backwaren● Wurstwaren
Kein ADI-Wert festgelegtquantum satis
E 471 Mono- und Diglyceride vonSpeisefettsäuren
B - G - F LinkenheimJany
Zusatzstoffe: Emulgatoren 1
E 322 Lecithin(e)
E 471 Mono- und Diglyceride von Speisefettsäure n
E 472b Milchsäureester von Mono- und Diglyceridenvon Speisefettsäuren
(E 472 a-f) Ester von Essigsäure, Zitronensäure, Weinsäure)
E493 Sorbitanmonolaurat(E491 – E495) mono- / tri- Ester von Sorbit mit Stearin-,
Plamitin-, Ölsäure)E 475 Polyglycerinester von Speisefettsäuren
E 483 Stearyltartrat
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Sorbitanmonolaurat
Nur für bestimmte Lebensmittelzugelassen!
● Kuchen, Kekse, Blätterteiggebäck (max. 10 g/kg)
● Fruchtgelee und Marmelade (max. 25 mg/kg)
● Speiseeis (max. 0,5 g/kg)
● Desserts und Zuckerwaren (max. 5 g/kg)
● Kaffeeweißer (max. 5 g/kg)
● Backhefe (quantum satis)
ADI-Wert 25 mg/ kg BW
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Sorbitanmonopalmitat
Sorbit / SorbitolPalmitinsäure
Enzymatische HydrolyseEsterase / Lipase
Verstoffwechselung
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E 433 Polysorbat 80 (Polyoxyethylen(20)-Sorbita n-mono-Laurat)
E 432-436 Polysorbat 20, 40, 60, 65)
E473 Zuckerester mit Speisefettsäuren
E474 Zuckerglyceride
E476 Polyglycerin-Polyricinoleat
E477 Propylenglycolester von Speisefettsäuren
E481 Na-stearoyl-2-lactylat
E482 / Ca-stearoyl-2-lactylat
Zusatzstoffe: Emulgatoren 2
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Backfette (max. 10 g/kg)
Speiseeis (max. 1 g/kg)
Diätlebensmittel (max. 1g/kg)
Desserts (max. 3 g/kg)
Kuchen, Kekse, Blätterteiggebäck (max. 3 g/kg)
Soßen und Suppen (5 bzw. 1 g/kg)
Kaugummi (max. 5 g/kg)
Milch- und Sahneersatzprodukte aus pflanzlichen
Rohstoffen (max. 5g/kg)
Polysorbate 20 – 65Nur für bestimmte Lebensmittelzugelassen!
ADI-Wert 25 mg/ kg BW (10 mg / kg BW)
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Polysorbate
Sorbit / Sorbitol
Fettsäuren
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Verwendungsbreite* von Emulgatoren
*hier: Backwaren
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Food Improvement Agent Package
Harmonisierung der Gesetzgebung in der EU für
► Enzyme
► Aromen (Raucharomen)
► Zusatzstoffe
Einheitliches Zulassungsverfahren
Verordnungen sind 20. Januar 2009 in Kraft getreten !
Anwendbarkeit unterschiedlich:
Zusatzstoffe und Enzyme Januar 2010
Aromen Januar 2011B - G - F Linkenheim
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Food Improvement Agents Package (FIAP)
Verordnung (EG) Nr. 1331/2008 des Europäischen Parla-ments und des Rates vom 16. Dezember 2008 über eineinheitliches Zulassungsverfahren für Lebensmittel-zusatzstoffe, -enzyme und –aromen
Amtsblatt L354; S. 1ff (2008)
Verordnung (EG) Nr. 1333/2008 vom 16. Dezember 2008über Lebensmittelzusatzstoffe
Amtsblatt L354; S.16ff (2008)
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➢ Sicherheit
➢ Technologische Notwendigkeit
➢ Keine Verbrauchertäuschung
Allgemeine Grundsätze für den Gebrauch :
∗ Nur Stoffe, die in der Gemeinschaftsliste aufgenommen sind, dürfen auf den Markt gebrachtund in / für Lebensmittel verwendet werden.
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Risiko - Definition
Gefährdung Wahrscheinlichkeit, durch… Expositionƒ
RisikoAdverserEffekt
X=
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EFSA: Neubewertung der entsprechend VO 1333/2008
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Daten und Untersuchungen / Bewertungen*
Herstellungsprozess
Nachweismethoden
Reaktion und Verbleib im Lebensmittel
Verwendungsmengen nach Angaben der Wirtschaft
Exposition
Biologische und toxikologische Daten
Adsorption, Verteilung, Metabolismus, Exkretion (ADME)
Humanstudien
* Auswahl
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Toxikologische Daten
Akute orale Toxizität
Kurzzeit- und Subchronische Toxizität
Genotoxizität
Chronische Toxizität und Cancerogenität
Reproduktions- und Entwicklungstoxizität
Andere Studien
Schlussfolgerungen
Empfehlungen
Daten und Untersuchungen / Bewertungen*
* Auswahl
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MaximaleAnwendungs-mengen (MPLs)
VO 1333/2008Annex 3
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Dose-Effect Relationship (logarithmic – linear)
10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10 -2
0
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30
40
50
60
70
80
90
100
Effect
Control area
NOEL
LOEL
ED50
Dose
NOEL = No-Observed-Effect-Level orNOAEL = No-Observed-Adverse-Effect-Level
LOEL = Lowest-Observed-Effect-Level
ED50 = Single dose causing 50% of the maximal effect
:
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Schlussfolgerungen
Der Wissenschaftliche Ausschuss folgert, dass
basierend auf einen
NOAEL von 2500 mg/kg bw/day
aus einer Cancerogenitätsstudie an Ratten mit
Polysorbat 80 und unter der Einfügung eines Unsicher-
heitsfaktors von 100, ein Gruppen
ADI von 25 mg/kg bw/day
für die Polysorbate 20, 80, 40, 60 und 65 angewandt
werden kann.
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Fazit:
Unter den gegebenen Anwendungsmengen und
Verzehrsmengen sind die Polysorbate als sicher
anzusehen !!
Aber
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In Lebensmitteln gängige Zusatzstoffe können offenbar schwere Entzündungen im Darm fördern. Die soge-nannten Emulgatoren stecken in zahlreichen verarbeiteten Lebensmitteln.
Forscher mahnen zu LangzeitstudienSo krank können Zusätze in Lebensmitteln machen
Übergewicht, Bluthochdruck, Diabetes25.2.2015
Chassaing B. et al. (2015): Dietary emulsifiers impact themouse gut microbiota promoting colitis and mettabolicsyndrome. Nature 519, 92-96
Schlagzeilen 2015
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Lebensmittelzusätze:Emulgatoren fördern Darmentzündungen
26.02.2015
Schlagzeilen 2015
Emulgatoren fördern EntzündungenVon Christina Hohmann-Jeddi / In Lebensmitteln verwendete Emulgatoren fördern Entzündungen im Darm und könnten darüber zur Entstehung von Erkrankungen wie Colitis ulcerosa, Morbus Crohn oder dem metabolischen Syndrom beitragen. Darauf weisen Untersuchungen mit Mäusen hin.
http://www.pharmazeutische-zeitung.de/index.php?id=56753
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Membran - Permeabilität
Veränderungen* in der Darmpermeablität spielenEine zentrale Rolle beim der Pathogenese eine Reihe von Erkrankungen:
► Allergien► Autoimmunerkrankungen (Diabetes 1, Zöliakie,..)► Entzündliche Darmerkrankungen ,►und weitere ….
• Arrieta MC, et al.: (2006) Alterations in intestinal permeability. Gut 55, 1512-20Groschwitz KR, Hogan SP: (2009) Intestinal barrier function: molecular regulation and diseasepathogensis. I.Allergy Clin Immunlol 124, 3-20
*Roberts CL et al. (2013) Hypothesis: Increased comsumption of emulsifiers as an explanation forthe rising incidence of Crohn`s disease. J Crohns Colitis 7, 338-341
Viele Emulgatoren erhöhen die Absorption durch erleichterte Membranpermeabilität
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Transport von Substanzen durch das Epithelium
a) Parazelluläre Transportb) Transzelluläre Transport durch Diffusion c) erleichtere Diffusion d) Transcytosis f ) aktiver Transport e) Endocystosis g) Influx
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Tight junction Struktur
Transmembrankomplex: Occludin, Claudin, Junctional Adhesion MoleculeZO-1 Zonula-Occludin 1
Price D, Ackland L, Suphioglu C. (2013): Nuts ´n´guts: transport of food allergens across theintestinal epithelium. Asia Pac. Allergy 3, 257-265; doi: 10.5415/apallery.2013.3.4.257
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Translocation of E coli across M-cells is reduced by soluble plant fibres, particularly plantain and broccoli, but increased by the emulsifier Polysorbate-80. These effects occur at relevant concentrations and maycontribute to the impact of dietary factors on Crohn's disease pathogenesis.
Translocation of Crohn's disease Escherichia coli across M-cells: contrasting effects of soluble plan t fibres and emulsifiers.*
Roberts CL et al. (2010): Gut 59,1331-1339;doi: 10.1136/gut.2009.195370
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Lerner A, Matthias T. (2015): Changes in intestinal tight junction permeability associated withindustrial food additives explain the rising incidence of autoimmune disease.Autoimmun Rev. 14, 479-489; doi:10.1016/j.autrev.2015.01.009
Glucose, salt, emulsifiers, organic solvents, gluten, microbial transglutaminase, and nanoparticles are extensively and increasingly used by the food industry, claim the manufacturers, to improve the qualities of food.
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Future research on food additives exposure-intestin al permeability-autoimmunity interplay will enhance ou r knowledge of the common mechanisms associated with autoimmune progression.
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Hypothese: Lerner A, Matthias T. (2015)*
* Autoimmun Rev. 14, 479-489; doi:10.1016/j.autrev.2015.01.009
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"Unsere Daten sprechen dafür, dass Emulgatoren –und damit eine allgegenwärtige Klasse von Lebensmittelzusätzen – die Darmflora stören und damit Entzündungen des Darms und andere Folgen fördern können", konstatieren Chassaing und seine Kollegen.
Sie weisen zudem darauf hin, dass die bisher gängige n Zulassungsverfahren für Lebensmittelzusätze nicht ausreichend sein könnten, um diese Effekte zu erfassen.
Chassaing B. et al. (2015):Dietary emulsifiers impac t the mouse gut microbiota promoting colitis and metabolic syndrome
Nature 519, 92–96; doi:10.1038/nature14232
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Dietary emulsifiers impact the mouse gut microbiota promoting colitis and metabolic syndrome
Chassaing B. et al. (2015) Nature 519, 92–96, doi:10.1038/nature14232
Versuchsdesign: Fütterungsstudie
Tiere: Swiss-Webster-Mäuse (Wildtyp)gentechnisch veränderte Mäuse (II10 -/-) mit erhöhterAnfälligkeit für chronische Dickdarm-Entzündungensterile Tiere
Diät: Trinkwasser mit 1% Polysorbat oder1% Carboxymethycellulose
Kontrolle: Trinkwasser ohne ZusatzDauer: 12 Wochen
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Gewichtzunahme – Fettmasse - Glucosekonzentration
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Mikrobiota
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Ergebnisse:
a) Vermehrte Futteraufnahmeb) Erhöhte Glucose-Konzentration im Blutc) Erhöhte Gewichtszunahmed) Änderungen in der Microbiota
e) (IL10 -/-) Mäuse 60% Darmentzündungen bei Zusätzen gegenüber 10 %
f) Übertragung der Microbiota auf sterile Tiere führt zu Symptomen einer Colitis bei normaler Fütterung
Alle Effekte treten sowohl bei Fütterung mit Polysorbat 80 als auch Carboxymethylcellulose auf
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Anmerkungen:
Dosis: 1% = 10 mg / ml Trinkwasseraufnahme ~ 5 mlTagesaufnahme: 50 mg bzw. 2 g /kg bw
Effekte sind keine EndpunkteDeuten auf die Möglichkeit der Entstehung von Colitis,Übergewicht*, Diabetes usw. hinUnklar warum so gänzlich unterschiedliche Substanzen die gleichen Effekte erzeugen!
Übertragung auf den Menschen: ADI-Wert: 25 mg/kg bw/d 80 – 100-fache Menge über erlaubtem Wert
Exposition durch Nahrungsaufnahme: 0,3 – 9,6 mg/kg bw/d
* in Tox-Studien nicht beobachtet !
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Interpreting Scientific Results
When we dropped a 15 pound block of Swiss cheese into this mouse cage, all the mice died. It appears too much of this cheese leads to premature death.
The devil is in the details
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PARACELSUS
A. Hirschvogel, 1540, Kupferstich, (Albertina, Wien )
Dosis (sola) facit venenumoder auf Deutsch
„Die Dosis (allein) macht das Gift.“
oder im in feinstem Deutsch
„All Ding’ sind Gift und nichts
ohn’ Gift;
allein die Dosis macht, dass ein
Ding kein Gift ist.“
Theophrastus Bombastusvon Hohenheim 1493 - 1541
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Vielen Dank für ihrer Aufmerksamkeit
Fragen ?
Antworten hier !
oder unter [email protected]