Aachener Diätetik Fortbildung: 18.-20.09.2015 Tatsache ist ... · 2 B - G - F Linkenheim Jany Emulgatoren sind Substanzen, die es ermöglichen, eine einheitliche Dispersion zweier

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B - G - F LinkenheimJany

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


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:


Fettsäure

Emulgatoren 2

Machen Öl mit Wasser mischbar!


„Milch“- Micellen


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


Herstellung von Emulagtoren / Grundstoffe


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



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


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


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



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)


Polysorbate

Sorbit / Sorbitol

Fettsäuren


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

Jany

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)


➢ 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.


Risiko - Definition

Gefährdung Wahrscheinlichkeit, durch… Expositionƒ

RisikoAdverserEffekt

X=

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EFSA: Neubewertung der entsprechend VO 1333/2008


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


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


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

10

20

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

:


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.


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


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


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


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


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



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.


Hypothese: Lerner A, Matthias T. (2015)*

* Autoimmun Rev. 14, 479-489; doi:10.1016/j.autrev.2015.01.009


"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


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


Mikrobiota


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


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


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


Vielen Dank für ihrer Aufmerksamkeit

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Aachener Diätetik Fortbildung: 18.-20.09.2015 Tatsache ist ... · 2 B - G - F Linkenheim Jany Emulgatoren sind Substanzen, die es ermöglichen, eine einheitliche Dispersion zweier