Genotoxische Substanzen lösen Veränderungen an der DNA aus. Als Quelle der Genotoxizität wurde über die Charakterisierung mittels hochauflösender Massenspektrometrie in allen Proben oxidierte Linolensäure gefunden. Ungesättigte Fettsäuren können zu Epoxiden oxidiert werden; die Menge der schädlichen Verbindungen in den untersuchten Ölen stieg mit der Dauer der Lagerung an der Luft. "Epoxidierte Fettsäuren beispielsweise sind in ihrer genotoxischen Wirkung bereits bekannt, wurden bislang aber nicht in Pflanzenölen nachgewiesen", so Prof. Dr. Morlock. "Unsere Analysen sind von großer Bedeutung, denn Pflanzenöle stecken in fast allen Lebensmitteln, in vielen Nahrungsergänzungsmitteln und Kosmetika."

Bei dem neuartigen Verfahren kombinierte das Forschungsteam Methoden aus Chemie und Biologie auf einer Oberfläche: die chromatographische Trennung und den Wirkungsnachweis. "Mit dieser Methode erhält man deutlich aussagekräftigere Wirkstoffprofile als bislang möglich und kann genotoxische Verbindungen in komplexen Proben differenzierter und mit höherer Sensitivität visualisieren", so Prof. Dr. Morlock. Diese wirkungsbezogene Analytik mittels sogenannter Planar-Chromatographie hat sie an der Universität Gießen etabliert. "Die aktuell in der Lebensmittelanalytik verwendeten Methoden geben die Schadstoffbelastung mit Genotoxinen in komplexen Lebensmitteln wie Ölen nicht richtig wieder, da deren Signale von übermächtigen anderen Signalen überlagert werden." Prof. Dr. Morlock plädiert daher für einen Paradigmenwechsel bei der Analytik hin zu planaren bildbasierten Wirkstoffprofilen, um die Verbrauchersicherheit insbesondere bei Basislebensmitteln zu erhöhen.

Um das beschriebene Verfahren für eine breitere Nutzung zugänglich zu machen, wurde es als portables Open-Source-System miniaturisiert, das sie mit ihrer Arbeitsgruppe entwickelt hat und das nach JLU-Angaben weltweit einzigartig ist. Im Vergleich zu anderen Methoden sei es sehr nachhaltig bezüglich des geringeren Materialeinsatzes und -verbrauchs sowie der kleinen Nutzfläche, die zwei Labore ersetze.

Weiterer Forschungsbedarf besteht hinsichtlich der Frage, ob Mundschleimhaut, Speiseröhre und Haut als erste Kontaktstellen mit den Genotoxinen umgehen können und ob die Leber – sollten die Genotoxine überhaupt dort ankommen – diese Substanzen entgiften kann. "Erste Untersuchungen einer simulierten Metabolisierung mit Leberenzymen zeigen, dass die meisten Genotoxine von einer gesunden Leber entgiftet werden können", so Prof. Dr. Morlock. Zudem müssten weitere Studien durchgeführt werden, um Verarbeitungspraktiken, Produktformulierungen und geeignete Lagerungsbedingungen zu finden, die die Stabilität der ölhaltigen Lebensmittel, Nahrungsergänzungsmittel und Kosmetika über die empfohlene Produktlebensdauer gewährleisten.

Die Forschung wurde unterstützt von der Firma Merck, Darmstadt.

Originalpublikation
Gertrud E. Morlock, Daniel Meyer: Designed genotoxicity profiling detects genotoxic compounds in staple food such as healthy oils, Food Chemistry, Volume 408, 2023, 135253; https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.135253

Quelle: Justus-Liebig-Universität Gießen