Um Kunststoffpartikel (Mikroplastik) im Gewebe von Fisch und Meeresfrüchten detektieren zu können, müssen organische Verbindungen wie Kohlenhydrate, Proteine und Fette gründlich entfernt werden. "Das darf die winzigen Kunststoffpartikel nicht beschädigen", sagt Julia Süssmann, Wissenschaftlerin am Max Rubner-Institut und Leiterin des Forschungsprojekts. Süssmann und ihr Team haben eine spezielle Methode erarbeitet, bei der die Proben zunächst enzymatisch und chemisch behandelt werden, um das Fischgewebe aufzulösen. Die Kunststoffteilchen werden anschließend mittels Druckfiltration aus der Flüssigkeit abgetrennt.

Mikroplastik kommt in Fisch und Meeresfrüchten laut bisherigen Daten in geringen Mengen und sehr ungleichmäßig verteilt vor. "Darum brauchen wir besonders empfindliche Nachweismethoden", erklärt Süssmann. Mit sogenannten massebasierten Verfahren lässt sich der Gesamtgehalt an Kunststoff in einer Probe bestimmen. Dabei wird beispielsweise die Probe unter Ausschluss von Sauerstoff erhitzt, wodurch sie sich zersetzt und gasförmige Produkte bildet. Anhand deren Signale kann anschließend berechnet werden, wie viel Kunststoff in der Probe enthalten war. Mit dieser Methode kann eine große Bandbreite an Kunststoffarten, wie Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP), nachgewiesen werden.

Außerdem entwickelten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ein Verfahren, um Kunststoffe selektiv anzufärben. Durch die Zugabe eines Fluoreszenzfarbstoffs, etwa Nilrot, können kleine, farblose Kunststoffpartikel, die mit klassischer Lichtmikroskopie oft nur schwer erkennbar sind, besser sichtbar gemacht werden. Die Fluoreszenz natürlicher Partikel, wie Bruchstücke von Garnelenschalen oder Gräten, wird dabei mit einem zweiten Farbstoff, der nur natürliches Gewebe anfärbt, unterdrückt. Mit einer halbautomatischen Bildanalyse kann Mikroplastik nach Institutsangaben zuverlässig von natürlichen Partikeln unterschieden werden, was es ermöglicht, Menge, Größe und Form der Kunststoffteilchen zu charakterisieren.

Weitere Herausforderungen bei der Analytik

Dass Gegenstände aus Kunststoffen überall zu finden sind, erschwerte die Arbeit im Labor im Hinblick auf genaue Analytik. Denn trotz großer Sorgfalt können auch durch Messgeräte, Schutzkleidung oder die verwendeten Chemikalien Kunststoffpartikel in die Proben gelangen. "Wir haben deshalb penibel darauf geachtet, nicht selbst Plastik in die Proben einzutragen", sagt Süssmann. Zudem wurden "Blindproben" parallel zu den Lebensmittelproben untersucht, um eine Kontamination abschätzen zu können.

Auch an dem Nachweis von Nanokunststoffpartikeln (Nanoplastik) wurde im Projekt gearbeitet. Die Abtrennung solcher Kunststoffpartikel vom Lebensmittel war jedoch sehr schwierig, selbst nach chemischem Aufschluss. Die Nanopartikel verklumpten und hafteten zum Teil an den Poren des eingesetzten Membranfilters. Zudem überlagerten Lebensmittelbestandteile wie Proteine oder Fette die Kunststoff-Signale bei den Analysen. Ein zuverlässiger Nachweis von Nanoplastik in Fisch und Meeresfrüchten ist im Rahmen des Projekts bisher nicht gelungen.

Das Thema Mikroplastik ist komplex und die Datenlage zu möglichen Auswirkungen noch unzureichend. "Mikroplastik ist kein Problem, das sich nur auf Fisch und Meeresfrüchte beschränkt", sagt Süssmann. "Im Rahmen unserer Forschung haben wir auch in Milch, Fleisch, Eiern und Honig Hinweise auf Plastikpartikel gefunden." Nach derzeitigem Wissensstand sei es laut Bundesinstitut für Risikobewertung unwahrscheinlich, dass von Mikroplastik in Lebensmitteln gesundheitliche Risiken für die Menschen ausgehen. Zur wissenschaftlichen Absicherung ist jedoch noch weitere Forschung, etwa zur Wirkungsweise und zu den Aufnahmepfaden, erforderlich.

Publikationen

Süssmann, J., Fischer, E.K., Hildebrandt, L ., Walz E., Greiner R., Rohn S., Fritsche J.: Nile red staining for rapid screening of plastic-suspect particles in edible seafood tissues. Anal Bioanal Chem 416 (14), 3459-3471, 2024, https://doi.org/10.1007/s00216-024-05296-8

Süssmann, J., Walz, E., Hetzer, B., Greiner R., Fischer E.K., Rohn S., Fritsche J.: Pressure-assisted isolation of micro- and nanoplastics from food of animal origin with special emphasis on seafood. J Consum Prot Food Saf 20, 141–154 (2025). https://doi.org/10.1007/s00003-025-01543-x

Julia Süssmann, Torsten Krause, Elke Kerstin Fischer, Elke Walz, Ralf Greiner, Sascha Rohn, Jan Fritsche: Microplastics in fresh and processed seafood – A survey of products sold in Germany, Food Control, Volume 179, https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2025.111565

Quelle: Max Rubner-Institut - Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel