Winzig, nützlich – aber auch unbedenklich?

Projektstart: Nachweis von Nanomaterialien in Lebensmitteln

Ernährungswissenschaftler der Uni Jena spüren zusammen mit dem Industriepartner Analytik Jena Nanopartikel in Lebensmitteln auf. EU und Land fördern das gemeinsame Verbundprojekt mit über 600 000 Euro. Projektziel ist, das Gefährdungspotenzial von Nanomaterialien in Lebensmitteln fundiert zu beurteilen.

Die Jenaer Ernährungswissenschaftler Dr. Thomas Schneider (vorn) und Prof. Dr. Michael Glei wollen die toxikologischen Eigenschaften von Nanopartikeln an Zellkulturen untersuchen, so wie hier am Laserscanning-Mikroskop (Foto: Jan-Peter Kasper/FSU).

Das Auge isst bekanntlich mit. Daher greifen Lebensmittelhersteller oft tief in die Trickkiste, um dem Verbraucher ihre Produkte auch optisch möglichst schmackhaft zu machen: Damit das Ketchup geschmeidig aus der Flasche fließt, die bunten Schokolinsen appetitlich glänzen oder das Pulver für den Instant-Cappuccino in der Packung nicht verklumpt, werden Silizium- oder Titandioxid zugesetzt. Diese Substanzen bilden feine Pulver, die den Lebensmitteln die gewünschten Eigenschaften verleihen. Das Problem dabei: Die Pulver sind so fein, dass sie – herstellungsbedingt – stets einen gewissen Prozentsatz an kleinsten Nanopartikeln enthalten.

Nanopartikel sind nur wenige Nanometer groß und damit kleiner als die meisten Moleküle, mit denen unser Körper ansonsten zu tun hat. „Gelangen Nanopartikel über die Nahrung in den menschlichen Verdauungstrakt können sie, aufgrund ihrer geringen Größe, die Darmwand passieren und sich praktisch überall im Körper verteilen“, sagt Dr. Thomas Schneider vom Institut für Ernährungswissenschaften der Friedrich-Schiller-Universität Jena. „Doch niemand kann bisher mit Gewissheit sagen, ob diese Partikel gesundheitlich unbedenklich sind oder ob und welche Gesundheitsgefahren von ihnen ausgehen.“ Die Studienlage, so der Wissenschaftler vom Lehrstuhl für Ernährungstoxikologie, sei bislang äußerst widersprüchlich, was vorwiegend an unzureichenden Testmethoden und fehlenden Möglichkeiten liege, die Nanopartikel im Organismus nachzuweisen und zu charakterisieren.

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Um das zu ändern hat sich der Jenaer Ernährungswissenschaftler gemeinsam mit seinem Kollegen Prof. Dr. Michael Glei mit einem Industriepartner (der Analytik Jena AG) zusammengetan und ein Forschungsprojekt gestartet. Das neue Verbundvorhaben „Analyse von synthetischen Nanopartikeln in Lebensmitteln mittels Einzelpartikel-ICP-MS“ wird in den kommenden zweieinhalb Jahren vom Land Thüringen aus Mitteln des Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) mit ca. 615 000 Euro gefördert. Rund 285 000 Euro gehen an die Uni Jena.

Ziel des Projekts ist es, eine Analyseplattform für den Nachweis von potenziell gesundheitsschädlichen Nanomaterialien in Lebensmitteln zu entwickeln. Dafür wollen die Forscher die hochempfindliche Methode der Massenspektrometrie mit induktiv-gekoppeltem Plasma (ICP-MS) nutzen. „Dieses Analyseverfahren kann selbst geringste Spuren von Metallen, wie Titan, Gold oder Magnesium nachweisen“, erläutert Dr. Schneider. Um die Methode für die Analyse von Nanopartikeln in Lebensmitteln zu verwenden, müssen die Forscher jedoch zunächst ein spezielles Probenzufuhrsystem sowie eine Software zur Datenanalyse entwickeln. Das wird vorrangig die Aufgabe des Projektpartners Analytik Jena sein, während die Ernährungswissenschaftler der Uni Jena Nanopartikel herstellen und charakterisieren, die anschließend unterschiedlichen Lebensmittelproben zugesetzt und mittels Einzelpartikel-ICP-MS nachgewiesen werden. Dabei kommen vor allem Substanzen wie Gold, Titandioxid und Magnesiumoxid zum Einsatz, die als zugelassene Lebensmittelzusatzstoffe eine hohe Relevanz für die Lebensmittelproduktion haben.

„Parallel dazu wollen wir die Nanopartikel hinsichtlich ihrer toxikologischen Eigenschaften beurteilen“, kündigt Prof. Glei an. In seinen Labors werden die Partikel an Zellkulturen getestet. Dabei wird geprüft, ob und in welcher Weise sie das Wachstum der Zellen beeinflussen oder ihnen gar Schäden z. B. in der DNS zufügen. Dafür sollen Darmzellkulturen zum Einsatz kommen, die als Modell der natürlichen Barriere des menschlichen Verdauungstrakts dienen. Mit ihrem Projekt, so der Anspruch der Jenaer Forscher, werden die Voraussetzungen geschaffen, das Gefährdungspotenzial von Nanomaterialien in Lebensmitteln fundiert beurteilen zu können.

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