Description
In den letzten Jahrzehnten ist die Bedeutung der Lebensmitteltoxikologie enorm ge wachsen. Der Wunsch, in gesunder Umwelt dem Wohlbefinden nicht abtrgliche Lebens mittel verzehren zu knnen, hat verstrkt zu Diskussionen ber lebensmitteltoxiko logische Probleme unter Laien gefhrt. Hier kommt dem Fachmann eine eminente Ver antwortung zu, wobei der Schwerpunkt auf der sachlichen Erluterung der meist viel fltigen Aspekte der toxikologischen Bewertung von chemischen Stoffen liegen mu. Dabei wird das Fehlen von zusammenfassenden Darstellungen der biologischen Grund lagen zur Beurteilung toxischer Wirkungen und deren Anwendung auf die Vielzahl von Einzelsubstanzen in unserer Nahrung besonders deutlich. Anliegen dieses Buches ist es, dem sowohl biologisch als auch lebensmittelchemisch orientierten Fachmann das interdisziplinre Herangehen an die Bewertung von Sub stanzen zu erleichtern. Dabei sind zwangslufig biochemische, toxikologisch-pharma kologische, ernhrungswissenschaftliehe, kologische sowie teilweise medizinische Aspekte zu bercksichtigen, um dem Leser die Vielschichtigkeit der Problematik zu verdeutlichen. Vielfach liegen auch physiologische und toxikologische Aspekte so eng beieinander, da ihre Trennung schon aus didaktischen Grnden wenig sinnvoll erscheint. ber Einzelgebiete existieren zahlreiche Bcher, deren Inhalt sich seltener auf die biologischen Grundlagen bezieht oder bei denen weitgehend nur lebensmittelchemische Aspekte im Vordergrund stehen. Abhandlungen letzterer Art liegt nur selten die Absicht zugrunde, die breite Vielfalt der verschiedenen chemischen Stoffklassen darzustellen. Zudem sind seit einigen Jahren Stoffgruppen zu beachten, die bislang unbercksichtigt geblieben waren. . Dieses Buch soll weder ein Lehrbuch noch eine Monographie sein, auch nicht eine Anleitung zur Diagnose und Therapie von Intoxikationen. Auch legislative Aspekte, die sehr landesspezifisch sind, stellen keinen inhaltlichen Schwerpunkt dar. 1. Einleitung.- 2. Aufgabengebiet der Lebensmitteltoxikologie.- 2.1. Definition, Anliegen.- 2.2. Vorkommen potentiell toxischer Stoffe in der Nahrung.- 3. Dosis und Wirkung.- 3.1. Dosis.- 3.2. Wirkung.- 3.2.1. Wirkungsmerkmale.- 3.2.2. Wirkungsmechanismen und Angriffsorte.- 3.2.2.1. Rezeptoren.- 3.2.2.2. Bindungsarten.- 3.2.2.3. Angriffsorte.- 3.2.2.3.1. Elemente der Krperzelle.- 3.2.2.3.2. Systeme im Makroorganismus.- 3.3. Dosis-Wirkungs-Beziehungen.- 4. Resorption, Disposition und toxikokinetische Analyse.- 4.1. Resorption, Verteilung, Exkretion.- 4.1.1. Prinzipien des Stofftransportes.- 4.1.1.1. Passive Diffusion.- 4.1.1.1.1. Lipiddiffusion.- 4.1.1.1.2. Diffusion durch Poren.- 4.1.1.2. Filtration durch Poren.- 4.1.1.3. Carriervermittelte Transportprozesse.- 4.1.1.4. Pinozytose und Persorption.- 4.1.1.5. Ionenpaartransport.- 4.1.2. Resorption.- 4.1.3. Verteilung und Speicherung.- 4.1.3.1. Verteilungsrume.- 4.1.3.2. Verteilungsbestimmende Faktoren.- 4.1.4. Exkretion.- 4.1.4.1. Renale Ausscheidung.- 4.1.4.2. Bilire und intestinale Ausscheidung.- 4.2. Biotransformation.- 4.2.1. Begriffsbestimmung.- 4.2.2. Phase I-Reaktionen.- 4.2.2.1. Funktion und molekulare Struktur Cytochrom P-450-abhngiger Monooxygenasen.- 4.2.2.2. Reaktionscyclus des Monooxygenasesystems.- 4.2.2.3. Molekularer Mechanismus der Sauerstoffaktivierung.- 4.2.2.4. Regulation des Monooxygenasesystems.- 4.2.3. Phase II-Reaktionen.- 4.2.3.1. Glucuronsurekonjugation.- 4.2.3.2. Essigsurekonjugation.- 4.2.3.3. Schwefelsurekonjugation.- 4.2.3.4. Konjugation mit Aminoverbindungen.- 4.2.3.5. Konjugation mit Glutathion.- 4.2.3.6. Methylierungsreaktionen.- 4.2.4. Induktion.- 4.2.4.1. Isozymverteilungsmuster.- 4.2.4.2. Organspezifitt der Induktion.- 4.2.5. Pharmakologisch-toxikologische Konsequenzen.- 4.2.5.1. Genetischer Polymorphismus.- 4.2.5.2. Induzierbarkeit.- 4.2.6. Schlubemerkungen und Ausblick.- 4.3. Toxikokinetische Analyse.- 4.3.1. Stoffkinetische Modelle.- 4.3.1.1. Kompartiment-Modelle.- 4.3.1.2. Hmodynamische Modelle.- 4.3.2. Kumulationsanalyse.- 5. Einflufaktoren auf die Toxizitt.- 5.1. Applikationsregime-Exposition.- 5.2. Physiologische Differenzen.- 5.2.1. Speziesunterschiede.- 5.2.2. Alter.- 5.2.3. Geschlechtsbedingte Unterschiede.- 5.3. Genetischbedingte Unterschiede.- 5.3.1. Ah-locus.- 5.3.2. Obesitas.- 5.3.3. Enzymmangel.- 5.3.3.1. Glucose-6-phosphatdehydrogenase (G6PDH).- 5.3.3.2. Methmoglobinreduktase.- 5.3.3.3. Pseudocholinesterase (pCHE).- 5.3.3.4. Glucuronyltransferase.- 5.3.3.5. Aldehyddehydrogenase (ALDH).- 5.3.4. Tierstamm/Rasse.- 5.4. Koergismus.- 5.5. Pr- und postnatale Prgung.- 5.6. Spontanerkrankungen.- 5.6.1. Infektionskrankheiten.- 5.6.2. Lebererkrankungen.- 5.6.3. Diabetes mellitus.- 5.6.4. Gastrointestinalflora.- 5.7. Nahrungszusammensetzung.- 5.7.1. Proteingehalt in der Nahrung.- 5.7.2. Fettgehalt in der Nahrung.- 5.7.3. Ballaststoffgehalt in der Nahrung.- 5.7.4. Vitamin- und Mineralstoffgehalt in der Nahrung.- 5.8. Individueller Lebensstil.- 5.9. Ausblick.- 6. Toxizittsprfung.- 6.1. Anforderungen an lebensmitteltoxikologische Untersuchungen.- 6.1.1. Allgemeines.- 6.1.2. Physiko-chemische Stoffbeschreibung.- 6.1.3. Untersuchungsverfahren.- 6.1.4. Grundstze der guten Laborpraxis (GLP-Regeln).- 6.1.5. Erfordernisse des Tierversuches.- 6.1.5.1. Speziesauswahl.- 6.1.5.2. Genetischer Status der Versuchstiere.- 6.1.5.3. Versuchstierqualitt.- 6.1.5.4. Haltungs- und Versuchsbedingungen.- 6.2. Akute Toxizittsprfung.- 6.2.1. Untersuchungsziele.- 6.2.2. Untersuchungsprinzip.- 6.2.3. Versuchsdurchfhrung.- 6.2.3.1. Auswahl der Versuchstiere.- 6.2.3.2. Dosierungen.- 6.2.3.3. Beobachtungen.- 6.2.3.4. Mittlere letale Dosis (LD50).- 6.3. Subchronische Toxizittsprfung.- 6.3.1. Untersuchungsziele.- 6.3.2. Untersuchungsprinzip.- 6.3.3. Versuchsdurchfhrung.- 6.3.3.1. Auswahl der Versuchstiere.- 6.3.3.2. Dosierungen.- 6.3.3.3. Applikation der Testsubstanz.- 6.3.3.4. Beobachtungen und Untersuchungen.- 6.4. Chronische Toxizittsprfung.- 6.4.1. Untersuchungsziele.- 6.4.2. Versuchsdurchfhrung.- 6.4.2.1. Auswahl der Versuchstiere.- 6.4.2.2. Dosierungen.- 6.4.2.3. Applikation der Testsubstanz.- 6.4.2.4. Beobachtungen und Untersuchungen.- 6.5. Reproduktionstoxikologische Untersuchungen.- 6.5.1. Aufgabe.- 6.5.2. Sensitive Faktoren fr die Induktion von Reproduktionsstrungen.- 6.5.3. Prfung auf reproduktionsschdigende Wirkung.- 6.5.3.1. Prfung auf Fertilitt und allgemeine Fortpflanzungsfhigkeit.- 6.5.3.2. Peri- und Postnatal-Test.- 6.5.3.3. Multigenerationstest.- 6.5.3.4. Andere Untersuchungsverfahren.- 6.5.4. Schlubetrachtung.- 6.6. Prnataltoxikologische Untersuchungen.- 6.6.1. Einfhrung.- 6.6.1.1. Definition.- 6.6.1.2. Historischer berblick.- 6.6.2. Grundlagen fr prnataltoxikologische Untersuchungen.- 6.6.2.1. Auswahl des Modells.- 6.6.2.2. Phasenspezifitt prnataltoxikologischer Effekte.- 6.6.2.3. Bewertung prnataltoxikologischer Effekte.- 6.6.2.4. Dosisabhngigkeit und Pseudoteratogenitt.- 6.6.3. Tierversuche.- 6.6.3.1. Prnatale Untersuchungen.- 6.6.3.1.1. Allgemeines.- 6.6.3.1.2. Letale Effekte.- 6.6.3.1.3. Untersuchungen der lebenden Feten.- 6.6.3.2. Postnatale Untersuchungen.- 6.6.3.2.1. Allgemeines.- 6.6.3.2.2. Postnatale Entwicklung.- 6.6.3.2.3. Fitness- und Verhaltensteste.- 6.6.3.2.4. Funktionelle Teratologie.- 6.6.3.2.5. Transplacentare Cancerogenese.- 6.6.3.2.6. Beeintrchtigung des Immunsystems.- 6.6.4. Prnataltoxikologische Untersuchungen in vitro.- 6.7. Cancerogenittstestung.- 6.7.1. Theoretische Grundlagen, Definition, Anforderungen, Probleme.- 6.7.2. Metabolisierung, modifizierende Faktoren.- 6.7.3. Tumorklassifikation, maligne/benigne Tumoren, Spontantumoren, Kontrolltiere.- 6.7.4. Bewertung chemischer Verbindungen vor ihrer experimentellen Prfung in Screening-Tests bzw. im Langzeit-Tierversuch.- 6.7.5. Kurzzeit- (Screening-) Tests im Rahmen von Prfungen chemischer Verbindungen auf Cancerogenitt.- 6.7.6. Langzeit-Tierversuche zur Prfung chemischer Verbindungen auf Cancerogenitt.- 6.7.6.1. Spezies, Tierstamm, Geschlecht.- 6.7.6.2. Applikations- und Behandlungsweise.- 6.7.6.3. Dosierung.- 6.7.6.4. Beginn und Dauer der Behandlung, Beobachtungszeitraum.- 6.7.6.5. Anzahl der Tiere in Cancerogenittstests.- 6.7.6.6. Randomisierung der Tiere.- 6.7.6.7. Inspektionen und Befunderhebung.- 6.7.6.8. Datengewinnung und -aufbewahrung.- 6.7.6.9. Tierqualitt, Tierhaltung.- 6.7.6.10. Futtermittel und Einstreu.- 6.7.6.11. Sicherheitsmanahmen, Arbeits- und Gesundheitsschutz.- 6.7.6.12. Datenanalyse.- 6.7.6.13. Protokoll.- 6.7.6.14. Mitteilung und Interpretation erzielter Befunde.- 6.7.7. Schlubemerkungen.- 6.8. Mutagenittstestung.- 6.8.1. Einfhrung.- 6.8.2. Kinetik chemischer Mutagene.- 6.8.2.1. Ultimale Mutagene.- 6.8.2.2. Promutagene.- 6.8.3. Testsysteme.- 6.8.4. Bewertung der Testergebnisse.- 7. Toxikologische Bewertung.- 7.1. Zielstellung.- 7.2. Wirkungsschwellen.- 7.3. Sicherheitsfaktor.- 7.4. Duldbare tgliche Aufnahmemenge.- 7.5. Zulssige Mengen im Lebensmittel.- 7.6. Risikoabschtzung.- 7.7. Schlubetrachtung.- 8. Natrliche toxische Substanzen in Lebensmittelrohstoffen.- 8.1. Einfhrung.- 8.2. Alkaloide.- 8.3. Biogene Amine.- 8.4. Carbonsuren.- 8.5. Glycoside.- 8.6. Peptide.- 8.7. Hormonaktive Substanzen.- 8.8. Phenolische Verbindungen.- 8.9. Enzym-Inhibitoren.- 8.10. Hmagglutinine.- 8.11. Phytoalexine.- 8.12. Alkohole.- 8.12.1. Ethanol.- 8.12.2 Methanol.- 8.13. Phytinsure.- 8.14. Oligosaccharide.- 8.15. Nucleoside, Nucleotide, Nucleinsuren.- 8.16. Sonstige toxische Stoffe.- 8.17. Grenzen und Perspektiven des Einsatzes herkmmlicher und neuer Rohstoffe.- 8.17.1 Einfhrung.- 8.17.2 Sojabohne.- 8.17.3 Baumwollsamen.- 8.17.4 Erdnu.- 8.17.5. Sonnenblumensamen.- 8.17.6 Rapssamen.- 8.17.7. Ackerbohne.- 8.17.8. Lupine.- 8.17.9 Mikrobielle Biomassen.- 9 Vitamine.- 9.1. Einfhrung.- 9.2. Fettlsliche Vitamine.- 9.2.1. Vitamin A.- 9.2.2. Vitamin D.- 9.2.3. Vitamin E.- 9.2.4. Vitamin K.- 9.3. Wasserlsliche Vitamine.- 9.3.1. VitaminC.- 9.3.2. Vitamin B1.- 9.3.3. Niacin.- 9.3.4. Vitamin B6.- 9.3.5. Panthothensure.- 9.3.6. Folsure.- 9.3.7. Vitamin B12.- 10. Mineralstoffe.- 10.1. Einfhrung.- 10.2. Eisen.- 10.3. Iod.- 10.4. Fluor.- 10.5. Kupfer.- 10.6. Mangan.- 10.7. Zink.- 10.8. Cobalt.- 10.9. Molybdn.- 10.10. Selen.- 10.11. Chrom.- 10.12. Aluminium.- 10.13. Arsen.- 10.14. Beryllium.- 10.15. Blei.- 10.16. Cadmium.- 10.17. Lithium.- 10.18. Nickel.- 10.19. Quecksilber.- 10.20. Thallium.- 10.21. Zinn.- 10.22. Biotransformationsreaktionen von Spurenelementen.- 11. Rckstnde aus der Pflanzenproduktion.- 11.1. Einfhrung.- 11.2. Herbicide.- 11.3. Insekticide, Akaricide, Begasungsmittel.- 11.3.1. Insekticide.- 11.3.2. Akaricide.- 11.3.3. Begasungsmittel.- 11.4. Fungicide.- 11.5. Rodenticide.- 11.6. Molluskicide.- 11.7. Mittel zur Steuerung biologischer Prozesse.- 11.7.1. Einfhrung.- 11.7.2. Wachstumsregulatoren/Halmstabilisatoren.- 11.7.3. Keimhemmungsmittel.- 11.7.4. Nitrificide.- 11.7.5. Dngemittel.- 12. Rckstnde aus der Tierbehandlung.- 12.1. Einfhrung.- 12.2. Tierarzneimittel.- 12.2.1. Antiparasitica.- 12.2.2. Coccidiostatica.- 12.2.3. Chemotherapeutica.- 12.2.4. Psychopharmaca.- 12.3. Mastfrdernde Mittel (Ergotropica).- 12.3.1. Antibiotica.- 12.3.2. Chemobiotica.- 12.3.3. Thyreostatica.- 12.4. Substanzen mit Hormonwirkung.- 13. Umweltchemikalien.- 13.1. Einfhrung.- 13.2. Eintrag kotoxisch wirksamer Substanzen in die Umwelt.- 13.3. Polyhalogenierte Kohlenwasserstoffe.- 13.3.1. Polychlorierte Biphenyle.- 13.3.2. Polychlorierte Naphthalene.- 13.3.3. Polychlorierte Terphenyle.- 13.3.4. Polybromierte Biphenyle.- 13.3.5. Chlorparaffine.- 13.3.6. Polychlorierte Dibenzodioxine und Dibenzofurane.- 13.3.7. Halogenalkane und -alkene.- 14. Lebensmittelzusatzstoffe.- 14.1. Einfhrung.- 14.2. Stoffe zur Verlngerung der Haltbarkeit.- 14.2.1. Einfhrung.- 14.2.2. Konservierungsstoffe.- 14.2.3. Desinfektions- und Reinigungsmittel.- 14.2.3.1. Einfhrung.- 14.2.3.2. Sekundrprodukte der Trinkwasseraufbereitung.- 14.2.4. Antioxydantien und Synergisten.- 14.2.5. Komplexbildner (Metallfnger).- 14.3. Stoffe zur Verbesserung der Konsistenz.- 14.3.1. Einfhrung.- 14.3.2. Emulatoren.- 14.3.3. Gelier-und Dickungsmittel.- 14.3.4. Feuchthaltemittel.- 14.4. Stoffe zur Verbesserung des Aussehens.- 14.4.1. Einfhrung.- 14.4.2. Lebensmittelfarbstoffe.- 14.4.3. Farbkorrigierende und farbstabilisierende Stoffe.- 14.5. Stoffe zur Verbesserung des Geschmackes.- 14.5.1. Einfhrung.- 14.5.2. Aromastoffe.- 14.5.3. Geschmacksverstrker.- 14.5.4. Sungsmittel.- 14.5.4.1. Einfhrung.- 14.5.4.2. Energiereiche Sungsmittel.- 14.5.4.3. Energiearme Sungsmittel (Sstoffe).- 14.5.5. Suren.- 14.5.6. Bitterstoffe.- 14.6. Zusatzstoffe mit mehreren Funktionen.- 14.6.1. Einfhrung.- 14.6.2. Nitrit und Nitrat.- 14.6.3. Schwefeldioxid.- 14.6.4. Phosphate.- 14.7. Enzyme.- 15. Sekundrprodukte aus Eiweien und Kohlenhydraten.- 15.1. Einfhrung.- 15.2. Vernderungen durch erhhte Temperatur.- 15.3. Vernderungen durch Bestrahlung.- 15.4. Vernderungen durch Hydroxylionen.- 15.5. Vernderungen durch Oxydation.- 15.6. Vernderungen durch enzymatische Modifizierung.- 15.7. Vernderungen durch chemische Modifizierung.- 16. Sekundrprodukte von Fetten.- 17. Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe.- 18. N-Nitrosoverbindungen.- 19. Toxische Substanzen mikrobieller Herkunft.- 19.1. Mykotoxine.- 19.2. Toxine der Bakterien.- 20. Synthetische Polymere im Lebensmittelverkehr.- 20.1. Einfhrung.- 20.2. Monomere.- 20.3. Katalysatoren.- 20.4. Stabilisatoren.- 20.5. Antioxydantien.- 20.6. UV-Absorber.- 20.7. Antistatica.- 20.8. Optische Aufheller.- 20.9. Weichmacher.- 20.10. Grundlagen und Regelungen fr die Zulassung eines Additivs.- 21. Behandlung von Lebensmitteln und Bedarfsgegenstnden mit ionisierender Strahlung.- 21.1. Einfhrung.- 21.2. Theorie der Strahleneinwirkung und deren toxikologische Auswirkungen.- 21.3. Strahlenwirkung auf Verpackung.- 21.4. Mikrobiologische Aspekte.- 21.5. Strahlenchemische Vernderungen ausgewhlter Lebensmittelgruppen im Vergleich zu konventionellen Bearbeitungsverfahren.- 21.6. Ernhrungshygienische Aspekte.- 21.7. Legislative Aspekte und Ausblick.- 22. Nahrungsmittelunvertrglichkeit.- 22.1. Einfhrung.- 22.2. Nahrungsmittelallergie.- 22.3. Nahrungsmittelintoleranz.- 22.4. Anaphylaktoide Reaktionen.- 22.5. Nahrungsmittelidiosynkrasien.- 23. Lebensmittelrecht der Deutschen Demokratischen Republik.- 24. Lebensmittelrecht der Bundesrepublik Deutschland.- 24.1. Einfhrung.- 24.2. Begriffsbestimmung des LMBG.- 24.2.1. Lebensmittel ( 1 LMBG).- 24.2.2. Zusatzstoffe ( 2 LMBG).- 24.2.3. Kosmetische Mittel ( 4 LMBG).- 24.2.4. Bedarfsgegenstnde ( 5 LMBG).- 24.3. Verkehr mit Lebensmitteln.- 24.3.1. Verbote zum Schutz der Gesundheit bei Lebensmitteln ( 8 LMBG).- 24.3.2. Verbote zum Schutz der Gesundheit bei Kosmetika ( 24 LMBG).- 24.3.3. Verbote zum Schutz der Gesundheit bei Bedarfsgegenstnden ( 30 LMBG).- 24.3.4. Verbote zum Schutz der Gesundheit durch bergang von Stoffen auf Lebensmittel ( 31 LMBG).- 24.4. Ermchtigungen zum Schutz der Gesundheit.- 24.4.1. Ermchtigung zum Schutz der Gesundheit fr Lebensmittel ( 9 LMBG).- 24.4.2. Ermchtigung zum Schutz der Gesundheit fr kosmetische Mittel ( 26 LMBG).- 24.4.3. Ermchtigung zum Schutz der Gesundheit fr Bedarfsgegenstnde ( 32 LMBG).- 24.4.4. Ermchtigung zum Schutz der Gesundheit fr Hygienevorschriften ( 10 LMBG).- 24.5. Zusatzstoffe in Lebensmitteln.- 24.5.1. Zusatzstoffverbot ( 11 LMBG).- 24.5.2. Ermchtigung fr Zusatzstoffe ( 12 LMBG).- 24.5.2.1. Zusatzstoff-Zulassungsverordnung – ZZulV.- 24.5.2.1.1. Allgemeine und beschrnkte Zulassung.- 24.5.2.1.2. Konservierungsstoffe.- 24.5.2.1.3. Schwefeldioxid.- 24.5.2.1.4. Antioxidantien.- 24.5.2.1.5. Farbstoffe.- 25.5.2.2. Zusatzstoff-Verkehrsverordnung – ZVerkV.- 24.5.2.2.1. Reinheitsanforderungen.- 24.5.2.2.2. Nitritpkelsalz und Natriumnitrit.- 24.5.2.3. Weitere Zusatzstoff-Zulassungen.- 24.6. Bestrahlungsverbot fr Lebensmittel ( 13 LMBG).- 24.7. Rckstandsregelungen.- 24.7.1. Rckstnde aus Pflanzenschutz- oder sonstige Mittel ( 14 LMBG).- 24.7.2. Rckstnde aus Stoffen mit pharmakologischer Wirkung ( 15 LMBG).- 24.8. Tuschungsschutz ( 17, 18, 22, 27 LMBG).- 24.9. Lebensmittelbuch ( 33, 34 LMBG).- 24.10. berwachung ( 40-46 LMBG).- 24.11. Schlubemerkung.- 25. Literatur.- 26. Autorenanschriften.- 27. Sachverzeichnis.
