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Overcoming barriers in estimating toxicity of arsenic species in seaweed

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Sicherheit von Meeresalgen auf dem Prüfstand

Der Bedarf einer stetig wachsenden Bevölkerung erfordert alternative, nachhaltige Nahrungsquellen wie zum Beispiel Meeresalgen. Bevor jedoch Produkte aus Meeresalgen der grundlegenden Ernährung des Menschen dienen, muss deren Sicherheit geklärt werden.

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Meeresalgen enthalten hohe Mengen an Arsen in verschiedenen chemischen Formen, die für Mensch und Tier toxisch sein und verschiedene gesundheitliche Probleme, auch Krebs, verursachen können. Auch wenn Arsen hauptsächlich in seiner anorganischen Form als toxisch gilt, ist nur wenig über die Sicherheit von in organischen Verbindungen wie etwa Arsenzuckern enthaltenem Arsen und insbesondere den in Meeresalgen zu findenden Arsenlipiden bekannt. So ist es von größter Bedeutung, die Toxizität der in Meeresalgen enthaltenen Arsenverbindungen zu bewerten. Arsen in Meeresalgen messen Im Sinne der Verbrauchersicherheit musste das mit einem Marie-Skłodowska-Curie-Stipendium unterstützte Wissenschaftlerteam der EU-finanzierten Initiative SilhouetteOfSeaweed die bei der Messung von Arsenverbindungen vorhandenen Probleme lösen. Zu diesem Zweck arbeitete das gemeinnützige, unabhängige Forschungsunternehmen Matís mit einer europäischen Partnerorganisation zusammen, die über Erfahrungen mit der Arsenlipidmessung verfügt. „Unser Hauptziel war die Bereitstellung von wichtigen Bezugsdaten, die für die Risikobewertung von für den menschlichen Verzehr verwendeten Algen unerlässlich sind, und zur Bestimmung der besten Jahreszeit für die Ernte von Meeresalgen dienen, in der die Menge an toxischem Arsen am niedrigsten ist“, erklärt Projektkoordinatorin Dr. Gunnlaugsdóttir. Es ist unklar, wo und wie Arsenzucker und Arsenlipide entstehen, aber höchstwahrscheinlich geschieht dies in den Meeresalgen. Nachdem das Forscherteam die notwendigen Anlagen bei Matís eingerichtet hatte, wurde das chemische Profil von Arsenlipiden, Arsenzuckern und Gesamtarsen von vier verschiedenen Arten essbarer Braunalgen mittels Arsen-Speziierung analysiert. Mit dieser instrumentellen Analytik kann zwischen den verschiedenen Arsenarten unterschieden werden. Darüber hinaus analysierte die Gruppe die Arsenspezies in verschiedenen Bereichen der Meeresalgen, zum Beispiel im Haftorgan, Stiel, im jungen Blatt, alten Blatt und im Reproduktionssystem. „Wir hatten die Idee, die Umweltbedingungen zu bestimmen, die möglicherweise den Arsengehalt der Meeresalgen beeinflussen, und besser nachzuvollziehen, wo die verschiedenen Arsenspezies in den Meeresalgen gebildet werden“, fährt Dr. Gunnlaugsdóttir fort. Die Ergebnisse zeigten, dass 2-16 % des gesamten Arsens in den Meeresalgen Arsenlipide sind, während die giftige anorganische Form des Arsens bei den untersuchten Meeresalgenspezies weniger als 1 % ausmacht. Diese Erkenntnis ließ erahnen, dass die Arsenlipide wesentlich zur Toxizität von Meeresalgen beitragen könnten. Es wurde festgestellt, dass die Arsen- und Arsenzuckerzusammensetzung artspezifisch ist, was darauf hindeutet, dass bestimmte Meeresalgenspezies besser für den menschlichen Verzehr geeignet sind. Als das Wissenschaftlerteam den Arsengehalt der Meeresalgen mit den Umweltbedingungen in Verbindung brachte, stellte es interessanterweise fest, dass die Werte für Gesamtarsen und anorganisches Arsen in den Sommermonaten am niedrigsten waren. Auch der Gesamtgehalt an Arsenlipiden war tendenziell im Winter/Frühling höher als im Sommer/Herbst. Da die ideale Erntezeit dieser Meeresalgen oft im Frühjahr oder Frühsommer liegt, heben diese Erkenntnisse die Bedeutung der verstärkten Erforschung der Toxizität und Wirkung von Arsenlipiden auf die menschliche Gesundheit hervor. Das Forscherteam hofft, dass diese Beobachtung unser Verständnis dafür schärfen wird, wie und wo die Arsenlipide gebildet werden. Lebensmittelsicherheit und Gesundheit der Bevölkerung verbessern Die Notwendigkeit der Abschätzung des Arsengehalts verschiedener Lebensmittel wurde im wissenschaftlichen Gutachten der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) „Wissenschaftliches Gutachten zu Arsen in Lebensmitteln“ (2009) hervorgehoben. Die Resultate des Projekts SilhouetteOfSeaweed liefern neues Wissen über Menge und Verteilung von Arsenlipiden in Meeresalgen und sind für die Risikobewertung der Algen von zentraler Bedeutung. In Anbetracht des Potenzials der Meeresalgen als eine nachhaltige Rohstoffquelle für die Lebensmittelindustrie ist es von großer Wichtigkeit, die Sicherheitsanforderungen für die Vermarktung von Lebensmitteln auf Basis von Meeresalgen in Europa mit Fakten zu unterlegen. Dr. Gunnlaugsdóttir zeigt sich zuversichtlich, dass die Ergebnisse des Projekts SilhouetteOfSeaweed als Fundament der zukünftigen gesetzlichen Vorschriften über giftige Arsenspezies dienen können, um Produktsicherheit und die Gesundheit der Bevölkerung sowie Ernährungssicherheit zu gewährleisten.

Schlüsselbegriffe

SilhouetteOfSeaweed, Meeresalgen, Arsen, Arsenlipide, Sicherheit, Algen, Arsenzucker, Speziierung

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