Was ist Guarkernmehl in der Zutatenliste von Lebensmitteln und ist es sicher? Experten: Keine Angst vor Kleber!

Zusammenfassung: Essbarer Kaugummi ist ein weltweit weit verbreiteter Lebensmittelzusatzstoff. Aufgrund seiner vielfältigen physikalischen, biologischen und chemischen Wirkung wird Guarkernmehl häufig in Lebensmitteln verwendet. Für Lebensmittel für Menschen legt der Nationale Lebensmittelsicherheitsstandard für die Verwendung von Lebensmittelzusatzstoffen (GB 2760-2014) fest, dass die maximal zulässige Menge an Guarkernmehl in Sahne 1000 mg/kg und in Säuglingsnahrung für ältere Säuglinge und Kleinkinder 1000 mg/l beträgt. Im nationalen „Katalog für Futterzusätze (2008)“ heißt es eindeutig, dass Guarkernmehl ein Stabilisator und Emulgator für Haustiere ist, dessen Verwendung zulässig ist. In den „Sicherheitsstandards für die Verwendung von Futterzusätzen“ wird empfohlen, die meisten essbaren Gummis in angemessenen Mengen und mit einem hohen Sicherheitsfaktor in Tiernahrung entsprechend den Produktionsanforderungen zu verwenden. Zusätzlich zu den nationalen Vorschriften haben auch die Europäische Union, die Gruppe der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit für Tierfutterzusätze und -produkte (FEEDAP) und die Codex-Alimentarius-Kommission (CAC) Vorschriften zur Verwendung von Guarkernmehl in Lebensmitteln für Menschen und Haustiere erlassen. In Kombination mit der einschlägigen wissenschaftlichen Forschung zu Guarkernmehl lässt sich zudem feststellen, dass der moderate Konsum von Guarkernmehl im Allgemeinen sicher und unbedenklich ist und gesundheitliche Vorteile für Mensch und Tier mit sich bringen kann. Darüber hinaus sollten bei der Prüfung des Guarkernmehlgehalts in Lebensmitteln, wenn ein Überschreiten des Grenzwertes festgestellt wird, zunächst die Prüfmethode und die Ergebnisse auf Abweichungen überprüft und eine Überprüfung durchgeführt werden, um festzustellen, ob der Gehalt tatsächlich den Grenzwert überschreitet. Solange Guarkernmehl in angemessenen Mengen und in strikter Übereinstimmung mit nationalen Normen verwendet wird, kann die Sicherheit von Lebensmittelzusatzstoffen gewährleistet werden. Über die Toxizität kann nicht gesprochen werden, ohne die Dosierung zu berücksichtigen.

1. Einführung von Guarkernmehl

Essbarer Gummi ist ein weltweit weit verbreiteter Lebensmittelzusatzstoff und wird in fast allen Lebensmitteln verwendet. Es gibt viele Arten essbarer Gummis, die meisten davon werden aus Pflanzen, Algen, Mikroorganismen und Tieren gewonnen. Derzeit sind weltweit über 60 Arten essbarer Kaugummis zur Verwendung zugelassen, in meinem Land sind es etwa 40 Arten. Zu den am häufigsten verwendeten monomeren essbaren Gummis gehören Carrageen, Xanthangummi, Guarkernmehl, Konjakgummi, Johannisbrotkernmehl, essbare Gelatine, Alginat und Agar. Die Quellen für essbare Gummis sind in Tabelle 1 aufgeführt[1].

Tabelle 1. Quellen für essbares Gummi[1]

Guarkernmehl wird aus dem Endosperm der Hülsen der Guarbohne [Cyamopsis tetragonolobus (L.) Taub] aus der Familie der Leguminosen gewonnen. Der Hauptbestandteil ist ein hochmolekulares hydrophiles Polysaccharid, das aus den Zuckergrundbausteinen Galactose und Mannose aufgebaut ist und zu den Galactomannanen gehört. Guarkernmehl ist eines der am häufigsten verwendeten hydrophilen Kolloide der Welt. Guarkernmehl ist im Allgemeinen ein weißes bis hellgelbbraunes Pulver ohne Geruch. Es kann in kaltem oder heißem Wasser aufgelöst werden, um eine kolloidale Lösung zu bilden, und hat die höchste Viskosität unter den natürlichen Gummis [1].

Guarkernmehl hat eine Vielzahl physikalischer, biologischer und chemischer Aktivitäten und ist für Mensch und Tier relativ sicher und belastet die Umwelt nicht. Daher wird es häufig in Lebensmitteln und Tiernahrung verwendet. Es wird häufig als Verdickungsmittel, Stabilisator, Konservierungsmittel oder als Quelle für natürliche Ballaststoffe verwendet[2]. Es wird normalerweise allein oder in Kombination mit anderen essbaren Gummis verwendet[1].

2. Die verwendete Dosierung steht in engem Zusammenhang mit der Lebensmittelsicherheit, und die Toxizität kann nicht ohne Berücksichtigung der Dosierung diskutiert werden.

Die physiologischen Auswirkungen von essbarem Gummi wurden bei Tieren und Menschen umfassend untersucht, und es gibt widersprüchliche Berichte über ihre Toxizität, die hauptsächlich von der verwendeten Dosierung abhängt. Aus diesem Grund müssen wir auf die Menge an essbarem Gummi achten, die in Lebensmitteln für Menschen oder Haustiere verwendet wird, um die Sicherheit zu gewährleisten.

Darüber hinaus legt Chinas „Nationaler Lebensmittelsicherheitsstandard für die Verwendung von Lebensmittelzusatzstoffen“ (GB 2760-2014) für Lebensmittel für Menschen fest, dass die maximal zulässige Menge an Guarkernmehl in Sahne 1000 mg/kg und in Säuglingsnahrung für ältere Säuglinge und Kleinkinder 1000 mg/L beträgt (berechnet auf Grundlage der in verzehrfertigen Lebensmitteln verwendeten Menge) (siehe Tabelle 2) [6].

Tabelle 2. Chinesische Standards für die Verwendung von Lebensmittelzusatzstoffen – Guarkernmehl

In der Bekanntmachung Nr. 1126 des Landwirtschaftsministeriums der Volksrepublik China, „Katalog der Futtermittelzusatzstoffe (2008)“, heißt es, dass essbare Gummis wie Guarkernmehl, Xanthangummi, Carrageen, Cassiagummi, Johannisbrotkernmehl usw. als Bindemittel, Trennmittel, Stabilisatoren und Emulgatoren für die Verwendung in Tiernahrung zugelassen sind (siehe Tabelle 3) [3].

Tabelle 3. Katalog der Tierfutterzusätze - Guarkernmehl

Um das Management von Tierfutterzusätzen wirksam zu stärken, die Qualität und Sicherheit von Tierfutterzusätzen zu gewährleisten und die nachhaltige und gesunde Entwicklung der Tierfutter- und Zuchtindustrie zu fördern, legt das Landwirtschaftsministerium der Volksrepublik China (2017) Nr. 2625 „Sichere Verwendung von Futterzusätzen“ die Menge des verwendeten essbaren Gummis fest: Für die meisten essbaren Gummis wie Carrageen, Cassia-Gummi, Johannisbrotkernmehl usw. wird empfohlen, sie in angemessenen Mengen entsprechend den Produktionsanforderungen in Tierfutter oder Vollnahrung zu verwenden. Der Höchstwert für Cassiagummi in Tiernahrung oder Mischfutter beträgt 17.600 mg/kg (siehe Tabelle 4) [4] und stellt somit einen hohen Sicherheitsfaktor dar.

Tabelle 4. Spezifikationen zur sicheren Verwendung von Tierfutterzusätzen – Bindemittel, Trennmittel, Stabilisatoren und Emulgatoren

In den „Sicherheitsstandards für die Verwendung von Futterzusätzen“ ist die Menge an Guarkernmehl, die in Tiernahrung verwendet werden darf, noch nicht festgelegt. Es wird allgemein angenommen, dass eine angemessene Menge Guarkernmehl sicher und unbedenklich ist, und entsprechende Untersuchungen haben dies auch bestätigt.

Auf der Grundlage einer umfassenden Fruchtbarkeits-/Entwicklungsstudie an Ratten kam das Expertengremium zu dem Schluss, dass der NOAEL (No Observed Adverse Effect Level) für Guarkernmehl bei 5.200 mg/kg Körpergewicht pro Tag (entsprechend dem 5,2-fachen des nationalen Standardgrenzwerts) 50 % (95 % KI 2,0–3,2) betrug, basierend auf der Anzahl der Gelbkörper. In einer anderen Studie an Ratten mit der höchsten Dosis Guarkernmehl von 2500 mg/kg Körpergewicht pro Tag (entsprechend dem 2,5-fachen des nationalen Standardgrenzwerts) wurden keine krebserregenden Wirkungen berichtet [5]. Es lässt sich feststellen, dass die maßvolle Verwendung von Guarkernmehl keine toxischen Nebenwirkungen hat.

Neben nationalen Bestimmungen regeln auch ausländische Bestimmungen die Verwendung von Guarkernmehl in Lebensmitteln für Menschen oder Haustiere.

Gemäß der Lebensmittelzusatzstoffverordnung (EG) Nr. 1333/2008 ist Guarkernmehl in der EU als Lebensmittelzusatzstoff für Menschen zugelassen. Guarkernmehl kann in den meisten Lebensmitteln in ausreichender Menge eingesetzt werden. Für manche Lebensmittel ist die maximale Menge an Guarkernmehl festgelegt, siehe Tabelle 5 [5].

Tabelle 5. Europäische Standards für die Verwendung von Lebensmittelzusatzstoffen – Guarkernmehl

Der gemeinsam von der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) und der Weltgesundheitsorganisation (WHO) erstellte Codex Alimentarius (CAC) aktualisierte den Codex General Standard for Food Additives (Codex STAN 192-1995) und präzisierte die Verwendung von Guarkernmehl in Lebensmitteln für den Menschen. Beispielsweise beträgt die maximale Menge in Säuglingsnahrung 1.000–2.000 mg/kg, und die zugesetzte Menge zu anderen Nahrungsmitteln sollte so gering wie möglich sein und den guten Herstellungspraktiken (GMP) entsprechen. Einzelheiten finden Sie in Tabelle 6 [8].

Tabelle 6. CAC-Allgemeincodex-Standard für Lebensmittelzusatzstoffe – Guarkernmehl

Auf Ersuchen der Europäischen Kommission wurde die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit gebeten, ein wissenschaftliches Gutachten zur Sicherheit und Wirksamkeit von Guarkernmehl als Lebensmittelzusatzstoff bei Tieren abzugeben. Basierend auf den Ergebnissen der Verträglichkeitsstudie kam das FEEDAP-Team zu dem Schluss, dass die maximalen sicheren Konzentrationen von Guarkernmehl für die Verwendung in Tiernahrung für Hunde und Katzen 1320 bzw. 1100 mg/kg betragen (siehe Tabelle 7) [7].

Tabelle 7. FEEDAP-Forschungsgruppe – Maximal sichere Konzentrationen von Guarkernmehl in Tiernahrung

In wissenschaftlichen Studien zu Guarkernmehl, wie etwa der Bewertung von Guarkernmehl durch den Gemeinsamen Sachverständigenausschuss für Lebensmittelzusatzstoffe (JECFA) der FAO/WHO, gab es eine Studie mit Beagles, bei der fünf männliche und fünf weibliche Beagles in vier Gruppen aufgeteilt und 30 Wochen lang mit einer Nahrung gefüttert wurden, die 0 %, 1 %, 5 % bzw. 10 % Guarkernmehl enthielt (entsprechend etwa 0, 750, 3750 bzw. 7500 mg/kg Körpergewicht pro Tag). Bei einer Dosis von 10 % Guarkernmehl (entsprechend dem 7,5-fachen des nationalen Standardgrenzwerts) wurden eine schnelle Darmmotilität, weicher Stuhl und eine verringerte Verdaulichkeit beobachtet, während bei Dosen von 1 % und 5 % (entsprechend dem 75-fachen bzw. 3,75-fachen des nationalen Standardgrenzwerts) keine Nebenwirkungen festgestellt wurden[5].

Darüber hinaus können geringe Dosen Guarkernmehl gesundheitliche Vorteile für Mensch und Tier bieten. Fünfzehn Ratten wurden 21 Tage lang mit einer Diät gefüttert, die 0,5 % Guarkernmehl (entsprechend 600 mg/kg Körpergewicht pro Tag, 60 % des nationalen Grenzwertes) und unterschiedliche Mengen Wasser enthielt. Die Studie deutet darauf hin, dass die Ratten an Gewicht zunahmen und eine verbesserte Proteineffizienz aufwiesen. Erwachsene vertragen die orale Gabe von Guarkernmehl in einer Dosierung von 128–429 mg/kg Körpergewicht pro Tag (entsprechend 12,8–42,9 % des nationalen Standardgrenzwerts) gut[5]. An einer einzentrischen, einarmigen, offenen Proof-of-Concept-Studie nahmen 12 gesunde Männer teil, um die Auswirkungen der täglichen Verabreichung von Guarkernmehl über 18 Tage in einer Dosis von 88–133 mg/kg (entsprechend 8,8–13,3 % des nationalen Standardgrenzwerts) auf den Stoffwechsel und die Anpassung der Mikrobiota zu testen. Die Ergebnisse zeigten, dass 88–133 mg/kg Guarkernmehl von gesunden Männern gut vertragen wurden und selektive modulierende Effekte auf die menschliche Mikrobiota sowohl auf taxonomischer als auch auf funktioneller Ebene ausübten. Darüber hinaus reguliert Guarkernmehl die Nährstoffaufnahme im Dünndarm und hat positive Auswirkungen auf den Cholesterinstoffwechsel und die Blutzuckerkontrolle[9].

Angesichts der weit verbreiteten Verwendung von essbarem Gummi in Tiernahrung haben die FEEDAP-Expertengruppe und verwandte Studien die Auswirkungen und Vorteile sicherer Dosen von essbarem Gummi in Tiernahrung zusammengefasst (Details siehe Tabelle 8).

Tabelle 8. Auswirkungen/Vorteile der Zugabe von essbarem Gummi zu Tierfutter

Kombiniert man die einschlägigen wissenschaftlichen Forschungsergebnisse zu Guarkernmehl mit dem nationalen Grenzwert für Guarkernmehl in Lebensmitteln für den Menschen (1000 mg/kg), wird deutlich, dass die moderate Verwendung von Guarkernmehl im Allgemeinen sicher und unbedenklich ist und dass geringe Dosen gesundheitliche Vorteile für Mensch und Tier haben können. Nur bei hohen Dosen kann Guarkernmehl leichte Nebenwirkungen hervorrufen. Derart hohe Dosen Guarkernmehl werden Lebensmitteln und Tierfutter jedoch im Allgemeinen nicht zugesetzt, sodass kein Grund zur Sorge besteht. Daraus lässt sich erkennen, dass die Rolle und Wirkung von Guarkernmehl in Tier- oder Menschennahrung nicht verallgemeinert werden kann. Wir können weder über Toxizität diskutieren, ohne die Dosierung zu berücksichtigen, noch können wir über Funktion diskutieren, ohne die Dosierung zu berücksichtigen.

3. Nachweismethode

Woher wissen wir, ob der Guarkernmehlgehalt in Lebensmitteln den oben genannten Standards entspricht?

In Übereinstimmung mit den einschlägigen Bestimmungen des Lebensmittelsicherheitsgesetzes der Volksrepublik China und seiner Durchführungsbestimmungen hat die staatliche Marktregulierungsbehörde die Freigabe von zehn Inspektionsmethoden für Lebensmittelergänzungsmittel und neun Methoden zur schnellen Lebensmittelerkennung genehmigt. Darunter wird in „Bestimmung von Guarkernmehl in Lebensmitteln tierischen Ursprungs“ (BJS 202301) die für Guarkernmehl in Schweine-, Rind- und Hammelfleisch geeignete Bestimmungsmethode mittels Flüssigchromatographie-Tandem-Massenspektrometrie erwähnt. Die Proben und Standards wurden mit β-Mannanase hydrolysiert, Acetonitril wurde hinzugefügt, um das Protein auszufällen, und dann zentrifugiert. Der Überstand wurde über eine neutrale Aluminiumoxidsäule gereinigt und die charakteristischen Oligosaccharide der Hydrolyseprodukte wurden durch Flüssigchromatographie-Tandem-Massenspektrometrie nachgewiesen (bei Verwendung unterschiedlicher Instrumente können die Instrumentenparameter unterschiedlich sein und die Instrumentenparameter sollten auf das Mindesthaltbarkeitsdatum optimiert werden). Der Guarkernmehlgehalt wurde mit der externen Standardmethode bestimmt. Präzision: Unter Wiederholbedingungen darf die absolute Differenz zwischen zwei unabhängigen Messergebnissen 10 % des arithmetischen Mittels nicht überschreiten. Die Nachweisgrenze dieser Methode liegt bei 3,00 mg/kg und die Bestimmungsgrenze bei 10,0 mg/kg. Wenn in einer Probe charakteristische Oligosaccharide von enzymatischen Hydrolyseprodukten von Guarkernmehl nachgewiesen werden, kann die Quelle Guarkernmehl sein[13].

Es ist ersichtlich, dass unterschiedliche Nachweismethoden und Instrumente zu gewissen Abweichungen bei der Bestimmung des Guarkernmehlgehalts führen. Auch die Ergebnisse einer Einzelmessung müssen daraufhin überprüft werden, ob der Gehalt tatsächlich über der Norm liegt und ob ein Sicherheitsrisiko besteht.

IV. Abschluss

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass essbare Gummis wie Guarkernmehl häufig in Tiernahrung als Bindemittel, Trennmittel, Stabilisatoren usw. verwendet werden und in Maßen unbedenklich sind. Sollte festgestellt werden, dass der Guarkernmehlgehalt im Tierfutter den Grenzwert überschreitet, besteht kein Grund zur Sorge. Überprüfen Sie zunächst, ob es Abweichungen bei der Nachweismethode und den Ergebnissen gibt und evaluieren Sie erneut, ob der Gehalt tatsächlich überschritten wird. Solange Guarkernmehl und andere essbare Gummis streng in Übereinstimmung mit dem in den nationalen Normen festgelegten Anwendungsbereich, der Dosierung und der Anwendungsmethode verwendet werden, kann die Sicherheit von Lebensmittelzusatzstoffen gewährleistet werden[14].

Quellen:

[1] Bai Mingyin. Gängige essbare Klebstoffe in Fleischprodukten und ihre Anwendung [J]. Leitfaden zur Lebensmittelsicherheit, 2010(1): 50-52.

[2] Huang Jie, An Qiufeng. Forschungsfortschritt zu Guarkernmehl[J]. Lebensmittelforschung und -entwicklung, 2011, 32(1): 144-147.

[3] Bekanntmachung Nr. 1126 des Landwirtschaftsministeriums der Volksrepublik China (2008) „Katalog der Futtermittelzusatzstoffe“.

[4] Bekanntmachung Nr. 2625 des Landwirtschaftsministeriums der Volksrepublik China (2017) „Sicherheitsspezifikationen für die Verwendung von Futtermittelzusatzstoffen“.

[5]Gremium für Lebensmittelzusatzstoffe und Lebensmitteln zugesetzte Nährstoffquellen (ANS) der EFSA et al. EFSA J. 24. Februar 2017; 15(2): e04669.

[6] Nationaler Lebensmittelsicherheitsstandard – Standard für die Verwendung von Lebensmittelzusatzstoffen (GB 2760-2014).

[7]Gremium der EFSA für Zusatzstoffe, Erzeugnisse und Substanzen in der Tierernährung (FEEDAP) et al. EFSA J. 29. April 2022; 20(4): e07253.

[8] Codex Allgemeiner Standard für Lebensmittelzusatzstoffe (Codex STAN 192-1995).

[9]Barber C, et al. Vordere Nutr. 30. Juni 2023; 10: 1160694.

[10]Azevedo R, et al. Lebensmittel. 26. März 2023; 12(7): 1408.

[11]Gremium der EFSA für Zusatzstoffe, Erzeugnisse und Substanzen in der Tierernährung (FEEDAP) et al. EFSA J. 29. April 2022; 20(4): e07285.

[12]Gremium der EFSA für Zusatzstoffe, Erzeugnisse und Substanzen in der Tierernährung (FEEDAP) et al. EFSA J. 5. August 2022; 20(8): e07435.

[13] „Bestimmung von Guarkernmehl in Lebensmitteln tierischen Ursprungs“ (BJS 202301).

[14] Qian He, et al. Funktion und Risikokontrolle chemischer Zusatzstoffe in Lebensmitteln[J]. Fortschritte in der Chemie, 2009, 21(11): 2424-2434.

Autor:

Zhao Yue | Leitender Regulator der Lebensmittelindustrie, China Agricultural University

Rezensenten:

Dai Xiaofeng | Forscher der zweiten Ebene und Doktorvater an der Chinesischen Akademie der Agrarwissenschaften