Sicherheitsmarge für die Exposition (Margin of Exposure)

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Einleitung

Die Sicherheitsmarge für die Exposition Konzentration oder Menge eines bestimmten Stoffs, die von einem Menschen, einer Population oder einem Ökosystem mit einer bestimmten Häufigkeit über einen bestimmten Zeitraum hinweg aufgenommen wird (Margin of Exposure, MOE Der Margin of Exposure (MOE) ist ein bei der Risikobewertung verwendetes Instrument zur Abwägung möglicher Sicherheitsbedenken in Bezug auf in Lebens- oder Futtermitteln vorkommende, potenziell toxische Stoffe) ist ein von Risikobewertern verwendetes Instrument zur Abwägung möglicher Sicherheitsbedenken in Bezug auf in Lebens- und Futtermitteln vorkommende Stoffe, wenn sie der Ansicht sind, dass es nicht angebracht oder nicht möglich ist, einen gesundheitsbezogenen Referenzwert (health-based guidance value, HBGV – also einen „sicheren Grenzwert“) wie eine zulässige tägliche Aufnahmemenge Die geschätzte Menge eines Stoffs in Lebensmitteln oder Trinkwasser, die täglich im Laufe eines Lebens konsumiert werden kann, ohne dass sie ein merkliches Risiko für die Gesundheit birgt. Der ADI-Wert wird in der Regel in Milligramm des Stoffs pro Kilogramm Körpergewicht pro Tag ausgedrückt und wird bei chemischen Stoffen, wie z.B. Lebensmittelzusatzstoffen, Pestizidrückständen und Tierarzneimitteln, angewendet (acceptable daily intake, ADI Die zulässige tägliche Aufnahmemenge (Acceptable Daily Intake – ADI) ist die geschätzte Menge eines Stoffs in Lebensmitteln oder Trinkwasser, die täglich im Laufe eines Lebens konsumiert werden kann, ohne dass sie ein merkliches Risiko für die Gesundheit birgt. Der ADI-Wert wird in der Regel in Milligramm des Stoffs pro Kilogramm Körpergewicht ausgedrückt und wird bei chemischen Stoffen, wie z.B. Lebensmittelzusatzstoffen, Pestizidrückständen und Tierarzneimitteln, angewendet) oder eine tolerierbare tägliche Aufnahmemenge (tolerable daily intake, TDI Die tolerierbare tägliche Aufnahmemenge (Tolerable Daily Intake – TDI) bezieht sich auf chemische Stoffe in Lebensmitteln oder Trinkwasser, die nicht absichtlich zugesetzt wurden (z.B. Kontaminanten), und ist ein Schätzwert der Menge eines solchen Stoffs, die im Laufe eines Lebens konsumiert werden kann, ohne dass sie ein merkliches Risiko für die Gesundheit birgt) zu bestimmen.

Die beiden Situationen, in denen dies in der Regal geschieht, sind:

bei der Bewertung von Stoffen, die weder genotoxisch noch karzinogen sind, bei denen aber die Unsicherheit Wissenschaftliches Konzept, das in der Risikobewertung verwendet wird, um alle Arten von Beschränkungen des Wissens zu beschreiben, das zum Zeitpunkt der Durchführung einer Bewertung mittels der vereinbarten Ressourcen verfügbar ist, wobei diese Beschränkungen die Wahrscheinlichkeit der möglichen Ergebnisse der Bewertung beeinflussen in Bezug auf ihre Wirkungen, z. B. aufgrund unzureichender toxikologischer Daten, es nicht zulässt, einen HBGV zu ermitteln;
bei der Bewertung von Stoffen, die sowohl genotoxisch (d. h., sie können die DNA Komplexes, kettenähnliches Molekül, das in allen Lebewesen und einigen Viren vorkommt und die genetischen Informationen (Gene) trägt. Die DNA (dt.: Desoxyribonukleinsäure – DNS) ist in der Lage, sich selbst zu kopieren, und enthält die „Baupläne“ aller Proteine, die für die Schaffung und Erhaltung von Leben notwendig sind schädigen) als auch karzinogen (krebserzeugend) sind; in diesem Fall kann kein HBGV festgelegt werden, da jede Expositionshöhe theoretisch zu Krebs führen könnte.

Frequently asked questions

1. Was ist der MOE-Ansatz und warum wird er angewendet?

Die MOE ist ein Instrument, das von Risikobewertern verwendet wird, um mögliche Sicherheitsbedenken zu bewerten, die sich aus dem Vorkommen von Stoffen in Lebens- und Futtermitteln ergeben, wenn es nicht angemessen oder nicht möglich ist, einen HBGV zu bestimmen. Bei der MOE handelt es sich um das Verhältnis von zwei Faktoren:

der Dosis, bei der eine geringe, aber messbare schädliche Wirkung beobachtet wird (als „Referenzpunkt“ oder „Ausgangspunkt“ bezeichnet) und
dem Expositionsniveau gegenüber der Substanz für eine bestimmte Population.

Wichtig ist, dass die MOE kein „gesundheitsbezogener Referenzwert“ ist, d. h. es handelt sich nicht um einen Sicherheitsschwellenwert, bei dessen Unterschreitung die Risikobewerter zu dem Schluss kommen, dass die tägliche Aufnahme sicher ist. Liegen Hinweise auf schädliche Wirkungen vor, genügen diese aber nicht, um zu bestätigen, wie viel sicher ist, kann man anhand der MOE sehen, ob die derzeitigen Aufnahmemengen wahrscheinlich schädlich sind oder nicht: Eine niedrige MOE stellt ein größeres Risiko dar als eine höhere MOE.

2. Wie wird die Sicherheitsmarge für die Exposition in den Risikobewertungen der EFSA verwendet?

Nach der Berechnung des Verhältnisses zwischen Referenzpunkt und Exposition gibt das Ergebnis Aufschluss über den Bedenklichkeitsgrad, der mit der Exposition gegenüber dem Stoff verbunden ist. Die Mindestgröße der MOE, die erforderlich ist, um zu dem Schluss zu gelangen, dass die tatsächliche Exposition des Menschen von geringer toxikologischer Bedeutung ist, unterscheidet sich für die beiden verschiedenen Stoffkategorien.

Stoffe, die weder genotoxisch noch karzinogen sind, bei denen aber die Unsicherheit über ihre Auswirkungen es nicht erlaubt, einen HBGV festzulegen – die Mindestgröße einer MOE für diese Stoffe liegt in der Regel bei 100 oder höher, d. h. ein Verhältnis von unter 100 würde als bedenklich für die öffentliche Gesundheit angesehen.

Die Zahl 100 beruht auf langjährigen Grundsätzen bei der toxikologischen Risikobewertung für die Berücksichtigung von Unsicherheiten und Unterschieden zwischen und innerhalb von Arten. Ein Unsicherheitsfaktor (manchmal auch als „Sicherheitsfaktor“ bezeichnet) von 10 trägt den Unterschieden zwischen Menschen und Tieren Rechnung, die in experimentellen Studien verwendet werden, und ein zusätzlicher Faktor von 10 berücksichtigt die Unterschiede zwischen den Menschen. Zusammen ergibt dies für Stoffe, die weder genotoxisch noch karzinogen sind, einen 100-fachen Mindestfaktor.

Stoffe, die sowohl genotoxisch als auch karzinogen sind

Der Wissenschaftliche Ausschuss der EFSA veröffentlichte im Jahr 2005 ein wissenschaftliches Gutachten, in dem er die Anwendung des MOE-Ansatzes für die Bewertung von Stoffen empfahl, die sowohl genotoxisch als auch karzinogen sind. Der Wissenschaftliche Ausschuss stellte fest, dass ein MOE-Wert von 10 000 oder höher, wenn er auf einer tierexperimentellen Studie beruht, aus Sicht der öffentlichen Gesundheit wenig bedenklich wäre und vernünftigerweise als niedrige Priorität für Risikomanagementmaßnahmen angesehen werden könnte. Der Wissenschaftliche Ausschuss befand, dass ein solches Urteil zwar letztlich in die Zuständigkeit der Risikomanager fällt, ein MOE-Wert von 10 000 oder mehr jedoch die Anwendung von Risikomanagementmaßnahmen zur Verringerung der Exposition des Menschen nicht ausschließen sollte.

3. Warum wird die Sicherheitsmarge für die Exposition gegenüber genotoxischen Karzinogenen auf 10 000 festgelegt?

Der 100-fache Faktor, der für Stoffe verwendet wird, die keine genotoxischen Karzinogene sind, wird mit einem zusätzlichen Faktor von 10 multipliziert, um Unterschiede in der Fähigkeit menschlicher Zellen zur Reparatur von DNA zu berücksichtigen, da dieser den karzinogenen Prozess beeinflusst. Um allen sonstigen Unsicherheiten bei der Bewertung genotoxischer Karzinogene Rechnung zu tragen, wird ein zusätzlicher Faktor von 10 hinzugefügt, was zu einer MOE von 10 000, also 100 x 100, führt.

4. Warum haben einige EFSA-Expertengremien Mindest-MOE festgelegt, die weder 100 noch 10 000 waren?

Wenn es Unsicherheiten aufgrund von Lücken in den toxikologischen Daten gibt, müssen diese in die MOE integriert werden, um Schlussfolgerungen zu den potenziellen Bedenken zu ziehen. Daher muss der Faktor 100 mit einem zusätzlichen Faktor multipliziert werden, der als ausreichend angesehen wird, um diesen zusätzlichen Unsicherheiten Rechnung zu tragen (häufig zwischen 2 und 5, was zu der Mindestgröße einer MOE von 200 bis 500 führt).

Alternativ ist es auch bewährte Praxis, eine andere Mindest-MOE festzulegen, wenn Unsicherheiten in Bezug auf eine oder mehrere der in den Antworten auf Frage 2 und Frage 3 beschriebenen Bedingungen verringert werden können. Dies kann geschehen, wenn Daten vorliegen, die den Unterschieden zwischen Menschen und Versuchstieren oder Unterschieden zwischen Menschen Rechnung tragen. So konnten beispielsweise Sachverständige, die die Sicherheit von als Lebensmittelzusatzstoffe verwendeten Sulfiten bewerten, eine MOE von 80 festlegen, da sie über Daten darüber verfügten, wie unterschiedlich Menschen nach der Aufnahme Menge eines Stoffs (z.B. eines Nährstoff oder einer Chemikalie), der von einem Menschen oder einem Tier über die Nahrung aufgenommen wird auf Sulfite reagieren.

5. Sind genotoxische Karzinogene nicht in Lebensmitteln verboten?

Sowohl genotoxische als auch karzinogene Stoffe dürfen Lebensmitteln nicht absichtlich zugesetzt werden. Ihr Vorkommen in Lebens- und Futtermitteln ist zwar nicht wünschenswert, aber aus verschiedenen Gründen dennoch möglich:

eine natürliche Präsenz, z. B. Methyleugenol in Basilikum oder Pyrrolizidinalkaloiden in Honig;
durch mikrobielle Aktivitäten, z. B. Ochratoxin A oder Aflatoxine, die von Schimmelpilzen produziert werden, die verschiedene Nutzpflanzen kontaminieren können;
durch Umweltverschmutzung, z. B. Benzo(a)pyren als Folge der unvollständigen Verbrennung organischer Materie;
durch unbeabsichtigte Folgen von Kochvorgängen oder anderen Herstellungsprozessen, wie z. B. die natürliche Form von Acrylamid in stärkehaltigen Lebensmitteln während der Zubereitung bei hohen Temperaturen.

Genotoxische oder karzinogene Stoffe können auch in Lebens- und Futtermitteln in sehr geringen Mengen vorhanden sein, was auf Verunreinigungen in Stoffen zurückzuführen ist, die in Herstellungsprozessen verwendet werden. Der Wissenschaftliche Ausschuss der EFSA empfahl in einer Stellungnahme von 2012, dass die MOE in solchen Fällen nützlich sein könnte, um Risikomanager bei der Festlegung möglicher Maßnahmen zu unterstützen, die erforderlich sind, um die Exposition gegenüber solchen Verunreinigungen so gering wie möglich zu halten.

6. Ist „Sicherheitsmarge“ gleichbedeutend mit der „Sicherheitsmarge für die Exposition“?

Hierbei handelt es sich um zwei unterschiedliche Begriffe, die mitunter fälschlicherweise synonym verwendet werden. Die Sicherheitsmarge ist das Verhältnis zwischen einem sicheren Schwellenwert (d. h. dem „gesundheitsbezogenen Referenzwert“ wie eine ADI anstelle des Referenzpunkts – wie im Fall der MOE) und der tatsächlichen oder geschätzten Exposition.

7. Wer hat den MOE-Ansatz für Stoffe entwickelt, die sowohl genotoxisch als auch karzinogen sind?

Vor 2005 bestand die allgemeine Empfehlung von Risikomanagern zu unvermeidlichen Stoffen in Lebensmitteln, die sowohl genotoxisch als auch karzinogen sind, darin, die Exposition gegenüber solchen Stoffen unabhängig von der Art des Karzinogens auf ein „so niedriges wie vernünftigerweise erreichbares“ Niveau (sogenannter ALARA-Grundsatz) zu reduzieren. Dieser ALARA-Grundsatz ermöglicht es nicht, Prioritäten für Managementmaßnahmen entsprechend der Wirkstärke der geprüften karzinogenen Stoffe festzulegen.

Der von der EFSA entwickelte Ansatz für die Verwendung der MOE für Stoffe, die sowohl genotoxisch als auch karzinogen sind, zielte darauf ab, Risikomanager über das Ausmaß der toxikologischen Bedenken zu informieren, die sich aus einer bestimmten Exposition des Menschen gegenüber solchen Stoffen ergeben, und die Festlegung von Prioritäten für Bewirtschaftungsmaßnahmen zu ermöglichen. Der Wissenschaftliche Ausschuss der EFSA setzt sich aus sehr erfahrenen Wissenschaftlern aus ganz Europa zusammen, die umfangreiche Veröffentlichungen in der wissenschaftlichen Literatur vorweisen können und in der Lage sind, neue Methoden der Risikobewertung Spezialgebiet der angewandten Wissenschaften, in dem wissenschaftliche Daten und Studien ausgewertet werden, um die mit bestimmten Gefahren einhergehenden Risiken zu beurteilen. Dies umfasst vier Schritte: Gefahrenidentifizierung, Gefahrencharakterisierung, Expositionsabschätzung und Risikocharakterisierung zu prüfen. Der Wissenschaftliche Ausschuss empfahl die Anwendung des MOE-Ansatzes für diese Stoffe im Jahr 2005 und anschließend erneut für genotoxische oder karzinogene Verunreinigungen in Lebensmitteln im Jahr 2012.

8. Empfehlen auch internationale Beratungsgremien im Bereich der Lebensmittelsicherheit die Verwendung der Sicherheitsmarge für die Exposition (Margin of Exposure, MOE)?

Im November 2005 gelangte eine gemeinsame Konferenz der EFSA und der WHO zu ähnlichen allgemeinen Schlussfolgerungen, wonach der MOE-Ansatz eine nützliche und pragmatische Option für die Risikobewertung von Stoffen ist, die sowohl genotoxisch als auch karzinogen sind und das Potenzial haben, die Beratung von Risikomanagern zu verbessern.

Folglich haben Sachverständigenausschüsse der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) und der Weltgesundheitsorganisation (WHO) sowie andere Gremien der Vereinten Nationen (z. B. das Umweltprogramm der Vereinten Nationen) den MOE-Ansatz verwendet. Der Gemeinsame FAO/WHO-Sachverständigenausschuss für Lebensmittelzusatzstoffe (JECFA) verwendet routinemäßig den MOE-Ansatz zur Bewertung des Risikos genotoxischer und karzinogener Kontaminanten in Lebensmitteln.