Sicherheitsmarge für die Exposition (Margin of Exposure)

Die MOE ist ein Ansatz, der 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:

• die Dosis , die sich aus einer experimentell oder aus Beobachtungen ermittelten Dosis-Wirkungs-Beziehung für eine kritische toxikologische Wirkung ergibt (als „Referenzpunkt“ oder „Ausgangspunkt“ bezeichnet), und
• die geschätzte Exposition des Menschen gegenüber dem Stoff.

Wichtig ist, dass das Ergebnis des MOE-Ansatzes kein „gesundheitsbezogener Referenzwert“ ist, d. h. es handelt sich nicht um einen Sicherheitsschwellenwert, unterhalb dessen die Aufnahme nach Einschätzung der Risikobewerter als sicher gilt. Liegen Hinweise auf schädliche Wirkungen vor, die jedoch nicht ausreichen, um eine sichere Aufnahmemenge zu bestimmen, kann anhand der MOE eingeschätzt werden, ob die derzeitigen Aufnahmemengen wahrscheinlich schädlich sind oder nicht: Ein niedriger MOE-Wert steht für ein größeres Risiko als ein höherer MOE-Wert. Auf dieser Grundlage können Risikomanager prüfen, ob Maßnahmen erforderlich sind.

Nach der Berechnung des Verhältnisses zwischen Referenzpunkt und Exposition gibt das Ergebnis Aufschluss über den Grad der Bedenklichkeit, der mit der Exposition gegenüber dem Stoff verbunden ist. Der Mindestwert der MOE, der 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 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.

• Alle anderen Stoffe (die nicht sowohl genotoxisch (d. h., sie können die DNA schädigen) als auch karzinogen (krebserzeugend) sind)

In dieser Kategorie lässt sich aufgrund der Unsicherheit hinsichtlich der Auswirkungen dieser Stoffe kein gesundheitsbezogener Referenzwert (HBGV) festlegen – der Mindestwert 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.

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.

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 dem Mindestwert für die MOE von 200 bis 500 führt).

Alternativ ist es auch bewährte Praxis, einen anderen Mindestwert für die 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 der Fall sein, wenn Daten vorliegen, die den Unterschieden zwischen Menschen und Versuchstieren oder Unterschieden zwischen Menschen Rechnung tragen. So konnten beispielsweise Sachverständige, die die Sicherheit von Sulfiten als Lebensmittelzusatzstoffe bewerten, eine MOE von 80 festlegen, da ihnen Daten vorlagen, wie unterschiedlich Menschen nach der Aufnahme auf Sulfite reagieren.

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:

• ihr natürliches Vorkommen, z. B. Allylbenzene (Methyleugenol/ Estragol) in Basilikum oder Pyrrolizidinalkaloide (Retrorsin/ Intermedin) in Honig;
• durch mikrobielle Aktivitäten, z. B. Mykotoxine wie 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.

Nein, bei der „Sicherheitsmarge“ und der „Sicherheitsmarge für die Exposition“ handelt es sich um zwei unterschiedliche Konzepte, die manchmal fälschlicherweise synonym verwendet werden. 

Die Sicherheitsmarge (MOS) ist das Verhältnis zwischen einem sicheren Schwellenwert (d. h. dem „gesundheitsbezogenen Referenzwert“ wie eine ADI ) und der tatsächlichen oder geschätzten Exposition.

Aufgrund von Unstimmigkeiten bei der Verwendung dieser beiden Begriffe stellte der Wissenschaftliche Ausschuss der EFSA in einer Erklärung im Jahr 2025 klar, dass ab diesem Zeitpunkt in den wissenschaftlichen Bewertungen der EFSA sowohl im Bereich der menschlichen als auch der tierischen Gesundheit ausschließlich der Begriff „Sicherheitsmarge für die Exposition“ verwendet werden soll. Der Begriff Sicherheitsmarge sollte nicht mehr verwendet werden.

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 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.

Im Jahr 2024 begann der Wissenschaftliche Ausschuss der EFSA mit der Überarbeitung seiner Leitlinien aus dem Jahr 2005 zum MOE-Ansatz, die Fertigstellung ist bis Ende 2027 geplant.

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.