Aluminum

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Changed on: 25.07.2017

Aluminium is the most abundant metal in the Earth’s crust, making up 8 percent of the crust’s mass. The only elements that are more common are oxygen and silicon. Aluminium occurs predominantly in Aluminium silicates, hydroxides, phosphates and sulphates, as well as Cryolite (WHO, 1997). Aluminium makes its way into soil and water via natural erosion and human activities. It is part of the soil’s clay minerals. AGES examinations of soil specimens show a natural aluminium level of up to 30 grams per kilogramme of soil. Plants ingest aluminium through the soil and water, which results in a natural aluminium content in plants and plant-based foodstuffs.

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Aluminium is the most abundant metal in the Earth’s crust, making up 8 percent of the crust’s mass. The only elements that are more common are oxygen and silicon. Aluminium occurs predominantly in Aluminium silicates, hydroxides, phosphates and sulphates, as well as Cryolite (WHO, 1997). Aluminium makes its way into soil and water via natural erosion and human activities. It is part of the soil’s clay minerals. AGES examinations of soil specimens show a natural aluminium level of up to 30 grams per kilogramme of soil. Plants ingest aluminium through the soil and water, which results in a natural aluminium content in plants and plant-based foodstuffs.

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Food

Aluminium Levels in Food

Humans ingest aluminium mostly via food. Drinking water is only a minor contributor. The aluminium in our food is both a result of plants’ natural aluminium levels, as well as the use of food additives containing aluminium. An additional source is dishes and packaging material which might transfer aluminium, although this makes up only a fraction of the aluminium found in food under normal conditions.

Safety

Aufnahme und Ausscheidung

Der allergrößte Teil des über die Nahrung (oral) aufgenommenen Aluminiums passiert den Magen-Darm-Trakt, ohne aufgenommen zu werden. Durchschnittlich wird nur ca. 0,1 % des in Nahrungsmitteln enthaltenen Aluminiums und 0,3 % des Aluminiums im Trinkwasser über die Darmwand absorbiert. Dies liegt daran, dass sich Aluminium im Magen (saurer pH) zwar aus den meisten Lebensmitteln löst, im Darm (neutraler pH) jedoch wieder ausfällt und somit nicht aufgenommen werden kann. Die Aluminiumaufnahme aus einzelnen Mahlzeiten kann jedoch stark schwanken, da verschiedene Inhaltsstoffe der Nahrung die Absorption entweder fördern oder verringern können. Aluminium, das über den Darm aufgenommen wurde, verteilt sich im ganzen Körper und wird mit der Zeit über die Nieren wieder ausgeschieden. In einigen Geweben konzentriert sich Aluminium stärker (z. B. in Knochen und in Nieren).

Über die dermale Aufnahme ist bis dato nur wenig bekannt. Aus einer Humanstudie an zwei Probanden wurde eine Aufnahme über die Haut von 0,014 % abgeleitet. (Flarend et al. 2001) Aus einer in-vitro Studie mit menschlicher Haut wurden, je nach Anwendungsart (Deo- Spray, -Roller, -Stick,), Aufnahmen von maximal 0,96 % abgeleitet. Bei geschädigter Haut wurde hier eine Aufnahme von bis zu 5,8 % demonstriert. (Pineau et al. 2012) Für eine realistische Abschätzung der dermalen Exposition gegenüber Aluminium durch Antitranspirantien sind robuste Studien zur Hautpenetration und folglich zur dermalen Aufnahme notwendig.

Toxizität

Berufliche Exposition während der Aluminiumproduktion ist laut IARC als karzinogen für den Menschen (Gruppe 1) eingestuft; das bedeutet, dass genügend Beweise vorliegen, um mit ausreichender Sicherheit eine Blasenkrebs- und Lungenkrebserzeugende Wirkung am Menschen durch Exposition während der Aluminiumproduktion zu bestätigen. (IARC, 2005) Diese karzinogenen Effekte von Aluminium sind auf eine inhalative Exposition (d.h. Aufnahme über die Atemwege) zurückzuführen.

In Bezug auf die orale Exposition kam die EFSA im Jahr 2008 zu dem Schluss, dass Aluminium in Dosen, welche über die Ernährung zugeführt werden, nicht karzinogen ist. (EFSA, 2008)Auf Grundlage der vorhandenen Daten wurde seitens der EFSA eine wöchentlich tolerierbare Aufnahmemenge von 1 mg Aluminium/kg Körpergewicht (der sog. „Tolerable Weekly Intake“ TWI) abgeleitet. Diese Menge kann, nach aktuellem Wissensstand, ein Leben lang wöchentlich aufgenommen werden kann, ohne dass ein gesundheitliches Risiko für den Menschen besteht.

Aluminium hat gewisse neurotoxische Wirkungen, was anhand von Dialysepatienten gezeigt wurde. Diese waren aufgrund ihrer Behandlung chronisch hohen Dosen Aluminium direkt über die Blutbahnen ausgesetzt. Aufgrund der nachgewiesenen Neurotoxizität von Aluminium sowie Untersuchungen an Alzheimer Erkrankten, welche erhöhte Aluminiumkonzentrationen im Hirn aufwiesen, entstand die Hypothese, dass Aluminium an der Entstehung der Alzheimer Krankheit beteiligt sei. Die EFSA kam jedoch zu dem Schluss, dass die Aufnahme von Aluminium über die Nahrung das Risiko an Alzheimer zu erkranken nicht erhöht. (EFSA 2008) Das deutsche Bundesinstitut für Risikobewertung kam in Bezug auf einen möglichen Zusammenhang von Aluminium aus Gebrauchsgegenständen und der Alzheimer Erkrankung zu einer ähnlichen Conclusio. Auch sie konnten keinen Zusammenhang zwischen einer erhöhten Aluminiumaufnahme und der Alzheimer Erkrankung nachweisen. (BfR 2007)

In Anbetracht der Tatsache, dass sich Aluminium im menschlichen Körper nach oraler Exposition anreichern kann, wurde seitens der EFSA anstelle einer tolerierbaren Tagesdosis (TDI) eine tolerierbare wöchentliche Dosis (TWI) abgeleitet. Die TWI beträgt 1 mg/kg Körpergewicht pro Woche und stellt die Menge einer Substanz dar, die, nach aktuellem Wissensstand, ein Leben lang jede Woche aufgenommen werden kann, ohne dass daraus ein gesundheitliches Risiko für den Menschen entsteht. (EFSA 2008).

Exposition der europäischen Bevölkerung

Es liegen bislang nur Daten zur oralen Exposition der europäischen Bevölkerung vor, welche im Jahr 2008 von der europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit publiziert wurden. Die Durchschnittsbevölkerung nahm damals wöchentlich 0,2 – 1,5 mg Aluminium pro kg Körpergewicht zu sich, wobei sich starke regionale Unterschiede zeigten. Somit wurde der TWI Wert von 1 mg pro kg Körpergewicht damals bei einem signifikanten Anteil der Bevölkerung überschritten. Den größten Beitrag zur ernährungsbedingten Aluminiumexposition lieferten Getreideprodukte, Gemüse und Getränke. Die von der EFSA 2008 ermittelten Expositionswerte schlossen neben natürlichen Aluminiumgehalten der Lebensmittel auch Einträge aus Lebensmittelzusatzstoffen und Lebensmittelkontaktmaterialien mit ein. (EFSA 2008)

Quellen:

Flarend, R., Bin, T., Elmore, D., Hem, S. L., 2001. A preliminary study of the dermal absorption of aluminium from antiperspirants using aluminium-26. Food and Chemical Toxicology, 39: 163-168

Pineau, A., Guillard, O., Fauconneau, B., Favreau, F., Marty, M.-H., Gaudin, A., Vincent, C. M., Marrauld, A., Marty, J.-P., 2012. In vitro study of percutaneous absorption of aluminum from antiperspirants through human skin in the Franz™ diffusion cell. Journal of Inorganic Biochemistry, Journal of Inorganic Biochemistry 110 (2012) 21-26.

International Agency for Research on Cancer (IARC) 2005: Occupational exposures during aluminium production [Zugriff Juli 2017:  monographs.iarc.fr/ENG/Monographs/vol100F/mono100F-22.pdf ]

Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) 2007: Keine Alzheimer-Gefahr durch Aluminium aus Bedarfsgegenständen. Aktualisierte gesundheitliche Bewertung Nr. 033/2007 des BfR vom 22. Juli 2007. [Zugriff Juli 2017:  www.bfr.bund.de/cm/343/keine_alzheimer_gefahr_durch_aluminium_aus_bedarfsgegenstaenden.pdf ]

European Food Safety Authority (EFSA) 2008: Scientific Opinion of the Panel on Food Additives, Flavourings, Processing Aids and Food Contact Materials on a request from European Commission on Safety of aluminium from dietary intake. The EFSA Journal (2008) 754, 1-34


Pharmaceuticals

Aluminium und Arzneimittel

Aluminium as an active substance

There are a total of 16 medicines containing aluminium or aluminium in combination with other mineral salts or plant-based substances licensed for the Austrian market. The license of three expired by the end of 2012. The use of aluminium hydroxide as a sole ingredient applies to one medical specialty. Homeopathic substances contain aluminium in the form of kaolinum poderosum (aluminium silicate hydroxide = white clay) in addition to other active substances in 11 licenses.

These 15 or 12 -- from 2013 onwards -- medicine specialties have nation-wide licenses and are used in the following fields:

Aluminium hydroxide is used to treat increased serum phosphate levels and in the prophylaxis of phosphate stones, if other medical therapies have shown inadequate effects.

Aluminium salts are used as antacids for the symptomatic treatment of stomach acidity in heartburn, gastritis, gastroesophageal reflux disease and peptic ulcers in the stomach or duodenum in combination with magnesium salts.

Compounds containing magaldrate are available without prescription and licensed for the symptomatic treatment of heartburn and acidic reflux. 


Combinations of aluminium salts with plant-based substances are used in the treatment of swellings and inflammation of the oral mucous membrane.

A compound with a combination of aluminium salt mixed with calcium salts and tartaric acid is licensed for the topical treatment of swellings, sprains, contusions and insect bites.

The three licenses that run out at the end of the year contained aluminium in combination with other active substances for the treatment of haemorrhoids and as a cream used for the nose during rhinitis etc.

Aluminium as an adjuvant in vaccines

Adjuvants containing aluminium have been used in vaccines since the 1930s. They are among the most commonly used adjuvants worldwide. Adjuvants are agents that optimise the immune response to inactive vaccines such as diphtheria, tetanus, whooping cough, hepatitis A/B and so on.

Modern vaccines contain highly clean antigens, which results in a reduced immune response. This is where adjuvants, such as aluminium salts, are used to enhance the desired immune response. Aluminium salts have the most extensive data material of all the adjuvants used. Thus, more than three billion single doses of vaccines administered worldwide over the past 80 years show a positive risk-benefit profile. All adjuvants, including aluminium salts, are tested as part of the licensing process for each vaccine. In addition, the European Pharmacopoeia – this code has quasi-legal character – defines a maximum limit for aluminium per vaccine dose.

Risk of vaccine adjuvants containing aluminium

A total of 130 cases of microscopically minute tissue lesions with so-called macrophagic myofasciitis (MMF) have been examined. These were minute aluminium inclusions in cells (macrophages, serve the elimination of foreign substances) only visible through an electronic microscope.

These patients suffered from muscle and joint pain and tiredness. However, no evidence was found to connect the presence of aluminium and MMF and its symptoms (Vaccines, 6th ed. Plotkin, Orenstein, Offit, page 63).

Moreover, there is a recent report by the World Health Organization (WHO) for the assessment of the safety of vaccines with adjuvants containing aluminium:

The amount of aluminium present in food and ingested via the gastrointestinal tract was compared to the amount of aluminium administered through vaccines. The aluminium contamination for the body via vaccinations is clearly below the safety limits of aluminium intake via food, even for babies with low birthweight. This is confirmed by the findings of recent clinical studies and epidemiologic data on the safety of aluminium salts in vaccines (http://www.who.int/vaccine_safety/topics/adjuvants/Jun_2012/en/).

Furthermore, studies found that children who were administered vaccines with aluminium adjuvants showed aluminium levels far below the toxic limit (Vaccines, page 1474).

Drug Safety

Aluminium only has a toxic effect in high dosages. In general, we ingest about 10 to 15 mg per day via food. Higher levels of aluminium are found in pharmaceuticals such as Atazida, in particular, if administered below the permitted maximum dosage of up to about 3 g/day. However, the aluminium is rarely reabsorbed and the remains are bound to plasmaproteins and eliminated via the kidneys. Thus, there are usually no health problems when normal dosages are administered.

Pharmaceuticals are a product category with special additional benefits, as opposed to foodstuffs. As a result, it is acceptable and justifiable to have higher maximum levels for such ingredients/substances than in food. Only in patients suffering from kidney problems or those who are treated with such substances over a longer period of time may experience the storage of aluminium in the brain and the bones, as higher cumulative dosages are reached. However, this situation is widely known and is described in detail in professional literature and in package information.

Almost all of these substances are only available on prescription (Acidrine, Maalox, Tepilta), with the exception of talcite (including the natural mineral hydrotalcite (Mg, Al)) and Riopan (Magaldrat), which can be obtained without prescription. The latter two have lower aluminium levels than those only obtainable on prescription and there is no noteworthy resorption inside the gastrointestinal tract.

The BASG / AGES Division for Medicines and Medical Devices has received no notifications of any side effects caused by aluminium content in pharmaceuticals.

Recommendations for Medical Staff / Patients

Medical staff and patients are recommended by the BASG to read the relevant professional literature and package information carefully and follow the instructions given. Patients should always turn to their doctor or pharmacist for advice before taking pharmaceuticals containing aluminium that can be obtained over the counter over a longer period of time.

Thiomersal (also thimerosal in the U.S.) is the sodium salt of an organomercury compound (chemical name: sodium ethylmercuric thiosalicylate) and is used as a preservative in cosmetics and pharmaceuticals to prevent microbial growth. It is already effective in very small concentrations.

Thiomersal is degraded into thiosalicylate and ethylmercury in the body. The ethylemercuric cation (particle with a positive charge) blocks the activity of enzymes. This results in an antimicrobial effect (see Wikipedia Article Thiomersal https://en.wikipedia.org/wiki/Thiomersal) even at low dosages.

Thiomersal is a preservative licensed for use in cosmetic products in Austria. Its maximum limit is 0.007 % (calculated as mercury) -- i.e. 0.07 mg/g or ml. Should other mercury-containing compounds be used, the maximum level of mercury must not exceed a total limit of 0.007 %. Its application in eye cosmetic products (eye make-up and eye make-up removal products) is limited. Furthermore, the product must be labeled with a warning such as "enthält Ethylquecksilberthiosalicylat" (contains ethylmercuric thiosalicylate) or "enthält Thiomersal" (contains thiomersal). While the substance is basically licenced on the Austrian market under the conditions mentioned above, the use of thiomersal in cosmetic products in Austria is not that common.

In terms of medical applications, thiomersal is still used as a preservative in the influenza vaccines “Daronrix”, ”Pandemrix”, “Prepandrix”, “Pumarix” and the combined vaccine “Tritanrix HepB” used to treat diphtheria, tetanus, pertussis (whooping cough) and hepatits B. All such vaccines are licenced centrally for all EU Member States and are – with the exception of Tritanrix HepB – pandemic/pre-pandemic vaccines, which are not used on a routine basis. “Daronrix” contains 0.05 mg, “Pandemrix” 0.005 mg, “Prepandrix” 0.005 mg and “Pumarix” 0.005 mg thiomersal per packaging unit.

Thiomersal could also be present in traces as a residue from manufacturing. However, this would affect only very few products, if any, and would very likely be below levels where it could be detected. There are no maximum limits or test methods defined in neither the European Pharmacopoeia nor other European guidelines. Even so, manufacturers are obliged to state the presence of thiomersal in a product.

First doubts on the harmlessness of thiomersal were raised at the end of the 1990s: firstly, because of increasing reports of undesired effects, such as hypersensitivity reactions, but also because of accumulating mercury contamination in children caused by routine child vaccinations, which was feared to cause adverse neurologic effects, such as autism. Governmental agencies in the U.S. and Europe recommended removing thiomersal and other organic mercury compounds from vaccines for newborns and infants as a preventive measure, without any conclusive evidence of neurologic toxicity1. As a result, children under the age of six are only administered vaccines that contain no thiomersal or only traces of the substance in the USA. In general, most vaccines in individual dosage packaging in the USA are thiomersal-free2.

The European Medicines Agency committee revised its assessment of thiomersal in vaccines in 2004. The evaluation of epidemiologic studies led to the conclusion that there is no connection between neurologic development disorders and thiomersal in vaccines. Still, the development of vaccines without mercury-containing auxiliaries should be encouraged further, also from an ecological point of view. The Agency stressed that the advantage of vaccinations would far outweigh any theoretical risks posed by thiomersal3.

Thiomersal has been linked to the occurrence of autism by some scientists, anti-vaccine activists and some parents of autistic children, in particular in the USA. However, a link between thiomersal and autism is considered to have been disproved, from today’s perspective. Meanwhile, the World Health Organization (WHO), the U.S. Institute of Medicine and the European Medicines Agency (EMA) have arrived at the conclusion that all existing studies indicate no such connection independently. Nevertheless, pharmaceutical companies have reacted quickly to the heated debate: mercury-free vaccines are now available for all generally recommended protective vaccinations4.

Thiomersal is still used in medicinal care products for contact lenses. However, AGES has no knowledge of such a manufacturer in Austria. Additionally, there is no information as to whether this substance may be used as a preservative in liquid medicinal products.

The safety of substances containing aluminium has been evaluated for animals. Tests showed that certain amounts resulted in potential damage to the nervous system (mice and rats), male fertility (dogs) and the foetus (mice), as well as in the development of the nervous system (rats and mice). The European Food Safety Agency concluded that the amounts consumers are exposed to via food or consumer products do not represent a risk to human health with respect to questions about potential adverse genome and carcinogenic effects.

The EFSA established a value of 1 mg aluminium/kg bodyweight (Tolerable Weekly Intake, TWI), which can be ingested from various sources on a weekly basis without fear of adverse health effects caused by aluminium, based on existing data and including a high safety factor of 100. In 2008, the EFSA determined the amounts of aluminium that were really contained in the food consumed by different groups in the population. The average population had a weekly aluminium intake of 0.2 – 1.5mg per kg bodyweight, although there were significant regional differences. These exposure data included ingestion via food additives and food contact material, in addition the natural amount of aluminium contained in the food itself. Thus, the TWI value of 1 mg per kg bodyweight was exceeded by a significant portion of the population. The European Commission lowered the amounts permissible for various additives (Regulation (EU) No 380/2012), given the fact that food additives contribute considerably to the aluminium levels of many foods. It is believed that the exposure of the population could be reduced with these measures.

Reports of mutually reinforcing negative effects (so-called synergisms -- i.e. two (toxic) substances ingested at the same time will reinforce their (toxic) effects in a way that the overall effect is much stronger than the sum of the effects of the two individual substances) in relation to thiomersal and aluminium  come almost exclusively from one individual or group around this individual, namely Boyd E. Haley, a now retired, former professor at the Chemistry Department of the University of Kentucky, USA, in particular in connection with autism and other neurologic disorders. Haley5 describes an experiment with neurons in a cell culture (in-vitro experiment): aluminium amounts that did not cause significant cell death within six hours were combined with amounts of thiomersal that would only cause a small increase in neuron degeneration on their own. The combination resulted in a 60% increase in the cell death rate, which presented an astounding effect and clear evidence for a synergism, according to the reports published.  However, the vulnerable point in these results, which would usually entail further experiments, is that they are only published in biased reports by apparent supporters of a “mercury-autism hypothesis” or journals that have no scientific reputation, and without any details of the experimental process, which in turn can lead to conclusions about the quality of the work performed. The same has to be said about an advocate of the mercury-autism and even Alzheimer’s hypothesis, Donald W. Miller, a surgeon at the University of Washington/Seattle, USA: he presented his opinion in a daily online journal6 without any details or description relating to the actual experimental process: “A small dose of mercury that kills 1 in 100 rats and a dose of aluminum that will kill 1 in 100 rats, when combined have a striking effect: all the rats die. Doses of mercury that have a 1 percent mortality will have a 100 percent mortality rate if some aluminum is there.” This statement is often quoted by supporters of the hypothesis mentioned above, although it has been published without giving any evidence and citations. However, there is another suspect statement which attributes the same toxicity enhancing qualities found in mercury to lead.

Summary

We can conclude that no profound and comprehensible study has found evidence for a reinforced negative effect from simultaneous exposure to mercury and aluminium, which exceeds the sum of the individual effects (synergism), to date. A causal link with neurologic diseases, such as autism, is believed to have been disproved with regards to the risk potential of thiomersal, in particular in vaccines and potentially in combination with aluminium compounds. Additionally, legal or consensual actions have been taken to avoid the exposure of children to organic mercury compounds via vaccines in their first few years of their lives.

Nevertheless, mercury can get past the blood-brain barrier and cause toxic effects in the brain. Aluminium is also believed to be able to break this barrier and accumulate in specific brain and neuronal regions. Thus, both metals reach very sensitive areas of the human body. This is why there are programmes in place in the European Union designed to reduce mercury levels in the environment and the exposure of humans, in particular to methylmercury in fish. However, more scientific assays will have to be carried out at the current level of knowledge to keep examining the effect mechanisms and any potential accumulation of the effects relating to both metals.

Literature

1European Agency for the Evaluation of Medicinal Products. EMEA Public Statement on Thiomersal Con-taining Medicinal Products. EMEA/20962/99; London, 8 July, 1999 http://www.emea.europa.eu/docs/en_GB/document_library/Scientific_guideline/2009/09/WC500003902.pdf
2US Food and Drug Adminstration. Thimerosal in Vaccines. http://www.fda.gov/BiologicsBloodVaccines/SafetyAvailability/VaccineSafety/UCM096228
3European Agency for the Evaluation of Medicinal Products. EMEA Public Statement on Thiomersal in Vaccines for Human Use – Recent Evidence Supports Safety of Thiomersal-Containing Vaccines. EMEA/CPMP/VEG/1194/04/Adopted. London, 24 March, 2004
http://www.emea.europa.eu/docs/en_GB/document_library/Scientific_guideline/2009/09/WC500003904.pdf
4Robert Koch-Institut. Schutzimpfungen – 20 Einwände und Antworten des Robert Koch-Instituts und des Paul-Ehrlich-Instituts. Stand: 10.05.2007. http://www.rki.de/DE/Content/Infekt/Impfen/Bedeutung/Schutzimpfungen_20_Einwaende.htm
5Haley BE, 2005. Mercury toxicity: Genetic susceptibility and synergistic effects. Medical Veritas 2: 535-542
6Miller DW. Mercury on the Mind. http://www.lewrockwell.com/2004/09/donald-w-miller-jr-md/the-curse-of-mercury-in-vaccines/

 

 

Everyday Items

Aluminium im Lebensmittelkontakt

Aufgrund der guten Wärmeleitfähigkeit und des geringen Gewichts werden Kochutensilien wie Pfannen, Espressokocher und Campinggeschirr aus Aluminium-Legierungen hergestellt. Häufig findet sich Aluminium in Lebensmittelverpackungen in Form von Menüschalen, Getränkedosen, Folien oder in Mehrschichtverbunden. Im Verpackungssektor wird Aluminium u.a. auch wegen seiner exzellenten Barriereeigenschaften eingesetzt. Diese gewährleisten einerseits einen optimalen Aromaschutz des Lebensmittels und verhindern andererseits das Eindringen von unerwünschten Stoffen. Des Weiteren findet Aluminium auch in Metall-Legierungen und in Farbpigmenten Verwendung.

Gesetzliche Anforderungen

Es gibt EU-weit die sogenannte Rahmenverordnung (EU) Nr. 1935/2004 für Lebensmittelkontaktmaterialien und -Gegenstände. Darüber hinaus gibt es für Metalle keine spezifischen Regelungen. Allerdings ist die technische Leitlinie des Europarates „Metals and alloys used in food contact materials and articles“ (1st Edition), September 2013 europaweit anerkannt und hat in einigen Mitgliedststaaten den Status einer nationalen Verordnung. Darin wird für Aluminium ein spezifischer Freisetzungsgrenzwert (SRL, specific release limit) von 5 mg/kg Lebensmittelsimulanz empfohlen, d.h. dass sich bei der Verwendung des Gegenstandes nicht mehr als 5 mg Aluminium pro kg Lebensmittel bzw. Füllgut aus dem Gegenstand herauslösen und in das Lebensmittel übergehen dürfen. Dieses Limit beruht allerdings nicht auf toxikologischen Befunden, sondern auf dem ALARA-Prinzip, wodurch es folglich technisch möglich sein sollte, dieses Limit einzuhalten. Diese Leitlinie enthält auch Prüfvorgaben, wonach der kritischste Verwendungszweck simuliert werden sollte. Eine Überschreitung dieses SRL kann lebensmittelrechtliche Maßnahmen erforderlich machen.

Im Jahr 2016 wurde die bis dahin gültige Empfehlung zum Einsatz von Aluminium als Gebrauchsgegenstand vom BMGF durch eine aktualisierte Version (BMG-75210/0035-II/B/13/2015) ersetzt. In dieser wird u.a. festgestellt, dass „für die Zubereitung und Aufbewahrung von stark sauren oder stark salzhaltigen Lebensmitteln Kochgeschirr bzw. Gegenstände aus unbehandeltem (unbeschichtetem) Aluminium wegen der zu erwartenden hohen Aluminiumabgabe nicht geeignet sind. Gegen die Nutzung  von Aluminiumgeschirr für einige Tage im Jahr, beispielsweise als Campingausrüstung, ist jedoch nichts einzuwenden. “ (BMGF 2016)

Was ist bei der Verwendung von Aluminium zu beachten?

Aluminium ist relativ korrosionsbeständig, da die Oberfläche bei Kontakt mit Sauerstoff unmittelbar eine dünne Aluminiumoxidschicht bildet, die das darunter liegende reine Aluminium gegen weitere Oxidation und chemischen Angriff schützt. Dennoch wird Aluminium von sauren (z. B. Zitrone, Sauerkraut, Paradeiser, saures Obst, Grillmarinaden), salzhaltigen und basischen Lebensmitteln (z.B. bei der Herstellung von Laugengebäck) angegriffen wodurch gelöstes Aluminium freigesetzt wird. Für solche Anwendungen sind lebensmittelseitig daher Beschichtungen aus einem anderen Material erforderlich. Darüber hinaus ist auch das Aluminiumgehäuse  der Kaffeekapseln an der Innenseite mit einer Kunststoffschicht überzogen, wodurch eine Aluminiumabgabe verhindert wird.

Untersuchungen

Die AGES hat in Bezug auf den stofflichen Übergang von Aluminium aus Lebensmittelkontaktmaterialien im Jahr 2015 zwei Schwerpunktaktionen durchgeführt. In einer Schwerpunktaktion wurde der Aluminiumübergang von Dosen auf das Füllgut untersucht. Grundsätzlich sind Getränkedosen innenbeschichtet, sodass kein direkter Lebensmittelkontakt möglich sein sollte. Untersucht wurden Biere, sowie kohlensäurehaltige Getränke wie Radler, Softdrinks etc. Anfangs wurde der Aluminiumgehalt der Tankware (in der Produktion) bestimmt, sowie anschließend auch nach Dosenabfüllung nach einer Lagerdauer von 6 und 12 Monaten. Darüber hinaus wurde die Aluminiummigration der Leerdosen mittels Lebensmittelsimulanzien bestimmt. Aus den Ergebnissen geht hervor, dass die Dosen insbesondere bei sauren Getränken und längerer Lagerzeit trotz Beschichtung Aluminium abgeben können. Das bedeutet, dass der Schutz durch die Beschichtung auf Dauer nachlassen kann. Der SRL von 5 mg/kg Lebensmittel wurde jedoch in keinem Fall überschritten.

Des Weiteren wurde in der AGES eine Schwerpunktaktion zum Übergang von Aluminium aus Geschirr und Kochgeschirr durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass insbesondere Backformen und Grilltassen bei gleichzeitiger Einwirkung von Hitze und Säure den SRL von 5 mg/kg deutlich überschreiten. Allerdings sind diese Produkte auch laut Herstellerangaben nicht für säure- oder stark salzhaltige Produkten geeignet.

Den Ergebnissen einer Studie des BfR zufolge, liegt die Aluminiummigration aus handelsüblichen, unbeschichteten Menüschalen aus Aluminium nach einer zweistündigen Warmhaltephase ebenfalls über dem spezifischen Freisetzungsgrenzwert (SRL) (BfR 2017).

Quellen:

Bundesministerium für Gesundheit und Frauen (BMGF) 2016: Empfehlung „Einsatz von Aluminium in Gebrauchsgegenständen“. BMG-75210/0035-II/B/13/2015. Empfehlung des Österreichischen Bundesministeriums für Gesundheit und Frauen: Empfehlung "Einsatz von Aluminium in Gebrauchsgegenständen".

Directorate for the Quality of Medicines & Health Care of the Council of Europe (EDQM): Metals and alloys used in food contact materials and articles. A practical guide for manufacturers and regulators. 1st edition. 2013.

Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) 2017: Unbeschichtete Aluminium-Menüschalen: Erste Forschungsergebnisse zeigen hohe Freisetzung von Aluminiumionen Stellungnahme Nr. 007/2017 des BfR vom 29. Mai 2017. DOI 10.17590/20170529-134819

Cosmetics

Aluminium findet in verschiedenen kosmetischen Produkten Anwendung. Es wird als metallisches Pigment zur Farbgestaltung in Lippenstiften, Lidschatten oder anderen dekorativen Kosmetika verwendet. In Sonnenschutzmitteln wird Aluminium als sog. Coating-Mittel für UV-Filter (wie z.B. Titandioxid) eingesetzt. In Zahnpasta kommen Aluminiumverbindungen beispielsweise zur Kariesprophylaxe oder zur Entfernung von Zahnbelag zum Einsatz. In Form von Aluminiumchlorid, Aluminiumchlorohydrat oder den diversen Aluminium-Zirconium-Komplexen (allg. „Aluminiumsalze“) wird es als schweißhemmender Inhaltsstoff in Antitranspirantien verwendet. Dadurch unterscheiden sich Antitranspirantien von Deodorants, welche lediglich antibakterielle Substanzen und Duftstoffe enthalten, um unangenehmen Schweißgeruch zu unterbinden. Im Allgemeinen Sprachgebrauch ist jedoch für beide Begriffe die Bezeichnung „Deo“ üblich. Antitranspirantien sind schweißhemmende Kosmetika, welche vorwiegend im Bereich der Achseln angewendet werden. Die darin enthaltenen Aluminiumsalze führen sowohl zur Verengung der Schweißporen, als auch zur Bildung von Proteinkomplexen, welche die Schweißporen verstopfen, wodurch insgesamt weniger Schweiß abgegeben wird. Auch „natürliche Deokristalle“ basieren in der Regel auf der Verwendung von Aluminiumsulfaten (Alaunstein, Ammonium Alum). Auf EU-Ebene ist momentan (Stand 2017) nur der Gehalt an Aluminium-Zirconium-Komplexen mit einer Maximalmenge von 20 % (als wasserfreies Aluminium-Zirconiumhydroxochlorid berechnet) durch die Kosmetik-Verordnung (Nr. 1223/2009) geregelt. Darüber hinaus enthalten die meisten handelsüblichen Antitranspirantien noch desodorierende Inhaltsstoffe.

2015 wurde im Rahmen des nationalen Kontrollplanes eine Schwerpunktaktion zu Aluminium in Kosmetika durchgeführt, um einen Überblick über die üblichen Einsatzmengen in den verschiedenen Anwendungsbereichen zu bekommen. Hier wurden u.a. auch 25 Antitranspirantien und 2 Deodorants untersucht. Die Deodorant-Proben enthielten kein Aluminium. Die Antitranspirantien wiesen Aluminiumgehalte zwischen 0,2 und 5,8 % auf, wobei die Mehrheit der Proben im Bereich 2-3 % angesiedelt war.

Aluminiumhaltige "Deos" und das Auftreten von Brustkrebs

Seit geraumer Zeit wird ein Zusammenhang zwischen der Anwendung von Antitranspirantien und dem Auftreten von Brustkrebs vermutet. Studien zeigten, dass bei Brustkrebspatientinnen Aluminium im Bereich der Brust, Brustdrüsen und in der Nähe der Achselhöhle gefunden wurde (1). Es ist jedoch unklar  ob dies von einer Anwendung von Antitranspirantien herrührte oder durch die Eigenschaft der veränderten Zellen bedingt war, Aluminium aus dem Körper zu konzentrieren.

Ein Übersichtsartikel aus dem Jahr 2008, der die bisherigen Untersuchungen zu diesem Thema zusammenfasst, kommt jedoch zu dem Schluss, dass es bislang keinen eindeutigen wissenschaftlichen Nachweis für einen Zusammenhang zwischen der Anwendung von Antitranspirantien und Brustkrebs gibt (2). Ebenso haben epidemiologische Untersuchungen an einer größeren Anzahl von Frauen mit Brustkrebs oder ohne Brustkrebs ebenfalls bisher keinen Beweis darauf erbracht (3). Auch die französische Gesundheitsagentur (Afssaps) kommt 2011 zu dem Schluss, dass die Datenlage nicht ausreicht, um einen klaren Zusammenhang zwischen Brustkrebs und Aluminiumhaltigen Antitranspirantien herzustellen (4).

Eine 2017 veröffentlichte Studie der Medizinischen Universität Innsbruck zeigte, dass Brustkrebspatientinnen im Vergleich zu gesunden Probandinnen öfter aussagen, in jungem Alter (<30) „Unter-Arm-Kosmetika“ täglich mehrmals angewendet zu haben (5). Darüber hinaus konnte Aluminium im Brustgewebe der gesunden, sowie auch der an Brustkrebs erkrankten Frauen nachgewiesen werden wobei die Erkrankten höhere Aluminiumkonzentrationen aufwiesen. Die Menge an eingelagertem Aluminium korrelierte mit der Häufigkeit der Anwendung. Aufgrund des Studiendesigns (Case-Control Study) konnte jedoch kein kausaler Zusammenhang zwischen Aluminiumsalzen als solche und Brustkrebs festgestellt werden.  Außerdem wurde auch in dieser Studie gezeigt, dass eine Brustkrebserkrankung naher Verwandter den größten Risikofaktor darstellt.

Zur Aufnahme von Aluminium aus Antitranspirantien über die Haut ist bis dato nur sehr wenig bekannt. Ergebnisse einiger weniger Studien weichen mitunter stark voneinander ab. Berechnungen  des BfR (6) zufolge kann die tägliche Anwendung von aluminiumhaltigen Antitranspirantien  zu Überschreitungen jener Aufnahmemenge (TWI) führen, die für den Erwachsenen als noch unbedenklich gilt (7). Diese Berechnungen basieren auf Erkenntnissen einer Studie an der lediglich zwei freiwillige Probanden teilgenommen haben. In einer in-vitro Studie wurde gezeigt, dass deutlich höhere Mengen durch Auftragen auf geschädigte Haut aufgenommen werden können (8). Um die tatsächliche Aufnahme von Aluminium über die Haut abzuklären sind aussagekräftige Studien dringend notwendig.

Die Aufnahme von Aluminium über Antitranspirantien kann verringert werden indem unmittelbares Auftragen nach der Rasur oder auf geschädigte Haut vermieden wird. In Anbetracht der wissenschaftlichen Unsicherheiten ist eine übermäßige Anwendung von Antitranspirantien, insbesondere bei Mädchen und jungen Frauen nicht zu empfehlen. Des Weiteren können Aluminium freie Deodorants verwendet werden.
Insgesamt ist daher zu sagen, dass aufgrund der unterschiedlichen Ergebnisse weiterer Forschungsbedarf gegeben ist, um die Aufnahme von Aluminium nach Anwendung auf der Haut besser zu verstehen und eine etwaige Rolle von Aluminium bei Brustzellveränderungen abzuklären.

Literatur:

(1) Exley C, Charles LM, Barr L, Martin C, Polwart A, Darbre PD. Aluminium in human breast tissue. J Inorg Biochem. 2007, 101(9):1344-6

(2) Namer M, Luporsi E, Gligorov J, Lokiec F, Spielmann M. The use of deodorants/antiperspirants does not constitute a risk factor for breast cancer. Bull Cancer. 2008;95(9):871-80.

(3) Mirick DK, Davis S, Thomas DB. Antiperspirant use and the risk of breast cancer. Journal of the National Cancer Institute 2002; 94(20):1578–1580.

(4) Risk assessment related to the use of aluminum in cosmetic products -Summary [Zugriff: Juni 2017] auf http://ansm.sante.fr/S-informer/Points-d-information-Points-d-information/Evaluation-du-risque-lie-a-l-utilisatio

(5) Linhart C, Talasz H, Morandi EM, Exley C, Lindner HH, Taucher S, Egle D, Hubalek M, Concin N, Ulmer H. Use of Underarm Cosmetic Products in Relation to Risk of Breast Cancer: A Case-Control Study. 2017. EBioMedicine.

(6) BfR (Bundesinstitut für Risikobewertung, 2014) Aluminiumhaltige Antitranspirantien tragen zur Aufnahme von Aluminium bei. Stellungnahme Nr. 007/2014 des BfR vom 26. Februar 2014. [Zugriff Juni 2017] wwwbfrbundde/cm/343/aluminiumhaltige-antitranspirantien-tragen-zur-aufnahme-von-aluminium-beipdf

(7) Scientific Opinion of the Panel on Food Additives, Flavourings, Processing Aids and Food Contact Materials on a request from European Commission on Safety of aluminium from dietary intake. The EFSA Journal (2008) 754, 1-34

(8) Pineau et al. (2012). In vitro study of percutaneous absorption of aluminum from antiperspirants through human skin in the Franz™ diffusion cell. J Inorg Biochem 110:21-26

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