Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK)

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Zuletzt geändert: 06.12.2017
Hähnchenfilet auf Grillgitter
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Hähnchenfilet auf Grillgitter

Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) sind krebserregende Substanzen, die durch unvollständige Verbrennungsprozesse von organischem Materialien (Holz, Kohle, Benzin, Öl, Tabak, Abfälle) oder Lebensmitteln (Grillen, Braten, Räuchern, Trocknen) entstehen. PAK sind feste, meist farblose, Verbindungen. Sie sind lipophil (fettlöslich), in Wasser sind sie schwer löslich. Derzeit sind etwa 250 verschiedene PAK-Verbindungen bekannt.

In der Natur entstehen PAK z. B. durch Waldbrände und Steppenbrände oder auch Vulkanaktivität. Höhere PAK - Gehalte im Boden sind jedoch größtenteils vom Menschen verursacht. Hauptquellen sind industrielle Prozesse der Mineralölverarbeitung, der Kohlechemie, der Metallverarbeitung oder der Energieerzeugung. Über Abgase und Asche gelangen PAK in die Atmosphäre und werden über die Luft verteilt. Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe kommen somit überall in der Umwelt, auch im Boden und im Oberflächenwasser. Der Mensch nimmt PAK vor allem durch Tabakrauch auf.

Hähnchenfilet auf Grillgitter
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Hähnchenfilet auf Grillgitter

Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) sind krebserregende Substanzen, die durch unvollständige Verbrennungsprozesse von organischem Materialien (Holz, Kohle, Benzin, Öl, Tabak, Abfälle) oder Lebensmitteln (Grillen, Braten, Räuchern, Trocknen) entstehen. PAK sind feste, meist farblose, Verbindungen. Sie sind lipophil (fettlöslich), in Wasser sind sie schwer löslich. Derzeit sind etwa 250 verschiedene PAK-Verbindungen bekannt.

In der Natur entstehen PAK z. B. durch Waldbrände und Steppenbrände oder auch Vulkanaktivität. Höhere PAK - Gehalte im Boden sind jedoch größtenteils vom Menschen verursacht. Hauptquellen sind industrielle Prozesse der Mineralölverarbeitung, der Kohlechemie, der Metallverarbeitung oder der Energieerzeugung. Über Abgase und Asche gelangen PAK in die Atmosphäre und werden über die Luft verteilt. Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe kommen somit überall in der Umwelt, auch im Boden und im Oberflächenwasser. Der Mensch nimmt PAK vor allem durch Tabakrauch auf.

PAK in Lebensmitteln

PAK in Lebensmitteln

PAK gelangen zum Beispiel über Verunreinigungen der Umwelt in Lebensmittel. Sie werden in pflanzlichen Lebensmitteln wie Obst und Gemüse nachgewiesen. Vor allem auf der Oberfläche von großblättrigen Gemüsearten sind höhere Gehalte zu finden. Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe finden sich auch im Meeresboden und werden von Fischen und Meeresfrüchten wie Muscheln aufgenommen.

PAK entstehen außerdem in der industriellen Lebensmittelverarbeitung vor allem beim Erhitzen und Trocknen sowie beim Kochen zu Hause. PAK finden sich in gebratenen, gegrillten, getrockneten oder geräucherten Lebensmitteln sowie Fetten und Ölen. Das Trocknen und Rösten von Kaffeebohnen und Teeblättern kann ebenfalls zu hohen Gehalten führen. Wegen der Verdünnung mit Wasser, sind im fertig gebrühten Kaffee bzw. im fertigen Tee PAK oft nicht mehr nachweisbar oder sind in sehr geringen Gehalten zu finden.

Welche PAK-Verbindungen kommen in Lebensmitteln vor?

Als wichtige PAK-Verbindung gilt Benzo(a)pyren, das als krebserregend und erbgutverändernd eingestuft wurde. Seit 2002 wurden 16 weitere PAK-Verbindungen vom Wissenschaftlichen Lebensmittelausschuss der Europäischen Kommission (SCF, Scientific Committee on Food) und dem Joint Expert Committees on Food Additives (JECFA) als krebserregend und erbgutverändernd eingestuft.

Bis 2008 galt Benzo(a)pyren als alleiniger Marker für das Vorkommen von PAK in Lebensmitteln. Seither werden für die gesundheitliche Risikobewertung zusätzlich auch die Summe von vier PAK-Einzelsubstanzen (Benzo(a)pyren, Benzo(a)anthracen, Benzo(b)fluoranthen, Chrysen), herangezogen.

Gibt es gesetzliche Regelungen und Untersuchungsergebnisse zu PAK?

In der Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 DER KOMMISSION vom 19. Dezember 2006 sind polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe als Kontaminanten in Lebensmitteln einheitlich geregelt. Höchstgehalte wurden zunächst nur für das Benzo[a]pyren festgelegt. Diese Verordnung ist seitdem durch mehrere Verordnungen ergänzt worden. Mit der Verordnung (EU) Nr. 835/2011 gelten seit 1. September 2012 auch zusätzlich Höchstgehalte für die Summe der PAK4.

Die AGES untersucht jedes Jahr zahlreiche Lebensmittel auf deren PAK-Gehalt und übermittelt die Ergebnisse an die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA). Ergebnisse finden sich in den Lebensmittelsicherheitsberichten sowie in den Publikationen der AGES Schwerpunktaktionen (siehe Untersuchungen).

Gehen von den PAK gesundheitliche Risiken für VerbraucherInnen aus?

Das Benzo(a)pyren wurde von der International Agency for Resarch on Cancer (IARC) im Jahre 1987 als „wahrscheinlich krebserregend für den Menschen“ eingestuft. Im Jahre 2002 definierte der  Wissenschaftliche Lebensmittelausschuss der Europäischen Kommission sowie das Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives 16 PAK-Verbindungen, die sich im Tierversuch als erbgutverändernd und bis auf eine Verbindung als krebsauslösend erwiesen hatten.  Folglich kam das SCF zu dem Schluss, dass diese PAK auch auf den Menschen potentiell erbgutverändernd und krebsauslösend wirken können. Für diese Substanzen kann daher keine Aufnahmemenge bestimmt werden, bei der kein gesundheitliches Risiko besteht.

Wieviel PAK nimmt die Bevölkerung durch Lebensmittel auf?

Auf Basis von Untersuchungsergebnissen der Jahre 2007-2011 von PAK in Lebensmitteln hat die AGES eine Aufnahmeabschätzung für die österreichische Bevölkerung durchgeführt. Insgesamt kann für die Gesamtheit der Bevölkerung auf Basis dieser Untersuchungsergebnisse von einem geringen gesundheitlichen Risiko ausgegangen werden.

Benzo[a]pyren

Benzo[a]pyren wird am meisten über Würste und geräucherte Süßwasserfischerzeugnisse aufgenommen. Bei Kindern spielen Kakao und Kakaoerzeugnisse ebenfalls eine Rolle.

Frauen nehmen durchschnittlich 0,43 ng/kg KG/Tag, Männer 0,64 ng/kg KG/Tag und Kinder 0,89 ng/kg KG/Tag auf. Bei Vielverzehrern liegt die Benzo[a]pyren-Aufnahme bei Frauen bei 2,57 ng/kg KG/Tag, bei Männern bei 3,80 ng/kg KG/Tag und bei Kindern bei 3,81 ng/kg KG/Tag.

Summe PAK4

Die größten Mengen an PAK4 nimmt die Bevölkerung über Konserven von Fischen und Meeresfrüchten sowie geräucherte Süßwasserfischerzeugnisse auf. Bei Kindern kommen wieder Kakao und Kakaoerzeugnisse zum Tragen.

Frauen nehmen durchschnittlich 1,09 ng/kg KG/Tag, Männer 0,88 ng/kg KG/Tag und Kinder 2,44 ng/kg KG/Tag auf. Betrachtet man den Vielverzehrer liegt die Aufnahme bei Frauen bei 13,94 ng/kg KG/Tag, bei Männern bei 19,86 ng/kg KG/Tag und bei Kindern bei 21,22 ng/kg KG/Tag.

Was können VerbraucherInnen tun, um die PAK-Aufnahme zu reduzieren?

VerbraucherInnen können selbst dazu beitragen, die Aufnahme von PAK weiter zu senken. Das Waschen oder Schälen von Obst und Gemüse kann die PAK - Gehalte deutlich reduzieren, da höhere Gehalte eher an der Oberfläche gemessen werden können. Das Grillen zählt im Sommer zu den beliebten Zubereitungsarten für Fleisch, Fisch oder Gemüse, kann jedoch zum Auftreten von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen führen. Durch richtiges Grillen und Beachten einiger Tipps kann das Entstehen von PAK weitestgehend vermieden werden. Generell kann durch eine abwechslungsreiche Ernährung mit einem seltenen und mäßigen Konsum von höher belasteten Lebensmitteln die PAK-Aufnahme weiter reduziert werden.

Quellen:

BfR (2009): Markersubstanzen für polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) zur Lebensmittelüberwachung. Stellungnahme Nr. 003/2010 des BfR vom 02. Oktober 2009
EFSA (2008): Scientific Opinion of the Panel on Contaminants in the Food Chain. Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Food. The EFSA Journal 2008; 724; 1-114.
Empfehlung der Kommission (2005/108/EG) vom 4. Februar 2005 über die genauere Ermittlung der Mengen von Polyzyklischen Aromatischen Kohlenwasserstoffen in bestimmten Lebensmitteln. Abl. Nr. L 34 vom 08.02.2005, 43-45.
SCF (2002): Opinion of the Scientific Committee on Food on the risks to human health of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in food. 2002; 1-84. europa.eu.int/comm/food/fs/sc/scf/index_en.html
Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 DER KOMMISSION vom 19. Dezember 2006 zur Festsetzung der Höchstgehalte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln. Abl. Nr. L 364 vom 20.12.2006, 5-24.
Verordnung (EU) Nr. 420/2011 DER KOMMISSION vom 29. April 2011 zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 zur Festsetzung der Höchstgehalte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln. Abl. Nr. L 111 vom 30.4.2011, 3-6.
Verordnung (EU) Nr. 835/2011 DER KOMMISSION vom 19. August 2011 zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 im Hinblick auf Höchstgehalte an Polyzyklischen Aromatischen Kohlenwasserstoffen in Lebensmitteln. Abl. Nr. L 215 vom 20.8.2011, 4-8.
Verordnung (EU) 2015/1125 DER KOMMISSION vom 10. Juli 2015 zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 im Hinblick auf Höchstgehalte an polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen in Katsuobushi (getrockneter Echter Bonito) und in bestimmtem geräuchertem Ostseehering
Verordnung (EU) 2015/1933 DER KOMMISSION vom 27. Oktober 2015 zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 hinsichtlich der Höchstgehalte an polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen in Kakaofasern, Bananenchips, Nahrungsergänzungsmitteln, getrockneten Kräutern und getrockneten Gewürzen

Wichtige Verbindungen

Wichtige Verbindungen

Die U.S. EPA Liste berücksichtigt in erster Linie den Umweltaspekt (z.B. Industrieemissionen) und deckt durch diese Auswahl die PAK von den leicht bis zu den schwer flüchtigen Verbindungen ab. Die neuere EU Empfehlung zielt auf  kanzerogene bzw. genotoxische PAK in Lebensmittel.

Benzo(a)pyren wurde als eine der kanzerogensten Verbindungen häufig auch als Leitsubstanz bestimmt. Ein konservativer Ansatz schätzt das karzinogene Potential der gesamten PAK-Belastung in Lebensmitteln mit dem 10fachen der ermittelten Benzo(a)pyren-Konzentration. Neueste Ergebnisse von Lebensmitteluntersuchungen auf  „EU priority PAKs“ unterstützen jedoch die Leitsubstanzqualität von Benzo(a)pyren nicht mehr. Seit 1.9.2012 werden daher die PAKs mittels Höchstgehalten von  Benzo(a)pyren und der Summe von Benzo(a)pyren (BaP), Benzo(b)fluoranthen (BbF), Benzo(a)anthracen (BaA) und Chrysen (CHR) stellvertretend für die „EU Priority PAKs“ bei bestimmten Lebensmittelkategorien geregelt (VO EU 835/2011). Das Scientific Committe on Food (2002) empfiehlt die PAK Belastung in Lebensmitteln so niedrig, wie dies vernünftigerweise zu erreichen ist, zu halten.

Von den 16 EPA-PAK werden in der Routine oft „nur“ 12 Verbindungen quantitativ bestimmt.  Acenaphthen, Acenaphthylen, Naphthalin und Fluoren weisen auf Grund ihrer Flüchtigkeit geringe Wiederfindungsraten auf. Ebenso konzentrieren sich manche Regelungen nur auf die 6 schwerflüchtigen PAK Benzo(a)pyren, Fluoranthen, Benzo(b)fluoranthen, Benzo(k)fluoranthen, Benzo(g,h,i)perylen und Indeno(1,2,3-c,d)pyren.

U.S. EPA1
genotoxisch (g) / karzinogen (k)2
EU priority PAH3
genotoxisch (g) / karzinogen (k)2
Acenaphthen/ ?Benzo(a)anthraceng / k
AcenaphthylenBenzo(c)fluoren/ k
Anthracen-/-Benzo(b)fluorantheng / k
Benzo(a)anthraceng / kBenzo(j)fluorantheng / k
Benzo(b)fluorantheng / kBenzo(k)fluorantheng / k
Benzo(k)fluorantheng / kBenzo(g,h,i)peryleng
Benzo(g,h,i)perylengBenzo(a)pyreng / k
Benzo(a)pyreng / kChryseng / k
Chryseng / kCyclopenta(c,d)pyreng / k
Dibenzo(a,h)anthraceng / kDibenzo(a,h)anthraceng / k
FluoranthenDibenzo(a,e)pyreng / k
Fluoren/ -Dibenzo(a,h)pyreng / k
Indeno(1,2,3-c,d)pyreng / kDibenzo(a,i)pyreng / k
Naphthalin?Dibenzo(a,l)pyreng / k
Phenanthren?Indeno(1,2,3-c,d)pyreng / k
Pyren- / ?5-Methylchryseng / k

1  Environmental Protection Agency (EPA): priority list (1982)
2  cit. Scientific Committe on Food  (2002)
3  Empfehlung der Kommission 2005/108/EG inklusive von Benzo(c)fluoren, welches von den Experten der JECFA  (Joint FAO/WHO Experts Committee on Food Additives) zusätzlich empfohlen wurde.

PAK-Regelungen (Auswahl)

PAK-Regelungen (Auswahl)

PAK-Regelungen in Lebensmittel

nach EUR-LEX Verordnung 1881/2006

Das Probenahmeverfahren und Kriterien für die Probenaufarbeitung und Analysemethoden sind für Lebensmittel in der Verordnung (EG) Nr. 333/2007 i.d.j.g.F. geregelt.

Höchswertregelungen finden Sie in der EU-VO 1881/2006  in  der jeweils geltenden Fassung (siehe Download)

 

Auswahl an weitere Regelungen

MatrixHöchstwert fürReferenzwert fürQuelle
Wasser für den menschlichen GebrauchBenzo(a)pyren und Summe von Benzo(b)fluaranthen, Benzo(k)fluaranthen, Benzo(g,h,i)perylen und Indeno (1,2,3-c,d)pyrenRichtlinie 98/83/EG, TrinkwasserVO,
BGBI Nr. 304 (2001)
Düngemittel, Bodenhilfsstoffe, Kultursubstrate und PflanzenhilfsmittelSumme von Benzo(a)pyren, Fluaranthen, Benzo(b)fluaranthen, Benzo(k)fluaranthen,
Benzo(g,h,i)perylen, und Indeno (1,2,3-cd)pyren
DüngemittelVO, BGBI Nr. 100 (2004)
Müllkompost, bestimmte Zuschlagstoffe16 EPA-PAKKompostVO, BGBI Nr. 292 (2001)
Immissionskontrollen: Weidelgraskultur, Wiesengras, BaumblätterBenzo(a)pyren, Summe 6 EPA- PAK (schwer flüchtige PAK), Summe 12 EPA-PAKÖhlinger (2014)

 

 

 


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