Analyse von organischem und anorganischem Arsen in Lebensmitteln mittels IC-ICP-MS

Hintergrund und Toxizität

Arsen (As) ist ein weit verbreitetes Element, welches aufgrund seines natürlichen Vorkommens, aber auch durch industrielle Emissionen im Boden, Grundwasser, Meer sowie in Pflanzen und Tieren vorkommt. Arsen kann in organischer oder anorganischer Form vorliegen.

Im Laufe der letzten Jahre hat die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) eine Reihe von wissenschaftlichen, toxikologischen Bewertungen zu den verschiedenen organischen und anorganischen Arsenverbindungen vorgelegt:

Anorganische Arsenspezies (iAs)

Anorganische Arsenspezies (iAs) sind als karzinogen klassifiziert. In Lebens- und Futtermitteln sind iAs überwiegend in der Oxidationsstufe +3 (As^III) oder +5 (As^V) in Thiokomplexen gebunden oder liegen als Oxoanionen Arsenit (As^III) und Arsenat (As^V) vor.

Bereits im Jahr 2009 hat die EFSA erhöhte Risiken für Haut-, Lungen- und Blasenkrebs sowie Hautläsionen durch anorganisches Arsen beschrieben^[2]. In ihrem neuen, Anfang 2024 veröffentlichten Gutachten wird ein sehr niedriger Referenzpunkt (RP) von 0,06 µg iAs/kg Körpergewicht/Tag angegeben, der bereits einen kleinen, jedoch messbar schädlichen Effekt verursachen kann. Neben den schon beschriebenen Krebserkrankungen werden nun auch chronische Nierenerkrankungen, Atemwegserkrankungen, spontane Fehlgeburten, Totgeburten, Säuglingssterblichkeit und Auswirkungen auf die Neuroentwicklung auf iAs zurückgeführt^[3].

In ihrem wissenschaftlichen Report aus dem Jahr 2021 beschreibt die EFSA Getreide (insbesondere Reis), Getreideprodukte und Trinkwasser als Hauptquellen für die Aufnahme von anorganischem Arsen über alle Altersklassen. In bestimmten Ländern tragen darüber hinaus auch Fisch und Meeresfrüchte relevant zur Aufnahme von anorganischem Arsen bei. Für Säuglinge, Kleinkinder und Kinder werden in der EFSA-Expositionsbewertung vor allem Lebensmittel auf Getreidebasis für Säuglinge und Kleinkinder sowie Gebäck, Zwieback und Kekse für Kinder als entscheidend genannt^[4].

Kleine organische Arsenverbindungen

Im Juli 2024 ergänzte die EFSA ihre Bewertung von Arsenverbindungen um ein Gutachten zu kleinen organischen Arsenverbindungen^[5]. Gegenstand dieses Gutachtens sind Monomethylarsonsäure (MMA) und Dimethylarsinsäure (DMA). Die Bewertung erfolgte über den Margin of Exposure-Ansatz (MOE). Für MMA konnten auf Basis der vorhandenen Daten unabhängig von der Alters- und Konsumentengruppe keine gesundheitlichen Bedenken abgeleitet werden. DMA erhöht jedoch im Tierversuch das Auftreten von Harnblasentumoren und wurde als wahrscheinlich genotoxisch identifiziert.

MMA und DMA können über Fisch und Fischprodukte aufgenommen werden. Bei DMA spielt jedoch auch Reis als Expositionsquelle eine Rolle.

Komplexe Organoarsenspezies

Ein weiteres im Dezember 2024 veröffentlichtes EFSA-Gutachten bewertet sogenannte komplexe Organoarsenspezies wie Arsenobetain, Arsenozucker und Arsenolipide. Sie werden hauptsächlich in Fisch und Meeresfrüchten gefunden. Für Arsenobetain und Glycerin-Arsenozucker konnte für den Menschen kein gesundheitliches Risiko abgeleitet werden. Andere Arsenozucker und Arsenolipide konnten mangels ausreichender Daten nicht bewertet werden^[6].

Rechtsgrundlagen

Die Verordnung (EU) 2023/915^[7] setzt Höchstmengen für anorganisches Arsen als Summe von As^III und As^V in Reis, Erzeugnissen auf Reisbasis, Fruchtsäften sowie in Säuglings- und Kleinkindnahrung und -beikost fest. Darüber hinaus ist eine Höchstmenge für Gesamtarsen in Salz geregelt. Die nun veröffentlichte Änderungsverordnung (EU) 2025/1891^[1] erweitert die Höchstgehalte für anorganisches Arsen auf Fisch und Meeresfrüchte.

Mit ihrer Monitoring-Empfehlung (EU) 2015/1381^[8] fordert die Europäische Kommission zudem weiterhin ihre Mitgliedsstaaten auf, den Gehalt an Gesamtarsen und anorganischem Arsen in einer Vielzahl von Lebensmitteln zu überwachen.

Höchstgehalte für den Gesamtarsengehalt in bestimmten Futtermittelerzeugnissen werden durch die Richtlinie 2002/32/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 7. Mai 2002 über unerwünschte Stoffe in der Tierernährung^[9] festgelegt. Die Empfehlung der Kommission 2002/C 206/01^[10] fordert außerdem auch in Einzel- und Mischfuttermitteln zur expliziten Überwachung des Vorkommens von anorganischem Arsen auf.