Gesundheitsrisiko durch Phosphatzusätze in Nahrungsmitteln

Deutsches Aerzteblatt Int 2012; 109(4): 49-55; DOI: 10.3238/arztebl.2012.0049
Ritz, Eberhard; Hahn, Kai; Ketteler, Markus; Kuhlmann, Martin K.; Mann, Johannes - (gekürzte Fassung)

Hauptquellen leicht resorbierbaren Phosphats
Natürlich vorkommend findet man Phosphat in Form organischer Ester in zahlreichen Lebensmitteln, wie Fleisch, Kartoffel-, Brot- und Mehlprodukten, deren Konsum nicht ohne das Risiko einer verminderten Eiweißzufuhr eingeschränkt werden kann. Dieses organisch gebundene Phosphat wird nur zu 40–60 % im Darm absorbiert

Ein vermeidbares Gesundheitsproblem von bislang unterschätztem Ausmaß verbirgt sich hingegen hinter der verbreiteten Verwendung von Phosphat als Nahrungsmittelzusatzstoff bzw. als Konservierungsmittel. Dieses „freie“, nicht organisch gebundene Phosphat wird über den Darm sehr effektiv absorbiert. Klassische Beispiele für Nahrungsmittel mit hohen Phosphatzusätzen sind zum Beispiel bearbeitetes Fleisch („processed meat“), Schinken, Wurst, Fischkonserven, Backwaren, Cola-Getränke und andere Softdrinks. Ein wichtiges Problem, das die diätetische Führung der Patienten erschwert, besteht darin, dass der Phosphatgehalt, und speziell der Phosphatzusatz, in Nahrungsmitteln nicht gekennzeichnet ist.

In der Vergangenheit wurde vermutet, dass Phosphat lediglich dadurch gesundheitlich nachteilig ist, dass es zu Verkalkung von Gefäßen und Organen führt. Neuere Einsichten in die hormonale Regulation des Phosphatstoffwechsels belegen, dass Phosphat direkt oder über hormonalen Faktoren mit nachhaltigen Schädigungen des Blutgefässsystems assoziiert ist und im Tierversuch sogar Alterungsvorgänge beschleunigt.

Insbesondere Phosphatzusätze im Tierfutter, wie sie aber auch in Nahrungsmitteln für den Menschen zu finden sind, beschleunigen im Tierexperiment und wahrscheinlich auch beim Menschen das Auftreten altersbedingter Organkomplikationen wie Muskel- und Hautatrophie, das Fortschreiten chronischer Niereninsuffizienz und kardiovaskuläre Verkalkungen (e2). Da billige Nahrungsmittel mit Zusatzstoffen („processed food”) und insbesondere „fast food“ außerordentlich reich an Phosphatzusätzen sind, wird zum Beispiel in den USA in sozial schwächeren Schichten eine Hyperphosphatämie doppelt so häufig beobachtet wie in Bevölkerungsgruppen mit höherem Einkommen.

Phosphat als Lebensmittelzusatzstoff
Wie bereits dargestellt, findet man organische Phosphatester hauptsächlich in eiweißreichen Lebensmitteln wie Milchprodukten, Fisch, Fleisch- und Wurstwaren sowie Eiern.

Die in Getreide, Nüssen und Hülsenfrüchten enthaltenen Phosphate liegen vorwiegend in Form von Phytinsäure (Hexa-Phospho-Inosit) vor, das im menschlichen Darm aufgrund des fehlenden Enzyms Phytase nicht gespalten werden kann (19). Die Bioverfügbarkeit pflanzlicher Phosphatester liegt in der Regel unter 50 % (8, 20) und somit deutlich niedriger als die der Phosphatester eiweißreicher Lebensmittel. Folglich ist der Phosphatgehalt der Nahrung nicht automatisch mit der Phosphatbeladung gleichzusetzen.

Der Phosphatgehalt industriell verarbeiteter Nahrungsmittel ist wesentlich höher als in natürlichen Lebensmitteln, da Polyphosphate in der industriellen Nahrungsmittelherstellung vielfach als Lebensmittelzusatzstoff eingesetzt werden.

Nach Europäischer Gesetzgebung dürfen Natriumphosphat (E 339), Kaliumphosphat (E 340), Calciumphosphat (E 341) und Salze der ortho-Phosphorsäure Diphosphat (E 450), Triphosphat (E 451) sowie Polyphosphat (E 452) eingesetzt werden als Konservierungsmittel, Säuerungsmittel, Säureregulatoren und Emulgatoren. Vielen Lebensmitteln werden heute Phosphatsalze auch als Stabilisatoren oder Geschmacksverstärker zugesetzt.

In erster Linie tragen heute „fast food“- und Fertigprodukte zu dem gegenwärtig steigenden Phosphatkonsum bei. Aufgrund des gesteigerten Einsatzes von Lebensmittelzusatzstoffen hat sich die geschätzte tägliche Zufuhr an phosphathaltigen Lebensmittelzusatzstoffen seit den 1990er Jahren von knapp 500 mg/Tag auf 1 000 mg/Tag mehr als verdoppelt (21, e9). Diese Größenordnung konnte in einer rezenten Untersuchung bestätigt werden: In prozessierten Fleisch- und Geflügelprodukten war der Phosphatgehalt durch den Phosphatzusatz im Vergleich zum natürlichen Produkt annähernd verdoppelt (22). Dies hat Auswirkungen für die Verordnung phosphatreduzierter Diäten für Patienten mit eingeschränkter Nierenfunktion, wegen der genannten Zusammenhänge mittelbar jedoch auch für kardiovaskulär erkrankte Patienten und die Allgemeinbevölkerung.

Eine besonders bedeutende Rolle spielen Phosphat-zusätze in der Fleischindustrie, wo sie als Konservierungsmittel eingesetzt werden. Eine weitere Rolle spielen sie als Komponente des Schmelzsalzes bei der Schmelzkäseherstellung. Phosphate lockern die Struktur von Eiweißen und versetzen diese in die Lage, (mehr) Wasser zu binden. Zugesetzte Phosphate findet man in größeren Mengen auch in nichtalkoholischen, aromatisierten Getränken, sterilisierter, ultrahocherhitzter sowie eingedickter Milch und Milchpulver. Ein weiterer Grund für die Verwendung von Phosphaten ist die Verhinderung des Zusammenklumpens rieselfähiger Lebensmittel wie Kaffee- und Puddingpulver. Cola-Getränken und aromatisierten Erfrischungsgetränken sind oft größere Mengen an Phosphorsäure (E 338) als Säuerungsmittel zugesetzt. Säuerungsmittel werden eingesetzt, um den pH-Wert von Lebensmitteln zu erniedrigen und auf diese Weise das Wachstum von Hefen, Pilzen und Bakterien zu hemmen.

Ohne Phosphatzusatz wären Cola-Getränke pechschwarz
Der Phosphatzusatz in Cola-Getränken ist besonders bemerkenswert, da Phosphat hier eine Glykierungsreaktion (AGE, „advanced glycation end products“) unterbricht, die ungebremst dazu führen würde, dass dieses Getränk sich pechschwarz färbt – die dunkelbraune Cola-Farbe ist also „phosphatbedingt“. Nach europäischer Rahmenrichtlinie darf der Phosphatgehalt von Cola-Getränken bis zu 700 mg/L betragen; insofern entspricht ein Liter bereits 50–75 % der empfohlenen Tageszufuhr an Phosphat für Erwachsene. De facto werden Cola-Getränken circa 520 mg Phosphatzusatz pro Liter zu hinzugefügt.

In Europa sind mehr als 300 Lebensmittelzusatzstoffe zugelassen und anhand einheitlicher E-Nummern gekennzeichnet. Gemäß EU-Richtlinie müssen auf verpackten Lebensmitteln alle Zusatzstoffe durch E-Nummern gekennzeichnet sein. Für Bio-Lebensmittel schränkt die EG-Öko-Verordnung die Verwendung von Lebensmittelzusatzstoffen deutlich ein; aus der Gruppe der phosphathaltigen Zusatzstoffe ist bei Bio-Lebensmitteln allein Calciumphosphat zugelassen. Die Kennzeichnungspflicht ist nur qualitativ und leider nicht quantitativ. Der Konsument oder Patient kann daher nicht entscheiden, wie viel Phosphat in Lebensmitteln enthalten ist, da weder die Gesamtmenge, noch die zugesetzte Menge an Phosphat angegeben werden.

Handlungsbedarf
Vor dem Hintergrund des bei niereninsuffizienten Patienten bekannten Zusammenhangs zwischen Nahrungsphosphat und Organverkalkung sowie der zunehmenden Erkenntnis, dass Phosphat selbst bei nierengesunden Menschen zu einer gesundheitlichen Belastung führen kann, stellt sich die Frage, ob hier gesundheitspolitisch eingegriffen werden sollte – wenngleich bislang noch keine Ergebnisse prospektiver Interventionsstudien vorliegen.

Aufklärung der Bevölkerung und Kennzeichnung der Nahrungsmittel
Ein wichtiges Standbein wäre die umfassende Aufklärung der Ärzteschaft und der Öffentlichkeit über den potenziellen Einfluss von Phosphat auf das kardiovaskuläre und renale Risiko. Das erhöhte kardiovaskuläre Risiko durch Phosphat, das bei dialysepflichtigen Patienten bereits lange bekannt ist, betrifft nach heutigem Wissensstand aber auch die stetig wachsende Zahl von Menschen mit nur mäßiggradig eingeschränkter und sogar normaler Nierenfunktion (6, 7, 23). Damit gewinnt das Problem phosphatinduzierter Organschädigung auch durch den Wandel der Altersstruktur unserer Gesellschaft eine zunehmende gesundheitspolitische Dimension. Dies wird noch aggraviert durch die Häufung von Zivilisationskrankheiten wie Diabetes mellitus, Hypertonie und koronarer Herzkrankheit, die ebenfalls Nierenschäden verursachen und den altersbedingten Nierenfunktionsverlust beschleunigen. Zusammenhänge zwischen Phosphat und Progression einer Niereninsuffizienz waren bereits in den frühen Achtzigerjahren vermutet und untersucht worden (24, e10).

Empfehlenswert im Sinne einer Sensibilisierung der Bevölkerung für die Phosphatproblematik und das daraus resultierende Gesundheitsrisiko sind mediengestützte Informationen zum Thema, wobei auf eine laiengerechte Darstellung der Thematik unter Beibehaltung wissenschaftlich korrekter Aussagen zu achten ist.

Kennzeichnung des Phosphatgehalts
Wünschenswert ist darüber hinaus eine allumfassende Kennzeichnung der Phosphatzusätze – idealerweise nach dem Ampelprinzip – sowie eine Mengenbegrenzung der Phosphatzusätze. Analog der Kennzeichnung des Kochsalzgehaltes, wie sie bereits in Finnland und Großbritannien praktiziert wird, sollte anhand der Farben „grün-gelb-rot“ die zu erwartende Zufuhr von zugesetztem Phosphat graduell kenntlich gemacht werden. Hier sollte sowohl die Unterstützung der Nahrungsmittelindustrie als auch der Verbraucherschutzorganisationen, medizinischen Gesellschaften und anderen Körperschaften (Krankenkassen, Bundesgesundheitsministerium, Europäische Union) gesucht werden, um diese Maßnahmen konsequent umsetzen zu können. Dank guter wissenschaftlicher Abklärung der Zusammenhänge und Aufklärungsarbeit medizinischer Institutionen ist die Öffentlichkeit beispielsweise derzeit gut informiert über die gesundheitlichen Folgen des hohen Salzkonsums (25).