Lebensmittelzusatzstoffe

Lebensmittelzusatzstoffe sind Stoffe, die Lebensmitteln aus technologischen Gründen während der Herstellung, Verarbeitung, Zubereitung, Verpackung, Beförderung oder Lagerung zugesetzt werden und dadurch selbst oder in Form ihrer Reaktionsprodukte Bestandteil des Lebensmittels werden. Sie dienen unter anderem der Haltbarkeit, mikrobiologischen Sicherheit, Oxidationsstabilität, Färbung, Süßung, Geschmacksverstärkung sowie der Einstellung von Konsistenz, Säure und Verarbeitbarkeit.

In der Europäischen Union unterliegen Lebensmittelzusatzstoffe insbesondere der Verordnung (EG) Nr. 1333/2008. Voraussetzung für eine Zulassung sind eine gesundheitliche Unbedenklichkeit unter den vorgesehenen Verwendungsbedingungen, eine technologische Notwendigkeit und der Ausschluss einer Irreführung der Verbraucher. Es gilt das Positivlistenprinzip: Ein Zusatzstoff darf nur in den ausdrücklich zugelassenen Lebensmittelkategorien und unter den jeweils festgelegten Bedingungen verwendet werden.

Abgrenzung

Lebensmittelzusatzstoffe sind von gewöhnlichen Zutaten, Aromen, Lebensmittelenzymen, Verarbeitungshilfsstoffen, Kontaminanten und Pflanzenschutzmittelrückständen abzugrenzen. Maßgeblich ist primär der technologische Verwendungszweck und nicht, ob ein Stoff natürlichen oder synthetischen Ursprungs ist.

• Zucker wie Saccharose, Glucose oder Fructose sind gewöhnliche Lebensmittelzutaten und keine Lebensmittelzusatzstoffe. Wegen ihrer ernährungsmedizinischen Bedeutung sollten sie dennoch als eigenständiges Subthema behandelt werden.
• Zuckeraustauschstoffe wie Sorbit, Mannit, Xylit, Maltit und Erythrit gehören überwiegend zu den Polyolen (mehrwertigen Zuckeralkoholen). Sie können als Süßungsmittel, Füllstoffe oder Feuchthaltemittel eingesetzt werden.
• Nicht zuckerhaltige Süßstoffe wie Acesulfam K, Aspartam, Saccharin, Sucralose und Steviolglycoside besitzen eine wesentlich höhere Süßkraft als Zucker und werden in vergleichsweise geringen Mengen verwendet.
• Aromen vermitteln oder verändern Geruch und Geschmack, sind jedoch nicht mit Geschmacksverstärkern gleichzusetzen.

Funktionsklassen

Die E-Nummer kennzeichnet einen in der Europäischen Union zugelassenen Zusatzstoff. Sie ist weder ein Gefahrenkennzeichen noch ein Qualitätsurteil. Da ein Stoff mehrere technologische Funktionen erfüllen kann, lassen sich die Funktionsklassen nicht zuverlässig anhand geschlossener E-Nummernbereiche voneinander abgrenzen.

Zu den wichtigsten Funktionsklassen gehören:

• Antioxidationsmittel – verzögern oxidative Veränderungen wie Fettoxidation, Aromaverlust und Verfärbung
• Backtriebmittel – vergrößern durch Gasbildung das Volumen von Teigen
• Emulgatoren – ermöglichen oder stabilisieren Mischungen nicht miteinander mischbarer Phasen
• Farbstoffe – verleihen Lebensmitteln Farbe oder gleichen Farbverluste aus
• Festigungsmittel – erhalten oder verstärken die Gewebefestigkeit von Obst und Gemüse
• Feuchthaltemittel – vermindern das Austrocknen von Lebensmitteln
• Füllstoffe – erhöhen das Volumen ohne wesentlichen Beitrag zum verwertbaren Energiegehalt
• Geliermittel – erzeugen durch Netzwerkbildung eine gelartige Konsistenz
• Geschmacksverstärker – verstärken vorhandene Geschmacks- oder Geruchseindrücke
• Komplexbildner – binden Metallionen und vermindern dadurch unter anderem Oxidation oder Verfärbung
• Konservierungsstoffe – hemmen mikrobiellen Verderb und das Wachstum bestimmter pathogener Mikroorganismen (krankmachender Kleinstlebewesen)
• Mehlbehandlungsmittel – verbessern die Back- und Verarbeitungseigenschaften von Mehl oder Teig
• Modifizierte Stärken – verbessern die Hitze-, Säure-, Scher-, Gefrier- oder Auftaustabilität von Stärke
• Packgase – verändern die Atmosphäre innerhalb einer Lebensmittelverpackung
• Säuerungsmittel – erhöhen die Säure und vermitteln einen sauren Geschmack
• Säureregulatoren – verändern oder stabilisieren den pH-Wert (Säuregrad)
• Schaummittel und Schaumverhüter – fördern beziehungsweise vermindern die Schaumbildung
• Schmelzsalze – dispergieren Proteine (verteilen Eiweißstoffe fein) und ermöglichen eine gleichmäßige Verteilung der Bestandteile von Schmelzkäse
• Stabilisatoren – erhalten den physikalisch-chemischen Zustand, die Struktur oder die Farbe eines Lebensmittels
• Süßungsmittel – verleihen Lebensmitteln einen süßen Geschmack
• Trägerstoffe – erleichtern die Dosierung und gleichmäßige Verteilung anderer Stoffe
• Treibgase – dienen dem Austrag eines Lebensmittels aus einem Behältnis
• Trennmittel – vermindern das Anhaften oder Verklumpen einzelner Partikel
• Überzugsmittel – bilden einen Schutzüberzug oder eine glänzende Oberfläche
• Verdickungsmittel – erhöhen die Viskosität (Zähflüssigkeit) eines Lebensmittels

Sicherheitsbewertung

Die Sicherheitsbewertung erfolgt substanzspezifisch und berücksichtigt unter anderem Toxikokinetik (Aufnahme, Verteilung, Umwandlung und Ausscheidung eines Stoffes), Genotoxizität (Schädigung des Erbguts), Reproduktions- und Entwicklungstoxizität (Schädigung von Fortpflanzung und kindlicher Entwicklung), mögliche Kanzerogenität (krebserzeugende Wirkung) sowie die erwartete Exposition (Aufnahmemenge) verschiedener Bevölkerungsgruppen. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit führt weiterhin eine Neubewertung der vor dem 20. Januar 2009 zugelassenen Zusatzstoffe durch; mehr als 70 % dieser Stoffe waren bis 2026 erneut bewertet worden.

Für zahlreiche Zusatzstoffe wird ein Acceptable Daily Intake (ADI) (akzeptierbare tägliche Aufnahmemenge) festgelegt. Er bezeichnet die geschätzte tägliche Aufnahmemenge pro Kilogramm Körpergewicht, die lebenslang ohne erkennbares relevantes Gesundheitsrisiko aufgenommen werden kann. Der ADI ist ein toxikologischer Referenzwert und kein Schwellenwert für eine akute Intoxikation (plötzliche Vergiftung). Eine kurzfristige geringfügige Überschreitung bedeutet daher nicht zwangsläufig eine Gesundheitsgefährdung; eine längerfristige oder deutliche Überschreitung kann jedoch auf einen regulatorischen Handlungsbedarf hinweisen.

Gesundheitliche Einordnung

Lebensmittelzusatzstoffe bilden keine toxikologisch einheitliche Stoffgruppe. Medizinische Aussagen müssen sich daher auf den jeweiligen Stoff, die Expositionshöhe, die Lebensmittelmatrix und die individuelle Suszeptibilität (Empfindlichkeit) beziehen. Eine pauschale Bewertung sämtlicher Zusatzstoffe als gesundheitsschädlich oder unbedenklich ist wissenschaftlich nicht gerechtfertigt.

Klinisch relevante Besonderheiten bestehen insbesondere bei:

• Sulfiten – mögliche bronchospastische Reaktionen (krampfartige Verengungen der Bronchien), insbesondere bei disponierten Personen mit Asthma bronchiale (chronisch-entzündlicher Atemwegserkrankung)
• Aspartam – Phenylalaninquelle und daher bei Phenylketonurie (angeborener Störung des Phenylalaninabbaus) kontraindiziert (nicht anzuwenden)
• Polyolen – dosisabhängig mögliche osmotische Diarrhoe (durch Wasseranziehung verursachter Durchfall), Flatulenz (Blähungen) und abdominelle Beschwerden (Bauchbeschwerden)
• einzelnen Farb- und Konservierungsstoffen – seltene Überempfindlichkeits- oder Intoleranzreaktionen (Unverträglichkeitsreaktionen)
• bestimmten synthetischen Farbstoffen – mögliche geringe Effekte auf Aktivität und Aufmerksamkeit bei einem Teil der Kinder, ohne Übertragbarkeit auf sämtliche Farbstoffe oder alle Kinder [1, 2]
• einzelnen Emulgatoren – experimentelle und erste kontrollierte Humanstudien weisen auf mögliche Veränderungen des Darmmikrobioms (Gesamtheit der Darmmikroorganismen) und Metaboloms (Gesamtheit der Stoffwechselprodukte) hin; eine Übertragung auf die gesamte Funktionsklasse ist nicht zulässig [3]

Lebensmittelqualität

Das Vorhandensein einer E-Nummer erlaubt keine unmittelbare Aussage über die ernährungsphysiologische Qualität eines Lebensmittels. Zusatzstoffe können die mikrobiologische Sicherheit verbessern, oxidative Veränderungen vermindern und Nährstoffverluste begrenzen. Sie können jedoch ebenso Bestandteil energiedichter, nährstoffarmer und hochverarbeiteter Produkte sein.

Beobachtete Zusammenhänge zwischen dem Verzehr hochverarbeiteter Lebensmittel und ungünstigen gesundheitlichen Endpunkten dürfen nicht allein den enthaltenen Zusatzstoffen zugeschrieben werden. Hochverarbeitete Lebensmittel unterscheiden sich zugleich hinsichtlich Energiedichte, Zucker-, Fett- und Natriumgehalt, Ballaststoffgehalt, Lebensmittelstruktur, Essgeschwindigkeit und Sättigungswirkung [4].

Ärztliche Bewertung

Für die ärztliche Ernährungsberatung ist nicht die Anzahl der E-Nummern entscheidend. Maßgeblich sind:

• der konkrete Zusatzstoff und seine Exposition,
• eine mögliche individuelle Unverträglichkeit oder Stoffwechselerkrankung,
• die Nährstoff- und Energiedichte des gesamten Lebensmittels,
• der Verarbeitungsgrad und die Lebensmittelmatrix,
• die Verzehrhäufigkeit und Portionsgröße,
• das gesamte Ernährungsmuster.

Die gesundheitliche Bewertung von Lebensmittelzusatzstoffen muss daher zwischen toxikologischer Sicherheit des Einzelstoffes, individueller Verträglichkeit und ernährungsphysiologischer Qualität des gesamten Lebensmittels unterscheiden.

Weiterführende Subthemen

Neben Antioxidationsmitteln, Farbstoffen, Geschmacksverstärkern, Konservierungsstoffen, Säureregulatoren, Süßstoffen, Verdickungsmitteln, Zucker und Zuckeraustauschstoffen sind insbesondere folgende eigenständige Artikel sinnvoll:

• Emulgatoren
• Geliermittel
• Modifizierte Stärken
• Nitrite und Nitrate
• Phosphate und Schmelzsalze
• Sulfite
• Zusatzstoffe und allergische beziehungsweise pseudoallergische Reaktionen (allergieähnliche Reaktionen ohne klassische Allergie)
• Zusatzstoffe und Darmmikrobiom
• Lebensmittelzusatzstoffe in Säuglings- und Kindernahrung
• Lebensmittelzusatzstoffe und hochverarbeitete Lebensmittel

Literatur

1. Nigg JT, Lewis K, Edinger T, Falk M: Meta-analysis of attention-deficit/hyperactivity disorder or attention-deficit/hyperactivity disorder symptoms, restriction diet, and synthetic food color additives. J Am Acad Child Adolesc Psychiatry. 2012;51:86-97.e8. doi:10.1016/j.jaac.2011.10.015
2. Miller MD, Steinmaus C, Golub MS, Castorina R, Thilakartne R, Bradman A et al.: Potential impacts of synthetic food dyes on activity and attention in children: a review of the human and animal evidence. Environ Health. 2022;21:45. doi:10.1186/s12940-022-00849-9
3. Chassaing B, Compher C, Bonhomme B, Liu Q, Tian Y, Walters W et al.: Randomized Controlled-Feeding Study of Dietary Emulsifier Carboxymethylcellulose Reveals Detrimental Impacts on the Gut Microbiota and Metabolome. Gastroenterology. 2022;162:743-756. doi:10.1053/j.gastro.2021.11.006
4. Lane MM, Gamage E, Du S, Ashtree DN, McGuinness AJ, Gauci S et al.: Ultra-processed food exposure and adverse health outcomes: umbrella review of epidemiological meta-analyses. BMJ. 2024;384:e077310. doi:10.1136/bmj-2023-077310

Leitlinien und regulatorische Grundlagen

1. World Health Organization: Use of non-sugar sweeteners: WHO guideline. Geneva: World Health Organization; 2023.
2. Europäisches Parlament und Rat: Verordnung (EG) Nr. 1333/2008 über Lebensmittelzusatzstoffe.
3. European Food Safety Authority: Food additives.