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Sicherheit von Nano-Eisenverbindungen in Lebensmitteln

 

Lebensmittel werden mit Eisen angereichert, um Eisenmangelanämien vorzubeugen. In nanoskalierter Form bieten Eisenverbindungen eine Chance, um die Aufnahme von Eisen durch den Körper zu optimieren. Das Projekt untersuchte mögliche gesundheitliche Risiken solcher Nano-Eisenverbindungen.

Hintergrund (abgeschlossenes Forschungsprojekt)

Eisenmangel ist ein globales Gesundheitsproblem und betrifft weltweit mehr als 2 Millionen Menschen. Eisen wird für die Herstellung von Hämoglobin benötigt. Wird über längere Zeit nur wenig Eisen oder schlecht verfügbares Eisen aufgenommen, führt das zu einer reduzierten Hämoglobinkonzentration im Blut und damit zu einer Eisenmangelanämie. Lebensmittel mit Eisen anzureichern kann eine wirksame und nachhaltige Strategie sein, um Eisenmangelanämien entgegenzuwirken. Mit den zurzeit verfügbaren Eisenpräparaten ist es schwierig, Eisen ausreichend und in einer Form in Lebensmitteln anzureichern, dass es schlussendlich vom Körper ausreichend aufgenommen wird. Vor dem Start des NFP 64 konnte das Forschungsteam von Michael Bruce Zimmermann bereits zeigen, dass der menschliche Körper Eisen aus nanostrukturierten Eisenverbindungen gut und schnell aufnehmen und verwerten kann. Ausserdem reagieren die nanostrukturierten Eisenverbindungen kaum mit den Lebensmitteln und führen auch nicht zu Geschmacksveränderungen. Mit diesem Projekt gingen die Forschenden der Frage nach, wie Nano-Eisenverbindungen aufgenommen werden und ob der Konsum von diesen Nano-Eisenverbindungen möglicherweise schädlich sein könnte.

Resultate

Mögliche toxische Effekte der Nano-Eisenverbindungen wurden an drei verschiedene Darm-Zelllinien untersucht. Die Nano-Eisenverbindungen hatten weder einen Effekt auf wichtige Zellstrukturen noch lösten sie in den Zellen Stressreaktionen aus. In Tierstudien wurden Ratten während 90 Tagen mit Futter versorgt, das mit unterschiedlichen Konzentrationen nanobasierter oder herkömmlicher Eisenpräparate angereichert war. Untersuchungen zeigten keine toxischen Eisenansammlungen oder Schäden im Gewebe. Resultate einer Pilot-Studie zum Absorptionsweg der Nano-Eisenverbindungen deuten aber darauf hin, dass das Eisen von Nano-Eisenverbindungen durch die selben Absorptionswege aufgenommen wird wie Eisen aus herkömmlichen Verbindungen. Zusammenfassend kann gesagt werden, die Nano-Eisenverbindungen scheinen generell sicher zu sein für die Anwendung in Lebensmitteln und Supplementen.

Bedeutung

Eisen aus nanostrukturierten Verbindungen wird effizient vom Körper aufgenommen und bietet damit eine grosse Chance, um Nahrungsmittel optimal mit Eisen anzureichern und damit Eisenanämien entgegen zu wirken. Resultate dieses Projektes lassen darauf schliessen, dass die Nanoskalierung der Eisenverbindungen keine toxischen Risiken mit sich bringt. Die hier entwickelten Zell-Kulturmethoden können genutzt werden, um eine Vielzahl von herkömmlichen oder nanoskalierten Substanzen auf mögliche toxische Effekte auf den Magen-Darm-Trakt hin zu untersuchen.

Originaltitel

Gastrointestinal exposure to nanoscale iron compounds in foods: absorptive pathways and potential toxicity

Projektleitung

  • Prof. Michael Zimmermann

Weitere Gesuchstellende

  • Prof. Shana Sturla
  • Dr. Ioannis Trantakis

 

 

Weitere Informationen zu diesem Inhalt

 Kontakt

Prof. Michael Zimmermann Institut für Lebensmittel, Ernährung und Gesundheit ETH Zürich Schmelzbergstrasse 7 8092 Zürich +41 44 632 86 57 michael.zimmermann@hest.ethz.ch