T OXISCHE E LEMENTE – S CHWERMETALLE

Ein weiterer, keinesfalls unwesentlicher Punkt in Verbindung mit Superfoods ist ihr Gehalt an toxischen Elementen. Nachdem bereits auf die hohe Nährstoffdichte und gesundheitsfördernde Wirkung von Superfoods eingegangen wurde, sollten auch eventuelle gesundheitliche Risiken Erwähnung finden. Dem Öko-Test (2016) zufolge sollen Superfoods aus Übersee oft eine hohe Belastung an Mineralölen, Pestiziden, Cadmium und anderen Schadstoffen aufweisen. Demnach könnten Superfoods durch diese nicht zum Verzehr geeigneten Stoffe auch großen Schaden im Hinblick auf Gesundheit und Wohlbefinden ausrichten (nach Schweiger und Haas 2020, 126). Aber nicht nur in Superfoods aus Übersee, sondern auch in anderen Kulturpflanzen, durchaus auch mit Ursprung innerhalb Europas, kann die Belastung mit Schwermetallen und anderen Schadstoffen eine Rolle spielen.

In unserer Umwelt kommen auf natürliche Weise im Wasser, der Luft und im Boden Metalle wie Cadmium (Cd), Arsen (As), Quecksilber (Hg) oder Blei (Pb) vor. Diese natürlichen chemischen Verbindungen können sich aufgrund menschlichen Handelns an gewissen Orten konzentrieren und in weiterer Folge auch in Nahrungsmitteln ablagern.

Treibende Gründe für eine solche Konzentration und folglich Ablagerung sind die Landwirtschaft, Autoabgase und verschiedene Industrien. Durch den Konsum dieser Lebensmittel, aber auch durch die Aufnahme kontaminierten Wassers oder schlicht über die Umwelt können diese Metalle schlussendlich in den menschlichen Körper gelangen, sich darin anreichern und über kurz oder lang auch schädliche Folgen haben (EFSA 2021).

Während die meisten dieser Schwermetalle in den gefundenen Studien zu Cannabis sativa in nicht messbaren Konzentrationen vorkamen, konnte Cadmium durchaus nachgewiesen werden (vgl. Korkmaz et al. 2010). Es ist bekannt, dass die Hanfpflanze sehr gut geeignet ist für Phytoremediation, der Sanierung von verunreinigten und kontaminierten Böden und des Grundwassers mit Hilfe von Pflanzen (Spektrum 1999).

Grund dafür ist ihr weitreichendes Wurzelsystem, durch welches sie dem Boden hohe und toxische Mengen an Schwermetallen, darunter auch Cadmium, entziehen. Für Nicht-Raucher ist die größte Exposition zu Cadmium in der Regel die Aufnahme durch den Verzehr bestimmter Lebensmittel wie zum Beispiel Fleisch, stärkehaltige Wurzeln und Kartoffel, Getreide, aber eben auch Nüsse, Hülsenfrüchte und Samen. Auch in anderen Nahrungsmitteln (Fisch und Meeresfrüchte, Pilze, Meeresalgen, Nahrungsergänzungsmittel und Schokolade) konnte ein hoher Cadmiumgehalt nachgewiesen werden, der aber Aufgrund ihres geringeren Konsums keinen bedeutenden Beitrag zur Aufnahme darstellen (EFSA 2009; Farinon et al. 2020). Die Aufnahme durch Lebensmittel führt zwar zu einer relativ geringen, dafür aber steten und effizienten Resorption des Schwermetalls durch Leber und Nieren und verweilt dort auch auf lange Dauer durch die hohe Halbwertszeit von 10-30 Jahren. Cadmium weist insbesondere in den Nieren eine toxische Wirkung auf, wo es sich in den Nierenröhrchen ablegt, mit der Zeit immer mehr anreichert und zu einem Nierenversagen führen kann.

Es kann aber auch zu einer Demineralisation der Knochen führen, welche entweder direkt durch eine Schädigung der Knochen oder indirekt durch eine Nierenfunktionsstörung entstehen kann. Überdies hinaus wurde Cadmium als ein Karzinogen der Gruppe 1 von

der Internationalen Agentur für Krebsforschung (IARC) eingestuft, mit der Begründung, dass Daten aus Humanstudien zeigten, dass für mit Cadmium belastete Bevölkerungsgruppen ein statistisch erhöhtes Risiko besteht, an einem bestimmten Krebs wie z.B. Lungen-, Blasen-, Gebärmutterschleimhaut- und Brustkrebs zu erkranken (IARC nach EFSA 2009; Korkmaz et al. 2010 nach Farinon et al. 2020). Angesichts der hohen Toxizität von Cadmium auf den menschlichen Organismus, legte die EFSA den Wert der tolerablen wöchentlichen Aufnahme (TWI) für Cadmium bei 2,5 µg/kg Körpergewicht fest (EFSA 2009 nach Farinon et al. 2020). Farinon et al. (2020) schreiben, dass die FAO/WHO den TWI für Cadmium in Getreideprodukten und Hülsenfrüchten bei 100 µg/kg Körpergewicht und in Medikamenten sogar bei bis zu 300 µg/kg Körpergewicht festlegten (Farinon et al. 2020). Diese Behauptung konnten bei einem Gegencheck auf der Webseite der FAO nicht bestätigt werden, da dort die von ihnen festgelegte Obergrenze für eine für die Gesundheit unbedenkliche Aufnahme von Cadmium mit 25 µg/kg Körpergewicht als Obergrenze festgelegt steht (FAO 2018). Der von der EFSA (2009) festgelegte Wert wurde im Jahr 2009 von vom ihr eingesetzten Gremium für Kontaminanten in der Lebensmittelkette (CONTAM) aufgrund einer neuen Datenlage auf die Obergrenze von 2,5 µg/kg Körpergewicht herabgesenkt. Der TWI soll definieren, bei welcher Aufnahmemenge mit keinen nachteiligen Wirkungen zu rechnen ist. Diese Grenze wurde gewählt, da bei in Europa lebenden Erwachsenen im Durchschnitt die Aufnahme von Cadmium durch die Nahrung bei diesem Wert liegt. Jedoch bei bestimmten Bevölkerungsgruppen, darunter Raucher:innen, Menschen in hoch belasteten Gebieten, Vegetarier:innen und Kinder, kann der Wert der Cd-Aufnahme bis zum Doppelten betragen. Aber selbst für diese Gruppen schätzt das CONTAM-Gremium das Risiko für nachteilige Effekte als sehr gering ein, kommt aber dennoch zu dem Schluss, dass „die derzeitige Exposition gegenüber Cadmium auf der Ebene der Bevölkerung verringert werden sollte“ (EFSA 2009).

In Anbetracht der bereits erwähnten hohen Aufnahmefähigkeit von Mineralien aus dem Boden, zu welchen man Schwermetalle durchaus zählen kann, auch wenn sie gesundheitsschädliche Wirkungen aufweisen, ist es wissenswert, in Erfahrung zu bringen, in welchem Maße das absorbierte Cadmium in den Samen von Cannabis sativa angereichert wird. Genau dies untersuchten Mihoc et al. (2012) in einer Studie an Samen

aus fünf verschiedenen Hanf-Cultivaren, welche alle samt von in Rumänien gewachsenen Pflanzen stammten. Des Weiteren evaluierten sie, inwiefern sich Präsenz oder Abwesenheit zweier verschiedener phosphor- oder kaliumhaltiger Dünger auf die Cadmiumaufnahme aus einem stark mit Cadmium kontaminierten Boden (> 0,3 mg/100 g) auswirkt. Es konnte in dieser Studie bewiesen werden, dass Hanfpflanzen in der Lage sind, zwischen 130-400 µg/100 g des aufgenommenen Cadmiums in den Samen abzulagern. Die höchsten Werte wurden dabei bei jenen Pflanzen gefunden, welche mit Phosphor und Kalium gedüngt wurden (Mihoc et al. 2012 nach Farinon et al. 2020). Diese betrugen 20-50 % mehr, abhängig von der Sorte der Samen (Mihoc et al. 2012). Die angegebenen Werte beziehen sich rein auf die Anreicherung in den Samen und lassen nicht rückschließen, wie viel und wo noch sich Cadmium in der Pflanze anreichert.

Aufgrund der eben erwähnten Daten von Mihoc et al. (2012) zeigt sich, dass Menge an Cadmium, bei einer üblichen zum Verzehr verwendeten Portion von 30 g, in Hanfsamen bei einem Wert von 39-120 µg Cd liegt. Der TWI für eine erwachsene, männliche Person mit einem durchschnittlichen Gewicht von 70 kg liegt laut ESFA bei 175 µg Cd (Farinon et al. 2020). Also selbst die Einnahme der stark mit Cadmium belasteten Hanfsamen liegt bei einmaliger Konsumation in der Woche noch unter der von der EFSA festgelegten Obergrenze und somit auch unter jener der FAO. Erwähnenswert ist auch, dass in nicht stark mit Cadmium belasteten Böden der durchschnittliche Cadmium-Gehalt bei 0,05-0,08 mg/100 g liegt. Also bis zu 6-mal niedriger als jener im Anbauboden der Studie von Mihoc et al. (Farinon et al. 2020). Interessant wären noch weitere Studien die untersuchen, wie sich der Cadmium-Gehalt bei geschälten und ungeschälten Hanfsamen verhält. Da in einigen Studien gezeigt wurde, dass gewisse Mineralien in der Hülle sowie im Kern gleichmäßig verteilt sind, andere Mineralien jedoch entweder im Kern oder in der Schale zu einem höheren Anteil vorzufinden sind (Oseyko et al. 2019; Mattila et al.

2018 nach Farinon et al. 2020).

Mihoc et al. (2012) geben an, dass, obwohl die schädliche Wirkung von Cadmium auf Mikroorganismen im Boden und Pflanzen bekannt ist, dieses dennoch häufig in Düngern selbst vorzufinden ist, da Cadmium als Teil der Phosphat-Komponente darin enthalten ist. Das Cadmium vom Phosphor zu entfernen, ist mit zusätzlichen Kosten verbunden und

wird selten durchgeführt. Daher könnte ein Ursprung der Cadmium-Kontamination im Boden auch von Düngern stammen (Mihoc et al. 2012).

Korkmaz et al. (2010) führten eine ähnliche Studie im Nordwesten der Türkei durch, in welcher sie den Schwermetallgehalt von 21 verschiedenen Hanfsamen-Proben analysierten und herausfanden, dass sich dieser im Bereich von 0,5-2,3 µg/100 g befand.

Damit lag er weit unter jenem, welcher in den Proben von Mihoc et al. (2012) vorzufinden war (Farinon et al. 2020). Korkmaz et al. (2010) geben an, dass die Cadmium-Konzentration in mehr als der Hälfte der Proben zwischen 1,2-1,9 µg/ 100 g liegen. Auch hier zeigte sich, dass die Cadmium-Konzentration des Standorts im Nordwesten des Landes viel geringer ausfiel, als jene am zweiten Standort der Probenentnahme (Korkmaz et al. 2010). Diese Erkenntnis beweist nochmals den Einfluss, welchen der Standort – genauer gesagt die Konzentration des Minerals oder in diesem Fall des Schwermetalls im Boden – auf die Aufnahme und in weiterer Folge Anreicherung in der Pflanze und ihren Samen hat. Eboh und Thomas (2005) fanden heraus, dass der Cadmium-Gehalt in Hanfsamen aus einer Probe aus Nigeria 0,24 µg/100 g beträgt (nach Korkmaz et al. 2010).

Linger et al. (2002) konnten einen Wert an Cadmium von 0,11 µg/100 g in Samen nachweisen aus einer Probe aus Deutschland (nach Korkmaz et al. 2010). In einer in Bulgarien durchgeführten Studie von Angelova et al. (2004) zeigte sich anhand von Proben aus 0,5 und 15 km Entfernung zu einem mit Cadmium kontaminierten Areal, dass sich die Menge an in Hanfsamen abgelagertem Schwermetall mit zunehmender Entfernung zur Quelle der Verschmutzung von 0,1 µg auf 0,034 µg/100 g verringerte (nach Korkmaz et al. 2010). Ähnliche Werte fanden auch Mattila et al. (2018) und beobachteten einen Cadmium-Gehalt von 1,5 µg/100 g in ungeschälten Hanfsamen (nach Farinon et al. 2020).

Mihoc et al. (2012) untersuchten in ihrer Studie auch, ob und falls ja, inwiefern, die Mineralstoffzusammensetzung des Bodens, Ab- und Anwesenheit verschiedener Dünger und der Saatabstand das Mineralienprofil der analysierten Hanfsamen beeinflusst. Es konnte beobachtet werden, dass die Hinzugabe von unterschiedlichen Mengen der Dünger die Aufnahme an Mangan und Zink durch das Formen von Mineral-Phosphat-Komplexen durch überschüssiges Phosphor aus dem Dünger, aber auch durch den

steigenden pH-Wert und die damit einhergehende Senkung der Mineralstoffverfügbarkeit, erhöht. Darüber hinaus konnten die Autoren belegen, dass der Gehalt an Kalzium, Magnesium und Kalium in den Samen hauptsächlich durch die Varietät beeinflusst wird. Während die Aufnahme von Kalzium durch die Dünger gestört wurde, zeigte sich die Aufnahme von Kalium durch weitere Faktoren wie Saatabstand, Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt des Bodens beeinflusst (nach Farinon et al. 2020).

Interessanter Weise ging aus der Studie hervor, dass der Gehalt an Eisen in Hanfsamen außergewöhnlich hoch war. Etwas, das in Verbindung mit dem hohen Eisengehalt des Bodens am Standort liegen könnte (nach Farinon et al. 2020).