Archiv "Gesundheitsrisiko durch Phosphatzusätze in Nahrungsmitteln" (27.01.2012)

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ÜBERSICHTSARBEIT

Gesundheitsrisiko durch

Phosphatzusätze in Nahrungsmitteln

Eberhard Ritz, Kai Hahn, Markus Ketteler, Martin K. Kuhlmann, Johannes Mann

ZUSAMMENFASSUNG

Hintergrund: Die Hyperphosphatämie konnte in den vergangenen zehn Jahren bei fortgeschrittener Niereninsuffizienz als einer der aussagekräftigsten Prädiktoren der Mortalität identifiziert werden. In diesem Kollektiv (Stadium CKD 5) wurden beispielsweise bei einer Jahresmortalität von rund einem Fünf- tel nicht weniger als 12 % der Todesfälle auf das Vorliegen von erhöhtem Se- rumphosphat zurückgeführt. Kürzlich wurde auch für die Normalbevölkerung dokumentiert, dass sich bereits anhand hochnormaler Phosphatkonzentratio- nen im Serum ein Sterbe-/Mortalitätsrisiko unabhängig voraussagen lässt. In diesem Zusammenhang spielen Phosphatzusätze in Lebensmitteln eine potenziell entscheidende Rolle, sie werden jedoch in ihrer Bedeutung für die Gesund- heit vermutlich unterschätzt.

Methode: Die Autoren führten eine selektive Literaturrecherche in der Datenbank PubMed und EU-Datenbanken (www.zusatzstoffe-online.de, www.codexalimentarius.de) durch, mit den Suchbegriffen „phosphate additives“

und „hyperphosphatemia“.

Ergebnisse: Die natürliche Phosphatzufuhr in Form von organischen Estern muss nicht wesentlich reduziert werden, da dieses Phosphat nur teilweise resorbiert wird und seine eingeschränkte Aufnahme zu einer Eiweißunterer- nährung führen könnte. Freies Phosphat als Nahrungsmittelzusatzstoff wird hingegen effektiv resorbiert und bedingt eine deutlich messbare Erhöhung der Phosphatserumspiegel bei Patienten mit fortgeschrittener Niereninsuffizienz.

Nahrungsmittel mit Phosphatzusätzen werden vor allem in sozial schwächeren Bevölkerungsschichten konsumiert (vermehrter Verzehr von Fast Food).

Pathophysiologisch bewirkt Phosphat in erster Linie Gefäßschäden wie beispielsweise eine endotheliale Dysfunktion und Kalzifikationen. Unabhängig von der zu beachtenden Phosphatqualität sollte die tägliche Phosphatzufuhr bei Pa- tienten mit fortgeschrittener Niereninsuffizienz gemäß Leitlinien 1 000 mg pro Tag nicht überschreiten.

Schlussfolgerung: Obwohl für die Allgemeinbevölkerung noch keine prospektiv kontrollierten Studien vorliegen, sollte einerseits schon allein angesichts der Häufigkeit chronischer Nierenerkrankungen und andererseits aufgrund der potenziellen Schädlichkeit einer hohen Phosphatzufuhr auch für Nierengesunde, der Phosphatgehalt von Nahrungsmitteln gekennzeichnet werden. Zudem soll- ten die Bevölkerung und die Ärzteschaft über die Rolle der Phosphatzusätze als Risikofaktor aufgeklärt werden.

►Zitierweise

Ritz E, Hahn K, Ketteler M, Kuhlmann MK, Mann J: Phosphate additives in food—a health risk. Dtsch Arztebl Int 2012; 109(4): 49–55.

DOI: 10.3238/arztebl.2012.0049

D

ie Phosphatzufuhr über Nahrungsmittel und die Höhe der Konzentration von Serumphosphat sind nicht nur für Nierenkranke bedeutsam. In neuerer Zeit hat sich gezeigt, dass Phosphatzusätze in Nah- rungsmitteln auch für die Normalbevölkerung potenziell nachteilige gesundheitliche Auswirkungen haben können (1, e1). Diese Einsicht stützt sich insbesondere auf große epidemiologische Studien und wird unter- stützt durch Fortschritte der Grundlagenforschung.

Zuerst wurde bei Patienten mit Nierenkrankheiten erkannt, dass hohe Serumphosphatspiegel einer der po- tentesten Risikofaktoren für eine erhöhte Gesamt- und kardiovaskuläre Mortalität sind (2, 3). In der Studie von Block et al. wurde nach multivariabler Adjustierung er- rechnet, dass 12 % der beobachteten 10 015 Todesfälle in der Kohorte von 40 538 prävalenten Hämodialysepa- tienten im Beobachtungszeitraum Hyperphosphatämie- assoziiert waren (2). Bei Patienten mit chronischer Nie- reninsuffizienz wird daher seit Jahrzehnten bereits eine diätetische Phosphatrestriktion empfohlen (4). Dieses Konzept wird unterstützt durch die Ergebnisse einer prospektiven Beobachtungsstudie über fünf Jahre an chronischen Hämodialysepatienten, die zeigte, dass eine niedrigere diätetische Phosphatzufuhr mit einem signifikanten Überlebensvorteil assoziiert ist. Im Ver- gleich der Tertilen mit der höchsten gegenüber der niedrigsten Phosphatzufuhr war das Versterberisiko um das 2,37-fache erhöht (5). Eine Aufklärung über phosphathaltige Lebensmittelzusatzstoffe und deren Vor- kommen in Nahrungsmitteln führte in einer kontrollierten Interventionsstudie zur Vermeidung von Nahrungs- mitteln mit Phosphatzusätzen und gleichzeitig zur Ab- senkung der Serumphosphatspiegel .

Neuere Untersuchungen zeigen ferner, dass der Zu- sammenhang zwischen hohen Serumphosphatspiegeln und Überleben nicht nur auf Nierenkranke beschränkt ist, sondern auch bei Patienten mit kardiovaskulären Erkrankungen und selbst in der Allgemeinbevölkerung gefunden wird. Bereits hochnormale Serumphosphat- spiegel sind bei jungen gesunden Männern mit dem Auftreten von Koronarverkalkungen vergesellschaftet (6), und hochnormale Serumphosphatspiegel waren in der Framingham-Studie ein Prädiktor kardiovaskulärer Ereignisse (7). Eine erhöhte Mortalität wurde vor allem bei nierengesunden kardial erkrankten Patienten mit Serumphosphatspiegeln im oberen Normbereich gese- hen (8) (Grafik 1). In dieser Studie gab es bei 4 127 Teilnehmern 375 Todesfälle innerhalb von 60 Monaten,

Nierenzentrum Heidelberg: Prof. Dr. med. Ritz

Nephrologische Gemeinschaftspraxis/Dialyse, Dortmund: Dr. med. Hahn Nephrologische Klinik, Klinikum Coburg GmbH, Coburg: Prof. Dr. med. Ketteler Vivantes Klinikum im Friedrichshain, Berlin: Prof. Dr. med. Kuhlmann

Klinik für Nieren-, Hochdruck- und Rheumakrankheiten, Städtisches Klinikum München Schwabing:

Prof. Dr. med. Mann

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wobei das adjustierte Mortalitätsrisiko pro 1 mg/dL hö- herem Serumphosphat 22 % betrug.

Das Problem eines mit Serumphosphat assoziier- ten Überlebensrisikos geht also nicht nur den Nephro- logen etwas an, auch wenn diese Beobachtungsstudien eine unmittelbare Ursache-Wirkungs-Beziehung noch nicht zweifelsfrei belegen. Aus diesem Grund wurde für diese Übersicht eine selektive Literatursuche durchgeführt, die gezielt auf die Datenbank PubMed und EU-Datenbanken (www.zusatzstoffe-online.de, www.codexalimentarius.de) fokussierte. Die Autoren haben durch Mitarbeit in internationalen Leitlinien - arbeitsgruppen („Kidney Disease – Improving Global Outcomes“ [KDIGO] Initiative [MK]) (4) und bei der Entwicklung von Ernährungsprogrammen für Dia - lysepatienten („Phosphat-Einheiten-Programm“ [PEP]

[MKK]) bereits frühzeitig Einblicke in diese noch jun- ge Literatur erhalten, so dass die relevanten Publikatio- nen entsprechend fundiert identifiziert werden konnten.

Bei der Recherche wurde allerdings auch klar, dass prospektive kontrollierte Studien zu diesem Themengebiet nur unzureichend zur Verfügung stehen.

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 Ei- weißzufuhr eingeschränkt werden kann. Dieses organisch gebundene Phosphat wird nur zu 40–60 % intestinal absorbiert (e1).

Ein vermeidbares Gesundheitsproblem von bislang unterschätztem Ausmaß verbirgt sich hingegen hinter der verbreiteten Verwendung von Phosphat als Nah- rungsmittelzusatzstoff beziehungsweise als Konservie- rungsmittel. Dieses „freie“, nicht organisch gebundene Phosphat wird intestinal sehr effektiv absorbiert. Klas- sische Beispiele für Nahrungsmittel mit hohen Phos-

phatzusätzen sind zum Beispiel bearbeitetes Fleisch („processed meat“), Schinken, Wurst, Fischkonserven, Backwaren, Cola-Getränke und andere Softdrinks. Ein wichtiges Problem, das die diätetische Führung der Pa- tienten erschwert, besteht darin, dass der Phosphatge- halt, und speziell der Phosphatzusatz, in Nahrungsmit- teln 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 Phosphat- stoffwechsels belegen, dass die erst vor kurzem nach- gewiesenen Faktoren Fibroblast Growth Factor-23 (FGF23) und Klotho die Serumphosphat-Konzentrati- on kontrollieren, dass Phosphat direkt oder über diese hormonalen Faktoren mit nachhaltigen Schädigungen kardiovaskulärer Organe assoziiert ist und im Tierver- such sogar Alterungsvorgänge beschleunigt (e2, e3).

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 Nierenin- suffizienz 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 Hyper- phosphatämie doppelt so häufig beobachtet wie in Bevölkerungsgruppen mit höherem Einkommen. In der US-amerikanischen „Chronic Renal Insufficiency Cohort“ (CRIC)-Studie, die Patienten mit mild bis mäßiggradig eingeschränkter Nierenfunktion longitudinal untersucht, war das multivariable adjustierte Risiko einer Hyperphosphatämie (> 1,45 mmol/L) um das 2,5- bis 2,7-fache erhöht, wenn die Tertilen der niedrigsten und der höchsten Einkommensschicht miteinan- der verglichen wurden (9). Diese Beobachtung wurde bei insgesamt etwa gleich hoher täglicher Phosphatzu- fuhr (1 156 versus 1 190 mg/Tag) gemacht, so dass dieser Befund auf die unterschiedliche Phosphatqualität in den Nahrungsmitteln zurückzuführen ist. Es ist das Ziel der vorliegenden Mitteilung, Kollegen, die mit diesen neuen Gesichtspunkten nicht vertraut sind, zu informie- ren und darüber hinausgehend die gesundheitspolitisch interessierte Öffentlichkeit auf das Problem überhöhter Phosphatzufuhr aufmerksam zu machen.

Hormonale Phosphatregulation

Bis vor kurzem wurde im Medizinstudium gelehrt, dass Phosphat im Darm proportional zur aufgenommenen Nahrung absorbiert und die aufgenommene Menge über die Nieren problemlos wieder ausgeschieden wird.

Üblicherweise wird bis zu 80 % des mit der Nahrung aufgenommenen Phosphats im Darm resorbiert, wobei die Transportrate je nach Phosphatquelle (und Vitamin- D-Status) differiert. Rund zwei Drittel des aufgenommenen Phosphats wird renal, ein Drittel fäkal eliminiert (10). Erst in den letzten fünf Jahren wurde realisiert, GRAFIK 1

Perzentilen der diätetischen Phosphatzufuhr und Gesamtmor- talität bei 224 Pa- tienten mit Hämo- dialyse und Ver- laufsbeobachtung bis zu 5 Jahren;

Hazard Ratio nach voller Adjustierung war in der höchsten im Vergleich zur niedersten Perzentile 2,37.

(Aus: Noori N, et al.: Association of dietary phosphorus intake and phosphorus to protein ratio with mortality in hemodialysis patients. CJASN 2010; 5: 683–92 [5]. Abdruck mit freundlicher Genehmigung der Ame- rican Society of Nephrology)

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dass Phosphathaushalt und renale Phosphatausschei- dung durch ein komplexes endokrines Feedback-System reguliert werden. Das Schlüsselhormon zur Kontrolle des Phosphathaushalts ist FGF23 (11, e4). In genetisch manipulierten Mäusen führt der Verlust dieses Hormons zu schwerer Hyperphosphatämie und parallel durch ver- mehrte 1-alpha-Hydroxylierung zur Steigerung der renalen Calcitriolsynthese (12). Umgekehrt steigert erhöhtes FGF23 die Phosphatausscheidung über die Niere und vermindert die Aktivierung von Vitamin D zu Calcitriol.

Zwei Hormonsysteme verhindern die Phosphatakkumulation FGF23 wird überwiegend in den Osteozyten des Kno- chens gebildet (10, 11, e4). Die Sekretion von FGF23 wird durch eine hohe intestinale Phosphatresorption beziehungsweise erhöhte Serumphosphatspiegel ge- steigert, wobei noch nicht klar ist, ob diese Stimulation direkt oder über bislang noch nicht identifizierte intestinale Botenmoleküle verursacht wird (10). Die durch FGF23-bedingte Steigerung der Phosphaturie kann selbst bei progredienter Niereninsuffizienz für lange Zeit die Entwicklung einer Hyperphosphatämie verhindern – eindeutig erhöhte Serumphosphatwerte werden erst unterhalb einer glomerulären Filtrationsrate (GFR) von 30 mL/min (Stadium CKD 4) gefunden. Der Preis für die Normophosphatämie in Frühstadien der Nieren - insuffizienz sind progredient steigende FGF23- und Parathormon (PTH)-Spiegel: FGF23 steigert indirekt durch Suppression der renalen Calcitriolsynthese die Sekretion von Parathormon (sekundärer Hyperpara - thyreoidismus). PTH wirkt neben FGF23 ebenfalls phosphaturisch. Der Organismus setzt also zwei poten- te Hormonsysteme (FGF23, PTH) ein, um bei progres- sivem Nierenfunktionsverlust eine Hyperphosphatämie möglichst lange zu verhindern (13, e5).

FGF23 wirkt nur an Niere und Parathyreoidea, also an Organen, die Klotho exprimieren. Klotho ist eine membranständige β-Glukuronidase, die als FGF23-Ko- rezeptor fungiert (10, 11, e4). Wenn Klotho fehlt, ent- stehen dieselben Veränderungen wie bei komplettem FGF23-Mangel, das heißt Hyperphosphatämie und Er- höhung der Konzentration von aktivem Vitamin D. Au- ßerdem entwickeln Klotho-Knockout-Mäuse – ebenso wie die FGF23-defizienten Mäuse – einen Phänotyp, der vorzeitiges Altern imitiert, das heißt Gefäßverkal- kung, Osteoporose, Hautatrophie, Lungenemphysem, Infertilität und frühzeitige Mortalität (14).

Aus dem oben Gesagten ergibt sich, dass bereits hochnormale Phosphatspiegel bei Nierengesunden und vor allem bei Patienten mit kardiovaskulären Erkran- kungen mit erhöhter Morbidität und Mortalität assoziiert sind (6, 7) (Grafik 2). Kuro-o, der Erstbeschreiber des Klotho/FGF23 Systems, betrachtet daher Serum - phosphat als Surrogatmarker, der den Grad der Intakt- heit der endokrinen Phosphat/FGF23/Klotho-Achse widerspiegelt. Niedere Aktivität von Klotho geht mit hoher Konzentration von Serumphosphat einher.

Kuro-o bezeichnet daher Phosphat als das „Signalmole- kül des Alterns“, wobei diese Interpretation bislang weitgehend auf tierexperimentellen Daten beruht (15).

Phosphat und die Blutgefäße

Phosphat induziert Gefäßverkalkungen in vitro und in vivo (16, e6). Dabei handelt es sich in erster Linie nicht um eine passive Präzipitation von Calcium × Phosphat, sondern um einen aktiven zellulären Prozess, wobei Gefäßmuskelzellen in Osteoblasten-ähnliche Zellen um- programmiert werden (sogenannte osteogene Transdiffe- renzierung) (16). Dieser in Zellkulturen und Tier experi - men ten ursprünglich identifizierte Prozess konnte auch in Arterien beim Menschen nachgewiesen werden (17, e7). Neuerdings konnte zudem gezeigt werden, dass eine erhöhte Phosphatzufuhr sowohl experimentell als auch klinisch zu einer deutlichen Beeinträchtigung der Endo thelfunktionen im Gefäßsystem führt (18). Die Phosphat-induzierte Gefäßpathologie stellt potenziell die Verbindung zu Alterungsprozessen und Mortalität dar.

Risiken durch Hypophosphatämie

Schließlich bleibt zu erwähnen, dass die sehr seltenen ge- netischen oder tumorassoziierten Störungen des Klotho/

FGF23-Systems zu schwerer Hypophosphatämie führen, die im Kindesalter in einer hypophosphatämische Rachi- tis und im Erwachsenenalter in einer Osteomalazie mün- den können (10, 11, e4). Ansonsten wird eine klinisch relevante Hypophosphatämie nur bei extremer Malnutri- tion beobachtet, zum Beispiel allenfalls bei Patienten mit Sepsis auf der Intensivstation bei Phosphatkonzen - trationen von circa < 0,5 mmol/L, was in Einzelfällen zu Rhabdomyolyse durch depletierte Energiespeicher (intrazellulärer ATP-Mangel) führt.

GRAFIK 2

Post-hoc-Analyse der „cholesterol and recurrent events“ (CARE)-Studie (n = 4 127): Erhöhte Phosphatspiegel innerhalb des Normalbereichs sind unabhängige Prädiktoren für Mortalität und weitere kardiovaskuläre Ereignisse bei Patienten nach Myokardinfarkt.

(Aus: Tonelli M, et al.: Relation between serum phosphate level and cardiovascular event rate in people with coronary disease. Circulation 2005; 112: 2627–33 [8]. Abruck mit freundlicher Genehmigung von Wolters Kluwer Health.)

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Phosphat als Lebensmittelzusatzstoff

Wie bereits dargestellt, findet man organische Phospha- tester hauptsächlich in eiweißreichen Lebensmitteln wie Milchprodukten, Fisch, Fleisch- und Wurstwaren sowie Eiern. Sie werden im Gastrointestinaltrakt lang- sam hydrolysiert und anschließend zu 40–60 % lang- sam gastrointestinal absorbiert (e1, e8).

Die in Getreide, Nüssen und Hülsenfrüchten ent- haltenen 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 Phosphatbe - ladung gleichzusetzen.

TABELLE

Phosphorgehalt verschiedener Lebensmittelgruppen

– keine phosphathaltigen Zusatzstoffe;

–/+ phosphathaltige Zusatzstoffe in einzelnen Produkten;

+ phosphathaltige Zusatzstoffe in den meisten Produkten;

++ phosphathaltige Zusatzstoffe in größeren Mengen in den meisten Produkten Fleisch, Wurst, Fisch, Geflügel

Fleisch vom Schwein, Kalb, Rind oder Lamm

Wurst (Aufschnitt)

Würste (Bockwurst, Bratwurst, Weißwurst, Wiener etc.) Fisch, Meeresfrüchte Käse, Milchprodukte, Eier Weichkäse (Butterkäse, Camembert, Gorgonzola, Mozzarella etc.) Hart- und Schnittkäse (Edamer, Gouda, Emmentaler, Raclette etc.)

Schmelzkäse, Scheibletten, Parmesan Milch, alle Fettstufen

Joghurt, alle Fettstufen Quark, alle Fettstufen Hühnerei

vegetarischer Brotaufstrich

Gemüse, Obst, Gebäck, Backzutaten Kartoffeln, Reis, Nudeln, Grieß Salat, Obst

Weizenbrot Vollkornbrot

Erdnüsse, Mandeln, Pistazien Schokolade, Vollmilch Bäckerhefe Backpulver Getränke

Cola, Cola-Mischgetränke Bier

Fruchtsäfte (haltbar) Kaffee

Kakaopulver

Portionsgröße

150 g

50 g 150 g 150 g

50 g 50 g

50 g 200 mL 150 g 150 g 60 g 100 g

150 g 150 g 100 g 100 g 100 g 50 g Würfel Päckchen

200 mL 200 mL 200 mL 150 mL 20 g

Phosphatgehalt (mg)

200–300

50–100 200–300 300–400

100–200 200–300

400–500 100–200 100–200 200–300 100–200 100–200

50–100 0–50 50–100 100–200 400–500 100–200 200–300 1500

50–100 50–100 50–100 0–100 100–200

Einsatz phosphathaltiger Zusatzstoffe

−/+ (Tiefkühlprodukte)

+ (Kennzeichnung) + (Kennzeichnung)

−/+ (konservative Produkte)

−/+

++

−

−/+

−

− +

−

−/+ (Backmischung)

−

−/+

+ ++

++

−/+

+

−/+ (Instantprodukte) +

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Der Phosphatgehalt industriell verarbeiteter Nah- rungsmittel ist wesentlich höher als in natürlichen Lebensmitteln, da Polyphosphate in der industriellen Nahrungsmittelherstellung vielfach als Lebensmittel- zusatzstoff eingesetzt werden (Tabelle). Nach Euro - päischer Gesetzgebung dürfen Natriumphosphat (E 339), Kaliumphosphat (E 340), Calciumphosphat (E 341) und Salze der ortho-Phosphorsäure Diphos- phat (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 Fertig- produkte zu dem gegenwärtig steigenden Phosphatkon- sum bei. Aufgrund des gesteigerten Einsatzes von Le- bensmittelzusatzstoffen 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 Geflü- gelprodukten war der Phosphatgehalt durch den Phos- phatzusatz im Vergleich zum natürlichen Produkt an - nähernd verdoppelt (22). Dies hat Auswirkungen für die Verordnung phosphatreduzierter Diäten für Patien- ten mit eingeschränkter Nierenfunktion, wegen der ge- nannten Zusammenhänge mittelbar jedoch auch für kardiovaskulär erkrankte Patienten und die Allgemein- bevölkerung.

Eine besonders bedeutende Rolle spielen Phosphat- zusätze in der Fleischindustrie, wo sie als Konservie- rungsmittel eingesetzt werden. Eine weitere Rolle spielen sie als Komponente des Schmelzsalzes bei der Schmelzkäseherstellung. Phosphate lockern die Struk- tur 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, ultrahocher- hitzter sowie eingedickter Milch und Milchpulver. Ein weiterer Grund für die Verwendung von Phosphaten ist die Verhinderung des Zusammenklumpens rieselfähi- ger 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 er- niedrigen und auf diese Weise das Wachstum von He- fen, Pilzen und Bakterien zu hemmen.

Ohne Phosphatzusatz wären Cola-Getränke pechschwarz Der Phosphatzusatz in Cola-Getränken ist besonders bemerkenswert, da Phosphat hier eine Glykierungsre- aktion (AGE, „advanced glycation end products“) un- terbricht, die ungebremst dazu führen würde, dass dieses Getränk sich pechschwarz färbt – die dunkelbraune Cola-Farbe ist also „phosphatbedingt“. Nach europäi- scher 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 Lebensmittelzusatzstof- fe zugelassen und anhand einheitlicher E-Nummern gekennzeichnet. Gemäß EU-Richtlinie müssen auf ver- packten Lebensmitteln alle Zusatzstoffe durch E-Num- mern 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-Lebens- mitteln allein Calciumphosphat zugelassen. Die Kenn- zeichnungspflicht 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 Pa- tienten bekannten Zusammenhangs zwischen Nah- rungsphosphat und Organverkalkung sowie der zuneh- menden 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 Interventions- studien vorliegen.

Aufklärung der Bevölkerung und Kennzeichnung der Nahrungsmittel

Ein wichtiges Standbein wäre die umfassende Aufklä- rung der Ärzteschaft und der Öffentlichkeit über den potenziellen Einfluss von Phosphat auf das kardiovas- kuläre und renale Risiko. Das erhöhte kardiovaskuläre Risiko durch Phosphat, das bei dialysepflichtigen Pa- tienten bereits lange bekannt ist, betrifft nach heuti- gem Wissensstand aber auch die stetig wachsende Zahl von Menschen mit nur mäßiggradig einge- schränkter und sogar normaler Nierenfunktion (6, 7, 23). Damit gewinnt das Problem phosphatinduzierter Organschädigung auch durch den Wandel der Alters- struktur unserer Gesellschaft eine zunehmende ge- sundheitspolitische Dimension. Dies wird noch aggra- viert durch die Häufung von Zivilisationskrankheiten wie Diabetes mellitus, Hypertonie und koronarer Herzkrankheit, die ebenfalls Nierenschäden verursa- chen 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 medien- gestützte Informationen zum Thema, wobei auf eine laiengerechte Darstellung der Thematik unter Beibe- haltung wissenschaftlich korrekter Aussagen zu ach- ten ist.

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Kennzeichnung des Phosphatgehalts

Wünschenswert ist darüber hinaus eine allumfassende Kennzeichnung der Phosphatzusätze – idealerweise nach dem Ampelprinzip – sowie eine Mengenbegren- zung 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 Verbraucher- schutzorganisationen, medizinischen Gesellschaften und anderen Körperschaften (Krankenkassen, Bundes- gesundheitsministerium, 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 der- zeit gut informiert über die gesundheitlichen Folgen des hohen Salzkonsums (25).

Abzuklären ist auch die Frage, ob die Assoziation zwischen Morbidität beziehungsweise Mortalität und Serumphosphat-Konzentration eine direkte Folge der

„Phosphattoxizität“ ist, oder das Resultat pathologi- scher Konzentration der Phosphat-regulierenden Hor- mone FGF23/Klotho. Phosphat könnte somit zusätzlich ein Surrogatparameter dieses Hormonsystems sein.

Die Autoren der vorliegenden Übersicht glauben, dass umfassende Informationen und eine wissenschaftlich fundierte Darstellung der gesundheitsrelevanten Pro- blematik einer erhöhten Phosphatzufuhr sowie die transparente Kennzeichnung des Phosphatgehaltes von Nahrungsmitteln helfen können, diesen neuen kardio- vaskulären Risikofaktor zu entschärfen.

Interessenkonflikt

Prof. Ritz bekam Honorare für Beratertätigkeiten von den Firmen Daiichi Sankyo, Abbott, Mitsubishi Tanabe, Rofar, Medice und Hexal.

Dr. Hahn wurde honoriert für Beratertätigkeiten und Vorträge und erhielt Reisekosten- und Fortbildungsgebührenerstattung von den Firmen Genzyme, Shire und Medice.

Prof. Ketteler erhielt Honorare für Beratertätigkeiten und Vorträge von den Firmen FMC, Genzyme und Shire.

Prof. Kuhlmann wurde für Beratertätigkeiten honoriert von den Firmen Sanofi-Aventis, Roche, Fresenius. Er bekam Vortragshonorare von den Firmen Shire, Amgen, Roche, Fresenius, Braun, Genzyme.

Prof. Mann erklärt, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Manuskript

eingereicht: 8. 12. 2010, revidierte Fassung angenommen: 15. 6. 2011

LITERATUR

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KERNAUSSAGEN

●

Neuerdings wurden Zusammenhänge zwischen hohen Serumphosphatspiegeln und der Mortalität bei Patien- ten mit chronischer Niereninsuffizienz, sowie zwischen hochnormalen Serumphosphatspiegeln und kardiovas- kulärer Morbidität in der Allgemeinbevölkerung be- schrieben.

●

Im Gegensatz zum natürlichen Nahrungsphosphat, vorwiegend Phosphatester, wird Phosphat in Form von Le- bensmittelzusatzstoffen fast uneingeschränkt resorbiert.

●

Phosphat bewirkt vermutlich Gefäßschäden und induziert Alterungsprozesse.

●

Aufgrund der potenziell gesundheitsschädigenden Wir- kungen eines erhöhten Phosphatkonsums sollte eine Kennzeichnungspflicht für Nahrungsmittel, denen Phos- phat zugesetzt wurde, eingeführt werden.

●

Trotz umfangreicher pathobiologischer und epidemiolo- gischer Daten ist die gegenwärtige prospektive Datenla- ge allerdings noch limitiert.

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ÜBERSICHTSARBEIT

Gesundheitsrisiko durch

Phosphatzusätze in Nahrungsmitteln

Eberhard Ritz, Kai Hahn, Markus Ketteler, Martin K. Kuhlmann, Johannes Mann

eLITERATUR

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