Konservierungsstoffe haben die Eigenschaft, Lebewesen abzutöten oder deren Lebensfunktion einzuschränken (antimikrobielle Biozide). Durch den Einsatz von Konservierungsstoffen sollen Lebensmittel vor dem Verderb durch Bakterien, Hefe- und Schimmelpilze geschützt und somit das Auftreten gefährlicher Krankheiten wie Botulismus, Listeriose und Salmonellen-Infektion verhindert werden. Zudem ermöglicht der Einsatz von Konservierungsstoffen längere Transportwege und Lagerzeiten.

Welche Lebensmittel enthalten Konservierungsstoffe?

Konservierungsstoffe werden eingesetzt, wenn physikalische Verfahren wie Erhitzen (Pasteurisieren, Sterilisieren), Wasserentzug, Luftabschluss und Tiefkühlen nicht mehr ausreichen. Sie müssen auf den Lebensmitteln mit Namen, Gattungsbezeichnung und der entsprechenden E-Nummer (Konservierungsstoffe: E 200 - E 290) deklariert werden.

Konservierungsstoffe werden bei folgenden Lebensmitteln eingesetzt: Brot und Backwaren, Obst- und Gemüsekonserven, Salaten und Salatsoßen, gesäuertem Gemüse, Trockenfrüchten, getrockneten Kartoffelprodukten, Wurstwaren, Fischprodukten, Fruchtjoghurt, Käse, Margarine, Knabbereien, Limonaden, Fruchtsäften und Wein sowie an Oberflächen von Zitrusfrüchten. Konservierungsstoffe finden zudem auch Anwendung bei Arzneimitteln und Kosmetika.  

Es gibt circa 40 zugelassene Konservierungsstoffe. Zu den am häufigsten eingesetzten Konservierungsstoffen zählen:

• Benzoesäure (E 210) –  bei Fischerzeugnissen, gesäuertem Gemüse, Oliven, Soßen, zuckerreduzierten Konfitüren, Marmeladen, Gelees, alkoholfreiem Fassbier und Spirituosen
• Schwefeldioxid (E 220) – in getrockneten Kartoffelerzeugnissen, Obstkonserven, Wein, Trockenfrüchten und Knabbereien
• Natriumnitrit (E 250) – zum Konservieren von Fleisch- und Wurstwaren
• Kaliumnitrat (E 252), Natriumnitrat (E 251) – zum Konservieren von Fleisch- und Wurstwaren, für Hart- und Schnittkäse
• Natamycin (E 235) – für die Oberflächenbehandlung von Wurst und Käse

Sondefall Kochsalz (Natriumchlorid)

Die konservierende Eigenschaft des Salzes ist der Menschheit seit langem bekannt. Traditionell wird Kochsalz für die Konservierung von Fleisch, Fisch und Gemüse verwendet. Da Kochsalz jedoch eine eigenständige Zutat ist, zählt es nicht zu den Zusatzstoffen.

Hohe Salzmengen sind in Fertiggerichten, geräuchertem Fleisch und Fisch, Käse, salzigen Snacks wie Nüssen und Chips, sowie in Gemüse-, Suppen- und Soßenkonserven und vielen anderen industriell gefertigten Produkten zu finden. Aufgrund des zugesetzten Zuckers wird der hohe Salzgehalt bei diesen Nahrungsmitteln nicht herausgeschmeckt. Das zusätzliche Nachsalzen der Speisen führt dazu, dass die Nahrung erheblich mehr Natriumchlorid enthält als benötigt wird – nämlich nur 200 bis 300 Milligramm am Tag.

Die hohe Salzzufuhr führt zu einer Überlastung der Nieren, da diese nur 5 bis 7 Gramm Natriumchlorid pro Tag herausfiltern können. Das Resultat ist ein Natriumüberschuss im Körper und steigende Calcium- und Magnesium-Verluste über den Urin. Infolge dessen kann das Gleichgewicht zwischen Natrium, Kalium und Calcium nicht mehr aufrechterhalten werden.

Gesundheitliche Risiken eines hohen Salzverzehrs

Aufgrund des Überschusses an Natriumchlorid wird der Flüssigkeitshaushalt in unserem Körper gestört, indem sich die Flüssigkeit außerhalb der Zellen erhöht, wodurch sich weitere gesundheitliche Probleme ergeben können. Bei einigen Menschen kann dieser Salzüberschuss im Laufe der Zeit zu einer Flüssigkeitsansammlung in Gewebe (Ödembildung), zu Bluthochdruck (Hypertonie) - und anschließend zu Herz- und Nierenerkrankungen sowie zu einem Schlaganfall (Apoplex) führen.

Was sind Nitrate und Nitrite?

Nitrate werden in der Lebensmittelproduktion als Konservierungsstoff sowie zur Farb- und Geschmacksverbesserung für gepökelte Fleischerzeugnisse und Fisch eingesetzt. Zugelassen sind Na-Nitrat (E 251) und Ka-Nitrat (E 252) als Bestandteil des Pökelsalzes in Kombination mit Natriumchlorid. Die Aufnahme von Nitraten erfolgt aber nur zu einem geringen Teil über die Zusatzstoffe E 251 und E 252.

Die tägliche Aufnahme von Nitrat erfolgt:

• zu circa 70 % durch den Verzehr von Gemüse – Nitrat als wichtigster Pflanzennährstoff hat bei überhöhter Zufuhr schädigende Wirkungen für den Boden und das Pflanzenwachstum. Einige Gemüsesorten können hohe Nitrat-Mengen aus dem Boden speichern.
• zu circa 20 % aus Trinkwasser – Nitrat gelangt als Bestandteil des Stickstoffdüngers ins Grundwasser. Auskunft über den Nitrat-Gehalt des Trinkwassers gibt das örtliche Wasserwerk.
• zu circa 10 % aus Fleisch und Fleischwaren sowie aus Fisch.

Wie wirken Nitrite?

Die Wirksamkeit der Nitrate als Konservierungsstoff gegen Bakterien wird nicht durch Nitrat selbst vermittelt, sondern durch das Nitrit, welches durch den mikrobiellen Umbau aus Nitrat hervorgeht. Nitrat wird in unserem Körper durch Bakterien bereits in der Mundhöhle, aber auch im Magen-Darmbereich zu Nitrit reduziert. Auch im Lebensmittel sowie im Boden wird Nitrat mikrobiell in Nitrit umgewandelt. Da dieser mikrobielle Umbauprozess jedoch nicht kontrollierbar ist, kommen auch direkt Nitrite zum Einsatz. Zugelassen als Konservierungsstoff sind Na-Nitrit (E 250) und Ka-Nitrit (E 249) als Bestandteil von Pökelsalz in Kombination mit NaCl.

Nitrit bewirkt im Fleisch die gewünschte Umrötung, indem das Myoglobin zu dem roten Nitrosomyoglobin reagiert. Zudem trägt Nitrit zur Bildung des Pökelaromas bei, wirkt antioxidativ und in Kombination mit Natriumchlorid schützt es vor „Wurstvergiftung“, indem das Auskeimen der hitzestabilen Clostridium botulinum-Sporen verhindert wird. Clostridium botulinum ist eine Bakterienart, die das stärkste aller bisher bekannten Bakterientoxine produziert, das Botulinumtoxin, welches auf das Nervensystem wirkt [3].

Gesundheitliche Risiken durch Nitrate und Nitrite

Nitrate an sich sind nicht toxisch und unbedenklich. Gesundheitliche Risiken entstehen durch Nitrite und Nitrosamine, die in den Lebensmitteln selbst sowie im menschlichen Organismus aus Nitraten gebildet werden. Allerdings ist zu erwähnen, dass Nitrate die Bildung von Vitamin A hemmen und damit unter anderem für dessen Mangel verantwortlich sind [3]. 

Methämoglobinbildung durch Nitrite

Nitrit führt zur Methämoglobinbildung, da dieses bevorzugt mit dem Blutfarbstoff Hämoglobin reagiert und diesen in Methämoglobin umwandelt. Das gebildete Methämoglobin ist nicht in der Lage, Sauerstoff umkehrbar (reversibel) zu binden und steht somit für den Sauerstofftransport nicht mehr zur Verfügung.

Auch ohne Nitrit läuft die Methämoglobinbildung ab, aber in deutlich geringerem Umfang. Beim Erwachsenen wird der Methämoglobinanteil im Blut durch das Enzym Methämoglobin-Reduktase auf einen Wert < 2 % geregelt und es treten keine gesundheitlichen Probleme auf. Säuglinge sind bis etwa zum sechsten Lebensmonat besonders gefährdet, da bei ihnen das Schutzsystem, das das Methämoglobin wieder in die Sauerstoff-transportierende Form umwandeln kann, noch nicht vollständig ausgebildet ist [3].

Nitrosaminbildung durch Nitrite

Eine weitere gesundheitliche Folge des Nitrits besteht in der Nitrosaminsynthese (Nitrosierung). Nitrit kann mit anderen körpereigenen (endogenen) Stoffen wie den sekundären Aminen sogenannte Nitrosamine bilden. Diese gelten als hochgradig krebserzeugend (karzinogen). Höhere Mengen an sekundären Aminen sind enthalten in Fleisch- und Wursterzeugnissen und sehr hohe in Käse und Fisch. Zudem können sekundäre Amine beim Abbau von Proteinen entstehen.

Nitrosamine können auch exogen gebildet werden. Besonders gefährlich ist das gemeinsame Erhitzen von gepökelter Wurst und Käse. 
Vitamin C hemmt die Synthese von Nitrosaminen, indem es Nitrit sehr schnell reduziert und somit die Nitrosaminsynthese verhindert. Auch Vitamin E fungiert als Nitrosierungs-Inhibitor.

In einigen Lebensmitteln sind Nitrosamine bereits enthalten. Besonders Bier ist reich an diesen. Auch gepökelte Fleischwaren enthalten geringe Mengen an Nitrosaminen. Eine Potenzierung dieses Gehaltes wird durch das Erhitzen von gepökelter Ware erreicht. So können z. B. beim Grillen von gepökeltem Fleisch aus Eiweißverbindungen und Nitriten unter großer Hitze Nitrosamine entstehen.

Grenzwerte der Nitrat- und Nitrit-Zufuhr

Der aktuelle Grenzwert für Nitrat in Trinkwasser liegt laut der deutschen Trinkwasserverordnung bei 50 Milligramm pro Liter und für Nitrit bei 0,1 Milligramm pro Liter. Ist auf dem Etikett der Hinweis "Geeignet für die Zubereitung von Säuglingsnahrung" zu finden, darf der Nitrat-Gehalt max. 10 Milligramm pro Liter betragen und der Nitrit-Gehalt 0,02 Milligramm pro Liter. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) und die Welt-Gesundheits-Organisation (WHO) gehen von einer akzeptablen Menge Nitrat von 220 Milligramm pro Tag aus.

Welche Konservierungsstoffe gelte als unbedenklich?

Unbedenkliche Konservierungsstoffe sind zum Beispiel Ameisensäure (E 236), die in Fischerzeugnissen, Obst- und Gemüseprodukten enthalten ist, sowie Natamycin (E 235).

Allergisches Potenzial von Konservierungsstoffen

Bei empfindlichen Personen beziehungsweise bei Personen, die unter Asthma bronchiale leiden oder bereits eine Allergie gegen Salicylsäure (enthalten in Aspirin) und ihre Derivate haben, können Konservierungsstoffe Allergien beziehungsweise allergieähnliche Symptome (Pseudoallergien) auslösen. In diesem Zusammenhang sind besonders die Konservierungsstoffe Benzoesäure und ihre Abkömmlinge (Derivate) sowie Schwefeldioxid zu nennen, die bei Kindern zu Durchfall, Kopfschmerzen und Allergien führen können.

Nachfolgend werden in tabellarischer Übersicht die Konservierungsstoffe aufgelistet, die allergische (A) und/oder pseudoallergische Reaktionen (P) auslösen können.

Literatur

1. Rimbach G, Nagursky J, Erbersdobler HF: Lebensmittel-Warenkunde für Einsteiger. 2. Auflage, Springer Lehrbuch, 2015

2. Schlieper CA: Grundfragen der Ernährung. 23. Auflage, Verlag Dr. Felix Büchner, 2019

3. Widhalm K. Ernährungsmedizin. Deutscher Ärzte-Verlag, 2005