Der Einfluss von Nitrit auf Fleischinhaltsstoffe, Kontaminanten und deren endogene Modifikationen beim Verdau

Abstract

Nitritpökelsalz ist ein essentieller Lebensmittelzusatzstoff bei der Haltbarmachung und Umrötung von Fleischerzeugnissen. Diese Reaktion erfolgt durch Nitrosylierung des Häm-Moleküls zu NO-Häm, wobei Häm als sauerstoffbindende Komponente im Myoglobin fungiert. Trotz der farbgebenden Funktion zählt NO-Häm ebenso wie Nitrosothiole (RSNO) und Nitrosamine zur Gruppe der Nitrosoverbindungen (NOC), die teilweise als toxisch und kanzerogen gelten [1]. So zeigt eine aktuelle Kohorten-Studie eine signifikante Steigerung des Krebsrisikos durch Nitrit und Nitrat aus Lebensmitteln [2]. Zudem wurde der Verzehr von verarbeitetem Fleisch von der IARC als kanzerogen für den Menschen (Gruppe 1) eingestuft [3]. Während die toxischen Effekte der einzelnen NOC bereits verstärkt erforscht wurden, ist über deren Bildung und den Einfluss von Nitrit bei den vorangehenden Prozessen wie Fleischverarbeitung und den unterschiedlichen Verdauungsschritten im Magen-Darm-Trakt nur wenig bekannt.

Das Ziel der Studie besteht darin, den Einfluss von Nitrit auf Fleischinhaltstoffe wie Häm und weitere Protoporphyrine, sowie NOC als Kontaminanten zu analysieren. Zudem soll geklärt werden, welchen endogenen Modifikationen diese Substanzen beim Verdau unterliegen. Dazu wurde Rindfleisch in unterschiedlichen Salzlaken mit/ohne Nitrit eingelegt, gegart und mittels Lösungsmittelextraktion auf Protoporphyrine untersucht. Die Quantifizierung der NOC erfolgte mithilfe eines NO-Analyzers. Durch ein erweitertes INFOGEST 2.0 - Modell wurden die jeweiligen Verdauungsschritte in vitro simuliert.

Der Häm-Gehalt im Fleisch lag bei durchschnittlich 13,5 mg/100 g. Durch Zugabe von Nitrit wurden 55-64% des Häms nitrosyliert, wobei der Gesamtgehalt an Häm und NOHäm je nach Nitritkonzentration auf 22,0 bzw. 24,8 mg/100 g anstieg. In Korrelation zu diesem Anstieg wurde der Gehalt an Protoporphyrin und Zinkprotoporphyrin signifikant reduziert. Interessanterweise wurden diese Nitrit-bedingten Modifikationen durch die Zugabe einer mediterranen Kräutermischung nicht beeinflusst. Der in vitro-Verdau von Häm mit Nitrit zeigte eine vom Kompartiment abhängige Bildung von NOC. So waren im simulierten Speichel keine NOC, im Magen fast ausschließlich RSNO und im Dünndarm wenig RSNO und NO-Häm zu finden. Im simulierten Kolon zeigte sich eine pH-abhängige Bildung von NO-Häm. Beim Verdau von NO-Häm wurde die Substanz über die einzelnen Phasen nahezu vollständig in andere NOC umgewandelt und erst im Kolon wiedergebildet. In zukünftigen Untersuchungen werden mögliche Zusätze, aber auch Nitritalternativen getestet, die eine Bildung von toxischen NOC verhindern sollen.