In den letzten Jahrzehnten ist die Bedeutung der Lebensmitteltoxikologie enorm ge wachsen. Der Wunsch, in gesunder Umwelt dem Wohlbefinden nicht abträgliche Lebens mittel verzehren zu können, hat verstärkt zu Diskussionen über lebensmitteltoxiko logische Probleme unter Laien geführt. Hier kommt dem Fachmann eine eminente Ver antwortung zu, wobei der Schwerpunkt auf der sachlichen Erläuterung der meist viel fältigen Aspekte der toxikologischen Bewertung von chemischen Stoffen liegen muß. Dabei wird das Fehlen von zusammenfassenden Darstellungen der biologischen Grund lagen zur Beurteilung toxischer Wirkungen und deren Anwendung auf die Vielzahl von Einzelsubstanzen in unserer Nahrung besonders deutlich. Anliegen dieses Buches ist es, dem sowohl biologisch als auch lebensmittelchemisch orientierten Fachmann das interdisziplinäre Herangehen an die Bewertung von Sub stanzen zu erleichtern. Dabei sind zwangsläufig biochemische, toxikologisch-pharma kologische, ernährungswissenschaftliehe, ökologische sowie teilweise medizinische Aspekte zu berücksichtigen, um dem Leser die Vielschichtigkeit der Problematik zu verdeutlichen. Vielfach liegen auch physiologische und toxikologische Aspekte so eng beieinander, daß ihre Trennung schon aus didaktischen Gründen wenig sinnvoll erscheint. über Einzelgebiete existieren zahlreiche Bücher, deren Inhalt sich seltener auf die biologischen Grundlagen bezieht oder bei denen weitgehend nur lebensmittelchemische Aspekte im Vordergrund stehen. Abhandlungen letzterer Art liegt nur selten die Absicht zugrunde, die breite Vielfalt der verschiedenen chemischen Stoffklassen darzustellen. Zudem sind seit einigen Jahren Stoffgruppen zu beachten, die bislang unberücksichtigt geblieben waren. . Dieses Buch soll weder ein Lehrbuch noch eine Monographie sein, auch nicht eine Anleitung zur Diagnose und Therapie von Intoxikationen. Auch legislative Aspekte, die sehr landesspezifisch sind, stellen keinen inhaltlichen Schwerpunkt dar.

1. Einleitung

2. Aufgabengebiet der Lebensmitteltoxikologie
2.1. Definition, Anliegen
2.2. Vorkommen potentiell toxischer Stoffe in der Nahrung
3. Dosis und Wirkung
3.1. Dosis
3.2. Wirkung
3.2.1. Wirkungsmerkmale
3.2.2. Wirkungsmechanismen und Angriffsorte
3.2.2.1. Rezeptoren
3.2.2.2. Bindungsarten
3.2.2.3. Angriffsorte
3.2.2.3.1. Elemente der Körperzelle
3.2.2.3.2. Systeme im Makroorganismus
3.3. Dosis-Wirkungs-Beziehungen
4. Resorption, Disposition und toxikokinetische Analyse
4.1. Resorption, Verteilung, Exkretion
4.1.1. Prinzipien des Stofftransportes
4.1.1.1. Passive Diffusion
4.1.1.1.1. Lipiddiffusion
4.1.1.1.2. Diffusion durch Poren
4.1.1.2. Filtration durch Poren
4.1.1.3. Carriervermittelte Transportprozesse
4.1.1.4. Pinozytose und Persorption
4.1.1.5. Ionenpaartransport
4.1.2. Resorption
4.1.3. Verteilung und Speicherung
4.1.3.1. Verteilungsräume
4.1.3.2. Verteilungsbestimmende Faktoren
4.1.4. Exkretion
4.1.4.1. Renale Ausscheidung
4.1.4.2. Biliäre und intestinale Ausscheidung
4.2. Biotransformation
4.2.1. Begriffsbestimmung
4.2.2. Phase I-Reaktionen
4.2.2.1. Funktion und molekulare Struktur Cytochrom P-450-abhängiger Monooxygenasen
4.2.2.2. Reaktionscyclus des Monooxygenasesystems
4.2.2.3. Molekularer Mechanismus der Sauerstoffaktivierung
4.2.2.4. Regulation des Monooxygenasesystems
4.2.3. Phase II-Reaktionen
4.2.3.1. Glucuronsäurekonjugation
4.2.3.2. Essigsäurekonjugation
4.2.3.3. Schwefelsäurekonjugation
4.2.3.4. Konjugation mit Aminoverbindungen
4.2.3.5. Konjugation mit Glutathion
4.2.3.6. Methylierungsreaktionen
4.2.4. Induktion
4.2.4.1. Isozymverteilungsmuster
4.2.4.2. Organspezifität der Induktion
4.2.5. Pharmakologisch-toxikologische Konsequenzen
4.2.5.1. Genetischer Polymorphismus
4.2.5.2. Induzierbarkeit
4.2.6. Schlußbemerkungen und Ausblick
4.3. Toxikokinetische Analyse
4.3.1. Stoffkinetische Modelle
4.3.1.1. Kompartiment-Modelle
4.3.1.2. Hämodynamische Modelle
4.3.2. Kumulationsanalyse
5. Einflußfaktoren auf die Toxizität
5.1. Applikationsregime-Exposition
5.2. Physiologische Differenzen
5.2.1. Speziesunterschiede
5.2.2. Alter
5.2.3. Geschlechtsbedingte Unterschiede
5.3. Genetischbedingte Unterschiede
5.3.1. Ah-locus
5.3.2. Obesitas
5.3.3. Enzymmangel
5.3.3.1. Glucose-6-phosphatdehydrogenase (G6PDH)
5.3.3.2. Methämoglobinreduktase
5.3.3.3. Pseudocholinesterase (pCHE)
5.3.3.4. Glucuronyltransferase
5.3.3.5. Aldehyddehydrogenase (ALDH)
5.3.4. Tierstamm/Rasse
5.4. Koergismus
5.5. Prä- und postnatale Prägung
5.6. Spontanerkrankungen
5.6.1. Infektionskrankheiten
5.6.2. Lebererkrankungen
5.6.3. Diabetes mellitus
5.6.4. Gastrointestinalflora
5.7. Nahrungszusammensetzung
5.7.1. Proteingehalt in der Nahrung
5.7.2. Fettgehalt in der Nahrung
5.7.3. Ballaststoffgehalt in der Nahrung
5.7.4. Vitamin- und Mineralstoffgehalt in der Nahrung
5.8. Individueller Lebensstil
5.9. Ausblick
6. Toxizitätsprüfung
6.1. Anforderungen an lebensmitteltoxikologische Untersuchungen
6.1.1. Allgemeines
6.1.2. Physiko-chemische Stoffbeschreibung
6.1.3. Untersuchungsverfahren
6.1.4. Grundsätze der guten Laborpraxis (GLP-Regeln)
6.1.5. Erfordernisse des Tierversuches
6.1.5.1. Speziesauswahl
6.1.5.2. Genetischer Status der Versuchstiere
6.1.5.3. Versuchstierqualität
6.1.5.4. Haltungs- und Versuchsbedingungen
6.2. Akute Toxizitätsprüfung
6.2.1. Untersuchungsziele
6.2.2. Untersuchungsprinzip
6.2.3. Versuchsdurchführung
6.2.3.1. Auswahl der Versuchstiere
6.2.3.2. Dosierungen
6.2.3.3. Beobachtungen
6.2.3.4. Mittlere letale Dosis (LD50)
6.3. Subchronische Toxizitätsprüfung
6.3.1. Untersuchungsziele
6.3.2. Untersuchungsprinzip
6.3.3. Versuchsdurchführung
6.3.3.1. Auswahl der Versuchstiere
6.3.3.2. Dosierungen
6.3.3.3. Applikation der Testsubstanz
6.3.3.4. Beobachtungen und Untersuchungen
6.4. Chronische Toxizitätsprüfung
6.4.1. Untersuchungsziele
6.4.2. Versuchsdurchführung
6.4.2.1. Auswahl der Versuchstiere
6.4.2.2. Dosierungen
6.4.2.3. Applikation der Testsubstanz
6.4.2.4. Beobachtungen und Untersuchungen
6.5. Reproduktionstoxikologische Untersuchungen
6.5.1. Aufgabe
6.5.2. Sensitive Faktoren für die Induktion von Reproduktionsstörungen
6.5.3. Prüfung auf reproduktionsschädigende Wirkung
6.5.3.1. Prüfung auf Fertilität und allgemeine Fortpflanzungsfähigkeit
6.5.3.2. Peri- und Postnatal-Test
6.5.3.3. Multigenerationstest
6.5.3.4. Andere Untersuchungsverfahren
6.5.4. Schlußbetrachtung
6.6. Pränataltoxikologische Untersuchungen
6.6.1. Einführung
6.6.1.1. Definition
6.6.1.2. Historischer Überblick
6.6.2. Grundlagen für pränataltoxikologische Untersuchungen
6.6.2.1. Auswahl des Modells
6.6.2.2. Phasenspezifität pränataltoxikologischer Effekte
6.6.2.3. Bewertung pränataltoxikologischer Effekte
6.6.2.4. Dosisabhängigkeit und Pseudoteratogenität
6.6.3. Tierversuche
6.6.3.1. Pränatale Untersuchungen
6.6.3.1.1. Allgemeines
6.6.3.1.2. Letale Effekte
6.6.3.1.3. Untersuchungen der lebenden Feten
6.6.3.2. Postnatale Untersuchungen
6.6.3.2.1. Allgemeines
6.6.3.2.2. Postnatale Entwicklung
6.6.3.2.3. Fitness- und Verhaltensteste
6.6.3.2.4. Funktionelle Teratologie
6.6.3.2.5. Transplacentare Cancerogenese
6.6.3.2.6. Beeinträchtigung des Immunsystems
6.6.4. Pränataltoxikologische Untersuchungen in vitro
6.7. Cancerogenitätstestung
6.7.1. Theoretische Grundlagen, Definition, Anforderungen, Probleme
6.7.2. Metabolisierung, modifizierende Faktoren
6.7.3. Tumorklassifikation, maligne/benigne Tumoren, Spontantumoren, Kontrolltiere
6.7.4. Bewertung chemischer Verbindungen vor ihrer experimentellen Prüfung in Screening-Tests bzw. im Langzeit-Tierversuch
6.7.5. Kurzzeit- (Screening-) Tests im Rahmen von Prüfungen chemischer Verbindungen auf Cancerogenität
6.7.6. Langzeit-Tierversuche zur Prüfung chemischer Verbindungen auf Cancerogenität
6.7.6.1. Spezies, Tierstamm, Geschlecht
6.7.6.2. Applikations- und Behandlungsweise
6.7.6.3. Dosierung
6.7.6.4. Beginn und Dauer der Behandlung, Beobachtungszeitraum
6.7.6.5. Anzahl der Tiere in Cancerogenitätstests
6.7.6.6. Randomisierung der Tiere
6.7.6.7. Inspektionen und Befunderhebung
6.7.6.8. Datengewinnung und -aufbewahrung
6.7.6.9. Tierqualität, Tierhaltung
6.7.6.10. Futtermittel und Einstreu
6.7.6.11. Sicherheitsmaßnahmen, Arbeits- und Gesundheitsschutz
6.7.6.12. Datenanalyse
6.7.6.13. Protokoll
6.7.6.14. Mitteilung und Interpretation erzielter Befunde
6.7.7. Schlußbemerkungen
6.8. Mutagenitätstestung
6.8.1. Einführung
6.8.2. Kinetik chemischer Mutagene
6.8.2.1. Ultimale Mutagene
6.8.2.2. Promutagene
6.8.3. Testsysteme
6.8.4. Bewertung der Testergebnisse
7. Toxikologische Bewertung
7.1. Zielstellung
7.2. Wirkungsschwellen
7.3. Sicherheitsfaktor
7.4. Duldbare tägliche Aufnahmemenge
7.5. Zulässige Mengen im Lebensmittel
7.6. Risikoabschätzung
7.7. Schlußbetrachtung
8. Natürliche toxische Substanzen in Lebensmittelrohstoffen
8.1. Einführung
8.2. Alkaloide
8.3. Biogene Amine
8.4. Carbonsäuren
8.5. Glycoside
8.6. Peptide
8.7. Hormonaktive Substanzen
8.8. Phenolische Verbindungen
8.9. Enzym-Inhibitoren
8.10. Hämagglutinine
8.11. Phytoalexine
8.12. Alkohole
8.12.1. Ethanol
8.12.2 Methanol
8.13. Phytinsäure
8.14. Oligosaccharide
8.15. Nucleoside, Nucleotide, Nucleinsäuren
8.16. Sonstige toxische Stoffe
8.17. Grenzen und Perspektiven des Einsatzes herkömmlicher und neuer Rohstoffe
8.17.1 Einführung
8.17.2 Sojabohne
8.17.3 Baumwollsamen
8.17.4 Erdnuß
8.17.5. Sonnenblumensamen
8.17.6 Rapssamen
8.17.7. Ackerbohne
8.17.8. Lupine
8.17.9 Mikrobielle Biomassen
9 Vitamine
9.1. Einführung
9.2. Fettlösliche Vitamine
9.2.1. Vitamin A
9.2.2. Vitamin D
9.2.3. Vitamin E
9.2.4. Vitamin K
9.3. Wasserlösliche Vitamine
9.3.1. VitaminC
9.3.2. Vitamin B1
9.3.3. Niacin
9.3.4. Vitamin B6
9.3.5. Panthothensäure
9.3.6. Folsäure
9.3.7. Vitamin B12
10. Mineralstoffe
10.1. Einführung
10.2. Eisen
10.3. Iod
10.4. Fluor
10.5. Kupfer
10.6. Mangan
10.7. Zink
10.8. Cobalt
10.9. Molybdän
10.10. Selen
10.11. Chrom
10.12. Aluminium
10.13. Arsen
10.14. Beryllium
10.15. Blei
10.16. Cadmium
10.17. Lithium
10.18. Nickel
10.19. Quecksilber
10.20. Thallium
10.21. Zinn
10.22. Biotransformationsreaktionen von Spurenelementen
11. Rückstände aus der Pflanzenproduktion
11.1. Einführung
11.2. Herbicide
11.3. Insekticide, Akaricide, Begasungsmittel
11.3.1. Insekticide
11.3.2. Akaricide
11.3.3. Begasungsmittel
11.4. Fungicide
11.5. Rodenticide
11.6. Molluskicide
11.7. Mittel zur Steuerung biologischer Prozesse
11.7.1. Einführung
11.7.2. Wachstumsregulatoren/Halmstabilisatoren
11.7.3. Keimhemmungsmittel
11.7.4. Nitrificide
11.7.5. Düngemittel
12. Rückstände aus der Tierbehandlung
12.1. Einführung
12.2. Tierarzneimittel
12.2.1. Antiparasitica
12.2.2. Coccidiostatica
12.2.3. Chemotherapeutica
12.2.4. Psychopharmaca
12.3. Mastfördernde Mittel (Ergotropica)
12.3.1. Antibiotica
12.3.2. Chemobiotica
12.3.3. Thyreostatica
12.4. Substanzen mit Hormonwirkung
13. Umweltchemikalien
13.1. Einführung
13.2. Eintrag ökotoxisch wirksamer Substanzen in die Umwelt
13.3. Polyhalogenierte Kohlenwasserstoffe
13.3.1. Polychlorierte Biphenyle
13.3.2. Polychlorierte Naphthalene
13.3.3. Polychlorierte Terphenyle
13.3.4. Polybromierte Biphenyle
13.3.5. Chlorparaffine
13.3.6. Polychlorierte Dibenzodioxine und Dibenzofurane
13.3.7. Halogenalkane und -alkene
14. Lebensmittelzusatzstoffe
14.1. Einführung
14.2. Stoffe zur Verlängerung der Haltbarkeit
14.2.1. Einführung
14.2.2. Konservierungsstoffe
14.2.3. Desinfektions- und Reinigungsmittel
14.2.3.1. Einführung
14.2.3.2. Sekundärprodukte der Trinkwasseraufbereitung
14.2.4. Antioxydantien und Synergisten
14.2.5. Komplexbildner (Metallfänger)
14.3. Stoffe zur Verbesserung der Konsistenz
14.3.1. Einführung
14.3.2. Emulatoren
14.3.3. Gelier-und Dickungsmittel
14.3.4. Feuchthaltemittel
14.4. Stoffe zur Verbesserung des Aussehens
14.4.1. Einführung
14.4.2. Lebensmittelfarbstoffe
14.4.3. Farbkorrigierende und farbstabilisierende Stoffe
14.5. Stoffe zur Verbesserung des Geschmackes
14.5.1. Einführung
14.5.2. Aromastoffe
14.5.3. Geschmacksverstärker
14.5.4. Süßungsmittel
14.5.4.1. Einführung
14.5.4.2. Energiereiche Süßungsmittel
14.5.4.3. Energiearme Süßungsmittel (Süßstoffe)
14.5.5. Säuren
14.5.6. Bitterstoffe
14.6. Zusatzstoffe mit mehreren Funktionen
14.6.1. Einführung
14.6.2. Nitrit und Nitrat
14.6.3. Schwefeldioxid
14.6.4. Phosphate
14.7. Enzyme
15. Sekundärprodukte aus Eiweißen und Kohlenhydraten
15.1. Einführung
15.2. Veränderungen durch erhöhte Temperatur
15.3. Veränderungen durch Bestrahlung
15.4. Veränderungen durch Hydroxylionen
15.5. Veränderungen durch Oxydation
15.6. Veränderungen durch enzymatische Modifizierung
15.7. Veränderungen durch chemische Modifizierung
16. Sekundärprodukte von Fetten
17. Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe
18. N-Nitrosoverbindungen
19. Toxische Substanzen mikrobieller Herkunft
19.1. Mykotoxine
19.2. Toxine der Bakterien
20. Synthetische Polymere im Lebensmittelverkehr
20.1. Einführung
20.2. Monomere
20.3. Katalysatoren
20.4. Stabilisatoren
20.5. Antioxydantien
20.6. UV-Absorber
20.7. Antistatica
20.8. Optische Aufheller
20.9. Weichmacher
20.10. Grundlagen und Regelungen für die Zulassung eines Additivs
21. Behandlung von Lebensmitteln und Bedarfsgegenständen mit ionisierender Strahlung
21.1. Einführung
21.2. Theorie der Strahleneinwirkung und deren toxikologische Auswirkungen
21.3. Strahlenwirkung auf Verpackung
21.4. Mikrobiologische Aspekte
21.5. Strahlenchemische Veränderungen ausgewählter Lebensmittelgruppen im Vergleich zu konventionellen Bearbeitungsverfahren
21.6. Ernährungshygienische Aspekte
21.7. Legislative Aspekte und Ausblick
22. Nahrungsmittelunverträglichkeit
22.1. Einführung
22.2. Nahrungsmittelallergie
22.3. Nahrungsmittelintoleranz
22.4. Anaphylaktoide Reaktionen
22.5. Nahrungsmittelidiosynkrasien
23. Lebensmittelrecht der Deutschen Demokratischen Republik
24. Lebensmittelrecht der Bundesrepublik Deutschland
24.1. Einführung
24.2. Begriffsbestimmung des LMBG
24.2.1. Lebensmittel ( 1 LMBG)
24.2.2. Zusatzstoffe ( 2 LMBG)
24.2.3. Kosmetische Mittel ( 4 LMBG)
24.2.4. Bedarfsgegenstände ( 5 LMBG)
24.3. Verkehr mit Lebensmitteln
24.3.1. Verbote zum Schutz der Gesundheit bei Lebensmitteln ( 8 LMBG)
24.3.2. Verbote zum Schutz der Gesundheit bei Kosmetika ( 24 LMBG)
24.3.3. Verbote zum Schutz der Gesundheit bei Bedarfsgegenständen ( 30 LMBG)
24.3.4. Verbote zum Schutz der Gesundheit durch Übergang von Stoffen auf Lebensmittel ( 31 LMBG)
24.4. Ermächtigungen zum Schutz der Gesundheit
24.4.1. Ermächtigung zum Schutz der Gesundheit für Lebensmittel ( 9 LMBG)
24.4.2. Ermächtigung zum Schutz der Gesundheit für kosmetische Mittel ( 26 LMBG)
24.4.3. Ermächtigung zum Schutz der Gesundheit für Bedarfsgegenstände ( 32 LMBG)
24.4.4. Ermächtigung zum Schutz der Gesundheit für Hygienevorschriften ( 10 LMBG)
24.5. Zusatzstoffe in Lebensmitteln
24.5.1. Zusatzstoffverbot ( 11 LMBG)
24.5.2. Ermächtigung für Zusatzstoffe ( 12 LMBG)
24.5.2.1. Zusatzstoff-Zulassungsverordnung - ZZulV
24.5.2.1.1. Allgemeine und beschränkte Zulassung
24.5.2.1.2. Konservierungsstoffe
24.5.2.1.3. Schwefeldioxid
24.5.2.1.4. Antioxidantien
24.5.2.1.5. Farbstoffe
25.5.2.2. Zusatzstoff-Verkehrsverordnung - ZVerkV
24.5.2.2.1. Reinheitsanforderungen
24.5.2.2.2. Nitritpökelsalz und Natriumnitrit
24.5.2.3. Weitere Zusatzstoff-Zulassungen
24.6. Bestrahlungsverbot für Lebensmittel ( 13 LMBG)
24.7. Rückstandsregelungen
24.7.1. Rückstände aus Pflanzenschutz- oder sonstige Mittel ( 14 LMBG)
24.7.2. Rückstände aus Stoffen mit pharmakologischer Wirkung ( 15 LMBG)
24.8. Täuschungsschutz ( 17, 18, 22, 27 LMBG)
24.9. Lebensmittelbuch ( 33, 34 LMBG)
24.10. Überwachung ( 40-46 LMBG)
24.11. Schlußbemerkung
25. Literatur
26. Autorenanschriften
27. Sachverzeichnis.