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An der JLU entwickeltes neues analytisch-toxikologisches Testverfahren stützt EU-Verbot von Raucharomen – Schadstoffbelastung komplexer Proben aufgedeckt
Stoffe, die das menschliche Erbgut mutieren, also umbauen und permanent schädigen können, sind in vielen alltäglichen Produkten enthalten: Forschende der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) haben Mutagene und im selben Testverfahren auch zelltoxische Stoffe erstmals in Lebensmitteln, Fleisch, Raucharomen, Pflegeprodukten und aufbereitetem Wasser nachgewiesen. Dafür haben sie ein neuartiges Screening‑Verfahren entwickelt, mit dem sich die Mutagenität von Einzelstoffen in komplexen Gemischen feststellen lässt. Zudem lässt sich mit dem neuen Testverfahren auch eine mögliche Entgiftung der Mutagene im Körper mittels einer simulierten humanen Leber-Verstoffwechselung prüfen. Dabei zeigte sich, dass eine Entgiftung im Körper kaum stattfindet. Prof. Dr. Gertrud Morlock, Professur für Lebensmittelwissenschaften an der JLU, und ihr Forschungsteam haben die Ergebnisse unter anderem in der führenden Fachzeitschrift „Analytical Chemistry“ veröffentlicht.
Das Besondere an dem neuen sogenannten planaren Bioassay‑Verfahren: Es erkennt Mutagene, ohne dass deren chemische Struktur vorher bekannt sein muss. Damit können auch bislang unbekannte Mutagene – zum Beispiel mutagene Inhaltstoffe, Hilfsstoffe, Verunreinigungen, Kontaminanten, Rückstände, Metaboliten oder Abbauprodukte – gefunden werden. „Im Gegensatz zu den bisher eingesetzten in vitro-Tests können wir komplexe Proben zuverlässig, schnell und kostengünstig testen. Wir haben durch die planare Trennung und die Bioassaydetektion auf derselben Trennoberfläche keine Einschränkungen mehr – wie hinsichtlich Löslichkeit oder überlagerter Signale“, erläutert Prof. Morlock. „Dieses sehr effiziente Testverfahren liefert aussagekräftigere Ergebnisse, verbessert unser Verständnis zur Mutagenität komplexer Proben und fordert ein Umdenken im Verbraucherschutz. Denn wir entdecken nicht nur bisher bekannte Mutagene, sondern vor allem auch neue Mutagene, die ebenso schädlich wirken, und nun mitberücksichtigt werden müssen.“
So können die Forschenden mit ihren Ergebnissen die jüngsten EU-Verbote von Raucharomen sowie die Regulierung von Mineralöl‑Rückständen in Lebensmitteln und Produkten stützen. „Auch die Einstufung von rotem Fleisch als ‚wahrscheinlich karzinogen für den Menschen‘ durch die Internationale Agentur für Krebsforschung wird durch unsere Daten untermauert“, so Prof. Morlock. Darüber hinaus wurden Mutagene in Produkten gefunden, die bislang nicht ausreichend reguliert sind: Lippenstifte, Hautcremes, Wundcremes, Brustwarzencremes, Parfüms und viele mehr. Mit dem neuen Testverfahren lässt sich zudem zuverlässig feststellen, wie gut Kläranlagen mutagene Stoffe aus unserem Abwasser entfernen und wie sicher unser Trinkwasser ist.
„Die Exposition gegenüber Mutagenen sollte so gering wie möglich sein, auch wenn schwer nachzuweisen ist, welchen Effekt diese Schadstoffe genau auf den Menschen oder die Umwelt haben“, sagt Prof. Morlock. Denkbar sind bei Mutagen-belasteten Pflegeprodukten ein ungünstiger Einfluss auf das Hautmikrobiom, die Haut und den Körper, insbesondere wenn die Mutagene über Wunden, Mikrorisse in der Haut oder Zahnfleischbluten direkt in die Blutbahn gelangen. Durch das Abwaschen könnten die Schadstoffe zudem negative Auswirkungen auf die Natur und die Umwelt haben. „Da viele Alltagsprodukte häufig genutzt werden, ist es dringend notwendig, dass sie sicherer werden“, betont Prof. Morlock. „Das neue Verfahren eröffnet die Möglichkeit, Schadstoffe in diesen Produkten zu entdecken und zu reduzieren. Die entdeckten Mutagene können weiter untersucht und identifiziert werden, um ihre Herkunft aufzuklären. Daraus lassen sich Wege zur Vermeidung dieser Stoffe ableiten.“
Um Herstellern und Aufsichtsbehörden hierfür ein Werkzeug an die Hand zu geben, haben die JLU‑Forschenden das 2LabsToGo‑Eco entwickelt: ein miniaturisiertes, kostengünstiges und Open‑Source‑System, mit dem diese neuen Testverfahren in der Produktion, Qualitätskontrolle oder der Überwachung durchgeführt werden können.
Prof. Dr. Gertrud Morlock
Professur für Lebensmittelwissenschaften
Justus-Liebig-Universität Gießen
Telefon: 0641 99-39141
E-Mail: gertrud.morlock@uni-giessen.de
- Schmidtmann K., Kayser A-C., Morlock G.E. High-Throughput Testing for Unknown Mutagens and Cytotoxica via Duplex Planar Ames–Cytotoxicity Bioassay Including Metabolic S9 Activation, https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.5c06690
- Morlock G.E., Chemical safety screening of products – better proactive, J. Chromatogr. A 1752 (2025) 465946. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2025.465946
- Romero M.C.O., Jakob K., Schmidt J., Nimmerfroh T., Schwack W., Morlock, G.E., Consolidating two laboratories into the most sustainable lab of the future: 2LabsToGo-Eco, Anal. Chim. Acta 1367 (2025) 344103. https://doi.org/10.1016/j.aca.2025.344103
Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars
Biology, Chemistry, Environment / ecology, Nutrition / healthcare / nursing
transregional, national
Research results
German
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