Was ist dran an der Behauptung, das bei der Röstung entstehende Acrylamid würde Kaffee zu einer tödlichen Gefahr machen?

^{Lechz. CC0, pixabay}

Intro

Krebs ist ohne Zweifel ein Riesenproblem der modernen Gesellschaft. Die Erkrankungsraten sind in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts geradezu explodiert, und so ist er heute weltweit die Todesursache Nr. 1. Und er gehört auch zu den wenigen Dingen im Leben, die uns scheinbar aus dem nichts treffen können, und gegen die kein Kraut gewachsen scheint. Es ist daher nur natürlich, Angst vor Krebs zu haben. Und logisch, dass sich ganze Heerscharen von Wissenschaftlern und leider auch Quacksalbern auf die Suche nach Schuldigen gemacht haben – teilweise durchaus mit beachtlichen Erfolgen. Teilweise treibt die Angst aber auch seltsame Blüten.

Der neueste Fall: Das beim Rösten der Kaffeebohnen entstehende Acrylamid sei krebserregend, und Kaffeetrinker müssen daher informiert und geschützt werden. Das ist eine immer populärer werdende Hypothese, die vor allem in den USA (dem Mutterland der Angst) zahlreiche Anhänger hat, die aber auch schön langsam über den Atlantik schwappt, und auch vor unserer Blockchain nicht Halt macht. In Kalifornien müssen Kaffeeprodukte seit neuestem sogar ein Warnzeichen tragen!^Ref

^{Warnhinweis auf Kaffee und in Cafés Kaliforniens (wenn man Starbucks denn als Café bezeichnen will...). CC BY-SA, Zach Copley}

An dieser Stelle ist es vielleicht Zeit für ein kleines Geständnis: vor der fünften Tasse Kaffee wache ich nicht wirklich auf. Je stärker, bitterer und schwärzer, desto besser für meinen Gaumen.

Grund genug, mir das Thema mal genauer anzuschauen…

Acrylamid

Acrylamid ist eigentlich eine Massenchemikalie, die vor allem dazu verwendet wird, ein aushärtendes Gel zu erzeugen, das sich vorzüglich als Dichtungsmittel eignet und z.B. im Tunnelbau eingesetzt wird (wurde). Biowissenschaftler erinnern sich auch schmerzhaft an die unzähligen fehlgeschlagenen Western Blots, die sie machen mussten... Denn auch in diesem Standardverfahren der Molekularbiologie verwendet man Polyacrylamid-Gele, um Proteine aufzutrennen.

^{Die chemische Struktur von Acrylamid. Wie sogar Antichemiker sehen können, ist es ein sehr simples Molekül.}

Auf die Giftigkeit der Chemikalie wurde man erst 1997 so richtig aufmerksam, als beim Bau des schwedischen Hallandsåstunnels größere Mengen ins Grundwasser gelangten und daraufhin mehrere Kühe in der Umgebung verendeten.^Ref Verantwortlich dafür war die akut-toxische Wirkung Acrylamids als Nervengift.

Zur Erinnerung:Als akute Toxizität bezeichnet mandie unmittelbare, nicht zeitverzögerte Wirkung eines Gifts, die meist relativhohe Dosen benötigt und (zumindest bis zu einer gewissen Schwelle) reversibelist – d.h. nach Abklingen der Symptome bleiben keine oder nur geringe Schäden. Wennman überlebt natürlich. Blöd für die Kühe...

Im Gegensatz dazu steht die chronische Toxizität, also die zeitverzögerte Wirkung eines Giftes, dem man über einen langen Zeitraum in Dosen ausgesetzt ist, welche akut zwar nicht toxisch sind, deren unmittelbar nicht wahrnehmbare Effekte sich aber über die Zeit aufsummieren und dann eben doch eine Erkrankung bewirken. Der Klassiker unter den chronisch-toxischen Effekten: Krebs. Wir kommen darauf zurück.

Was kümmert mich ein Tunnelbaudämmstoff?

Die Frage ist berechtigt. Wäre Acrylamid einfach nur ein Baustoff, wäre es nicht in aller Munde. Man könnte einfach eine anderes Dichtungsmittel verwenden, und Sache erledigt. Wäre nett, nur leider gibt es in der Lebensmittelchemie die sogenannte „Maillardreaktion“. Diese tritt (vereinfacht gesagt) dann auf, wenn man Stärke in Gegenwart von Proteinen stark erhitzt. Durch sie und diverse Folgereaktionen entstehen durchaus erwünschte Aromastoffe (z.B. in der Brotrinde), aber auch Fehlaromen (z.B. Hyroxymethylfurfural in UHT-Milch) und eben unerwünschte, weil toxische Substanzen, wie unser Acrylamid. Dieses finden wir daher in Lebensmitteln wie z.B. Kartoffelchips, Knäckebrot, oder eben Kaffee, wo es während dem Röstprozess der Kaffeebohnen entsteht.

Ist Acrylamid krebserregend?

Die akute Toxizität der Substanz ist in Lebensmitteln kein Problem, da die Mengen an AA dort viel zu gering sind, um diese Effekte im Menschen zu erzeugen. Aber natürlich war die Aufregung groß, als erste Studien zeigten, dass Acrylamid krebserregend sein könnte!

Den Anfang machte natürlich der gute alte Versuch an kultivierten Zellen („in vitro“). Nachdem mehrere Studien Anfang der 0er Jahrefeststellten, dass Acrylamid in Zellen DNA-schädigend wirkt,^{ref1, ref2, ref3} ging man relativ schnell „ins Tier“. Und nachdem man auch dort genotoxische und krebserregende Wirkungen fand,^{ref1, ref2} stufte die WHO Acrylamid als „wahrscheinlich krebserregend“ ein, die Behörden traten auf den Plan und regulierten die Substanz. Was so viel heißt als dass sie gesetzlich verpflichtende Höchstwerte ansetzten, die als toxikologisch unbedenklich gelten und in Lebensmittelnerlaubt sind.

So weit, so gut. Was hat er dann für ein Problem mit Warnhinweisen, der alte Sco?

Nun, liebe Leser, die Sache ist so einfach nicht.

Es gibt nämlich inzwischen einige epidemiologische Studien zu den Thema. Bei diesen vergleicht man Gruppen, die sehr wenig von einer Substanz aufnehmen mit „Hochrisikogruppen“, und untersucht, ob es gesundheitliche Unterschiede gibt. In dem Fall vergleicht man also rohkostessende Teetrinker mit Knäckebrot-fressenden Kaffeesüchtlern. Nur so als Beispiel, natürlich. Wär aber ein lustiges study design. ;-)

Und bei diesenStudien gibt es absolut keinen sichtbaren Einfluss der Acrylamid-Exposition auf das Krebsrisiko. Zu diesem Schluss kommt eine sehr umfangreiche Metaanalyse aus dem Jahr 2015.^Ref Was das schon wieder ist? Nachdem einzelne Studien je nach genauer Durchführung oft wiedersprüchliche Ergebnisse liefern, macht man nach vorliegen einer ausreichend hohen Zahl an Publikationen (in dem Fall waren es über 30 epidemiologische Studien) eine umfassende Analyse eines Fachgebiets und gewichtet die vorliegenden Daten nach objektiven Kriterien (Qualität des Designs und der Durchführung, Anzahl der Testpersonen, Größe der beobachteten Population etc.). Das Ergebnis im konkreten Fall (wie gesagt): Null Einfluss auf das Krebsrisiko.

Vergleicht manstarke Kaffeetrinker mit Abstinenzlern, haben erstere sogar eine signifikant weniger Herz-Kreislauf-Erkankungen, während das Krebsrisiko nicht beeinflusstwird.^Ref Und kaffeetrinkende Ratten erkranken sogarschwerer an Krebs.^Ref
Für mich äußerst befriedigendes Fun Fact: Dieser präventive Effekt funktionierte weder mit entkoffeiniertem Kaffee noch mit Koffein-Tabletten! Ha, nimm das, Fr. „Mehr als zwei Tassen sind schlecht für dich“!

Aber wie kann das sein? Was ist geschehen?

Sola dosis facit venenum.

Das ist das Vermächtnis des Hrn. Paracelsus an die Menschheit und heißt so viel wie: Nur die Dosis macht das Gift.
Studien in der Zellkultur verwenden gerne völlig unrealistische Konzentrationen einer Substanz, um abzuklären, ob überhaupt Effekte möglich sind. Eine der Studien, die ich oben zitiert habe, wurde von meiner heutigen Chefin verantwortet. Die DNA-schädigende Wirkung auf menschliche Zellen sah sie erst bei einer Konzentration von 6 mM (millimol/liter). Sagt euch vermutlich nichts, aber ich sag nur so viel: Die Genotox von manchen Schimmelpilzgiften, die in vergleichbaren Mengen im Lebensmittel vorkommen, ist im Comet Assay ungefähr um den Faktor 1000 stärker. Und da rede ich jetzt von NICHT regulierten Substanzen. Chemotherapeutika: Faktor 1.000.000.

^{Der unglaubliche Paracelsus. Bild ist gemeinfrei.}

Im Tier wollte man ebenfalls Effekte zeigen (wenn schon teurer und aufwendiger Tierversuch, dann will man die Daten ja auch publizieren können), und ging dementsprechend hoch mit den Konzentrationen. Die WHO stuft das Ding daraufhin als wahrscheinlich krebserregend ein (ist auch richtig so, denn in absurd hohen Dosen ist die Substanz das auch), und die Behörden sehen sich gezwungen, Grenzwerte einzuführen, die sicher sind. Und zwar korrekterweise so, dass man sich wirklich anstrengen müsste, den Acrylamid-Wert über die illegale Schwelle zu bringen. Das Bundesinstitut für Risikobewertung schreibt dazu folgendes:

„Festzustellen ist in diesem Kontext, dass epidemiologisch bisher kein eindeutiger Zusammenhang zwischen Krebserkrankungen und der Acrylamid-Exposition nachgewiesen werden konnte. Möglicherweise ist das Risiko einer Krebsentstehung – sofern beim Menschen vorhanden – bei der gegebenen Exposition praktisch kaum nachweisbar.“^Ref

Alles korrekt, alles normal, alles überhaupt kein Grund zur Panik.

Dass wissenschaftliche Nullen einer hypernervösen (amerikanischen) Gesellschaft trotzdem die Idee kommen, Kaffee wäre gefährlich, kann ich ja noch verstehen. Sie wissen es halt nicht besser. Dass aber ein Richter in Kalifornien auf die Idee kommt, dem einen legitimen Anstrich zu verpassen und Kaffeehäuser dazu verdonnert, Warnhinweise aufzustellen, dafür fehlt mir dann jegliches Verständnis. Das zeugt von der Willkür eines Justizsystems, das mehr auf emotionale Befriedigung als auf Daten und Fakten achtet.

Fazit

Nach heutigemStand der Wissenschaft ist Kaffee höchstwahrscheinlich NICHT krebserregend, Acrylamid hin oder her. Also könnt ihr morgen früh ruhig wieder eine Tasse genießen. Oder zwei. Oder drei. Oder, wenn ihr Sco heißt, gerne auch vier.

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Disclaimer:
In meinem Blog schreibe ich meine ehrliche Meinung als toxikologischer Forscher, nicht mehr und nicht weniger. Ich bin ein Mensch, manchmal unterlaufen mir Fehler. Diskutiert mit mir, seid anderer Meinung – wenn ihr die besseren Argumente bringt, überleg‘ ich gern ein zweites Mal.

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