Gut verkapselt?

Konkret geht es um ein Verbot von Titandioxid in der EU als Lebensmittelzusatzstoff (E 171). Als solches wird es unter anderem dazu verwendet, um Kapseln mittels Opaleszenz undurchsichtig zu machen. Spätestens ab August 2022 soll damit nun Schluss sein, jedenfalls soweit es Lebensmittel betrifft. Der Zusatzstoff wurde von der EU-Kommission endgültig als gesundheitlich bedenklich eingestuft, nachdem bereits die EU-Staaten im Oktober 2021 einen entsprechenden Vorschlag einstimmig gebilligt hatten [1].

Das Verbot betrifft allerdings nicht die Verwendung im Arzneimittelbereich. Hier gilt zunächst eine dreijährige Übergangsfrist, innerhalb der sich Hersteller und Behörden über die Konsequenzen eines solchen Verbots abstimmen wollen.

Alternative Wege zur Opaleszenz – neue und alte Farbstoffe

Die Kapsel-produzierende Industrie trifft das Verbot nicht ganz unvorbereitet. Wer sich nach Titandioxid-freien Varianten mit „blur effect“ umschaut, kann fündig werden. Eine Lösung basiert auf Calciumcarbonat als Trübungsmittel und Hypromellose als Grundstoff für die Kapselhülle. Wem es nicht auf den Weißton ankommt, dem stehen verschiedene Eisenoxide, natürliche Farbstoffe oder Gemüseextrakte, also Alternativen mit und ohne E-Kennzeichnungspflicht, zum Einfärben zur Verfügung.

Belastung mit Ethylenoxid

Aber es ist nicht allein das Titandioxid, das aktuell die Hersteller von Nahrungsergänzungsmitteln umtreibt. Es geht auch um Ethylenoxid (EO oder EtO, Ethylene Oxide). Innerhalb der EU ist die Verwendung von Ethylenoxid in den Bereichen Lebensmittel, Pflanzenschutz und Kosmetik verboten. Aber außerhalb der EU werden viele Produkte zur Verbesserung ihrer mikrobiologischen Haltbarkeit mit der Chemikalie begast. Ethylenoxid ist vom Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) als erbgutverändernd und krebserzeugend eingestuft. Für die im verzehrfertigen Lebensmittel nachweisbaren Restkonzentrationen des Gases sind in der EU seit 1991 strenge Grenzkonzentrationen festgelegt, die einem Verbot gleichkommen. Die sogenannte Aufnahmemenge geringer Besorgnis hat das BfR für Ethylenoxid mit 0,037 Mikrogramm je Kilogramm Körpergewicht und Tag (μg/kg KG/Tag) festgelegt [3]. Die EU-Kommission hat zuletzt 2019 die Regelungen zum Ethylenoxid aktualisiert [4]. Diese Bestimmungen sind seit September 2021 in Kraft. In vielen Teilen der Welt, einschließlich den USA, gelten weniger rigide Vorschriften und der rege inter­nationale Warenverkehr tut das Seine, um kontaminierte Lebensmittelchargen auf den europäischen Markt zu befördern. So sind Anfang 2020 Sesamsamen aus Indien mit einem deutlich zu hohen Ethylenoxid-Gehalt aufgefallen. Aber es sind auch Nahrungsergänzungsmittel in den Fokus geraten. Besonders in Frankreich hat sich die Aufsicht den Markt kritisch angeschaut und nicht nur zum Thema Sesam eine lange Liste beanstandeter Produkte publiziert [5]. Auch in der hiesigen Fachpresse war von mehreren Rückrufen bei Nahrungsergänzungsmitteln zu lesen, die auf einem zu hohen 2-Chlorethanol-Gehalt beruhten, dem Abbauprodukt von Ethylenoxid. 2-Chlorethanol fungiert als Indikator für einen Ethylenoxid-Kontakt des Gutes. Es wird hinsichtlich seiner Toxizität wie Ethylenoxid eingestuft, auch wenn für die genotoxische, kanzerogene Wirkung letzte Beweise fehlen.

Ungeachtet dessen zählt 2-Chlorethanol zu den giftigsten organischen Halogenverbindungen. Geht man die Liste der auffälligen Nahrungsergänzungsmittel durch, sticht eine Darreichungsform besonders ins Auge: die Kapsel. Und tatsächlich, wie Analysen gezeigt haben, gibt es Chargen von Kapseln, bei denen schon im unbefüllten Zustand erhebliche Rückstände an 2-Chlorethanol nachgewiesen werden konnten [6]. Im Test waren sowohl Gelatine wie auch Hydroxy­propylmethylcellulose(HPMC oder Hypromellose)-Kapseln. Letztere waren auffällig. Dieser Befund ist gerade für die im Bereich „vegan und bio“ aufgrund ihrer pflanzlichen Herkunft beliebten Gelatine-Alternative schwierig. Teilweise lagen die gemessenen Ethylenoxid-Mengen in den Leer­kapseln auf einem Niveau, das ausreichend war, um mit wenigen Exemplaren den vom BfR definierten Wert der geringen Besorgnis zu überschreiten. Die EU hat den Grenzwert im Oktober 2021 auf 0,1 mg/kg für Kapseln, die zur Herstellung von Nahrungsergänzungsmitteln verwendet werden, festgelegt und das Festhalten an einer restriktiven Strategie damit bestätigt [7].

Bleibt die Frage, wie lässt sich das Vorkommen von Ethylenoxid in den Kapseln erklären? Ist es eine Verunreinigung, also basiert das Vorkommen auf einem regulären Herstellungsschritt oder einer unkontrollierten Kontamination im Zuge von Lagerung oder Transport?

Als Grundstoff für HPMC dient Holz. Dessen gesamter Verarbeitungsweg vom Rohmaterial über die Cellulose und deren Modifizierung bis zur gefüllten Kapsel im Endprodukt des Nahrungsergänzungsmittels verläuft in unserem globalisierten Wirtschaftskreislauf mitunter weit verteilt über die ganze Welt, beispielsweise mit Amerika als Ort der Rohstoffgewinnung, Asien, der Region der Kapselherstellung, und der EU als Zielgebiet der Kapselverwendung. Dabei ist nicht allein die Tatsache ausschlaggebend, dass in den verschiedenen geografischen Zonen ganz unterschiedliche gesetzliche Bestimmungen zur Verwendung von Ethylen­oxid bestehen, sondern theoretisch müsste bereits beim Holz die Zweckbestimmung festgelegt werden, um allen Anforderungen mit Blick auf das Endprodukt zu genügen. Aber nicht jeder Baumstamm wird zur Kapsel verarbeitet und Lager­hallen zum Schutz des Gutes vor Fäulnis mit Ethylenoxid zu begasen, ist auch nicht unüblich. Selbst eine Begasung der fertigen Kapseln oder der Frachtcontainer oder Transport­behälter zur Vermeidung eines mikrobiellen Befalls ist in vielen Teilen der Welt die Regel. Dieses Verfahren wird zum Beispiel auch bei den Abstrichstäbchen von Corona-Schnelltests praktiziert. Fatal wäre es aber, wenn es sich am Ende tatsächlich bewahrheiten sollte, dass das Ethylenoxid aus dem Produktions­prozess der Kapsel resultiert, denn die aus dem Holz gewonnene Cellulose wird unter drastischen chemisch-physikalischen Bedingungen modifiziert.

In der Praxis resultiert aus dieser Problematik streng genommen die Notwendigkeit, ein Chargen-Zertifikat zur Rückstandsanalytik für jede Charge von HPMC-Kapseln einzufordern, in dem deren Unbedenklichkeit in Bezug auf Ethylenoxid dokumentiert ist.

Alternative Kapselhülle aus Pullulan

Nun sollte man bei der Konzeption von Nahrungsergänzungsmitteln in Kapselform nicht vorschnell die Flinte ins Korn werfen. Die Industrie bietet außer Gelatine eine weitere Möglichkeit an, die Stand heute alle Erfordernisse abdeckt, seien sie regulatorischer, soziokultureller oder alternativer Art. Dabei handelt es sich um Pullulan als Kapselgrundstoff [8, 9]. Im Unterschied zum Cellulosederivat Hypromellose, handelt es sich beim Pullulan um ein Homopoly­saccharid, dessen Gewinnung nicht durch chemische Modifikation, sondern durch natürliche Fermentation erfolgt, zum Beispiel aus Tapioka. Chemisch gesehen besteht Pullulan aus linearen Maltotriose-Bausteinen, die untereinander α-1,6-glykosidisch verknüpft sind. Maltotriose selbst besteht aus drei α-1,4-glykosidisch verbundenen Glukose-Einheiten. Pullulan ist weltweit zugelassener Lebensmittelzusatzstoff, in der EU mit der Kennzeichnung E 1204. Traditionell wird es im Nahrungsmittelbereich als Überzugs-, Gelier- und Verdickungsmittel eingesetzt. Es ist auch in allen relevanten Pharmakopöen einschließlich der Europäischen offizinell und verbreitet in Arzneimitteln als Überzug oder Füllstoff anzutreffen. Kapseln auf Basis von Pullulan gewinnen immer mehr an Bedeutung, weil sie die Vorteile einer Gelatinekapsel mit der vegetarischen Herkunft verbinden. Unter den speziellen Produkteigenschaften sticht die geringe Sauerstoffdurchlässigkeit der Pullulan-Matrix hervor, was einen verbesserten Schutz des Füllguts vor oxidativer Zersetzung gewährleistet. Neben vegan und bio sind Pullulan Kapseln auch qualifiziert um als koscher und halal sowie gentechnikfrei (Non-GMO, non genetically-modified-organism) zertifiziert zu werden [10].

„Clean“ bedeutet mehr „ohne“

Es sind aber nicht allein regulatorische Aspekte oder Fragen der Produktzusammensetzung mit Blick auf mögliche Verunreinigungen, die bei der Konzeption von Nahrungsergänzungsmitteln eine immer größere Rolle spielen. Es ist ein ganzes Bündel an Themen, das es im besten Fall zu berücksichtigen gilt. Angestrebt werden Produkte nach „ethischen Standards“ für den gesundheitsbewussten Verbraucher, der Transparenz, Einfachheit und saubere Technik schätzt. Nicht zuletzt getrieben durch die Situation bei den Kapseln gewinnt eine Strategie einer ressourcenschonenden, nachhaltigen Herstellung mit möglichst wenigen Verarbeitungsschritten und Hilfsstoffen an Bedeutung. Das Konzept dahinter nennt sich „Clean-Labelling“ [11]. Gemeint ist damit der Trend, auf dem Etikett auf das Fehlen bestimmter Zutaten hinzuweisen: Ohne Aromastoffe, ohne Geschmacks­verstärker, glutenfrei, laktosefrei, konservierungsmittelfrei, ohne Gentechnik. Aber auch das Prinzip „Weniger (Zutaten) ist mehr“ passt in diese Kategorie oder die Eliminierung von E-Nummern in der Zutatenliste. „Clean-Labelling“ ist damit im Grunde eine Strategie, die bei der Konzeption der Produkte ansetzt und versucht, problembehaftete Komponenten aus der Rezeptur zu eliminieren, selbst wenn das „Problem“ in der subjektiven Wahrnehmung des Verbrauchers ver­ankert ist.

Für den geübten, pharmazeutischen Technologen, der in der traditionellen Welt aus Wirk- und Hilfsstoffen denkt, ist das Konzept mindestens eine alternative Herangehensweise und zur Zeit sicher kein Universalrezept. Besonders im Bereich der Pflanzenextrakte sind bei Wegfall von Formulierungshilfen und Umhüllungen spezielle Herausforderungen zu bewältigen, die sich primär aus der Konsistenz des Trockenextraktes ergeben. Pulverextrakt-Presslinge neigen bekanntlich schnell zum Zerbröseln. Hier ist die Expertise in Herstellung und Verarbeitung gefragt. Wem es gelingt, einen formbeständigen, sensorisch ansprechenden und volumenmäßig angenehmen Pressling zu produzieren, hat sich jedenfalls auch aus der Problematik der Verkapselung herausgearbeitet.

Fazit

Ab Anfang August müssen alle Produkte im Lebensmittelbereich frei von Titandioxid sein. Dann endet die gesetzliche Übergangsfrist und das Verbot greift. Das gilt auch für verkapselte Nahrungsergänzungsmittel, eine Produktkategorie mit vielen Vertretern in der Apotheke. Basierend auf dieser Änderung und verschärft durch die Häufung von Rückrufen in Verbindung mit Ethylenoxid müssen sich die Hersteller Gedanken zur Konformität ihrer Produkte machen, um sie weiterhin verkehrsfähig zu halten. Diese Maßnahmen dienen dem gesundheitlichen Schutz des Verbrauchers. So weit so gut. Doch wie sieht es damit im Arzneimittelbereich aus? Theoretisch ist die Problematik auch hier früher oder später zu diskutieren. In der Apothekenrezeptur kommen überwiegend opaleszierende Hartgelatinekapseln zum Einsatz. Das Zentrallabor empfiehlt daneben aber auch solche aus Hypromellose oder Pullulan [12]. Um in der Rezeptur zukünftig die gleichen Qualitätsstandards wie bei den Lebensmitteln zu gewährleisten, bliebe also noch zu klären, wie und ob sich die Lösungsvorschläge aus dem Bereich der Nahrungsergänzungsmittel auf den Arzneimittelsektor übertragen lassen. Dabei trifft es sich gut, dass die Kapselhersteller bestens mit den Anforderungen auf beiden Seiten vertraut sind und konkrete Angebote unterbreiten können. Es gilt diese abzufordern.

Nahrungsergänzungsmittel sind nicht selten Life-Style-Produkte, bei denen auch weiche Faktoren basierend auf Themen wie Nachhaltigkeit, Ressourcenschonung und gesundheitliche Trends eine relevante Rolle spielen. Die Hersteller suchen zu diesem Zweck verstärkt den Diskurs mit dem Konsumenten, um seine Wünsche unter dem Begriff „Clean-Labelling“ aufzugreifen und umzusetzen. Auch dabei bieten sich interessante Anknüpfungspunkte für ein Ergänzungssortiment aus der Apothekenrezeptur. |