Neues Testverfahren Mutagene Stoffe in Lebensmitteln und Kosmetika aufspüren

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Forschende der Universität Gießen haben ein neues Verfahren entwickelt, das mutagene Stoffe in komplexen Proben nachweist. Das Team fand mutagene Stoffe in Lebensmitteln, Pflegeprodukten und aufbereitetem Wasser.

Stoffe, die das menschliche Erbgut mutieren, sind tatsächlich in vielen alltäglichen Produkten enthalten: zu diesem Ergebnis kommen Forschende der Justus-Liebig-Universität (JLU) Gießen. Sie haben Mutagene und im selben Testverfahren auch zelltoxische Stoffe erstmals in Lebensmitteln, Fleisch, Raucharomen, Pflegeprodukten und aufbereitetem Wasser nachgewiesen. Dafür haben die Wissenschaftler ein Screening-Verfahren entwickelt, mit dem sich die Mutagenität von Einzelstoffen in komplexen Gemischen feststellen lässt.

Mit dem neuen Testverfahren lässt sich zudem 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 Fachzeitschrift Analytical Chemistry veröffentlicht.

Unbekannte Mutagene in komplexen Proben erkennen

Das Besondere an dem neuen so genannten planaren Bioassay-Verfahren: Es erkennt Mutagene, ohne dass deren chemische Struktur vorher bekannt sein muss. Damit lassen sich auch bislang unbekannte Mutagene aufspüren – zum Beispiel mutagene Inhaltsstoffe, Hilfsstoffe, Verunreinigungen, Kontaminanten, Rückstände, Metaboliten oder Abbauprodukte. „Im Gegensatz zu den bisher eingesetzten In-vitro-Tests können wir komplexe Proben zuverlässig, schnell und kostengünstig testen“, sagt Studienleiterin Morlock. „Wir haben durch die planare Trennung und die Bioassaydetektion auf derselben Trennoberfläche keine Einschränkungen mehr – wie hinsichtlich Löslichkeit oder überlagerter Signale.“

Dieses Testverfahren liefert laut der Wissenschaftlerin aussagekräftigere Ergebnisse, verbessert das Verständnis zur Mutagenität komplexer Proben und fordert ein Umdenken im Verbraucherschutz. „Wir entdecken nicht nur bisher bekannte Mutagene, sondern vor allem auch neue Mutagene, die ebenso schädlich wirken, und nun mitberücksichtigt werden müssen“, führt Morlock aus.

Ergebnisse stützen bestehende EU-Verbote

Mit ihren Ergebnissen können die Forschenden die jüngsten EU-Verbote von Raucharomen sowie die Regulierung von Mineralölrückständen 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“, betont Morlock. Darüber hinaus wurden Mutagene in Produkten gefunden, die bislang nicht ausreichend reguliert sind, darunter:

• Lippenstifte

• Hautcremes

• Wundcremes

• Brustwarzencremes

• Parfüms

Mit dem neuen Testverfahren lässt sich zudem zuverlässig feststellen, wie gut Kläranlagen mutagene Stoffe aus Abwasser entfernen und wie sicher Trinkwasser ist.

Besonderes Risiko bei Pflegeprodukten

„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 Morlock. Denkbar ist bei mutagenbelasteten 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 die Studienleiterin. „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.“

Miniaturisiertes Open-Source-System entwickelt

Um Herstellern und Aufsichtsbehörden ein Werkzeug an die Hand zu geben, haben die JLU-Forschenden das 2-Labs-To-Go-Eco entwickelt: ein miniaturisiertes, kostengünstiges Open-Source-System, mit dem diese neuen Testverfahren in der Produktion, Qualitätskontrolle oder der Überwachung durchgeführt werden können.

Publikationen

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, Anal. Chem. 2026, 98, 10, 7374–7391

Morlock G.E.: Chemical safety screening of products – better proactive, J. Chromatogr. A 1752 (2025). DOI: 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); DOI: 10.1016/j.aca.2025.344103

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