Zusammenhang zwischen Ernährungsweise und Gehalt an Schadstoffen im Blut

Abstract

Zur Prävention ernährungsabhängiger Erkrankungen wird international empfohlen, überwiegend Gemüse, Obst und Vollkornprodukte zu verzehren. Es ist jedoch nicht geklärt, mit welcher Belastung durch Schwermetalle und chlorierte Kohlenwasserstoffe präventive Ernährungsweisen verbunden sind.Im vorliegenden Teil der Gießener Vollwert-Ernährungs-Studie wurden Blei, Cadmium und Quecksilber, Dichlordiphenyldichlorethen (DDE), Hexachlorbenzol (HCB) sowie drei polychlorierte Biphenyle (PCB Nr. 138, 153 und 180) im Blut von 243 Frauen im Alter von 25 bis 65 Jahren untersucht, die seit mindestens fünf Jahren Vollwert-Ernährung praktizierten. Die Vollwertkost-Gruppe (VWK) wurde weiter unterteilt in nicht vegetarisch essende Vollwertköstlerinnen (NVEG, n = 132) und ovo-lakto-vegetarisch essende Vollwertköstlerinnen (OLV, n = 111). Weitere 175 Frauen, die eine landesübliche Mischkost verzehrten, dienten als Kontrollgruppe (CG). Unter Kontrolle bekannter Einflussfaktoren wurde überprüft, ob sich die Gruppen im Schadstoffgehalt des Blutes unterschieden und ob diese Unterschiede mit der Ernährungsweise als Ganzes, dem Lebensmittelverzehr und der Nährstoffzufuhr in Zusammenhang standen.Die Blutkonzentrationen der untersuchten Schadstoffe lagen alle deutlich unterhalb der toxikologischen Grenzwerte und weitgehend im Konzentrationsbereich von anderen Studien zur Hintergrundbelastung. Es war bei Cadmium, Quecksilber und HCB, nicht jedoch bei Blei, DDE und den PCBs ein Zusammenhang mit der Ernährungsweise feststellbar.Cadmium: Der Cadmiumgehalt im Blut stand mit der Ernährungsweise in Zusammenhang. Der Cadmiumgehalt im Blut der CG war geringer als der der VWK, der NVEG und der OLV. Die VWK besaß im Vergleich zur CG eine doppelt so hohe Wahrscheinlichkeit für Cadmiumgehalte im Blut oberhalb von 0,67 µg/l, bei einem Grenzwert von 1,0 µg/l sogar dreifach. Bei der OLV war die Wahrscheinlichkeit für Blut-Cadmium über 0,35 µg/l doppelt, über 1,0 µg/l viermal so hoch wie bei der CG. Auf Lebensmittelebene ergaben sich positive Zusammenhänge mit dem Verzehr von Vollkornprodukten, Gemüse, Obst, Nüssen und Samen. Personen mit einem höheren Verzehr dieser Lebensmittel im Rahmen einer Vollwert-Ernährung, insbesondere bei der ovo-lakto-vegetarischen Variante, weisen wahrscheinlich eine höhere Cadmiumzufuhr und eine höhere Resorptionsrate für Cadmium aufgrund einer geringeren Bioverfügbarkeit von Eisen auf.Quecksilber: Im Blut von VWK, NVEG und OLV ergaben sich geringere Quecksilberwerte als bei der CG. Die Quecksilbergehalte der OLV waren zudem geringer als die der NVEG. Die Wahrscheinlichkeit für Quecksilbergehalte im Blut über 0,5 µg/l war bei der CG im Vergleich zur VWK um den Faktor 5, im Vergleich zur OLV um den Faktor 14 höher. Quecksilbergehalte im Blut über einem Grenzwert von 1,0 µg/l waren bei der CG gegenüber der VWK doppelt so wahrscheinlich und fünffach gegenüber der OLV. Zudem stand der Quecksilbergehalt im Blut mit der Ernährungsweise in Zusammenhang. Höhere Quecksilbergehalte wurden auf einen höheren Fischverzehr und einen geringeren Verzehr ballaststoffhaltiger Lebensmittel zurückgeführt.HCB: Für den Gehalt an HCB im Serum bestand ein Zusammenhang mit der Ernährungsweise. Die mittleren Gehalte waren bei der CG höher als bei der VWK und bei der NVEG höher als bei der OLV. Zudem war die Wahrscheinlichkeit für HCB-Gehalte über 1,0 µg/l Serum bei der CG dreimal so hoch wie bei der VWK und viermal so hoch wie bei der OLV. Die Ergebnisse wurden mit dem steigenden Verzehr pflanzlicher Fette, dem steigenden Ballaststoffkonsum und der damit verbundenen günstigeren Verteilung der Fettstoffwechselparameter bei Personen mit steigendem Anteil pflanzlicher Kost erklärt.Insgesamt deuten diese Ergebnisse daraufhin, dass eine Vollwert-Ernährung nicht mit gesundheitlich bedenklichen Konzentrationen an Schwermetallen und chlorierten Kohlenwasserstoffen im Blut verbunden ist. Im Vergleich zur landesüblichen Mischkost kann sie zu höheren Cadmiumkonzentrationen im Blut führen - insbesondere die ovo-lakto-vegetarische Variante -, während zugleich geringere Konzentrationen an Quecksilber und HCB im Blut vorzufinden sind. Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die Vollwert-Ernährung, sowohl in ovo-lakto-vegetarischer als auch in nicht vegetarischer Variante, auch hinsichtlich der Belastung mit den untersuchten Schwermetallen und chlorierten Kohlenwasserstoffen eine empfehlenswerte Ernährungsweise ist. To prevent nutrition-related diseases it is internationally recommended to consume mainly vegetables, fruits and whole grain products. But the body burden with heavy metals and chlorinated hydrocarbons resulting from this diet has not yet been evaluated.In this part of the Giessen Wholesome Nutrition Study lead, cadmium, mercury, dichlorobischlorophenylethylen (DDE), hexachlorobenzene (HCB) and 3 polychlorinated biphenyls (PCB No. 138, 153 and 180) were examined in blood samples of 243 women, aged 25-65 years, who consumed a Wholesome Nutrition for at least five years. The Wholesome Nutrition Group (VWK) was further divided into ovo-lacto-vegetarians (OLV, n = 111) and non-vegetarians (NVEG, n = 132). The control group consisted of 175 women with average German dietary habits. For each substance concentrations in blood were analysed and were compared between the groups, controling for the most important confounders. It was examined if an association between blood concentration and diet, food and nutrient intake could be detected.The concentrations of all substances in blood were well below the toxicological thresholds and in accordance to the concentrations of other studies dealing with background exposure. For cadmium, mercury and HCB a relationship between blood concentration and diet could be detected, but not for lead, DDE and the PCBs.Cadmium: An association between concentrations of cadmium in blood and the type of diet was detected when age, smoking, and the consumption of calcium supplements was adjusted for. In the CG concentrations of cadmium in blood were lower than in the VWK, NVEG and OLV. When comparing to the CG and using cut-off points of 0,67 and 1,0 µg/L the odds ratios for the VWK were 2 and 3, respectively, while the odds ratios for the OLV were 2 at a cut-off point of 0,35 µg/L and 4 at 1,0 µg/L. Considering food consumption, cereals, vegetables, fruits, nuts and seeds were positively related to cadmium concentration in blood. By consuming larger quantities of these foods with Wholesome Nutrition, especially pronounced in the ovo-lacto-vegetarian subgroup, subjects probably have a higher intake of cadmium. Due to a lower bioavailability of iron more cadmium might be absorbed.Mercury: Adjusting for alcohol consumption and the number of amalgam filled teeth the mercury concentrations in blood were lower in the VWK, NVEG and OLV when compared to the CG. The mercury concentrations in blood of the OLV were also lower than those of the NVEG. The probability to have mercury concentrations in blood above the cut-off point of 0,5 µg/L was 5 and 14 times higher for the CG compared to the VWK and the OLV, respectivly. Using a cut-off point of 1,0 µg/L the odds ratio for the CG was 2 compared to the VWK and 5 compared to the OLV. In addition, concentrations of mercury in blood were associated with the type of diet consumed. Higher concentrations of mercury in blood could be explained by higher fish consumption as well as by lower consumption of foods rich in fiber.HCB: HCB concentrations in serum and the type of diet were associated when adjusting for age and body mass index. Mean HCB concentrations were higher in the CG compared to the VWK and also higher in the NVEG compared to the OLV. The probability of having HCB concentrations in serum above the cut-off point of 1,0 µg/L was 3 times higher for the CG when compared to the VWK and 4 times higher compared to the OLV. These results were explained by a higher consumption of plant fats and fiber and by a more favourable distribution of blood lipids in subjects consuming more food derived from plants.These results indicate, that Wholesome Nutrition does not lead to health hazard based upon concentrations of heavy metals and chlorinated hydrocarbons in blood. However, compared to the average German diet subjects consuming Wholesome Nutrition, especially the ovo-lacto-vegetarians, might have higher concentrations of cadmium, and lower concentrations of mercury and HCB in blood. It was concluded that Wholesome Nutrition, the ovo-lacto-vegetarian as well as the non-vegetarian version, can be recommended even when the body burden with heavy metals and chlorinated hydrocarbons is considered.