ANALYTIK VON MINERALSTOFFEN UND SCHWERMETALLEN: AUSGABE 4 “ALUMINIUM”

Aluminium ist in jeglicher Hinsicht ein Allerwelts-Element. Das dreiwertige Metall kommt fast überall in der Natur vor. Viele verschiedene Gesteine enthalten Aluminium. In der Erdkruste ist es das dritthäufigste Element überhaupt. Auch aus unserem täglichen Leben ist Aluminium nicht weg zu denken. Die Luft- und Raumfahrt hätte sich ohne Aluminium nicht so schnell entwickeln können.

Aufgrund des sehr geringen Gewichts und der dennoch merklichen Stabilität findet Al im Fahrzeugleichtbau Verwendung. Das sehr widerstandsfähige Metall wird weiterhin für Fenster und Fassadenrahmen eingesetzt. Eine ganze Reihe von Gegenständen des täglichen Gebrauchs enthalten merkliche Mengen des Leichtmetalls. Von der Alufolie über Nahrungsmittel bis hin zu kosmetischen Produkten – der Kontakt zu Aluminium läßt sich nicht ohne Weiteres vermeiden. Immer wieder entbrennt eine Diskussion über die Gefährlichkeit von Aluminium für den Menschen. Wie ist der aktuelle Wissensstand?

Ist Aluminium für den Menschen gefährlich?

Aluminium spielt keine wichtige Rolle im menschlichen Stoffwechsel. Im Körper eines gesunden Menschen findet sich Aluminium nur in sehr geringen Mengen (gesamt ca. 100 mg1). Man kennt keine Enzymsysteme, die auf Al als Komplexmetall angewiesen wären. Ein Al-Mangel gibt es also nicht.

1 Eintrag zu Aluminium. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 12. Juni 2013.

Aluminium und Brustkrebs

Die Studienlage ist nicht eindeutig. Es gibt Studien, die einen Zusammenhang zwischen der Aluminiumaufnahme und der erhöhten Inzidenz für Brustkrebs erkennen2 3 als auch solche, die keinen Zusammenhang auffinden4. Weil sich die Aufnahme von Aluminium aber vergleichsweise leicht erheblich reduzieren lässt, empfehlen wir auf aluminiumhaltige Deodorantien zu verzichten.

2 McGrath, K. G., 2003. An earlier age of breast cancer diagnosis related to more frequent use of antiperspirants/deodorants and underarm shaving. European Journal of Cancer Prevention, 12: 479-485

3 Mirick, D. K., Davis, S., Thomas, D. B., 2002. Antiperspirant use and the risk of breast cancer. Journal of the National Cancer Institute, 94: 1578-1580

4 Namer, M., Luporsi, E., Gligorov, J., Lokiec, F., Spielmann, M., 2008. The use of deodorants/antiperspirants does not constitute a risk factor for breast cancer. Bulletin du Cancer, 95: 871-880

Aluminium und Alzheimer

Aluminium kann die Blut-Hirnschranke passieren und über zwei verschiedene Mechanismen, die wahrscheinlich parallel ablaufen, ins Gehirn gelangen: zum einen gekoppelt an Citrat, dem Salz der Zitronensäure, zum anderen gebunden an Transferrin, einem Transportprotein für Eisen5. Die weiterführenden Studien kommen zu schwer interpretierbaren Ergebnissen6. Ausschließen lässt sich der Zusammenhang allerdings nicht. Eine Minimierung der Al-Aufnahme scheint aus Vorsorgegründen ratsam.

5 Yokel, R. A., Wilson, M, Harris, W. R., Halestrap, A. P, 2002. Aluminum citrate uptake by immortalized brain endothelial cells: implications for its blood-brain barrier transport. Brain Research, 930: 101-10

6 P. C. Ferreira, A. Piai, A. M. Takayanagui, S. I. Segura-Muñoz: Aluminum as a risk factor for Alzheimer’s disease. In: Revista Latino-Americana de Enfermagem. Band16, Nr.1, 2008, S.151–157, doi:10.1590/S0104-11692008000100023

Aluminium und Neurodermitis

Bei Haaranalysen von neugeborenen Kindern fällt auf, dass insbesondere dann erhöhte Aluminiumwerte gemessen werden, wenn die Kinder unter Neurodermitis leiden7. Weiterhin sind die Zink-Werte in diesen Haaranalysen erniedrigt. Bei einigen derartigen Fällen ließ sich die Situation durch eine verstärkte Ausscheidung von Aluminium, durch eine Zink-Substitution und Minimierung der Al-Aufnahme über die Nahrung verbessern.

7 Verschiedene interne Ergebnisse und Beobachtungen TORRE Labor in Zusammenarbeit mit Therapeuten und Apotheken.

Aluminium verhält sich „komisch“! Aluminium weist einige sehr verblüffende chemische Eigenschaften auf, die man kennen muss um die Gefährlichkeit einschätzen zu können.

Metallisches Aluminium: alles andere als edel, aber doch widerstandsfähig!

Metallisches Aluminium wird bereits an der Luft oxidiert. Aluminium ist also unedel. Dennoch gilt das Metall als besonders widerstandsfähig und witterungsbeständig. Grund dafür ist das bei der Reaktion mit Luftsauerstoff entstehende Aluminiumoxid Al2O3, welches auf der Metalloberfläche eine luft- und wasserdichte Schicht bildet. Dieses als „Passivierung“ bekannte Phänomen unterscheidet Al von Eisen. Auch Eisen, das im Grunde edler als Al ist, rostet an der Luft. Der Rost (Fe2O3) kann die Oberfläche des Metalls aber nicht vollständig abdecken, die Schicht bricht unregelmäßig auf und es bieten sich immer neue Angriffsstellen für Feuchtigkeit und Luftsauerstoff.

Al in der Küche: Die Oxid-Schutzschicht ist bei Aluminium angreifbar

Metallisches Aluminium versteckt sich also unter seinem eigenen Oxid vor der Außenwelt. Oder die Hersteller überziehen Aluminiumverpackungen vor dem Einsatz in der Lebensmittelindustrie mit unsichtbaren Kunststoffbeschichtungen. Joghurt-Deckel und Aluschalen sind vom unmittelbaren Kontakt zum Metall geschützt (solange dieser Schutz nicht mechanisch verletzt wird). So weit, so gut.

Nun bezeichnet man Aluminium als sogenannten „Amphoter“. Amphotere Stoffe besitzen die Eigenschaft im neutralen Milieu vergleichsweise stabil und reaktionsträge zu sein, aber sowohl im sauren als auch im basischen Milieu angegriffen zu werden. Besonders wichtig ist zudem, dass sich der Angriff durch Zugabe von Chlorid-Ionen (Kochsalz) beschleunigen und dann auch in weniger saurem Milieu durchführen lässt.

Im schwach Sauren (Essig, Zitrone etc.) und wenn Cl–-Ionen vorliegen, läuft die folgende Reaktion ab:

  • Al2O3 (fest) + 2 Cl– (aq.) + 3 H2O –> 2 [Al(OH)2Cl] (aq.) + 2 OH–

Ist die Schutzschicht dadurch erst aufgebrochen, so kann das Chlorid direkt mit Aluminiummetall reagieren.

  • Al (fest) + Cl– (aq.) + 4 H2O –> [Al(OH)2Cl] (aq.) + 2 H3O+ + 3 e–

Mit Basen reagiert Aluminium ebenfalls:

  • 2 Al + 6 H2O à 2 Al(OH)3 + 3 H2 (gasf.)

Das Aluminiumhydroxid wird komplexiert und geht in Lösung:

  • Al(OH)3 Na+ + OH– –> Na+ [Al(OH)4]– (aq.)

Unbedingt Anreicherung vermeiden! Gerade im Bereich Ernährung muss man also gut aufpassen und chemisch denken, wenn man mit Aluminium hantiert.

Sicher ist, dass sich die Aluminiumkonzentration der Speisen deutlich erhöhen kann.

  • Alufolie sollte nicht in Verbindung mit Kochsalz, Säuren und Basen kommen.
  • kein Sauerkraut, kein Obst, keine Zitrusfrüchte in Verbindung mit Alufolie bringen. Keine basischen Produkte wie z. B. Soda in Verbindung mit Alufolie bringen.
  • keine Nahrungsmittel in aluminiumhaltigem Geschirr aufbewahren!
  • kein Laugengebäck auf Alublech (Laugen-Brezeln, die direkt auf Alublechen gebacken wurden, waren teilweise hochbelastet)!

Lebensmittel, die von Grund auf viel Aluminium enthalten

Auch ohne unser Zutun gibt es Nahrungsmittel, die besonders viel Aluminium enthalten8. Dazu zählen:

  • Gemüse, (insbesondere Spinat, Rucula, Feldsalat, Radieschen)
  • Teeblätter und getrocknete Drogen
  • Gewürze (insbesondere schwarzer Pfeffer, Curry, Paprika)
  • industriell erzeugte Lebensmittel durch aluminiumhaltige Zusatzstoffe (insbesondere in Babynahrung, Brot, Gebäcküberzüge)

8 Daten: BfR Lebensmittelmonitoring Deutschland 2000-2012

Aluminium und Antazida und Kosmetika

Nahezu alle Antazida enthalten verfügbares Aluminium. Weil neben vielen anderen Aspekten die Datenlage zu gesundheitlichen Folgen des Aluminiums unüberschaubar ist, sollten vor allem Schwangere keine derartigen Produkte einnehmen9. Selbst über die Haut scheint Aluminium in merklichen Mengen aufgenommen zu werden10. Wichtig: Niemals Al-haltige Kosmetika auf verletzte Hautstellen (frisch rasierte Achseln) auftragen. Verletzte Haut stellt eine erheblich geringere Barriere für die Al-Salze dar als intakte.

9 Pali-Schöll 2011; I. Pali-Schöll, E. Jensen: ‘Anti-acid medication as a risk factor for food allergy’, in: Allergy (April 2011), Vol. 66, issue 4, p. 439 – 578,

10 Pineau, A., Guillard, O., Fauconneau, B., Favreau, F., Marty, M.-H., Gaudin, A., Vincent, C. M., Marrauld, A., Marty, J.-P., 2012. In vitro study of percutaneous absorption of aluminum from antiperspirants through human skin in the Franz™ diffusion cell. Journal of Inorganic Biochemistry, Journal of Inorganic Biochemistry 110 (2012) 21-26.

Wie viel Aluminium verträgt der Mensch?

Die empfohlene maximale Aufnahmemenge von Aluminium wurde von 7 auf 1 mg/kg und pro Woche gesenkt11. Dieser TWI12 wurde von der EFSA13 bestimmt.

11 The EFSA Journal (2008) 754, 3-34

12 Tolerable weekly intake

13 Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit ist eine Agentur der Europäischen Union, die über bestehende und neu auftretende Risiken in Zusammenhang mit der Lebensmittelkette informieren und dazu wissenschaftliche Beratung anbieten soll.

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