Proaktive Überwachung von lebensmittelbedingten Bioaktiva durch integrierte Bewertung von diätischer Exposition und urinärer Ausscheidung

Versteckte Wirkstoffe in Alltagsnahrungsmitteln

Viele Menschen verwenden Sportgetränke, Kräuterpulver und Proteinshakes, ohne zu bemerken, dass einige davon wirkstoffähnliche Chemikalien enthalten. Diese Substanzen können auf natürliche Weise, durch Kontamination oder durch geheime Zugabe in die Lebensmittelkette gelangen. Für die meisten von uns wirft das allgemeine Sicherheitsfragen auf. Für Athleten, die auf verbotene Substanzen getestet werden, kann es bedeuten, einen Dopingtest nicht zu bestehen, obwohl sie nie ein leistungssteigerndes Medikament eingenommen haben. Diese Studie erklärt, wie Forscher ein schnelles Testsystem aufgebaut haben, um solche Verbindungen in gängigen Lebensmitteln und Nahrungsergänzungsmitteln zu finden und abzuschätzen, wie viel davon in unserem Körper und Urin landen könnte.

Woher ungesehene Chemikalien stammen

Die Autoren beschreiben zunächst die vielen Wege, auf denen pharmakologisch aktive Substanzen oder „Bioaktiva“ in Lebensmitteln auftreten können. Einige Pflanzen produzieren von Natur aus Moleküle, die verbotenen Stimulanzien oder Hormonen ähneln, etwa higenaminähnliche Verbindungen in traditionellen Kräutern oder östrogenähnliche Metaboliten in verschimmeltem Getreide. Andere gelangen als Rückstände von Tierarzneimitteln oder illegalen Wachstumsförderern ins Fleisch oder als Kontamination während der Ernte, etwa Opiumalkaloide auf Mohnsamen. Eine dritte Route ist die absichtliche Verfälschung, bei der Hersteller Nahrungsergänzungsmittel mit nicht deklarierten Steroiden, Stimulanzien oder anderen Wirkstoffen versetzen, um die Wirkung zu verstärken. Unabhängig von der Quelle ist der letztendliche Kontaktpunkt derselbe: Menschen nehmen diese Produkte zu sich und können Spuren dieser Chemikalien im Blut und Urin tragen.

Aufbau eines Hochgeschwindigkeits-Chemiescanners

Um dieses Problem anzugehen, entwickelten die Forscher eine Laborplattform auf Basis von Flüssigchromatographie und Tandem-Massenspektrometrie, einer Technik, die Moleküle sehr präzise trennt und gewichtet. Ihre Methode kann in einem Durchlauf 331 verschiedene Verbindungen scannen und 214 davon genau quantifizieren. Sie validierten die Methode in drei sehr unterschiedlichen Lebensmitteltypen: Schweinefleisch (Tiergewebe), Hafer (Pflanzenfeststoffe) und Getränke (Flüssigkeiten), und überprüften breitere „Matrixeffekte“ in sieben weiteren Lebensmitteln, darunter Nüsse, Öle, Milch und Ginseng-Pulver. Die meisten Verbindungen zeigten auch in diesen komplexen Proben klare, verlässliche Signale. Das bedeutet, dass das System als Hochdurchsatzscanner für viele real existierende Produkte eingesetzt werden kann und nicht nur für einige sorgfältig ausgewählte Testlebensmittel.

Was sich im Ladenregal fand

Das Team analysierte anschließend 78 Handelsprodukte, die auf Märkten und online gekauft wurden, von rohen Fleischwaren und Gewürzen bis hin zu Kräuterkapseln und Getränken. In 34 dieser Produkte entdeckten sie 29 verschiedene relevante Substanzen. Einige Befunde waren auffällig. Ein Rote‑Bete‑Supplement enthielt extrem hohe Mengen an Octopamin, einem stimulanzähnlichen Stoff, der sonst nur in winzigen Mengen in Zitrusfrüchten vorkommt, was auf starke Aufdosierung oder die Verwendung eines konzentrierten Extrakts hindeutet. Ein Tribulus‑terrestris‑Supplement enthielt das Asthmamedikament Olodaterol, eine Form von Beta‑Agonist, der für Athleten bei jeder nachweisbaren Menge verboten ist. Mehrere Kräuterpulver und Gewürze, darunter Guduchi, Sancho (Mara)‑Pulver und schwarzer Pfeffer, waren reich an Coclaurin, einem nahen chemischen Verwandten des verbotenen Stimulans Higenamin. Die Forscher fanden außerdem Synephrin, Koffein, Nikotin und steroidähnliche Hormone in verschiedenen Lebensmitteln und Supplementen, teilweise in Konzentrationen, die nicht von natürlichen Quellen zu erwarten wären.

Vom Teller bis zur Urinprobe

Das Auffinden einer Verbindung in einem Produkt allein sagt nichts über das Gesundheits‑ oder Dopingsrisiko aus. Um diese Lücke zu schließen, kombinierten die Wissenschaftler ihre Messdaten mit nationalen Ernährungsumfragen und veröffentlichten Informationen darüber, wie der Körper bestimmte Chemikalien ausscheidet. Für die Allgemeinbevölkerung waren die geschätzten täglichen Aufnahmen bei gewöhnlichen Essgewohnheiten meist sehr gering, oft weit unter toxikologisch relevanten Werten. Bestimmte Kräuterpulver, die häufiger von älteren Personen verwendet werden — zum Beispiel Lotusprodukte mit hohem Coclauringehalt oder Sancho‑Pulver mit Synephrin — führten jedoch zu deutlich höheren geschätzten Expositionen. Fokussierten sich die Forschenden auf Nahrungsergänzungsmittel und berechneten, wie viel einer Verbindung in einer einzelnen Urinprobe erscheinen würde, änderte sich das Bild dramatisch. Simulationen zeigten, dass eine empfohlene Dosis des Rote‑Bete‑Supplements Octopaminwerte im Urin erzeugen könnte, die fast dreimal so hoch sind wie die Meldegrenze der Welt‑Anti‑Doping‑Agentur. Das Olodaterol‑enthaltende Tribulus‑Produkt wurde als wahrscheinlich prognostiziert, ein klar nachweisbares Urinsignal zu erzeugen, genug, um einen positiven Dopingbefund auszulösen, obwohl ein Anwender lediglich den Herstellerangaben gefolgt war.

Was das für Verbraucher und Athleten bedeutet

Insgesamt kommt die Studie zu dem Schluss, dass die meisten Menschen durch eine gewöhnliche Ernährung voraussichtlich keine schädlichen Dosen dieser Bioaktiva erhalten. Für Personen, die jedoch stark auf bestimmte Kräuterprodukte angewiesen sind, oder für Athleten unter strengen Testauflagen, können versteckte pharmakologisch aktive Chemikalien erhebliche praktische Risiken darstellen. Die neue Testplattform bietet Regulierungsbehörden, Lebensmittelsicherheitsstellen und Anti‑Doping‑Organisationen ein praktikables Werkzeug, um eine große Zahl von Lebensmitteln und Supplementen zu screenen, Laborbefunde mit realistischen Aufnahme‑ und Urinwerten zu verknüpfen und Produkte zu identifizieren, die näher überprüft werden sollten. Einfach gesagt zeigt die Arbeit, dass wirkstoffähnliche Substanzen über Alltagsprodukte in unseren Körper gelangen können, und liefert ein Instrumentarium, um diese blinden Passagiere zu entdecken, bevor sie gesundheitliche Probleme oder ungerechtfertigte Dopingverstöße verursachen.

Zitation: Park, H., Son, J. Proactive surveillance of foodborne bioactives by integrated dietary exposure and urinary excretion assessment. npj Sci Food 10, 158 (2026). https://doi.org/10.1038/s41538-026-00818-3

Schlüsselwörter: lebensmittelbedingte Bioaktiva, Nahrungsergänzungsmittel, Anti-Doping, LC-MS/MS, urinäre Ausscheidung