Kommerzielle Zeolith-Produkte: Mineralogie, Metall(oid)-Biozugänglichkeit und Sicherheitsrisiko

Kurzprofil

• Quelle: Pavlovich-Cristopulos, G., Schiavo, B., Romero, F. M., Hernández-Mendiola, E., Angulo-Molina, A., & Meza-Figueroa, D. (2023). Oral bioaccessibility of metal(oid)s in commercial zeolite used as a dietary supplement: implications to human health risk.
• Studientyp: Produktanalyse mit tragbarer Röntgenfluoreszenz, Röntgendiffraktometrie, In-vitro-Biozugänglichkeitsprüfung und Risikobewertung.
• Land/Kontext: Mexiko; Untersuchung kommerzieller Produkte, die als Klinoptilolith für den menschlichen Verzehr beworben wurden.
• Datenbasis: 11 kommerzielle Zeolith-Produkte.
• Wirkstoff/Material: Zeolith-Produkte mit behauptetem Klinoptilolith-Bezug; nicht alle Produkte enthielten laut Analyse tatsächlich Klinoptilolith.
• Zentrale Endpunkte: Metall(oid)-Gehalte, Mineralogie, orale Biozugänglichkeit in vitro, nicht karzinogener Hazard Index und karzinogenes Risiko.
• Originalquelle: https://doi.org/10.1016/j.jfca.2022.104990

Pavlovich-Cristopulos et al. untersuchten elf kommerzielle Zeolith-Produkte, die als Klinoptilolith-Produkte für den menschlichen Verzehr beworben wurden. Die Arbeit ist keine klinische Studie. Sie zeigt nicht, ob Menschen durch Zeolith gesundheitlich profitieren oder geschädigt werden. Ihr Wert liegt in einer anderen Frage: Stimmen Materialangaben, Mineralogie und potenziell freigesetzte Metall(oid)-Mengen bei solchen Produkten überhaupt mit pauschalen Reinheits- und Sicherheitsannahmen überein?

Fragestellung

Zeolith und besonders Klinoptilolith werden in manchen Produkten als Nahrungsergänzung oder als Material mit Bindungs- und Entgiftungsversprechen vermarktet. Solche Aussagen setzen stillschweigend voraus, dass das Produkt tatsächlich das angegebene Mineral enthält und keine relevanten problematischen Metall(oid)e freisetzt.

Die Studie fragte deshalb nicht nach einer Wirkung im Körper, sondern nach Produktqualität und Exposition. Untersucht wurde, welche Metall(oid)e in kommerziellen Zeolith-Produkten nachweisbar waren, welche Mineralphasen die Produkte enthielten und welcher Anteil bestimmter Elemente in einem künstlichen Verdauungsmodell biozugänglich wurde. Biozugänglich bedeutet hier: Ein Stoff geht im Modell aus dem Material in eine lösliche Fraktion über und könnte grundsätzlich für Aufnahmeprozesse verfügbar werden. Das ist nicht dasselbe wie eine gemessene Aufnahme im Menschen.

Studiendesign und Methoden

Die Autorengruppe analysierte elf kommerzielle Produkte, die als Klinoptilolith für den menschlichen Verzehr beworben wurden. Für die Elementanalyse nutzte sie tragbare Röntgenfluoreszenz. Dieses Verfahren kann Elemente in Feststoffen zerstörungsarm bestimmen und eignet sich für Screening-Analysen von Produktmaterialien.

Die Mineralogie wurde mit Röntgendiffraktometrie untersucht. Damit lässt sich prüfen, ob ein Material tatsächlich die erwartete Kristallstruktur besitzt oder ob andere Mineralphasen wie Quarz, Calcit oder Gips dominieren.

Für die orale Biozugänglichkeit wurde ein In-vitro-Test verwendet, der Bedingungen im Magen-Darm-Trakt nachbildet. Dabei wird nicht direkt gemessen, was ein Mensch aufnimmt. Gemessen wird, welcher Anteil eines Elements unter den Testbedingungen aus dem Produkt in Lösung geht. Anschließend berechnete die Studie Risikokennzahlen, darunter einen nicht karzinogenen Hazard Index und ein karzinogenes Risiko.

Untersuchte Produkte oder Datenbasis

Die Datenbasis bestand aus 11 handelsüblichen Produkten. Die öffentlich zugänglichen Angaben nennen die Produkte als kommerzielle Zeolith-Produkte, die als Klinoptilolith für den menschlichen Verzehr beworben wurden. Produktnamen, Chargen, Herkunftsländer, Herstellerangaben und Einzelwerte pro Produkt sind in den verfügbaren Kurzangaben nicht vollständig sichtbar. Diese Details bleiben deshalb `INPUT_GAP`.

Für die Einordnung ist wichtig, dass die Studie keine repräsentative Marktstichprobe aller Zeolith-Produkte darstellt. Sie zeigt aber ein konkretes Problem: Bei einem Material, dessen Zusammensetzung stark von Lagerstätte, Verarbeitung, Reinigung und Partikelgröße abhängen kann, reicht eine allgemeine Produktbezeichnung wie Zeolith oder Klinoptilolith nicht aus.

Intervention, Exposition und Vergleich

Es gab keine Intervention am Menschen. Die Exposition wurde rechnerisch aus Produktanalysen, In-vitro-Freisetzung und Risikobewertung abgeleitet. Verglichen wurden keine Einnahmegruppen, sondern unterschiedliche Produktproben und deren Zusammensetzung.

Die untersuchten Elemente umfassten Arsen, Blei, Vanadium, Eisen, Mangan, Zink, Chrom und Kupfer. Arsen ist dabei ein Metalloid; die übrigen Stoffe sind Metalle oder essenzielle Spurenelemente mit möglicher Toxizität bei ungünstiger Exposition. Die Studie betrachtete daher nicht nur das Vorhandensein der Elemente, sondern auch ihre mögliche Freisetzung unter Verdauungsbedingungen.

Ergebnisse

Die höchsten im Abstract berichteten Konzentrationen für toxikologisch relevante Elemente betrafen Arsen, Blei und Vanadium. Arsen wurde mit 118,7 mg/kg als häufigstes toxisches Metalloid berichtet, gefolgt von Blei mit 58,8 mg/kg und Vanadium mit 39 mg/kg. Bei den essenziellen Elementen war Eisen mit 1,1 % am häufigsten, gefolgt von Mangan mit 689,4 mg/kg, Zink mit 68,3 mg/kg, Chrom mit 64,8 mg/kg und Kupfer mit 16,4 mg/kg.

Die Mineralanalyse zeigte ein zentrales Qualitätsproblem: Vier der elf Proben enthielten laut Zusammenfassung nicht Klinoptilolith, sondern Quarz, Calcit und Gips. Damit widersprachen diese Proben der beworbenen Materialidentität. Für Zeolith-Produkte ist das besonders wichtig, weil Bindungs- oder Reinheitsannahmen nicht auf ein Material übertragen werden können, das mineralogisch anders zusammengesetzt ist.

Im In-vitro-Modell war Mangan mit 30,6 % am stärksten biozugänglich. Danach folgten Arsen mit 15,8 %, Kupfer mit 14,1 %, Vanadium mit 5,2 %, Chrom mit 4,8 %, Eisen mit 3,9 % und Blei mit 3,4 %. Für Zink wird in den öffentlich sichtbaren Kurzangaben kein entsprechender Prozentwert genannt. Die Zahlen bedeuten nicht, dass diese Anteile im Menschen aufgenommen wurden. Sie zeigen aber, dass mehrere Elemente unter simulierten Verdauungsbedingungen aus den Produkten freigesetzt werden konnten.

Die Risikobewertung ergab bei fünf der untersuchten Proben einen Hazard Index über 1. Ein Hazard Index über 1 wird üblicherweise als Hinweis verstanden, dass eine nicht karzinogene Risikogröße nicht mehr als unbedenklich eingeordnet werden sollte. Für das karzinogene Risiko wurden Werte zwischen 10^-8 und 10^-4 berichtet. Die Autorengruppe leitete daraus potenzielle nicht karzinogene und karzinogene Risiken für Verbraucherinnen und Verbraucher ab.

Nebenwirkungen und Sicherheit

Die Studie erhob keine Nebenwirkungen, keine Blutwerte, keine klinischen Beschwerden und keine Langzeitdaten bei Menschen. Sie kann daher keine klinische Verträglichkeit oder Sicherheit einzelner Produkte bestätigen.

Die sicherheitsrelevante Aussage liegt in der Material- und Expositionsanalyse. Die Arbeit zeigt, dass in den untersuchten Produkten Arsen, Blei, Vanadium und andere Elemente nachweisbar waren, dass einige davon im In-vitro-Modell biozugänglich wurden und dass mehrere Proben rechnerische Risikoschwellen überschritten. Das ist ein Signal für Produktprüfung und Regulierung, aber kein Ersatz für Humanstudien.

Grenzen der Aussagekraft

Die wichtigste Grenze ist der fehlende Humanendpunkt. Die Studie untersuchte Produkte im Labor und berechnete Risiken. Sie untersuchte nicht, welche Mengen im Körper tatsächlich aufgenommen werden, ob Blut- oder Urinwerte steigen oder ob klinische Folgen auftreten.

Eine zweite Grenze ist die Stichprobe. Elf Produkte können ein relevantes Warnsignal liefern, bilden aber nicht den gesamten Markt ab. Aus den Daten folgt daher nicht, dass jedes Zeolith-Produkt dieselben Gehalte, dieselbe Mineralogie oder dasselbe Risiko besitzt.

Eine dritte Grenze betrifft die öffentlich sichtbaren Detaildaten. Ohne vollständige Einzelwerttabellen bleiben Produktnamen, Chargen, exakte Annahmen der Risikoberechnung und Unterschiede zwischen den einzelnen Proben hier teilweise offen. Die wichtigsten berichteten Kernbefunde sind dennoch ausreichend, um die pauschale Gleichsetzung von Zeolith-Produkten mit reinem Klinoptilolith kritisch zu prüfen.

Eine vierte Grenze betrifft die Übertragung von In-vitro-Biozugänglichkeit. Ein künstliches Verdauungsmodell ist nützlich, um mögliche Freisetzung zu erfassen. Es beweist aber keine Aufnahmequote im Menschen und keine Erkrankungswahrscheinlichkeit.

Was die Studie zeigt

Die Studie zeigt, dass kommerzielle Zeolith-Produkte, die als Klinoptilolith beworben wurden, in dieser Stichprobe nicht einheitlich zusammengesetzt waren. Vier von elf Proben enthielten laut Mineralanalyse nicht Klinoptilolith, sondern andere Mineralphasen.

Die Studie zeigt außerdem, dass Arsen, Blei, Vanadium und mehrere weitere Elemente in den untersuchten Produkten nachweisbar waren. Einige Elemente wurden im In-vitro-Verdauungsmodell biozugänglich. Fünf Proben überschritten in der rechnerischen Bewertung einen Hazard Index von 1.

Was die Studie nicht zeigt

Die Studie zeigt keine klinische Wirkung von Zeolith. Sie zeigt keine Entgiftung, keine Schwermetallausleitung, keine Leistungssteigerung und keine Behandlung oder Vorbeugung von Erkrankungen.

Die Studie zeigt auch nicht, dass alle Zeolith-Produkte gleich problematisch sind. Sie zeigt vielmehr, dass Produktqualität, Mineralogie, Reinigung und Kontaminantenprüfung für Zeolith besonders wichtig sind und nicht aus der Produktbezeichnung allein abgeleitet werden können.

Kompakte Faktenzusammenfassung

• Pavlovich-Cristopulos et al. untersuchten 11 kommerzielle Zeolith-Produkte, die als Klinoptilolith für den menschlichen Verzehr beworben wurden.
• Die Arbeit war eine Produktanalyse mit Elementmessung, Mineralanalyse, In-vitro-Biozugänglichkeitsprüfung und Risikobewertung.
• Die höchsten berichteten Konzentrationen toxikologisch relevanter Elemente betrafen Arsen mit 118,7 mg/kg, Blei mit 58,8 mg/kg und Vanadium mit 39 mg/kg.
• Eisen war mit 1,1 % das am häufigsten berichtete essenzielle Element; danach folgten Mangan, Zink, Chrom und Kupfer.
• Vier der 11 Proben enthielten laut Mineralanalyse nicht Klinoptilolith, sondern Quarz, Calcit und Gips.
• Im In-vitro-Test war Mangan mit 30,6 % am stärksten biozugänglich, gefolgt von Arsen mit 15,8 %, Kupfer mit 14,1 %, Vanadium mit 5,2 %, Chrom mit 4,8 %, Eisen mit 3,9 % und Blei mit 3,4 %.
• Fünf Proben hatten einen nicht karzinogenen Hazard Index über 1.
• Das berichtete karzinogene Risiko lag zwischen 10^-8 und 10^-4.
• Die Studie untersuchte keine Menschen und keine klinischen Endpunkte.
• Die Studie liefert kein Argument für Detox-, Therapie-, Leistungs- oder Einnahmeclaims.
• Die Studie zeigt, dass Zeolith-Produkte material- und qualitätsabhängig bewertet werden müssen.
• Produktnamen, Chargen, Herkunft und vollständige Einzelwerttabellen bleiben in den verfügbaren Kurzangaben `INPUT_GAP`.