Metalle im Futter - wie echt die Gefahr?

Schon meine Großeltern hatten einen schwarzen, lockigen Mischling mit dem Namen Struppi. Struppi bekam neben dem X-beliebigen Supermarktfutter auch all das was am Mittagstisch so übrig blieb. Darüber ob das für einen Hund womöglich gesundheitsschädlich sein könnte, hat man sich kaum Gedanken gemacht. „Wird scho bassn!“ - Struppi wurde 17 Jahre alt.

Heute, rund 20 Jahre später sieht die Welt ganz anders aus. Es wird gekocht, gebarft oder vegant. Es wird gerechnet, kalkuliert und analysiert. Getrocknet, gefroren oder in Büchsen wird es kredenzt. Und wenn schon Dosenfutter, dann eines in Lebensmittelqualität, bitte sehr! Und hat man sich nun einmal mit der Zusammensetzung befasst und zufrieden festgestellt, dass der Fleischanteil stimmt, der Prozentsatz an Getreide niedrig ist,  dann ist man zufrieden. Man vertraut darauf, dass Firma X schon weiß was sie da tut. Besser wäre das. Defizite an essentiellen Nährstoffen kann Krankheiten wie Anämie führen, Überdosierung zu Anreicherungen bis hin zu Intoxikationen (1). Das gleiche gilt für chemische Verbindungen innerhalb des Futters. Elemente wie Arsen, Kadmium, Quecksilber und Blei sowie nicht essentielle Nährstoffe sind dafür bekannt in kritischer Konzentration gesundheitsschädlich zu sein (13-15). Letztere gelangen nicht absichtlich ins Hundemenü, sondern mit dessen Bestandteile, durch die Ernährung des Viehs und Pestizide in Obst und Gemüse. 

Arsen

Arsen gehört zu den Halbmetallen und kommt in geringer Konzentration praktisch überall im Boden vor. Für viele Tiere ist Arsen ein essentielles Spurenelement, hat also eine biologische Funktion. Löslich kann es jedoch durch seine Wirkung auf DNA hoch toxisch sein und sogar zu Nierenversagen führen. Es ist außerdem mit ulcerativer Dermatitis assoziiert (16,17) und steht in Verdacht bei chronischer Überdosierung das Risiko für diverse Krebsarten, Diabetes mellitus und mikrovaskuläre Erkrankungen zu erhöhen (27-29).

Kadmium

Kadmium ist ein seltenes Element und gilt als sehr giftig. In der Europäischen Union gilt für Kadmium aus diesem Grund seit 2011 ein Verbot für die Verwendung für Bedarfsgegenstände wie Schmuck (40). Durch die Verwendung in Dünger-Mitteln oder Pestiziden können geringe Mengen an Kadmium jedoch auch in die Lebensmittelindustrie gelangen. Erhöhte Kadmium-Werte sind in Hunden mit Reproduktionsstörungen und Störungen des Pankreas assoziiert (18).

Quecksilber

In der Natur findet man das Metall vor allem in Form von Zinnober, das in Gebieten mit ehemaliger vulkanischer Aktivität vorkommt.  Quecksilber ist das einzige Metall, das bei Standardbedingungen flüssig ist und bereits bei Raumtemperatur giftige Dämpfe entwickelt. Fälle von chronischem Kontakt mit Quecksilber beim Menschen belegen neurologische Ausfälle.

Blei

Blei reichert sich selbst bei kleinesten Mengen im Körper an und wird nur sehr langsam ausgeschieden. Anders als die anderen erwähnten Metalle hat Blei keinerlei biologische Funktion. Wird Blei absorbiert, kann es zur Beeinträchtigung zahlreicher biochemischer Reaktionen und zellulärer Strukturen führen (35). Es ist außerdem ein Neurotoxin und kann zu kann sogar Funktionsstörungen des Vorderhirns, Erblindung, Epilepsie zu Folge haben (19). In Hunden und Katzen wurden Nierenschäden durch Bleivergiftung belegt (23,24).

In einer Studie von 2018 wurden 51 verschiedene Sorten an Trockenfutter unter die Lupe genommen (15). Die 17 untersuchten Proben, die als primäre Proteinquelle Fisch enthielten, hatten signifikant höhere Werte an Arsen, Kadmium und Quecksilber im Vergleich zu den Futtersorten, die hauptsächlich rotes oder weißes Fleisch enthielten. Rotes Fleisch hatte dagegen signifikant höhere Anteile an Blei. Ausgehend davon, dass Hunde im Vergleich zur Körpermasse mehr Kalorien zu sich nehmen, lagen die Werte von Arsen- und Kadmium über dem des Menschen.

Heißt erhöht schädlich?

Metallisches Arsen ist unlöslich und wird vom Körper deshalb kaum aufgenommen. Für das Trinkwasser in Deutschland gibt es seit 1996 einen Grenzwert von 10µg/l. Fische und Meeresfrüchte weisen zwar hohe Gehalte an Arsen auf, jedoch nahezu ausschließlich in der als unbedenklich geltenden organisch gebundenen Form (39). Intoxikationen von Kadmium sind in der Veterinärmedizin insgesamt sehr selten (30,31). In einer Untersuchung von 1991 wurden 10 Hunde täglich mit 10mg Kadmium gefüttert. Die Wissenschaftler fanden keinerlei pathologische Veränderungen (32).

Erhöhte Werte an Quecksilber führen zu Beschwerden des Gastrointestinaltraktes (20-22) und neurologischen Symptomen. In einer Untersuchung wurden 11 Beagles täglich mit 0,5 mg/kg Quecksilber gefüttert. Die Hunde zeigten Wesensveränderungen, ein gestörtes Sehvermögen und Koordinationsschwierigkeiten, ähnliche Symptome wie sie auch beim Menschen beschrieben wurden (33). Der zugelassene Wert für Quecksilber in Mischfuttermittel liegt in Deutschland bei 0,2 mg/kg. In der Studie zu Metallen in verschiedenen Futtersorten lag der höchste Wert allerdings weit unter 0,2 mg.

Eine Menge von 0,005 – 1mg/kg Körpergewicht Blei führt in diversen Spezies wie Ratten, Affen und auch im Menschen zu neurologischen Schäden. Eine Fütterung von 5mg täglich hatte in Untersuchungen dazu keine Auswirkungen auf das Nervensystem, 10mg hatte keine Nierenschäden zu Folge (36-38).

basierend auf der Verordnung der europäischen Union (26)

Pro Jahr werden in Europa in Summe etwa 25 000 Mio Lebensmittelfosen produziert und befüllt. Die Dosen bestehen hauptsächlich aus Weiß- und Aluminiumblech und sind als Korrosionsschutz zusätzlich mit Zinn beschichtet. Unbehandelter Zinn erhält außerdem den Geschmack und verhindert die Oxaidation der Füllung beugt damit dem Verderben von Lebensmitteln vor (2). Logisch klingt, dass Zinnanteile ebenso das darin enthaltene Essen kontaminieren, vor allem wenn unbehandeltes, unbeschichtetes Zinn zum Einsatz kommt. Laut der Weltgesundheitsorganisation WHO liegt die verträgliche Obergrenze für den Menschen bei  wöchentlich 14mg/kg Körpergewicht (3).

Die meisten Studien im Tiermodellen sind Arbeiten aus den 60er und 70er Jahren in Maus und Ratte. Einige wenige Arbeiten aber existieren auch zu Katze und Hund. In zwei Studien führtetn 452 ppm, 540 ppm und 1370 ppm bei Katzen zu Erbrechen, während es bei Hunden keine Symptome auslöste (4,5).

Und bei einer täglichen Zinn-Zufuhr?

In einer Vielzahl an Studien zu Ratten war eine Langzeitgabe von Zinn durch Trinkwasser oder über Futter in bereits in geringen Mengen (<50 ppm)  mit Veränderungen im Metabolismus, und veränderten Konzentrationen von essentiellen Elementen wie Eisen, Kupfer, Zink und Calcium. Die Folge waren Anämien, strukturelle Veränderungen der Leber und Niere und beeinflusse die Aktivität diverser Enzyme (8-10).

Ein gesunder Körper hat jedoch ein gewisses Reservoire an essentiellen Elementen, sodass Schwankungen nicht zwingend krankhafte Veränderungen zu Folge haben müssen. Zudem legen bisherige Untersuchungen nahe, dass anorganisches Zinn nur im geringen Maße vom Gastrointestinaltrakt aufgenommen wird. Das bestätigen auch Kotuntersuchungen, in denen 90% des Metalls in den Hinterlassenschaften wieder nachgewiesen werden konnte (11, 12). Dennoch wird ein gewisser Anteil an Zinn tatsächlich vom Körper absorbiert und reichert sich im Laufe des Lebens in  Knochen und im schwächeren Ausmaß in Leber, Lunge, Zunge, Lymphknoten und Nieren an (11, 2). Dennoch, tatsächliche Beweise für eine gentoxische oder karzinogene Wirkung, gibt es nicht.

Wie so oft, ist die Datenlage zu der Auswirkung von Metallen auf den Hundekörper lückenhaft. Bisherige Studien darauf hindeuten, dass Hunde nicht im gleichen Maße auf Metalle reagieren wie der Mensch. Tatsächlich lassen die Daten sogar vermuten, dass Hunde weniger empfindlich reagieren und sogar deutlich höhere Werte als der Mensch vertragen. Da der Energieumsatz von Hunden im Vergleich zum Menschen höher ist und sie demzufolge mehr Futter in Relation zum Körpergewicht zu sich nehmen, ist es denkbar, dass sie im Laufe der Evolution eine erhöhte Toleranz entwickelten. Untersuchungen zu Konzentrationen von Metallen in Hundefutter aus Deutschland konnte ich nicht finden und aus diesem Grund musste ich mich auf eine Studie der USA beziehen. Die Regularien innerhalb der EU sind allerdings sehr streng und wurden 2012 sogar noch einmal verschärft. 

Die Daten zu Zinn im Futter gehen alle auf die 1970er und 90er Jahre zuück. Neuere Erkenntnisse fehlen dagegen. 

In der Welt der Wissenschaft hat sich die strittige Praxis etabliert nur Positivergebnisse publiziert. Das Fehlen von Daten kann somit schlichtweg bedeuten, dass die Theorie von einer Schädigung Gesundheit durch die aktuellen wissenschaftlichen Standards schlichtweg nicht mehr belegt werden können.

Ich halte das Risiko durch Metalle im Hundefutter auf der Grundlage meiner Recherchen als sehr gering. Eine Gefahr durch Zinn der Dosen selbst ist praktisch gar nicht belegt, die Belastung an Schwermetallen innerhalb des Futters sind durch die strengen EU-Regularien zu vernachlässigen. Die größte Gefahr bleibt für mich die Bleibelastung durch Fisch. Studien zu anderen Spezies empfehlen einen Höchstwert von 0,1mg/kg Körpergewicht täglich, da eine chronische Gabe potenziell neurotixisch sein kann. Der erlaubte Höchstwert innerhalb der EU liegt bei 5mg/kg Futter. Bei meinem 20 kg Hund wären das demnach 2mg. Zugegeben, die Wahrscheinlichkeit, dass mein Hund täglich 2,5kg Fisch zu sich nimmt ist gering. Dennoch werde ich die Fütterung von Fisch auf einmal wöchentlich beschränkten.

Letztendendes ist es bei den Metallen wie bei so gut wie Allem. In Maßen, nicht in Massen sollte es verzehrt werden. Bei Welpen, sehr alten oder kranken Tieren lohnt es sich aber vielleicht zweimal hinzusehen. Bio-Futter ist hierbei sicherlich nicht die schlechteste Wahl, da der Einsatz oder nicht-Einsatz von Pestiziden, Dünger und belasteten Viehfutter hier den Ausschlag geben kann.

(1)    González-Martín, Inmaculada, et al. "Determination of inorganic elements in animal feeds by NIRS technology and a fibre-optic probe." Talanta 69.3 (2006): 711-715.

(2)    ). (Blunden, Steve, and Tony Wallace. "Tin in canned food: a review and understanding of occurrence and effect." Food and Chemical Toxicology 41.12 (2003): 1651-1662.).

(3)    (JECFA, 1988a, Toxicological evaluation of certain food additives and contaminants. WHO Food Additives. Series 24. Thirty-third Report of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives.)

(4)    (Benoy, C.J., Hooper, P.A., Schneider, R., 1971. The toxicity of tin in canned fruit juices and solid foods. Food and Cosmetics Toxicology 9, 645–656.).

(5)    (Omori, Y. "Tin as a potential cause of intoxication by canned orange juice." Folia Pharmac. Japan 61 (1966): 77.).

(6)    Kwantes, W., 1966, In: The Safety of Canned Foods. Report of the Royal Society of Health Conference on the Safety of Canned foods, 1965, The Royal Society of Health, London.

(7)    Kojima K., 1969, Unpublished report submitted to WHO (cited in JECFA, 1971, 1972, 1982 & 1988)

(8)    Yamaguchi, M., Saito, R., Okada, S., 1980. Dose-effect of inorganic tin on biochemical indices in rats. Toxicology 16, 267–273.

(9)    Pekelharing, H.L.M., Lemmens, A.G., Beynen, A.C., 1994. Iron, copper and zinc status in rats fed on diets containing various concentrations of tin. British Journal of Nutrition 71, 103–109

(10)Johnson, M.A., Greger, J.L., 1985. Tin, copper, iron and calcium metabolism of rats fed various dietary levels of inorganic tin and zinc. Journal of Nutrition 115, 615–624.

(11)WHO, 1996. Guidelines for Drinking-Water Quality. Volume 2: Health Criteria And Other Supporting Information. World Health Organisation, Geneva.

(12)Winship, K.A., 1988. Toxicity of tin and its compounds. Adverse Drug Reactions and Acute Poison Reviews 1, 19–38.

(13)National Research Council. Nutrient Requirements of Dogs and Cats.

 Washington, DC: National Academies Press (2006).

(14)4. National Research Council. Mineral Tolerance of Animals. Washington, DC:National Academies Press (2005).

(15)5. Kim H, Loftus J, Gagne JW, Rutzke MA, Glahn RP, Wakshlag JJ. Evaluation  of selected ultra-trace minerals in commercially available dry dog foods. Vet Med Res Reports (2018) 9:43–51. doi: 10.2147/VMRR.S16589

(16)Evinger JV, Blakemore JC. Dermatitis in a dog associated with exposure to an arsenic compound. J Am Vet Med Assoc. (1984) 184:1281–2.

(17)Bruere SN. Arsenical poisoning in farm dogs. N Z Vet J. (1980) 28:220. doi: 10.1080/00480169.1980.34760

Dixit VP, Lohiya NK, Agrawal M. Effect of cadmium chloride on testis and

epididymides of dog. A biochemical study. Acta Biol Acad Sci Hung (1975)26:97–103.

(18)14. Chowdhury P,Doi R, Inoue K, Rayford PL. The effect of intravenous cadmium on exocrine and endocrine pancreatic functions in conscious dogs. Biol Trace Elem Res. (1993) 39:1–12. doi: 10.1007/BF02783804

(19)Nelson RW, Couto CG. Small Animal Internal Medicine. 5th ed. St. Louis, MO: Elsevier (2014).

(20)Srebocan E, Pompe-Gotal J, Harapin I, Capak D, Butkovic V, Stanin D. Short communications mercury poisoning in a German shepherd dog. Berl MuenchTieraerztlWochenschr. (2001) 114:216–7.

(21)Hansmann F, Stephan I, Wirtz A, Gruber AD, Wohlsein P Short communications mercury poisoning in a German shepherd dog. (2009) 165:447–8. doi: 10.1136/vr.165.15.447

(22)Greenwood J, Studdert V, Sullivan N. Inorganic mercury poisoning in a dog.  Aust Vet J. (1990) 67:421–2. doi: 10.1111/j.1751-0813.1990.tb03042.x

(23)Tsukamoto H, Parker HR, Gribble DH, Mariassy A, Peoples SA. Nephrotoxicity of sodium arsenate in dogs. Am J Vet Res. (1983)44:2324–30.

(24)Wilson K, Rumbeiha MJM. Nephrotoxicants. In: Twedt DC, Bonagura JD, editors. Kirk’s Current Veterinary Therapy XV. Philadelphia, PA: Saunder (2014). p. e29.

(25)Kim, Hyun-Tae, et al. "Evaluation of arsenic, cadmium, lead and mercury contamination in over-the-counter available dry dog foods with different animal ingredients (red meat, poultry, and fish)." Frontiers in veterinary science 5 (2018): 264.

(26)https://eur-lex.europa.eu/legalcontent/DE/TXT/PDF/?uri=CELEX:32015R0186&from=NL

(27)Chung, Chi-Jung, et al. "Urinary arsenic profiles and the risks of cancer mortality: a population-based 20-year follow-up study in arseniasis-endemic areas in Taiwan." Environmental research 122 (2013): 25-30.

(28)Kim, Yangho, and Byung-Kook Lee. "Association between urinary arsenic and diabetes mellitus in the Korean general population according to KNHANES 2008." Science of the Total Environment 409.19 (2011): 4054-4062.

(29)Chiou, Jeng-Min, et al. "Arsenic ingestion and increased microvascular disease risk: observations from the south-western arseniasis-endemic area in Taiwan." International journal of epidemiology 34.4 (2005): 936-943.

(30)Hooser SB. Cadmium. In: Gupta RC, editor. Veterinary Toxicology. St. Louis,

MO: Elsevier (2012). p. 503–7. doi: 10.1016/B978-0-12-385926-6.00032-6

(31)Dorn CR. Cadmium and the food chain. Cornell Vet. (1979) 69:323–44.

(32)Hamada T, Nakano S, Iwai S, Tanimoto A, Ariyoshi K, Koide O. Pathological study on beagles after long-term oral administration of cadmium. Toxicol Pathol. (1991) 19:138–47. doi: 10.1177/019262339101900208

(33)Mensching D. Nervous system toxicity. In: Gupta RC, editor. Veterinary Toxicology. St. Louis, MO: Elsevier (2012). p. 207–22. doi: 10.1016/B978-0- 12-385926-6.00014-4

(34)59. ATSDR. Toxicological Profile for Mercury. Atlanta, GA (1999). doi: 10.1201/9781420061888_ch109

(35)Thompson LJ. Lead. In: Gupta RC, editor. Veterinary Toxicology. St. Louis, MO: Elsevier (2012). p. 522–6. doi: 10.1016/B978-0-12-385926-6.00037-5

(36)Azar A, Trochimowicz HJ, Maxfield ME. Review of Lead Studies in AnimalsCarried out at Haskell Laboratory: Two Year Feeding Study and Responseto Hemorrhage study. (1973). Luxembourg: Commission if tge EuropeanCommunities.

(37)ATSDR. Toxicological Profile for Lead. Atlanta, GA: Agency for ToxicSubstance and Disease Registry, US Department of Health and HumanServices (2007). p. 582. doi: 10.1201/9781420061888_ch106

(38)Steiss JE, Braund KG, Clark EG. Inability to experimentally produce a polyneuropathy in dogs given chronic oral low level lead. Can J Comp Med. (1985) 49:401–4.

(39)Elemente, Schwermetalle und Mineralstoffe – Untersuchungsergebnisse 2009. auf der Webseite des LGL Bayern, aktualisiert am 3. Mai 2012, abgerufen am 3. November 2014.

(40)Artikel 67 der REACH-Verordnung, Anhang XVII, Eintrag 23. In Deutschland ist ein Verstoß eine Straftat nach § 3 Abs. 1 Chemikalien-Verbotsverordnung und § 27 Chemikaliengesetz