Maragarin -- hälsofaror?

 

Ett arbete för institutionen för miljökemi, Stockholms universitet
Vårterminen 2000
Av Thomas Hede
Under handledning av Charlotta Fred

Introduktion

Margarin är ett välkänt livsmedel som de flesta av oss använder dagligen. Idag tänker många på att välja margarin efter hur "lätta" de är och även efter P/S-kvoten, dvs. förhållandet mellan mättade och fleromättade fettsyror. Detta för att vara så nyttiga som möjligt i hopp om att ha en god hälsa. Vad många däremot inte tänker på, helt enkelt därför att de är omedvetna om det, är att nästan all margarin på marknaden idag innehåller spår av hexan, ett lösnings- och extraktionsmedel som används i tillverkningen. Hur detta intag av en kroppsfrämmande substans påverkar vår hälsa är långt ifrån dokumenterad. Detta arbete är tänkt att i korta ordalag beskriva hexanets roll i margarintillverkningen och dess eventuella hälsoeffekter.

Olja, smör och margarin

Olja kan utvinnas ur olika slags frön och kärnor så som raps och oliver. De oljorna är vegetabiliska och flytande. Fasta oljor är vanligen animaliska med högre grad av mättnad i fettsyraresterna. Undantag finns; kokosfett är exempelvis fast.

Smör är ett bredbart matfett framställt av gräddad, pastöriserad grädde som syrats med mjölksyrakultur. Smör är alltså inte behandlat med någon typ av kemikalier.

Margarin är en billigare (drygt 50% billigare), smörliknande imitation där råvarorna är animaliska eller vegetabiliska oljor upparbetade genom kallpressning eller extraktion. Oljorna omvandlas till fast fett genom härdning. Margarin kan innehålla olika halter av smör för att förbättra bredbarheten.

Pressning och extraktion

För att få ut fettet ur råvaran måste man antingen pressa och/eller extrahera det.

Kallpressning sker vid en lägre temperatur än 50oC. Detta för att de naturliga egenskaperna hos oljor kan förändras vid högre temperatur. Förstklassiga olivoljor är vanligen kallpressade.

Varmpressning sker vid 80-100oC. Vanliga matoljor är i regel varmpressade.

Extraktion kan användas för att separera olja från matrisen som utgörs av frön, kärnor eller frukter. I extraktion använder man vanligen hexan, eller extraktionsbensin, som extraktionsmedel. Definitionen av vid framställning av livsmedel och livsmedelsingredienser "Med extraktionsmedel avses lösningsmedel som använts i en extraktionsprocess vid behandling av livsmedelsråvaror, livsmedel eller ingredienser samt beståndsdelar härav och som därefter avlägsnas. Rester av extraktionsmedel eller omvandlingsprodukter därav kan, oavsiktligt men på grund av att det är tekniskt oundvikligt, finnas kvar i livsmedlet eller livsmedelsingredienserna." (1). Man förutsätter alltså redan i lagtexten att det lämnas rester av extraktionsmedlet i produkten. I denna kungörelse kan man också läsa att högst tillåtna halt av n-hexan i fett, olja eller kakaosmör får vara 1 mg/kg. Äter man 20 kg margarin/år får man i sig 0,02g hexan under ett år.

Tillverkarna

Det finns ett antal företag som tillverkar och/eller saluför margarin och oljor i Sverige. Nedan återfinns några av dessa:

Tillverkare: Produkt(er):

Van den Bergh Foods (Unilever) Milda, Flora, Lätta, Melba, Irma, Clara, Linnéa

Arla (AB Svenska Smör) Bregott, Lätt& lagom, Gaio

Carlshamn mejeri AB Duo, Carlshamn lättmargarin

Hur ställer sig tillverkarna till användningen av hexan i produktionen? Exempelvis så hävdar utvecklingschefen på Bregott Greta Bjørnøy att deras matfetter tillverkas av enbart pressade oljor som inte extraherats. Så länge hexanhalten håller sig under 1 mg/kg vidtas ingen åtgärd av någon.

Fysikaliska egenskaper

För att karaktärisera organiska ämnens fysikaliska egenskaper (i detta fall polaritet) så har en konstant tagits fram; nämligen log Kow . Indexet OW står för octanol-water och det indikerar vad det handlar om, nämligen fördelningskonstanten för ett ämne i systemet

oktanol &endash; vatten (2). Tanken är att jämföra med biologiska system där oktanolen motsvarar fett, och vatten motsvarar blod och kroppsvätskor. Då det gäller hexan har log Kow bestämts till 4,1 vilket innebär att drygt 16000 mer av hexanet finns i oktanolfasen än i vattenfasen. Den undre gränsen för vad man anser vara bioackumulerande går vid 3, så hexan är det alltså definitivt.

En annan, lite oväntad, aspekt av hexanets log Kow på 4,1 kommer till uttryck vid transporter. Enligt svensk och internationell lag så kan margarin och matolja fraktas i tankar

(i fraktfartyg) som tidigare transporterat hexan utan rengöring eller ventilering vid bytet (3). En anledning till att detta tillåts är en annan fysikalisk egenskap, nämligen lättflyktigheten hos hexan. Det mesta av hexanet avdunstar således efter transport. Det hexan som eventuellt kan tänkas bli kvar går vid påfyllning med exempelvis matolja direkt över i oljefasen och bidrar till halten av hexan i slutprodukten. Tillverkarna av margarin och matolja kan inte hållas ansvariga för detta eftersom de är ovetande om vad som sker under transporten.

Hexan är toxiskt (5)

Ur toxikologisk synvinkel finns bara hälsorisker rapporterade associerade med exponering genom inandning (4). Detta visar att substansen är dokumenterat toxisk, men att det till dags dato saknas forskningsresultat angående upptag via mag-tarmkanalen och hälsoeffekterna som följer med detta.

Tidigare var det vanligt att genomföra sk LD50-tester (Leathal Dose) med försöksdjur. Det innebär att man bestämmer den dos som är dödlig för 50% av djuren i försöket under en given tidsperiod. Nu för tiden anser man inte längre att dessa tester ger rättvisande resultat pga skillnaden mellan arter. En fingervisning kan det dock ge om de akuta toxiska verkningarna av en substans. De långsiktiga effekterna kan däremot inte alls uppskattas med denna metod. För n-hexan ligger LD50-värdet på 15-30 g/kg, alltså 3000 ggr högre än tillåtna maxdosen i livsmedel. Däremot var LD50-värdet bara 0,7 g/kg i försök med nyfödda råttor.

En annan vanligt förekommande term för bestämning av toxiska effekter är NOEL (No observed effect level). För hexan finns ännu inget sådant värde bestämt för oralt intag, eftersom det saknas upprepade dosstudier. I icke upprepade försök på råttor har det visat sig vara rimligt att sätta en NOEL på 0,04 g/kg kroppsvikt och dag.

De rapporterade effekterna av hexan är:

• Neurotoxisk
• Reproduktionstoxisk
• Carcinogen

Fig 1 är en schematisk bild över hur hexan metaboliseras i försöksdjur. De metaboliter som ger upphov till ovanstående effekter förklaras sedan lite mer i detalj.

 

Fig 1. Föreslagen metabolism av n-hexan i djur (5)

2,5-hexandiol

Det har visat sig i studier med råttor att järnupptaget i ryggmärgen hämmas av

2,5-hexandiol. Denna metabolit hade i försöket bildats genom nedbrytning av hexan.

2,5-hexandion (2,5-HD):

2,5-HD (en g-diketon) är en kraftigt neurotoxisk substans. I studier på arbetare som exponerats för hexan (via luft) har följande symptom rapporterats: muskelsvaghet, suddig syn, nedsatt blodcirkulation, huvudvärk och viktminskning. Vissa av dessa symptom kan indirekt härledas till 2,5-HD. De effekter som man studerat av 2,5-HD är skador på neurofilament genom att de länkar sig samman och ackumulerar. Detta ger upphov till nervskador som kan yttra sig som ovanstående symptom. Ett förslag på hur 2,5-HD ger upphov till nervskador visas i fig 2 nedan.

En förutsättning för att dessa neurotoxiska effekter ska utvecklas är omvandlingen av 2,5-HD till en pyrolladdukt. Genom att 2,5- HD reagerar med kroppsegna protein eller kvävebaser (i DNA eller RNA) bildas en addukt. Alla adduktbildningar ökar risken för cancer, och detta gör hexan carcinogent. I fig 1 ovan motsvarar 2,5-HD-resten den understa delen av pyrolladdukten, medan bidraget från protein eller kvävebas motsvaras av R-N.

 

Fig 2: Föreslaget schema för nervdegenerering av 2,5-HD (5)

Toluen minskar effekten av 2,5-HD medan metyletylketon ökar effekten.

2,5-HD har också visat sig vara reproduktionstoxisk. I en studie av KT Blanchard et al (1998) har 2,5-HD i försök med råttor orsakat testikelskador som kan jämföras med manlig infertilitet.

Vid intramuskulär injektion av hexan löst i olivolja (66 mg/kg) i kanin uppstod allvarliga lungskador så som ödem och nekrosis (vävnadsdöd). I liknande försök har man också visat att hexan även kan antas påverka glukostoleransen genom att störa balansen hos den enzymatiska degenereringen av insulin mellan blodkroppar och lever.

Analys av n-hexan

Eftersom tillverkning och försäljning av margarin och olja är en mångmiljonindustri så uppskattar givetvis inte företag som producerar dessa livsmedel att det basuneras ut i media att produkterna innehåller spår av extraktionsmedel. Det krävdes att livsmedelsverket i april 1999 gjorde en ordentlig analys med GC-MS (7), där de påvisade 0,7 mg/kg, för att tillverkarna skulle kunna acceptera att erkänna halter av hexan i margarin och olja.

Nedan följer en sammanfattning på metod, instrumentering och betingelser som användes i denna analys:

Instrument:
Gaskromatograf (GC-MSD): HP 5890 kopplad till HP 5970 masselektiv detektor
Kapillärkolonn: CP SIL 19 CB, 25 m, Æ 25 mm, filmtjocklek 0,20 mm
Headspace (HS): HS 40 Perkin Elmer kopplad till HP 5890

Analysbetingelser:

	n-hexan:	isooktan:
Joner (m/z) i SIM	57 (kvantifiering)	57 (kvantifiering)
	56 (kvalitativt)	56 (kvalitativt)
	86 (kvalitativt)	99 (kvalitativt)
GC-betingelser	injektortemp 240oC, transfereline 260oC
	ugn 35oC 5 min, 10oC/min till 150oC, sedan 30oC till 270oC i 5 min
HS-betingelser	transfereline 135oC, headspacenål 125oC
	pressurize time 3 min, injektion time 0,08 min, withdrawal time 0,1 min

Provberedning:

Matfettet rumstempereras, blandas väl och upplöses i 20 ml n,n-dimetylacetamid (DMA) innan 5 g fett invägs i en headspace-ampull. Som internstandard används isooktanol.. Septumet sätts därefter på direkt. Flaskan sätts i värmeskåp vid 70oC i ca 15 min, skakas direkt på vortex. Samtidigt körs ett 0-prov med tillsats av 40 ml DMA. Provet jämförs med ett liknande av hexanfri matris av typen olivolja.

Innehållsdeklaration och redlighetsprincipen

Då man som konsument handlar mat vill man veta vad det är man betalar för, vad produkterna innehåller och hur mycket. Man vill veta hur lång tid maten är hållbar och man kanske har intresse av att veta vilket land som producerat maten. Detta ska redovisas på förpackningen till maten enligt livsmedelsförordningen. En speciell kungörelse har utformats i det syftet att upplysa konsumenterna om innehållet i livsmedelsprodukter (8). Vad som inte är lika självklart är allt som maten innehåller som egentligen inte borde vara där. Man kan tänka sig att ett livsmedel har förvarats felaktigt under transport. Då står det givetvis inte på innehållsförteckningen att produkten kan innehålla svampsporer eller bakterier. Detta är sådana saker som man som konsument får räkna med och det är sånt man tittar efter; är gurkan mjuk eller svampen missfärgad? Däremot är det svårt att värja sig mot rester av processkemikalier, dvs kemikalier avsedda för tillverkningsprocessen men inte för slutprodukten. Där ingår alltså hexan som extraktionsmedel, och som nämnt tidigare så kan denna kemikalie finnas i margarin utan att det behöver deklareras. Detta kan man tycka strida mot redlighetsprincipen som ingår i tidigare nämnda kungörelse 5§; "Märkningen och dess närmare utformning får inte vilseleda den till vilken ett livsmedel är avsett att saluhållas särskilt vad gäller livsmedlets beskaffenhet, i synnerhet dess karaktär, identitet, egenskaper, sammansättning, kvantitet, datumuppgift, ursprung samt tillverknings- eller produktionsmetod.".

"Good manufacturing practice"

Varför tillåts margarin innehålla hexanrester och kontrolleras halterna någonsin? Detta är av intresse för oss konsumenter att veta. I Sverige har Statens livsmedelsverk tilldelats ansvaret att säkra oss konsumenter från risker i samband med livsmedel. Eftersom livsmedels-verket inte har någon ansvarig kemist så utförs inga rutinmässiga analyser längre.

Anledningen till att ett livsmedel innehåller en tillsats eller en rest av kemikalier är att livsmedelsindustrin anser att den behövs i tillverkningen. För att få ett godkännande från livsmedelsverket skickar företaget i fråga in sina utvärderingar och data från experiment tillsammans med en beskrivning av tillsatsen eller kemikalien och uppskattade halter produkten kan tänkas innehålla. Utifrån denna beskrivning fattar livsmedelsverket sedan ett beslut om man kan tillåta kemikalien i dessa doser. Några egna försök görs inte och man litar blint på sanningshalten i dokumenten från industrin. Uppföljande tester utförs inte heller på den färdiga produkten. Behovsprövningen är till för industrin, inte för konsumenten. Att man litar på att livsmedelsindustrin sköter sig kallas "good manufacturing practice". Detta tillämpas i alla led i svensk livsmedelsindustri; från råvara till färdig produkt på matbordet.

Diskussion

Hur farligt är egentligen den exponering av hexan som vi ovetandes utsätts för? Ett entydigt svar på den frågan kan ännu inte ges. Svårigheten att göra en bedömning är att dokumenterade studier saknas. Eftersom man vanligtvis använder hexan som lösningsmedel är den uppenbara källan till exponering inandning och på den punkten är hexan mycket väl dokumenterad. Frågan är i fallet extraktionsrester hur upptaget genom matspjälkningen påverkar oss. Bildas exakt samma metaboliter och hur farliga är de i betydligt lägre doser under betydligt längre tid? Dessa uppgifter är däremot mycket knapphändiga. Å ena sidan försäkrar livsmedelsverket oss att doser under 1 mg/kg är ofarliga, men å andra sidan finns det forskning som tyder på motsatsen i försök med djur. Eftersom den långsiktiga effekten av denna exponering inte är tillräckligt undersökt så kan några slutsatser ännu inte dras.

Odokumenterade undersökningar visar på förhöjda risker för bröstcancer hos kvinnor som konsumerar vissa sorters margarin. Besvär har rapporterats till läkare med allergiska reaktioner som helt upphört vid byte av margarinmärke. Detta är inte på något sätt verifierat och kan vara inbillat, men nog kan man oroas ändå. I nuläget kan man inte styrka några hälsorisker förenade med hexanrester i margarin och oljor, men eftersom det förs en debatt kring detta så finns det alltså även en oro. Helt obefogat vore det inte att rekommendera att ibland ersätta bordsmargarinet med vanligt smör.

Konsumenterna har rätt att veta vad de betalar för, och det är industrins uppgift att redovisa innehållet på förpackningarna. Med kunskapen om att margarin kan innehålla hexan som en följd av extraktion borde det alltså deklareras på förpackningen enligt redlighets-principen eftersom det påverkas av både sammansättningen och produktionsmetoden enligt texten. Att detta uppfylls borde vara det minsta man kan kräva. Nästa steg är att helt frångå användningen av och kontakten med hexan i framställning och transport av margarin och oljor. Att livsmedelsverket utför kontroller för att se att detta efterlevs vore inte heller för mycket att begära på sikt.

Det är bättre att undvika att skador och hälsoeffekter uppkommer än att agera när det är för sent. Även om problemet inte är så stort i Sverige så kan det finnas mindre nogräknade företag i andra mindre utvecklade och upplysta länder som drar nytta av den billiga metoden med extraktion före kallpressning. Det är alltså viktigt att man redan nu observerat problemet så det kan följas upp även i andra länder.

(1) Statens livsmedelsverks kungörelse med föreskrifter om extraktionsmedel vid framställning av livsmedel och livsmedelsingredienser, SLV FS 1993:17

(2) Schwarzenbach, R.P., Gschwend, P.M. and Imboden, D.M. Organic solvent-water partitioning: The octanol-water partition canstant. in Environmental Chemistry, John Wiley & Sons, Inc. pp. 124-156

(3) Kemikalier i maten, SVT Norra magasinet

(4) United States Environmental Protection Agency (EPA), Integrated Risk Information System (IRIS): http://www.epa.gov/ngispgm3/iris/subst/0486.htm#II.

(5) Environmental Health Criteria 122; n-hexane, World Health Organization, Geneva, 1991

(6) Blanchard KT, Lee J, Boekelheide K, Boehringer-Ingelheim Leuprolide, a gonadotropin-releasing hormone agonist, reestablishes spermatogenisis after 2,5-hexanedione-induced irreversible testicular injury in the rat, resulting in normalized cell factor expression Endocrinology 1998 jan; 139(1):236-44

(7) Analys av hexan i matolja och margarin, Livsmedelsverket 1999-04-28, kemiska enheten 2

(8) Statens livsmedelsverks kungörelse med föreskrifter och allmänna råd om märkning och presentation av livsmedel, SLV FS 1993:19