Der Beitrag von Hühnereiern zur Versorgung mit Nähr- und Spurenelementen

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1 Einleitung Der Beitrag von Hühnereiern zur Versorgung mit Nähr- und Spurenelementen Manfred Sager, Claudia Laguna Paredes Kompetenzzentrum Elemente AGES Wien Eier zählen vor allem aufgrund des leicht verdaulichen Proteins zu wertvollen Lebensmitteln, insbesondere für Leute, die absichtlich kein Fleisch essen, bzw. in Entwicklungsländern. Das Ei muss sämtliche Nährstoffe, Vitamine und Spurenelemente enthalten, die das Küken braucht, um sich gesund zu entwickeln. Laut Österreichischem Ernährungsbericht 2008 hat sich in den letzten Jahren ein leichter Anstieg des Verbrauchs an Eiern gezeigt er liegt im Durchschnitt bei ca. 4,5 Eiern pro Woche, wovon die Hälfte in den Verarbeitungsprodukten (Brot, Teigwaren Mehlspeisen, Gastronomie) verbraucht wurde. Da Hühnereier bei der amtlichen Lebensmitteluntersuchung meist nur auf mikrobiologische Parameter (z. B. Salmonellen), Frische und Geschmack und Schalenstabilität untersucht werden, gibt es in Europa keine umfassenden Datensätze in Bezug auf den Spurenelementgehalt. In kommerziellen Futtermitteln sind u.a. Salze essentieller Spurenelemente, wie von Kupfer, Eisen, Mangan, Zink, Selen, und Jod eingemischt, um eine ausreichende Versorgung der Nutztiere zu gewährleisten. Legehennenfutter hat vor allem mehr Calcium als jenes für andere Tierarten, um den Hennen die Bildung stabiler Eischalen zu ermöglichen. Die Belastung der Futtermittel mit Kontaminanten (z.b. Blei, Nickel, Arsen) ist vernachlässigbar. Die vorliegende Pilotstudie zielt darauf ab, die Bandbreite innerhalb der derzeitigen Eierproduktion in Österreich zu erfassen, so wie sie dem Konsumenten zur Verfügung stehen. Aus diesen Gründen wurde versucht, Eier und Futtermittel in den eiproduzierenden Betrieben ziehen zu lassen, um gegebenenfalls auch Einflüsse von Fütterung und Haltung auf die Zusammensetzung der produzierten Eier feststellen zu können. Um den Beitrag von Eiern zu einer gesunden und ausreichenden Versorgung mit den Spurenelementen abschätzen zu können, wäre es allerdings gut zu wissen, was sie davon enthalten, und in welcher Spannbreite. Mangels Multi-Elementmethoden oder

2 gesetzlicher Vorschriften wurden in älteren Arbeiten oft nur einzelne Parameter bestimmt. In gesundheitsbewußten Kreisen scheint es modern zu sein, sich Vitamine, Spurenelemente etc. als Nahrungsergänzungsmittel, abseits von ärztlicher Kontrolle, zuzuführen, ohne genau zu wissen, was in den heimischen gesunden Lebensmitteln ohnehin schon enthalten ist. Darin liegt eine gewisse Gefahr der Überversorgung, die nicht benötigten Mengen landen in den Ausscheidungsprodukten und kontaminieren die Umwelt zusätzlich. Durch die systematische Erfassung der wertgebenden Inhaltsstoffe heimischer Lebensmittel können entsprechende Diätpläne auf eine fundiertere Basis gestellt werden. Material und Methodik Eier und zugehörige Futtermittel wurden uns dankenswerterweise zur Verfügung gestellt. Alle Eiproben und Futtermittelproben waren lebensmittelrechtlich bzw. futtermittelrechtlich einwandfrei verkehrsfähig, und aus der praktischen Produktion genommen. Die Proben stammen aus Niederösterreich, Oberösterreich und der Steiermark. Da die Legehennen in größeren Betrieben aber oftmals nicht lokal generiertes Futter, sondern kommerzielles Futter fressen, erschien eine geographische Unterteilung vorerst nicht sinnvoll. Erst wenn eine große Anzahl von Freilandeiern aus geologisch verschiedenen Gebieten zur Verfügung stehen würde, wäre das überlegenswert. Es standen 42 Eiproben und 35 zugehörige Futtermittelproben zur Verfügung. Hinsichtlich der Haltung der Hühner waren 11 Probe aus Freilandhaltung, 21 Proben aus Bodenhaltung und 3 aus der mittlerweile verbotenen Käfighaltung (gesammelt im November 2008), der Rest unbekannt. (Erst bei der Auswertung stellte sich heraus, dass die Hühnerhaltung eventuelle eine Rolle spielt). Die Eier wurden in Eiweiß und Eidotter getrennt. Es wurden Mischproben aus jeweils 2 Eiern aus einer Charge, für 6 Proben aus Niederösterreich aus 3 Eiern, gemacht, um Zufälligkeiten in der Zusammensetzung eines einzelnen Eies zu verringern. Danach erfolgte Gefriertrocknung, um die Proben haltbar zu machen, und später gegebenenfalls auch organische Bestandteile untersuchen zu können (Fettsäuremuster, Cholesterin, Vitamine u.a.). Die getrockneten Proben wurden mit Kaliumchlorat- Salpetersäure unter Druck

3 aufgeschlossen, was die Bestimmung von sowohl Jod und Schwefel wie auch der Haupt- und Spurenelemente (außer Kalium) erlaubt. Die Bestimmungen erfolgten mittels ICP-OES und für Jod mittels ICP-MS. Selen und Arsen wurden mit Hydrid- AAS nach gesondertem Aufschluss mit Magnesiumnitrat bestimmt. Die in Tabelle 2 auf das Vollei angegebenen Werte wurden mit dem Wassergehalt und dem Eigewicht zurückgerechnet. Die Konzentrationen von Blei- Nickel - Antimon - Zinn lagen alle unter der Nachweisgrenze der ICP-OES, und für Aluminium - Cadmium - Chrom - Molybdän - Vanadium gab es auch weniger als ein Viertel echte Werte. Mit der nachweisstärkeren ICP-MS Methode waren Blei und Cadmium ebenfalls alle unter der Nachweisgrenze (< 0,001 mg/kg T.S.), sodass dies nicht weiter verfolgt wurde. Auch Arsen lag im Bereich der Blindwerte (< 0,005 mg/kg T.S.) und war nicht auswertbar. Ergebnisse Üblicherweise rechnet man mit einem mittleren Gewicht pro Ei mit 60 Gramm, was in dieser Studie etwa erreicht wurde (Tabelle 1). Der Bereich reichte von 39 bis 93 Gramm. Der angegebene Wassergehalt bezieht sich auf die Gefriertrocknung, und ist, da die Eier innerhalb weniger Tage bearbeitet wurden, wahrscheinlich verhältnismäßig hoch. Die Umrechung von Trockenmasse auf Frischmasse oder auf den Inhalt pro Ei ist nicht mit einem einfachen Faktor möglich, und führt zu 3 verschiedenen Skalen. Frischgewicht von Dotter und zugehörigem Eiklar korrelierten miteinander sehr stark (r = 0,925), also je mehr Dotter, desto mehr Eiklar. Tabelle 1. Gewicht und Wassergehalt der untersuchten Eiproben Gewicht (g) Wasser % Ganzes Ei 57,4 ± 12,3 Dotter 18,6 ± 4,0 53,3 ± 4,6 Eiklar 38,8 ± 8,6 87,5 ± 3,0 In Tabelle 2 sind die Mittelwerte der Mengen, die man mit einem Ei aufnimmt, zusammengefasst, und mit der zur täglichen Aufnahme empfohlenen Menge verglichen.

4 Man erwartet, dass in größeren Eiern auch höhere Absolutmengen an Elementen enthalten sind. Tatsächlich enthielten größere Eier mehr (alphabetisch) Calcium - Eisen - Magnesium - Mangan - Natrium - Phosphor - Strontium - Zink aus dem Dotter, und Magnesium - Natrium - Strontium aus dem Eiklar. Der Inhalt an Barium - Kupfer - Schwefel war hingegen unabhängig vom Eigewicht. Der Einfluss der Fütterung auf das Gewicht des frischen Eies (rückgerechnet, ohne Schale) war ebenfalls nur ganz leicht. Schwerere Eier hatten eine Tendenz zu weniger Schwefel in Dotter und Klar, sowie Calcium in Dotter, sonst gab es keine sichtbaren Einflüsse. Tabelle 2. Mittlerer Elementgehalt im Ei, Dotter und Eiklar, sortiert nach absteigendem Gesamtgehalt. sowie der Anteil am täglich empfohlenen Bedarf D-A-CH Dotter Eiklar Ganzes Ei % Tagesbedarf Empfehlung m* w* mg mg mg mg mg Schwefel 35,4 ± 7,4 74 ± ± Phosphor 101 ± 22 5,3 ± 2,2 113 ± % Natrium 14,0 ± 3,8 87 ± ± % Calcium 26,2 ± 5,5 2,39 ± 0,93 28,6 ± 5, % Magnesium 2,39 ± 0,59 4,8 ± 1,5 7,5 ± 2, ,5 % Eisen 1,04 ± 0,28 0,003 1,12 ± 0, % Zink 0,68 ± 0,15 0,005 0,73 ± 0, % Kupfer 0,037 0,009±0,007 0,049 ± 0, ,5 1-1,5 3 5 % Jod 0,028 0,003 0,031 ± 0,018 0,2 0,2 16% Strontium 0,020±0,011 0,005±0,003 0,027 ± 0,015 Barium 0,023±0,013 0, ,023 ± 0,013 Mangan 0,016 0, , ,3 0,9 % Selen 0,0064 0,0019 0,009 0,03 0, % Eidotter und Eiklar sind verschieden zusammengesetzt, die Untersuchung einer Mischprobe erscheint daher nicht sinnvoll. Im Dotter sind vor allem Phosphor, Calcium, Eisen, Zink und Jod konzentriert, im Eiklar Natrium und Schwefel. Ob der Schwefel als

5 Eiweiß oder als Sulfat vorliegt, lässt sich mit der angewendeten Untersuchungsmethode nicht beantworten. Neben den gefundenen Mengen pro Ei sind in Tabelle 2 auch die zur Tagesaufnahme empfohlenen Mengen (DACH- Werte) angegeben, mit denen auf Dauer keine Mangelerscheinungen aufkommen sollten. Man erkennt aus Tabelle 2, dass man schon mit wenigen Eiern die zur täglichen Aufnahme empfohlene Menge an Jod, Natrium und Phosphor erreicht. Bei Calcium, Kupfer und Mangan liegt der Inhalt hingegen unter 5 % der empfohlenen Menge, die anderen liegen dazwischen. Für Strontium und Barium gibt es keine Empfehlungen und nur wenige Vergleichswerte. Vermutlich wären die Werte aus verschiedenen Herkunftsgebieten unterschiedlich, wenn sich die Hühner im Freiland aufhalten und dort aus dem natürlichen Boden etwas aufpicken. Für die Möglichkeit, Strontium und Barium für die Herkunft von Freilandhühnern in Zukunft einzusetzen, spricht auch die starke Abhängigkeit des Strontiumgehalts im Eidotter vom Futtermittel, ganz im Gegensatz zu Calcium. Im Vergleich mit älteren Daten enthielten die untersuchten Eier etwas weniger Calcium (28,6 statt 35 mg) und Eisen (1,12 statt 2 mg), aber vor allem mehr Jod (31 µg statt 6 µg). Das könnte daran liegen dass mit dem hier durchgeführten Gesamtaufschluss das gesamte Jod, und nicht extrahierbares Jodid erfasst wird, oder aber an einer veränderten Fütterungspraxis. Die statistische Auswertung der Daten erbrachte nur wenige Zusammenhänge zwischen der Zusammensetzung der Futtermittel, der Dotter, und der Eiklare. Aus Faktorenanalysen geht hervor, dass die Spuren im Dotter oder im Eiklar nicht mit den Hauptelementen im Futtermittel (Calcium, Eisen, Magnesium, Natrium, Phoshor, Schwefel) zusammenhängen. Am ehesten durch das Futter beeinflussbar scheint Strontium, Calcium hingegen aber nicht. Da in Futtermitteln Calcium und Strontium stark korreliert sind, scheint der Stoffwechsel der Henne auf Calcium und Strontium unterschiedlich zu reagieren. Dieses Ergebnis kam überraschend - sonst hätten wir die Eierschalen auch untersucht! Nur die geringen Gehalte von Kupfer und Zink im Eiklar stiegen mit Magnesium im Futtermittel, oder Kupfer im Dotter mit Schwefel im Futtermittel. Bei einigen Elementen ist die Schwankung der Konzentrationen (in Trockenmasse) im Dotter bei Freilandhaltung geringer als bei Bodenhaltung. Bei Mangan und Strontium

6 ergibt sich bei Freilandeiern eine bessere Korrelation mit dem Futtermittel (Tabelle 3), obwohl die Tiere vielleicht auch etwas anderes als das eigentliche Futter aufpicken, aber sich dafür mehr bewegen. Eisen und Kupfer im Dotter zeigten keinen Trend mit dem Futtermittel, streuten bei Bodenhaltung jedoch ebenfalls stärker. Hingegen war bei Barium, Zink und Jod die Streuung im Dotter in Abhängigkeit von der jeweiligen Konzentration im Futtermittel ebenfalls groß, und die Art der Haltung egal. Der Gesamt-Selengehalt im Dotter wie auch im Eiklar gab überhaupt keine signifikante Korrelation mit anderen Elementgehalten, auch nicht mit Schwefel. Tabelle 3. Einfluss der Zusammensetzung des Futtermittels auf das Ei, als Korrelationskoeffizienten zwischen den Konzentrationen in der Trockenmasse Dotter - Futtermittel Klar - Futtermittel Dotter Eiklar Alle Proben Nur Freilandeier Mangan) 0,4501 0,697 Schwefel) 0,4544 Strontium) 0,7068 Strontium) 0,4420 0,830 Strontium) 0,4385 Kupfer) 0,6249 Andere < 0,4 Andere < 0,4 Jod) 0,6342 Natrium) 0,5404 Andere < 0,4 Zusammenfassung 42 frische und verkehrsfähige Eiproben aus Niederösterreich, Oberösterreich und der Steiermark sowie 35 zugehörige Futtermittel wurden auf ihren Gehalt an Haupt-, Nährund Spurenelementen untersucht. Mit wenigen Eiern kann die zur täglichen Aufnahme empfohlene Menge an Jod und Natrium erreicht werden. Gegenüber älteren Daten wurde der 6-fache Jodgehalt im Ei, vorwiegend im Dotter, gefunden. Kleine Eier enthalten genausoviel Barium, Kupfer und Schwefel wie große, bei allen anderen Elementen steigt die Menge pro Ei mit der Größe. Die Fütterung hatte auf den Inhalt des Eies kaum Einfluss. Bei Bodenhaltung streuten einige Elementkonzentrationen im Dotter stärker als bei Freilandhaltung. Die (anorganische) Zusammensetzung von Dotter und Eiklar war weitgehend voneinander unabhängig, nur für Strontium - Kupfer - Jod - Mangan wurde eine lockere Beziehung gefunden.