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Toxikologie

Wunderwaffe Bor?

Eine Nutzen-Risiko-Bewertung von Bor in Nahrungsergänzungsmitteln

Immer mehr Menschen greifen zu Nahrungsergänzungsmitteln, um eine gesunde und ausgewogene Ernährung sicherzustellen. Solche vermeintlich gesundheitsfördernden Zubereitungen enthalten mittlerweile auch Ultraspurenelemente wie Bor. Das Halbmetall soll neben dem positiven Einfluss auf den Knochenstoffwechsel auch vor Prostatakrebs schützen und antiinflammatorisch wirken. Aber sind diese Versprechen auch begründet, und ist Bor überhaupt essenziell für den menschlichen Organismus? Und warum wurden einige Bor-Verbindungen im Jahr 2010 auf die Kandidatenliste für besonders besorgniserregende Substanzen gesetzt? | Von Denise Häschke und Ralf Stahlmann

Aufnahme von Bor – meist mit der Nahrung

Das Halbmetall Bor kommt in Form von sauerstoffhaltigen Verbindungen wie Borax (Natriumborat), Kernit oder Borsäure vor. Anorganische Bor-Verbindungen sind weit verbreitet und sowohl in Gesteinen, Böden, Meer- sowie Süßwasser als auch in der Flora zu finden. Nicht nur in der Natur, auch im täglichen Leben ist Bor allgegenwärtig. Anorganische Bor-Verbindungen werden dank ihrer pH-puffernden, konservierenden, flammenhemmenden und antiseptischen Eigenschaften sowohl in Lebensmittelverpackungen und Bedarfsgegenständen eingesetzt als auch in medizinischen und pharmazeutischen Bereichen angewendet. Auch in Waschmitteln, Klebstoffen, Farben und Insektiziden sind Bor-Verbindungen zu finden.

Wir nehmen Bor täglich aus verschiedenen Quellen auf, zum größten Teil jedoch über die Nahrung. Die Aufnahmemenge kann dabei stark variieren. Wie eine britische Studie feststellte, gelangen durchschnittlich 1,5 mg Bor am Tag über die Nahrung in unseren Körper, in einer Studie aus den USA waren es mit 0,87 bis 1,35 mg etwas geringere Mengen [1]. Besonders pflanzliche Erzeugnisse sind reich an Bor – wie Trockenobst, Gemüse, Nüsse, Wein und Bier (s. Tabelle 1). Dagegen haben Fleisch, Fisch und Milchprodukte einen eher geringen Bor-Gehalt. Jedoch können auch borarme Nahrungsmittel durch größere Verzehrsmengen eine Haupteinnahmequelle darstellen. Dazu zählen beispielsweise Kaffee, Kartoffeln und frisches Obst. Auch das Trinkwasser trägt zur täglichen Bor-Aufnahme bei. Etwa 0,1 bis 0,3 mg Bor sind in einem Liter Leitungswasser enthalten, Mineral­wässer weisen im Durchschnitt 0,75 mg pro Liter auf. Als Maximalwert werden für diese sogar 4,35 mg Bor pro Liter angegeben. Weitere potenzielle Expositionsquellen können neben dem Arbeitsplatz auch Kosmetika, Arzneimittel und Spielzeuge sein [1].

Tab. 1: Bor-Gehalt in Nahrungsmitteln [12]
Nahrungsmittel
durchschnittlicher Bor-Gehalt
[mg/kg Frischgewicht]
Brot
0,5
andere Getreideprodukte
0,9
rohes Fleisch
< 0,4
Innereien
< 0,4
Fleischprodukte
0,4
Geflügel
< 0,4
Fisch
0,5
Öle & Fette
0,4
Eier
< 0,4
Konfitüre
0,8
grünes Gemüse
2,0
Kartoffeln
1,4
anderes Gemüse
1,4
Gemüse in Dosen
1,2
frisches Obst
3,4
Fruchtzubereitungen
2,4
Getränke
0,4
Milch
< 0,4
Milchprodukte
0,4
Nüsse
14,0

Physiologische Bedeutung von Bor

Für Pflanzen ist Bor ein essenzielles Element. Es nimmt Einfluss auf das Wurzelwachstum, fördert die Nährstoffaufnahme sowie das Pollenschlauchwachstum und unterstützt somit auch die generative Entwicklung der Pflanze. Beim Menschen ist die physiologische Bedeutung weit weniger eindeutig. Zwar zählt Bor nach der Definition der Gesellschaft für Ernährung und Ernährungsforschung zu den Ultraspurenelementen (Bedarf < 1 mg) [2], jedoch ist unklar, inwieweit Bor essenziell für den menschlichen Organismus ist. Eine Mangelerscheinung wurde nur im Tierexperiment unter extremen Bedingungen nachgewiesen.

Bis heute konnte nicht eindeutig bewiesen werden, welche spezifischen biochemischen Funktionen Bor in höher entwickelten Organismen einnimmt. In einigen Publikationen wird darauf hingewiesen, dass Bor eine bioaktive Nahrungskomponente sei, die einen positiven Einfluss auf die menschliche Gesundheit haben soll. Insbesondere soll Bor die Gehirnaktivität steigern, den Knochenstoffwechsel positiv anregen, arthrotische Beschwerden lindern und sogar vor Prostatakarzinomen schützen [3, 4]. Diese Annahmen basieren allerdings meist auf In-vitro-Versuchen sowie Tierexperimenten an Fröschen und Fischen. Da in vitro meist unrealistisch hohe Konzentrationen eingesetzt wurden und Untersuchungen an Tierarten, die nicht zu den Säugetieren zählen, kaum Relevanz für den Menschen haben, lassen sich aus den Ergebnissen keine wesentlichen Schlussfolgerungen ziehen. Auch die bisher publizierten Untersuchungen beim Menschen geben leider keine klaren Hinweise. Dies soll am Beispiel der angeblich protektiven Wirkung von Bor bei Prostatakarzinomen dargestellt werden. Zwei Studien werden genauer betrachtet, die zu unterschiedlichen Ergebnissen führten.

Bor und Prostatakarzinom

Zahlreiche Ernährungsfaktoren sind hinsichtlich ihrer Wirkung auf die Entstehung eines Prostatakarzinoms untersucht worden. In epidemiologischen Studien wurde z. B. eine Assoziation zwischen einer erhöhten Kalorienzufuhr, insbesondere in Form von gesättigten Fetten, beschrieben. Andererseits wird Selen, Lycopen sowie den Vitaminen A oder E eine protektive Wirkung nachgesagt. Eindeutige Nachweise dieser Zusammenhänge gibt es nicht. Es ist nicht überraschend, dass auch die Aufnahme von Bor mit der Nahrung in diesem Kontext untersucht wurde. Vor etwa zehn Jahren nahmen gut 9000 Männer an einer Studie teil, in der dieser Frage nachgegangen wurde. Darunter befanden sich 95 Männer mit Prostatakarzinom, von denen insgesamt 76 hinsichtlich des Bor-Gehaltes ihrer Nahrung ausgewertet werden konnten. Dies geschah durch ein Interview. Aus den Angaben zur Ernährung wurde die Bor-Aufnahme dann abgeschätzt. Das Ergebnis war beeindruckend: eine hohe Bor-Aufnahme scheint vor Prostatakarzinom zu schützen. Allerdings mahnen die Autoren zu einer vorsichtigen Interpretation der Daten („… should be interpreted with caution …“), da die Zahl der Patienten sehr klein war und die Studie andere methodische Schwachstellen aufweist [5].

So überrascht es nicht, dass einige Jahre später in einer ähnlich angelegten epidemiologischen Studie mit einer höheren Zahl von Teilnehmern keine entsprechende Assoziation gefunden werden konnte. Hier waren insgesamt etwa 800 Männer identifiziert worden, bei denen im Laufe des Studien­zeitraums von zwei bis drei Jahren ein Prostata­karzinom diagnostiziert worden war. In der Kontrollgruppe gehörten 25% der Männer zu der Gruppe mit hoher Bor-Aufnahme von mehr als 1,8 mg pro Tag, unter den Karzinompatienten gehörten 25,8% in diese Gruppe [6].

Die beiden Untersuchungen beleuchten die Probleme und Fehler, die sich bei einer oberflächlichen Interpretation von Daten aus epidemiologischen Studien ergeben können. Bevor weitreichende Schlussfolgerungen daraus gezogen werden, sollten die Ergebnisse überprüft werden. Leider gibt es keine Daten aus prospektiven, placebokontrollierten Studien, aus denen sich am ehesten eine eindeutige Empfehlung ableiten ließe.

Ganz ähnlich ist die Situation bei anderen Indikationen, die seit Jahrzehnten im Zusammenhang mit einer Bor-Supplementierung genannt werden. Placebokontrollierte Studien unter Einschluss einer ausreichend großen Zahl von Patienten, die einen Nutzen von Bor-Verbindungen belegen, sind bisher nicht verfügbar.

Vor dem Hintergrund des nicht belegten Nutzens muss ein besonders kritischer Blick auf die möglichen Risiken geworfen werden.

Auswirkungen von Bor auf die Reproduktion

In zahlreichen Tierversuchen zeigten Bor bzw. Bor-Verbindungen verschiedene schädliche Wirkungen auf die Reproduktion. In einer Multigenerationsstudie wiesen männliche Ratten unter der Behandlung mit anorganischen Bor-Verbindungen ab 26 mg Bor/kg Körpergewicht eine verminderte Spermienfreisetzung auf. Etwas höhere Dosierungen verursachten testikuläre Atrophien und Sterilität. Ähnliche Wirkungen auf die männliche und weibliche Fertilität wurden auch bei Mäusen beobachtet. Gezielte Analysen zeigten, dass Bor zu endokrinen Störungen bei diesen Säugetieren führt [1].

Auch auf die Embryonalentwicklung hat Bor einen Einfluss, wie eine Studie bereits vor mehr als 25 Jahren zeigen konnte. Die Behandlung trächtiger Ratten mit 13,3 mg Bor/kg Körpergewicht und mehr führte zu einem erhöhten Auftreten von Rippenverkürzungen und vermindertem Gewicht der Feten. Ähnliche Befunde wurden auch bei Mäusen festgestellt, beim Kaninchen traten zudem kardiovaskuläre Fehlbildungen auf [1].

Daten von männlichen Beschäftigten des Borax-Abbaus aus den USA sowie aus China und der Türkei zeigten keine deutliche Beeinträchtigung der männlichen Fertilität durch Bor-Expositionen bis zu 1,8 mg Bor/kg Körpergewicht. Ein deutliches Risiko für eine reduzierte Fertilität durch Bor-Verbindungen scheint für den Menschen also auch bei höheren Expositionen nicht zu bestehen. Allerdings ist die Aussagekraft dieser Studien eingeschränkt, da statistische Analysen oder detaillierte Spermienuntersuchungen fehlen oder andere Probleme hinsichtlich des Studiendesigns bestehen. Daten über schwangere Frauen mit einer Bor-Exposition am Arbeitsplatz liegen nicht vor [1, 7].

Die Dosierungen, mit denen in Tierexperimenten reproduktionstoxische Wirkungen ausgelöst werden können, liegen deutlich über den Mengen, die mit der Nahrung oder durch Nahrungsergänzungsmittel aufgenommen werden. So scheint auf den ersten Blick ein genügend großer Sicherheitsabstand zu bestehen. Allerdings wird Borsäure bei Ratten offenbar rascher eliminiert als beim Menschen [9], was bei einer Betrachtung der Sicherheitsabstände berücksichtigt werden muss. Darüber hinaus gibt es keine Daten zu möglichen Unterschieden in der Empfindlichkeit der embryonalen Gewebe vom Menschen und verschiedenen Säuge­tierspezies. Vergleicht man die reproduktionstoxischen Dosierungen der Bor-Verbindungen mit denen anderer Stoffe, die allgemein als bedenklich angesehen werden, so wird deutlich, dass Borsäure und Borax durchaus als relativ potente reproduktionstoxische Stoffe angesehen werden müssen. Diese Einschätzung wird auch in den Bewertungen verschiedener Behörden und Gremien deutlich.

Einschätzung der Experten-Gremien

Nach Meinung der Europäischen Lebensmittelbehörde (EFSA) ist ein spezifisch definierter physiologischer Bedarf von Bor nicht bewiesen. Zudem gibt es keine ausreichenden Belege hinsichtlich der positiven Effekte auf den Knochenstoffwechsel, die Gelenk-, Schilddrüsen- und kognitiven Funktionen. Die EFSA empfiehlt, als Erwachsener nicht mehr als 10 mg Bor aus allen Quellen pro Tag zu sich zu nehmen. Denn diese tägliche maximale Aufnahmemenge, auch als tolerable upper intake (UL) bezeichnet, führt bei andauernder Zufuhr nicht zu gesundheitlichen Risiken. Für Kinder und Jugendliche gelten weit niedrigere Richtwerte (s. Tabelle 2) [10].

Tab. 2: Empfohlene maximale Aufnahme von Bor [10]
Alter
tägliche maximale Aufnahmemenge
[mg Bor/Tag]
1 bis 3 Jahre
3
4 bis 6 Jahre
4
7 bis 10 Jahre
5
11 bis 14 Jahre
7
15 bis 17 Jahre
9
Erwachsener
gilt auch für Schwangere und Stillende
10

In einer gesundheitlichen Bewertung von Borsäure und Borax des Bundesinstituts für Risikobewertung (BfR) von 2005 wurde anhand von verschiedenen Szenarien abgeschätzt, wieviel Bor der Verbraucher mit der Nahrung und anderen Quellen aufnimmt und inwieweit Nahrungsergänzungsmittel zu empfehlen sind (s. Tabelle 4). Dabei wurde festgestellt, dass eine Zufuhr von 1 mg Bor am Tag über Nahrungsergänzungsmittel nicht zu einer Überschreitung der maximalen Aufnahmemenge führen würde. Sollte höher supplementiert werden, können Gesundheitsrisiken jedoch nicht ausgeschlossen werden. Angesichts der Unsicherheiten in der Datenlage empfiehlt das BfR, auf Nahrungsergänzungsmittel mit Borsäure oder Borax zu verzichten. Denn je nach individuellem Verhalten können bestimmte Verbrauchergruppen mit hoher Aufnahme entstehen, die besonders stark gegenüber Bor-Verbindungen exponiert sind. Das BfR zeigte, dass z. B. Vegetarier und Menschen, die sehr marken- und produkttreu sind bzw. borhaltige Medikamente regelmäßig nehmen, vermehrt gegenüber Bor exponiert sein können. Eine vegetarische Ernährung, basierend auf borreichen Nahrungsmitteln, kann zu einer täglichen Aufnahme von 10 mg Bor beitragen. Des Weiteren können Menschen, die beispielsweise viel Mineralwasser einer bestimmten Marke trinken, ebenfalls stark gegenüber Bor exponiert werden (s. Tabelle 3). Geht man dabei vom Mineralwasser mit dem höchsten Borgehalt von gut 4 mg Bor pro Liter sowie einem täglichen Verzehr von ein bis zwei Litern aus, sind Aufnahmen von mehr als 10 mg Bor durchaus möglich [1].

Tab. 3: Bor-Gehalt von ausgewählten Mineralwässern [13]
Wasser
Typ
Herkunftsland
durchschnittlicher Bor-Gehalt [mg/l]
Apollinaris
still
Deutschland
1,43
Aqui
mit Kohlensäure versetzt
Schweiz
0,53
Badoit
natürliche Kohlensäure
Frankreich
0,10
Black Forest
natürliche Kohlensäure
Deutschland
0,25
Contrex
still
Frankreich
0,16
Evian
still
Frankreich
u. NG
Germaniabrunnen
natürliche Kohlensäure
Deutschland
1,50
Gerolsteiner Sprudel
natürliche Kohlensäure
Deutschland
0,12
Hessen Quelle
natürliche Kohlensäure
Deutschland
1,33
Highland Spring
still
Großbritannien
u. NG
Lanjaron
natürliche Kohlensäure
Spanien
0,02
San Benedetto
natürliche Kohlensäure
Italien
u. NG
San Pellegrino
mit Kohlensäure versetzt
Italien
0,17
a Sante
mit Kohlensäure versetzt
USA
4,35
Staatl. Fachingen
still
Deutschland
0,38
Vichy Celestins
natürliche Kohlensäure
Frankreich
1,34
Vichy St. Yorre Royal
natürliche Kohlensäure
Frankreich
2,05
Vittel
still
Frankreich
0,04

u. NG: unter der Nachweisgrenze von 0,005 mg/l

Die Europäische Chemikalienbehörde (ECHA) ging noch einen Schritt weiter: Aufgrund der Ergebnisse aus den reproduktionstoxikologischen Studien wurden Borsäure und Borate von der ECHA als wahrscheinlich reproduktions­toxisch beim Menschen eingestuft [7, 8]. Zudem nahm die ECHA im Jahr 2010 Borsäure und Borate in die Kandidatenliste für besonders besorgniserregende Substanzen (SVHC, substances of very high concern) auf [11].

Tab. 4: Borhaltige Nahrungsergänzungsmittel
Produkt
Bor-Verbindung
Bor-Gehalt der empfohlenen Tagesdosis [mg]
Warnke® Bor
Natriumtetraborat
3
bor-Loges® ­Tabletten
Dinatrium­tetraborat
3
Fairvital® Bor
Natriumtetraborat
3
effective nature® Bor
Dinatriumtetraborat-Decahydrat
3
EnergyVital® Bor & Co.
Borsäure
3
IhleVital® Silizeen beauty
Borsäure
0,57
Cal-Mag-Bor-­Actif®
Natriumborat
3
SpectroVeg ­Multi-Vita-Min® Tabletten
Tetraborat
0,3
Multi Softgels® Kapseln
Bor-Glycinat
1
Bio Nutrition® Mineral Komplex
Borsäure
1 bis 2

Fazit

Da die physiologische Bedeutung von Bor bisher nicht belegt ist und es täglich über die Nahrung in ausreichendem Maße aufgenommen wird, ist eine Supplementierung von Bor über Nahrungsergänzungsmittel offensichtlich unnötig und kann wissenschaftlich nicht begründet werden. Ein Nutzen ist nicht nachgewiesen. Die Verwendung von Bor-Verbindungen zur Prävention oder Therapie von Erkrankungen wie Arthrose oder Prostatakarzinom ist wissenschaftlich nicht belegt. Andererseits können potenzielle Risiken nicht ignoriert werden. Schwangeren Frauen ist unter Berücksichtigung des teratogenen Potenzials von Borsäure und Borax von einer Supplementation dringend abzuraten. Da der Em­bryo bereits in den ersten Wochen der pränatalen Entwicklung empfindlich gegenüber teratogenen Substanzen reagiert und eine Schwangerschaft häufig erst nach einigen Wochen diagnostiziert wird, gilt dieser Rat für alle Frauen im gebärfähigen Alter. |

Literatur

 [1] Zusatz von Borsäure oder Borax in Nahrungsergänzungsmitteln. Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR), Gesundheitliche Bewertung Nr. 005/2006

 [2] Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr. Deutsche Gesellschaft für Ernährung, 2000, 1. Auflage, Umschau/Braus Verlag

 [3] Nielsen FH. Update on human health effects of boron. J Trace Elem Med Biol 2014;28(4):383-387

 [4] Pizzorno L. Nothing Boring About Boron. Integr Med (Encinitas) 2015;14(4):35-48

 [5] Cui Y, Winton MI, Zhang ZF, Rainey C, Marshall J et al. Dietary boron intake and prostate cancer risk. Oncol Rep 2004;11(4):887-892

 [6] Gonzalez A, Peters U, Lampe JW, White E. Boron intake and prostate cancer risk. Cancer Causes Control 2007;18(10):1131-1140

 [7] Opinion proposing harmonized classification and labelling at EU level of Boric Acid. European Chemical Agency (ECHA), Committee for Risk Assessment (RAC), 2014

 [8] Opinion proposing harmonized classification and labelling at EU level of Disodium octaborate tetrahydrate. European Chemical Agency (ECHA), Committee for Risk Assessment (RAC), 2014

 [9] Begründung für Arbeitsplatzgrenzwert: Borsäure und Natriumborate. Ausschuss für Gefahrstoffe, Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) 2007

[10] Scientific Opinion on the re-evaluation of boric acid (E 284) and sodium tetraborate (borax) (E 285) as food additives. European Food Safety Authority (EFSA) Journal 2013;11(10):3407-3469

[11] Candidate List of substances of very high concern for Authorisation. European Chemical Agency (ECHA) 2016, https://echa.europa.eu/candidate-list-table

[12] Expert Group on Vitamins and Minerals (EGVM) 2002, Revised Review of Boron. EVM/99/23/P.REVISEDAU2002

[13] Allen HE, Halley-Henderson MA, Hass CN. Chemical composition of bottled mineral water. Arch Environ Health 1989;44(2):102-116

Autoren

Denise Häschke, M. Sc. Toxikologie

Mitarbeiterin des Masterstudiengangs Toxikologie


Prof. Dr. Ralf Stahlmann

Leiter des Masterstudiengangs Toxikologie


Institut für Klinische Pharmakologie und Toxikologie
Charité - Universitätsmedizin Berlin 
Luisenstr. 7, 10117 Berlin

autor@deutsche-apotheker-zeitung.de

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