Trotz frischem Duft - Furocoumarine in Kosmetik können das Sonnenbad trüben
Die Sachverständigen des Bereichs kosmetische Mittel am CVUA Karlsruhe
Abb. 1: Körperöl mit Zitrusöl
Was sind Furocumarine?
Furocumarine sind natürliche Inhaltsstoffe einer Vielzahl von Pflanzenarten. Es handelt sich um sekundäre Pflanzenabwehrstoffe (Phytoalexine), die insbesondere als Reaktion der Pflanze auf Schädlingsbefall und andere Stressereignisse gebildet werden. Sie haben eine charakteristische Struktur, bei der ein Cumarinring mit einem Furanring verbunden ist. Es gibt über 90 verschiedene Vertreter. Je nach Stellung des Furanrings unterscheidet man lineare und angulare Furocumarine. Zu den linearen zählen 5-Methoxypsoralen (Bergapten) und 8-Methoxypsoralen (Xanthotoxin) (siehe Abbildung).
Abb. 2: Strukturformeln von 5-Methoxypsoralen und 8-Methoxypsoralen
Vorkommen von Furocumarinen in kosmetischen Mitteln
Furocumarine finden sich besonders häufig in Doldenblütlern (Apiaceae, Umbelliferae) wie Bibernelle, Engelwurz und Bärenklau, in Schmetterlingsblütlern (Fabaceae) und Rautengewächsen (Rutaceae). Nennenswerte Mengen (i. d. R. bis zu 3 %) können in kalt gepressten Zitrusölen wie z. B. Bergamottöl, Grapefruitöl, Limetten- oder Zitronenöl (Rutaceae) und den ätherischen Ölen der Engelwurz oder des Kreuzkümmels vorkommen. In vielen kosmetischen Mitteln sind diese ätherischen Öle als aktive Inhaltsstoffe oder für einen frischen Duft enthalten. Furocumarine sind größer und weniger flüchtig als die meisten Inhaltsstoffe ätherischer Öle, daher sind die Gehalte in wasserdampfdestillierten Extrakten meist geringer als in kalt gepressten Ölen. Für kosmetische Mittel werden zwischenzeitlich auch ätherische Öle eingesetzt, denen gezielt Furocumarine entzogen wurden. Insbesondere Bergamottöl, das durchschnittlich 0,1 bis 0,3 % des Furocumarins Bergapten enthält, wird als furocumarinfreies Öl mit einem Gehalt an Bergapten von 0–0,0009 % verwendet [4].
Im Lebensmittelbereich sind neben Zitrusfrüchten, die Furocumarine primär in der Schale enthalten, Wurzelgemüse wie Sellerie, Pastinake, Petersilie oder Möhre je nach Lagerung reich an Furocumarinen. In Deutschland wird die durchschnittliche tägliche Aufnahmemenge über die Nahrung auf 0,56 mg pro Person geschätzt [2,3].
Gesundheitliche Relevanz von Furocumarinen
Fototoxizität
Furocumarine umfassen eine große Gruppe verschiedener Inhaltsstoffe der oben beschriebenen Grundstrukturen, die sich in ihrer gesundheitlichen Relevanz unterscheiden. Zahlreiche Furocumarine wirken fototoxisch, d. h. schädlich bei Lichteinwirkung. Dies äußert sich in einer generell erhöhten Empfindlichkeit der Haut gegenüber Sonnenlicht, die unter Sonneneinwirkung zu Sonnenbrand, Hautreizungen und Hautschwellungen führen kann. Dabei zeigen lineare Furocumarine eine höhere Fototoxizität als angulare. Je höher die Furocumaringehalte und je länger die UV-A-Einstrahlung sind, umso heftiger fällt die Bildung von entzündlichen Rötungen (Erythemen) und Schwellungen durch Flüssigkeitseinlagerungen (Ödemen) aus. Dabei summiert sich die Wirkung der Einzelsubstanzen auf. Als reaktivste Verbindungen werden Psoralen, 5- und 8-Methoxypsoralen sowie Oxypeucedanin beschrieben; einzelne Substanzen wie Bergamottin, Bergaptol, Isobergapten und Isopimpinellin sind nur schwach fototoxisch [2,4].
Infokasten
Fototoxische ätherische Öle der botanischen Familien Rutaceae und Apiaceae [4]
| Fototoxisch | Wahrscheinlich Fototoxisch |
|---|---|
| Bergamottöl (Bergamot oil) | Clementineöl (Clementine oil) |
| Feigenblätter absolute (Fig leaf absolute) |
Combavafruchtöl (Combava fruit oil) |
| Grapefruitöl (Grapefruit oil) | Skimmiaöl (Skimmia oil) |
|
Zitronenöl gepresst (Lemon oil expressed) |
Engelwurz absolute oder CO2-Extrakt (Angelica root absolute or CO2 extract) |
| Limettenöl gepresst (Lime oil expressed) |
Sellerieblattöl (Celery leaf oil) |
| Mandarinenblattöl (Mandarin leaf oil) | Selleriesamen absolute (Celery seed absolute) |
|
Orangenöl bitter, gepresst (Orange oil bitter expressed) |
Kreuzkümmelsamen absolute oder CO2-Extrakt (Cumin seed absolute or CO2 extract) |
| Weinrautenöl (Rue oil) | Maggikrautblattöl (Lovage leaf oil) |
| Engelwurzöl (Angelica root oil) | |
| Kreuzkümmelöl (Cumin oil) |
Fotokanzerogenität und -genotoxizität
Beim Menschen können einzelnen Furocumarinen in Verbindung mit UV-A Einstrahlung auch zu Hautkrebs führen. Entsprechende Daten stammen aus Studien zur PUVA-Therapie, die in der Dermatologie zur Behandlung der Weißfleckenkrankheit (Vitiligo), Schuppenflechte (Psoriasis), Neurodermitis und anderen schweren Hauterkrankungen eingesetzt wird [5,6]. Die auftretenden Erbgut-Schäden können durch körpereigene Reparaturmechanismen wieder beseitigt werden. Findet diese Reparatur nicht statt, können Haut-Karzinome entstehen. Obwohl der Schädigungsmechanismus ähnlich zur Fototoxizität ist, lässt sich aus der Fototoxizität (Erythem- und Ödembildung) der Furocumarine nicht zuverlässig auf die Fotokanzerogenität (Entstehung von Krebs) schließen. Psoralen sowie 5- und 8-Methoxypsoralen sind durch den Einsatz in der PUVA-Therapie gut untersucht und gelten als fotokanzerogen und fotogenotoxisch. Angelicin und Citropten gelten gleichfalls als fotokanzerogen und fotogenotoxisch; Bergaptol, Bergamottin und Isopimpinellin sind nicht fotogenotoxisch [4]. Zu weiteren Furocumarinen liegen nur begrenzt Daten vor. Risikofaktoren sind neben dem Gehalt der Furocumarine die Intensität, Häufigkeit und Dauer der UV-A-Strahlung sowie der individuelle Hauttyp.
Rechtliche Regelungen
Die EU-Kosmetikverordnung (Verordnung (EG) Nr. 1223/2009) verbietet die Verwendung von Furocumarinen in kosmetischen Mitteln. Ausgenommen von diesem Verbot sind natürliche ätherische Öle mit natürlichen Gehalten der enthaltenen Furocumarine (siehe Infokasten). Für Sonnenschutz- und Bräunungsmittel gilt ein Summengrenzwert von 1 mg/kg.
Die Haut der Verbraucher ist aber auch nach Anwendung anderer kosmetischer Mittel wie z. B. Körperöle oder Gesichtscreme dem Sonnenlicht ausgesetzt. Daher kommt der wissenschaftliche Ausschuss für Konsumprodukte der europäischen Kommission (Scientific Committee on Consumer Products, SCCP – heute SCCS) in seiner Stellungnahme aus dem Jahr 2005 zu dem Schluss, dass kosmetische Mittel mit einem Furocumaringehalt über 1 mg/kg für die Gesundheit der Verbraucher bedenklich sind, wenn die Haut nach der Anwendung dem Sonnenlicht ausgesetzt ist [1]. Der Verband „International Fragrance Association“ (IFRA) berücksichtigt dies in Standards, die als Empfehlung zur Anwendung ätherischer Öle veröffentlicht sind, aktuell nicht umfassend [7].
Infokasten
Sicherheitsbericht für kosmetische Mittel
Die EU-Kosmetikverordnung (VO (EG) Nr. 1223/2009) überträgt die Verantwortung für die Sicherheit kosmetischer Mittel auf eine „Verantwortliche Person“. Dies ist eine Person mit Sitz innerhalb der EU, deren Adresse immer auf dem kosmetischen Mittel angegeben sein muss. Es kann sich hierbei um den Hersteller, Importeur, Händler oder eine juristische Person handeln.
Die verantwortliche Person ist verpflichtet, die Sicherheit des kosmetischen Mittels zu bewerten und hierüber einen Sicherheitsbericht zu erstellen. In einem solchen Sicherheitsbericht werden unter anderem alle gesundheitlich relevanten Inhaltsstoffe oder Verunreinigungen im Zusammenhang mit dem Gehalt im Produkt, der Anwendungsmenge und Anwendungshäufigkeit bewertet. Es dürfen nur kosmetische Mittel in Verkehr gebracht werden, deren Sicherheit belegt ist.
Es ist Aufgabe der für das kosmetische Mittel verantwortlichen Person, im Sicherheitsbericht zu belegen, dass das kosmetische Mittel bei der vorhersehbaren Anwendung sicher ist. Insbesondere ist hierbei wissenschaftlich begründet und nachvollziehbar darzulegen, dass, sofern Furocumarine in dem Produkt enthalten sind, diese bei Sonneneinstrahlung unbedenklich sind.
Unsere Untersuchungen
In den Jahren 2019 und 2020 hat das CVUA Karlsruhe 26 kosmetische Mittel – davon 14 Körperöle und 12 Hautpflegeprodukte – mittels Flüssigchromatographie-Tandemmassenspektrometrie auf Furocumarine untersucht. Die hierfür eigens entwickelte Methode umfasst zehn Furocumarine, die in den ätherischen Ölen als wesentliche Vertreter beschrieben werden und z. T. auch von der IFRA als Markersubstanzen vorgeschlagen werden. Für die Untersuchungen wurden gezielt Produkte ausgewählt, die einen deutlichen „Zitrusduft“ aufwiesen bzw. bei denen als fototoxisch bekannte ätherische Öle (siehe Infokasten) in der Bestandteileliste aufgeführt waren. Ein weiterer Schwerpunkt lag auf in Baden-Württemberg ansässigen Herstellern.
Abb.3: Graphische Darstellung der Probenergebnisse
Insbesondere die untersuchten Körperöle wiesen hohe Gehalte an Furocumarinen auf. Insgesamt konnten in 12 Körperölen und Körperpflegeprodukten Furocumarine mit einem Summengehalt von 2 bis 152 mg/kg nachgewiesen werden. Klammert man die kaum fototoxischen Furocumarine Bergamottin, Bergaptol und Isopimpinellin aus, so enthielten 9 dieser Produkte in Summe 1,6–40 mg/kg der analysierten Furocumarine, v. a. Bergapten, Oxypeucedanin, Oxypeucedaninhydrat, Epoxybergamottin, Byakangelicin und Byakangelicol. Bei sieben Produkten, deren Furocumaringehalt statistisch gesichert über 1 mg/kg lag, wurden die Sicherheitsberichte eingesehen und bewertet. In der Folge nahm ein Hersteller ein Körperöl freiwillig vom Markt, ein Hersteller passte aufgrund unserer Bewertung die Rezeptur an. Anhand von Verträglichkeitsstudien eines kosmetischen Mittels konnte die verantwortliche Person dessen Sicherheit trotz vergleichsweise hoher Furocumaringehalte belegen. Bei den übrigen kosmetischen Mitteln bezog sich die Sicherheitsbewertung auf die Vorgaben der IFRA zur Anwendung der ätherischen Öle in den veröffentlichten Standards [7]; ob diese für die Produkte anwendbar sind, ist aus unserer Sicht im Einzelfall vom Sicherheitsbewerter zu prüfen. Ein Warnhinweis kann hier zur sicheren Anwendung beitragen.
Grenzen der Sicherheitsbewertung
Abb.4: Faktoren der Sicherheitsbewertung
Die Graphik in Abb. 4 fasst die unterschiedlichen Faktoren zusammen, die bei der Bewertung der Sicherheit von Furocumarinen in kosmetischen Mitteln ergänzend zu berücksichtigen sind. Da diese sehr stark variieren können, erfordert das konkrete Produkt – solange es keine weitergehenden rechtlichen Vorgaben gibt – jeweils eine Einzelfallbewertung. Dies ist insbesondere für kleine Hersteller häufig nur schwer leistbar. Sofern ein sicherer Beleg nicht geführt werden kann, empfehlen wir den Herstellern, auf dem Produkt vor einem Sonnenbad nach Anwendung zu warnen. Weiterhin setzen wir uns dafür ein, auf Basis unserer Untersuchungen die Diskussion zur toxikologische Bewertung der Furocumarine in kosmetischen Mitteln bundesweit erneut aufzunehmen.
Fazit
Körperöle mit Zitrusduft können Extrakte mit nennenswerten Furocumaringehalten enthalten. Diese Extrakte sind in der Inhaltsstoffliste gekennzeichnet oder verbergen sich hinter der Bezeichnung „Parfum“. Wir empfehlen, sich nach Anwendung solcher Körperöle nicht unmittelbar der Sonne auszusetzen. Die von uns untersuchten Hautpflegeprodukte (Hautcremes, Handcremes, Haut- und Körperlotionen) waren weitgehend unauffällig. Sollten dennoch nach Sonnenexposition an den betroffenen Hautarealen Rötungen auftreten, können Furocumarine der Auslöser sein.
Literatur
[1]: Scientific committee on consumer products (SCCP), SCCP/0942/05, Opinion on Furocoumarins in cosmetic products, 13.12.2006
[2] DFG-Senatskommission zur Beurteilung der gesundheitlichen Unbedenklichkeit von Lebensmitteln (SKLM); Toxikologische Beurteilung von Furocumarinen in Lebensmitteln, Stellungnahme vom 23./24.9.2004,
[3] SKLM, Aktualisierung der toxikologischen Beurteilung von Furocumarinen in Lebensmitteln, Stellungnahme vom 25.01.2010
[4] Robert Tisserand, Rodney Young: Essential Oil Safety; Churchill Livingstone Elsevier Verlag, 2. Ausgabe, 2014
[5] Stern RS, Liebman EJ, Vakeva L (1998) Oral psoralen and ultraviolet-A light (PUVA) treatment of psoriasis and persistent risk of nonmelanoma skin cancer. PUVA follow-up study. J Natl Cancer Inst 90, 1278-1284.
[6] Stern RS et al. (2001) The risk of melanoma in association with long-term exposure to PUVA. J Am Acad Dermatol 44, 755-761.
[7] IFRA Standard “Citrus oils and other furocoumarins containing essential oils”, 20.01.2020, https://ifrafragrance.org/safe-use/library, letzter Download 06.04.2021
Bildnachweis: Alle CVUA Karlsruhe