Kontamination von Lebensmitteln durch Schimmelpilzgifte (Mykotoxine)

Dr. Margit Kettl-Grömminger

 

Mykotoxine sind natürliche, sekundäre Stoffwechselprodukte verschiedener, überall vorkommender Schimmelpilze, die gegenüber Mensch, Tier und Pflanze bereits in sehr niedrigen Konzentrationen stark toxische Eigenschaften besitzen können. Sie werden nur gebildet unter bestimmten

  • Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen
  • bei reichlichem Nährstoffangebot oder
  • in bestimmten Entwicklungsphasen der Schimmelpilze.

 

Schmuckelement.Die Kontamination von Lebens- und Futtermitteln durch Mykotoxine ist ein weltweites Problem.

Entwicklungsgeschichtlich betrachtet sind Schimmelpilze und damit auch ihre Toxine uralt. Es gab sie schon weit vor den ersten Wirbeltieren und sind keine neuenVerbindungen unserer Zeit. Neu ist lediglich, dass wir heute die Möglichkeit besitzen, niedrige Gehalte dieser komplizierten Verbindungen analytisch nachweisen und quantitativ bestimmen zu können. Weshalb Schimmelpilze Mykotoxine bilden, ist noch nicht genau bekannt. Diskutiert werden Schutzwirkungen gegenüber Fressfeinden und Nahrungskonkurrenten.

Giftstoffe, die in höheren Pilzen wie Fliegenpilz, Knollenblätterpilz oder Satansröhrling enthalten sind, werden nicht zu den Mykotoxinen gerechnet.

 

Lebensmittel sind auf Grund ihrer stofflichen Zusammensetzung häufig optimale Nährböden für Schimmelpilze aller Art. Generell gilt: Je nährstoffreicher und feuchter ein Lebensmittel ist, desto leichter wird es von Schimmelpilzen befallen. Von der Vielzahl der bekannten Schimmelpilzarten werden meist sogar mehrere dieser Gifte produziert. Bisher konnten weit mehr als 300 Toxine identifiziert werden. Die meisten Mykotoxine sind hitzestabil und widerstandsfähig gegenüber den Prozessen, die bei der Produktion oder Verarbeitung von pflanzlichen Lebensmitteln angewandt werden. Sie werden dabei in der Regel nicht zerstört.

Mykotoxine können je nach Toxinart und -konzentrationakut oder chronisch toxisch sein. Symptome der akuten Vergiftung, die bei Tieren beobachtet wurden, sind z.B. Leber- und Nierenschädigungen, Schädigung des zentralen Nervensystems, Haut- und Schleimhautschäden, Beeinträchtigung des Immunsystems oder hormonähnliche Effekte. Nicht akut toxische Toxinmengen können krebserzeugend sein, Erbschäden bewirken oder zu Missbildungen beim Embryo führen.

Schimmelpilzkulturen, die zur Herstellung bestimmter Lebensmittel, z.B. für Schimmelpilzkäse, verwendet werden, wachsen unter kontrollierten Bedingungen. Sie sind keine Toxinbildner und daher gesundheitlich unbedenklich.

 

Ursachen für erhöhte Mykotoxin-Gehalte in Lebensmitteln und Gegenmaßnahmen

Es werden drei Hauptwege unterschieden, über die Mykotoxine in Nahrungs- und Futtermittel gelangen können:

  • Primärkontamination
    Unter Bedingungen, die einen Befall der Feldfrüchte durch Schimmelpilze begünstigen (Witterung, unzureichende Bodenbearbeitung, Verletzung der Pflanzen durch Vogelfraß oder Insektenbefall, fehlende Fruchtfolge), können Lebensmittelrohstoffe wie Getreide, Obst, Gewürze vor oder nach der Ernte von Schimmelpilzen befallen werden. Bei der weiteren Verarbeitung wird das Pilzmycel stark zerkleinert und im gesamten Lebensmittel verteilt. Eine Schimmelpilzkontamination und die damit verbundene Toxinbildung ist äußerlich meist nicht erkennbar. Der Befall der grünen Pflanzen auf dem Feld wird durch sog. Feldpilze (Fusarien) verursacht und führt zu Pflanzenkrankheiten und Ernteverlusten. Andere Schimmelpilze befallen Nahrungs- und Futtermittel erst nach der Ernte bei ungünstiger Lagerung (sog. Lagerpilze). Zur Vermeidung von Pilzwachstum und möglicher Mykotoxinbildung während der Lagerung sind Lebensmittel umgehend nach der Ernte zu trocknen und möglichst kühl zu lagern.
  • Sekundärkontamination
    Das fertiggestellte Lebensmittel ist verschimmelt, erkennbar an den deutlich sichtbaren charakteristisch gefärbten Schimmelrasen. Dieser Schimmelbefall kann bei Lebensmitteln durch falsche oder zu lange Lagerung auftreten. Der Verbraucher kann ein mögliches Mykotoxinrisiko erkennen.
  • Carry over
    Nutztiere, die durch Mykotoxine verunreinigtes Futtermittel aufgenommen haben, können bestimmte Toxine in ihren Organen einlagern oder auch ausscheiden. Auf diese Weise können vom Tier stammende Lebensmittel wie Fleisch, Eier, Milch und Milchprodukte Mykotoxine aufweisen, ohne dass dies für den Konsumenten erkennbar ist.

 

Was wird zum Schutz der öffentlichen Gesundheit unternommen?

Die Untersuchung von Lebensmitteln auf toxische Stoffe ist eine wichtige Aufgabe der Überwachung. Im Rahmen der Schwerpunktbildung in der amtlichen Lebensmittelüberwachung Baden-Württembergs erfolgt die Untersuchung auf Mykotoxine in Proben der Regierungsbezirke Stuttgart und Karlsruhe durch das CVUA Stuttgart, in Proben der Regierungsbezirke Tübingen und Freiburg durch das CVUA Sigmaringen.

Von besonderem Interesse für Untersuchungen auf diese Kontaminanten sind pflanzliche Lebensmittel wie Nüsse aller Art, Erdnüsse, Pistazien, getrocknete Früchte (Feigen, Weintrauben), Getreide und daraus hergestellte Produkte (z.B. Mehl, Brot, Müsli), Traubensaft (rot), Rotwein aus südlichen Ländern, Kaffee, Kakao, Gewürze, Apfelsaft und Apfelmus. Folgende Mykotoxine zählen zu den Untersuchungsschwerpunkten:

 

Gegenwärtig werden am CVUA Stuttgart im Rahmen eines vom Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) geförderten Projektes Daten hinsichtlich der Belastung an den Toxinen T2 und HT2 erhoben mit dem Ziel der Festsetzung von Höchstmengen.

Aus Gründen des vorbeugenden Verbraucherschutzes sind innerhalb der Europäischen Union und auf nationaler Ebene Höchstmengen für Mykotoxine in bestimmten, besonders gefährdeten Lebensmitteln festgelegt worden.

 

Probenahme und Analytik von Mykotoxinen

Schimmelpilze breiten sich in den verschiedenen Lebensmitteln meist sehr ungleichmäßig aus. Vor der Untersuchung ist daher ein sehr aufwändiges Probenahmeverfahren erforderlich.

Art und Weise der Probenahme und die Analysenverfahren sind EU-weit geregelt. Für bestimmte Lebensmittel ist in Abhängigkeit der vorrätigen Menge die Anzahl und das Gewicht der zu entnehmenden Einzelproben festgelegt. Nur so können repräsentative Untersuchungsergebnisse erzielt werden.

 

Da Mykotoxine schon in sehr geringen Mengen hochtoxisch sein können, ist es von hoher Bedeutung , diese Stoffe auch noch in sehr niedrigen Konzentrationsbereichen in der Nahrung nachzuweisen und quantitativ zu bestimmen. Hierzu sind hochempfindliche Untersuchungsverfahren entwickelt worden, die ständig verfeinert und auf eine Vielzahl weiterer Verbindungen ausgedehnt werden.

Zur Probenaufarbeitung und Aufreinigung der aus den Lebensmitteln gewonnenen Mykotoxinextrakte werden meist Immunaffinitätssäulen eingesetzt, die für die einzelnen Toxine (fungieren hierbei als Antigene) spezifisch sind.

 

Die hierzu erforderlichen hochspezifischen Antikörper werden heutzutage biotechnologisch hergestellt, an ein Trägermaterial fixiert und in Säulen gefüllt.

Wird nun ein Probenextrakt auf eine solche Immunaffinitätssäule aufgebracht, werden wiederum spezifisch diejenigen Toxinmoleküle des Extraktes gebunden, die zum speziellen Antikörper passen.

Anschließend werden Begleitstoffe des Probenextraktes von der Säule heruntergewaschen. Durch Lösungsmittelzugabe auf die Säulen werden die Antikörper denaturiert. Sie verlieren dadurch ihr Bindungsvermögen an die entsprechenden Antigene, die Toxinmoleküle werden freigesetzt und können eluiert werden. Auf einfache Art und Weise werden gereinigte Extrakte erhalten.

 

Schematische Animation zur Aufreinigung der Mykotoxine mittels Immunaffinitätssäule

 

Die Identifizierung und Quantifizierung der Mykotoxine erfolgt mittels Hochdruckkflüssigkeitschromatographie (HPLC). Der neueste Stand der Technik ist eine Trennung der Toxine über HPLC mit anschließender massenspektrometrischer Detektion der Verbindungen.

 

 Weitere Informationen:

Gesellschaft für Mykotoxinforschung e.V.

 

 

Bericht erschienen am 09.05.2005 14:04:31