Aflatoxine
In diesem Beitrag finden Sie
- Importierte Toxine
- Chemische Struktur
- Quellen und weiterführende Hinweise
- Anhang: Chemische Formeln
Importierte Toxine
Aflatoxine werden von bestimmten Stämmen von Aspergillus (A.) flavus, A. parasiticus und (seltener) A. nomius gebildet, wobei sich das Aflatoxinspektrum je nach Stamm unterscheiden kann. Da die optimale Wachstumstemperatur der Pilze bei 25–40 °C und der optimale Temperaturbereich für die Mykotoxinbildung bei 20–30 °C liegt, sind diese Toxine trotz des weltweiten Vorkommens der toxinbildenden Pilzstämme vor allem in subtropischen und tropischen Gebieten und weniger in Anbaugebieten der gemäßigten Klimazonen bedeutsam.
Für Europa gelten sie deshalb als "importierte Toxine".
Betroffen ist vor allem Mais aus den USA, Südamerika und einigen tropischen Ländern Afrikas, wo der Pilz schon auf dem Feld die Körner befällt. Daneben sind des Öfteren ölhaltige Samen (z. B. Mohn, Sesam) und Nüsse (z. B. Erdnüsse, Haselnüsse, Paranüsse, Mandeln oder Pistazien), weitere Getreidesorten wie Reis und Hirse oder bestimmte Leguminosen (Ackerbohnen, Soja und z. T. exotische Bohnen aus Afrika) betroffen. Aber auch getrocknete Früchte, vor allem Feigen und zahlreiche Gewürze (z. B. Chili, Paprika, Pfeffer, Muskatnuss, Ingwer, Kreuzkümmel) sind immer wieder mit Aflatoxinen belastet.
Von den bekannten Aflatoxinen ist Aflatoxin B1 am gefährlichsten. Es besitzt eine hohe akute Toxizität, Hauptzielorgan ist die Leber. Die akut tödliche Dosis beim Menschen wird im Bereich von 1–10 mg/kg Körpergewicht geschätzt, genaue Werte zur Beurteilung der akuten Exposition beim Menschen liegen aber nicht vor. Eine chronische Zufuhr von Aflatoxin B1 kann das Immunsystem schwächen und Schäden am Erbgut bewirken. Die Möglichkeit der Krebserzeugung durch Aflatoxin B1 ist in verschiedenen Tierversuchen sicher bewiesen, es zählt zu den am stärksten bekannten krebsauslösenden Substanzen. Auch die Internationale Agentur für Krebsforschung (International Agency for Research in Cancer, IARC) ordnete 2002 die natürlicherweise durch Schimmelpilze gebildeten Gemische von Aflatoxinen in die Gruppe 1 ("ausreichende Hinweise auf Kanzerogenität beim Menschen") krebserzeugender Stoffe ein. Es ist bekannt, dass Personen mit einer Hepatitis B-Virusinfektion (HBV) besonders empfindlich auf Aflatoxine reagieren können.
Für Aflatoxin M1 gibt es gem. der IARC für eine klare Einstufung noch nicht ausreichende Hinweise bzgl. einer krebserzeugenden Wirkung beim Menschen (Gruppe 2B).
Die Bildung von Aflatoxinen hängt sehr stark von den Ernte- und Lagerbedingungen in den jeweiligen Erzeugerländern ab. Sie wird zum Beispiel durch Verschmutzung der Produkte aufgrund von Bodenkontakt, lang andauernden Trocknungsprozessen im Freien, hohen Temperaturen sowie hoher Luftfeuchtigkeit gefördert.
Chemische Struktur
Chemisch sind die Aflatoxine fluoreszierende, heterozyklische Verbindungen, bestehend aus einer Dihydro- oder Tetrahydrofuranofuraneinheit, die wiederum mit einem substituierten Coumarinring verbunden ist.
Die Gruppe der Aflatoxine umfasst mehr als 20 verschiedene Einzelsubstanzen, doch treten als Kontaminanten von pflanzlichen Lebensmitteln insbesondere die Aflatoxine B1, B2, G1, und G2 auf.
Von diesen vier natürlicherweise vorkommenden Aflatoxinen wird Aflatoxin B1 meist in den größten Mengen produziert. Als Folgeprodukt einer Entgiftungsreaktion bzw. Hydroxylierungsreaktion entsteht Aflatoxin M1. Bei laktierenden Tieren, einschließlich dem Menschen, kann Aflatoxin M1 in die Milch gelangen, wenn diese stark mit Aflatoxin B1 kontaminierte Nahrungs- bzw. Futtermittel zu sich genommen haben.
Ein den Aflatoxinen verwandtes Mykotoxin, das Sterigmatocystin wird von Stämmen von A. nidulans und versicolor gebildet, ist aber im Vergleich zu den Aflatoxinen bisher viel seltener und nur in wenigen Lebensmitteln (Getreide, Kaffee, Käse) nachweisbar gewesen.
Grenzwerte
Wegen der Gesundheitsschädlichkeit der Aflatoxine wurden in vielen Ländern der Erde und auch innerhalb der Europäischen Union Grenzwerte (Höchstgehalte) festgelegt. Die in der europäischen Verordnung (EU) 2023/915 festgelegten Höchstgehalte für Aflatoxin B1 bzw. die Summe aus den Aflatoxinen B1, B2, G1 und G2 liegen je nach Lebensmittel im niedrigen ppb-Bereich, d. h. zwischen 0,1 und 15 µg/kg.
Aufgrund des hohen gesundheitsschädlichen Potenzials von Aflatoxin B1, B2, G1 und G2 wurden in Deutschland zusätzlich für alle Lebensmittel, die nicht bereits den europaweiten Höchstgehalten unterliegen, pauschale, sehr niedrige Höchstgehalte von 2 µg/kg für Aflatoxin B1 und 4 µg/kg für die Summe der Aflatoxine B1, B2, G1 und G2 festgelegt.
Im Rahmen des europäischen Schnellwarnsystems (Rapid Alert System for Food and Feed, kurz: RASFF) ist eine Belastung mit Aflatoxinen neben Pflanzenschutzmittelrückständen, pathogenen Mikroorganismen und Allergenen einer der Hauptgründe für einen Eintrag. Die Durchführungsverordnung (EU) 2019/1793 enthält Vorgaben zu Kontrollen von bestimmten Waren, die in die EU eingeführt werden. Unter anderem wird hier geregelt, welche Produkte mit welcher Häufigkeit auf bestimmte Kontaminanten und Rückstände untersucht werden müssen. Dadurch können bestimmte risikobehaftete Waren bereits an der europäischen Grenze kontrolliert und belastete Erzeugnisse zurückgewiesen werden, bevor sie auf den Markt kommen.
Für Aflatoxin M1 gilt ein EU-weiter Höchstgehalt von 0,050 µg/kg in Rohmilch, wärmebehandelter Milch und Werkmilch. Als Rohmilch gilt das unveränderte Gemelk von Nutztieren, das nicht über 40 °C erhitzt und keiner Behandlung mit ähnlicher Wirkung unterzogen wurde. Damit wird neben Kuhmilch auch die Milch anderer Nutztiere (z. B. Schafe und Ziegen) erfasst.
Für Säuglingsanfangsnahrung, Folgenahrung und Kleinkindnahrung, einschließlich Lebensmittel für besondere medizinische Zwecke, die eigens für Säuglinge bestimmt sind, gilt in der EU ein Höchstgehalt für Aflatoxin M1 von 0,025 µg/kg.
Quellen und weiterführende Hinweise:
World Health Organization, International Agency for Research on Cancer (IARC), IARC Monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans, Vol. 100 F, Chemical agents and related occupations, IARC press, Lyon, 2012.
EFSA: risk assessment of aflatoxins in food, EFSA Journal (2020) Volume 18 Issue 3: e06040, 112 ff.
Weitere Quellen auch beim Beitrag
Mykotoxine - giftige Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen
Europäisches Schnellwarnsystem RASSF
Anhang: Chemische Formeln
Abbildung 1: Chemischer Aufbau von Aflatoxin B1
Abbildung 2: Chemischer Aufbau von Aflatoxin B2
Abbildung 3: Chemischer Aufbau von Aflatoxin G1
Abbildung 4: Chemischer Aufbau von Aflatoxin G2
Abbildung 5: Chemischer Aufbau von Aflatoxin M1
- Mykotoxine - Giftige Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen
- LGL-Artikel Aflatoxine "Mehr zum Thema"
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