Schimmelpilzgifte in Lebensmitteln

Mykotoxine (Schimmelpilzgifte) sind sekundäre Stoffwechselprodukte aus Schimmelpilzen, die bei Wirbeltieren bereits in geringsten Mengen giftig wirken. Sie können sich entweder im Myzel (auch Mycel) der mykotoxinbildenden Schimmelpilze befinden oder auch ins umgebende Milieu abgegeben werden.

Aflatoxin B1, B2, G1, G2

Aflatoxin B2 und G2 sind zweifach hydrierte Derivate von Aflatoxin B1 und G1. Der Index 1 weist daraufhin, das es sich hierbei um Aflatoxine mit extrem hoher Toxizität handelt. Dagegen zeigen Aflatoxine mit der Indexzahl 2 bei manchen Tierarten keine Wirkung. Die Indices B und G geben einen Hinweis auf die blaue bzw. grüne Fluoreszenz im ultravioletten Licht.

Aflatoxine befinden sich nicht nur in den Hyphen und Konidien der Aflatoxin-Bildner, sondern diffundieren auch in das umgebende Substrat.

SchimmelpilzZu der stärksten oral aufnehmbaren, natürlichen Verbindung zählt Aflatoxin B1. Der Grund dafür liegt in der Umwandlung zu einer hoch kanzerogenen Verbindung. Dies geschieht durch die Oxygenase in der Leber. Daraufhin ist es dieser Verbindung möglich, sich an die DNA zu binden, welches zur Hemmung der RNA-Polymerase führt. Da die Aufnahme von einem Molekül zur Entstehung von Krebs ausreichen würde, ist damit die extrem akute Toxizität zu erklären. Diese akute Vergiftung wird als Aflatoxikose bezeichnet. Bei einer chronischen Toxizität nach Langzeitaufnahme kann es zu folgenden Erkrankungen kommen: Leberkrebs, Missbildungen, Magenkrebs sowie sporadischen Metastasen in Lunge und Nieren.

Weltweit sind die verschiedensten pflanzlichen und tierischen Lebensmittel mit Aflatoxinen kontaminiert, wobei es sich in Europa um ein importiertes Problem handelt. Ihren Ursprung haben die toxinbildenden Pilze, die für die Mykotoxinbildung Temperaturen von 25 bis 40 °C benötigen, hauptsächlich in den tropischen und subtropischen Gebieten. Hohes Gefährdungspotenzial aus diesen Anbaugebieten besitzen daher ganz besonders Mais, Erdnüsse, Paranüsse und Pistazien. Des Weiteren handelt es sich bei Hirse, Weizen, Gewürze, Reis, Sojabohnen, Feigen, Mandeln, Haselnüsse und Muskatnüsse um sehr häufig mit Mykotoxinen belastete Lebensmittel.

Bei hohem Feuchtegehalt und entsprechenden Temperaturen kann bei jeder gelagerten Samenart mit einer Aflatoxin-Kontamination gerechnet werden. Das Auftreten wird außerdem durch Insektenbefall, Auftreten von Nagern, undichte Silos und die Möglichkeit von Feuchtetransfer ins Lagergut begünstigt.

Aflatoxin M1 (AFM)

Durch Verfütterung aflatoxinhaltigen Futters gelangen Aflatoxine auch in tierische Produkte (Carry-over-Effekt), vor allem in Milch. Daher steht der Index M1 für Milch oder den englischen Ausdruck „Metabolite“.

Deoxynivalenol

Deoxynivalenol (DON; auch Vomitoxin genannt) wird von verschiedenen Pilzen der Gattung Fusarium, insbesondere von F. culmorum und F. graminearum gebildet und kommt insbesondere auf Weizen, Gerste, Hafer und Mais vor. Bei einer übermäßigen Aufnahme von stark kontaminierten Nahrungsmitteln kann es zu Übelkeit und Erbrechen sowie zu Nierenschäden kommen.

Fumonisin B1, B2

Auch diese Mykotoxine werden von Schimmelpilzen der Gattung Fusarium gebildet, u. a. durch F. verticillioides, F. proliferatum, F. moniliforme und F. anthophilum.
So wie die übrigen von Fusarium gebildeten Mykotoxine kommen auch Fumonisine häufig auf Getreide, hier insbesondere Mais, vor.

Ochratoxin A

Ochratoxin A (OTA) wird von vielen Penicillien und Aspergillen gebildet. Am häufigsten werden Aspergillus ochraceus, Penicillium verrucosum und Penicillium viridicatum genannt.

OTA kommt in zahlreichen Lebens- und Futtermitteln vor, insbesondere in Getreide, Gewürzen, Kaffee, Kakao, Feigen, Haselnüssen, Erdnüssen und aus diesen Lebensmitteln hergestellten Erzeugnissen. Die Kontamination erfolgt meist auf dem Feld. Die Konidien keimen dann bei günstigen Bedingungen im Lager aus. Durch OTA-belastetes Futtermittel gelangt das Mykotoxin in das Fleisch von Schwein und Geflügel. Im Magen von Rindern kann OTA abgebaut werden, weshalb es bei Rindfleisch und Milch keinen Cross-over-Effekt gibt.

Patulin

Patulin ist ein sekundäres Stoffwechselprodukt verschiedener Schimmelpilze der Gattungen Penicillium, Aspergillus, Byssochlamys sowie Paecilomyces variotii. Zu den wichtigsten Patulinbildern zählt Penicillium expansum.

Zum ersten Mal wurde es im Jahr 1941 aus Penicillium griseofulvum (früher Penicillium patulum) isoliert. Damals war man auf der Suche nach neuen Antibiotika und glaubte in Patulin aufgrund seiner antibakteriellen und antifugalen Wirkung ein solches gefunden zu haben. Wegen seiner toxikologischen Eigenschaften gegenüber Säugern und Pflanzen kam es jedoch zu keinem therapeutischen Einsatz. Es wirkt nämlich durch Angriff auf die Atmungskette cytotoxisch und hämorrhagisch. Dabei verursacht es u. a. Schwellungen, Blutungen und Vereiterungen.

T2- und HT2-Toxin

T2- und HT2-Toxin werden ebenfalls von Pilzen der Gattung Fusarium gebildet. T2-Toxin und dessen Metabolit HT2-Toxin gehören zur Gruppe der Trichothecene. 

Zearalenon

Zearalenon (ZEA), welches zur Gruppe der Fusarium-Toxine zählt, wird überwiegend auf verschimmeltem Getreide gebildet. Meistens tritt dieses Mykotoxin in Verbindung mit Deoxynivalenol auf.