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Mykotoxine

Die Gifte der Schimmelpilze

15.12.2014
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Von Carina Steyer / Einige Schimmelpilze sind in der Lage, Gifte zu bilden, sogenannte Mykotoxine. Warum sie das tun, konnten Wissenschaftler bisher nicht eindeutig klären. Sicher ist aber, dass Mykotoxine in Nahrungsmitteln für Mensch und Tier äußerst gefährlich werden können.

Seit ihrer Entdeckung in den 1960er-Jahren sind zwischen 300 und 400 unterschiedliche Mykotoxine identifiziert und beschrieben worden. Trotz der sehr großen Anzahl ist die Zahl der für die Lebensmittelsicherheit relevanten Mykotoxine, nach bisherigem Wissen, relativ gering.

Den Weg in die menschliche Nahrung finden Mykotoxine über die Primär- oder die Sekundärkontamination sowie das sogenannte Carry-over. Bei der Primärkontamination ist bereits ein Ernteprodukt, zum Beispiel Getreide, von einem Mykotoxin bildenden Schimmelpilz befallen. Dies kann vor der Ernte auf dem Feld oder nach der Ernte im Lager geschehen. Die Sekundärkontamination betrifft verarbeitete, verzehrfertige Lebensmittel. Beim Carry-over nehmen Nutztiere Mykotoxine über die Nahrung auf, die sich dann im Körper des Tieres ablagern. Über tierische Nahrungsmittel wie Milch, Eier oder das Fleisch nehmen Menschen die Mykotoxine direkt auf oder über Lebensmittel, die aus tierischen Ausgangsstoffen gefertigt werden.

Wichtige Mykotoxine

Als wichtigstes Mykotoxin in der Nahrung der Mitteleuropäer nennt der Experte Dr. Franz Berthiller das Deoxynivalenol. Berthiller leitet das Christian Doppler Labor für Mykotoxin-Metabolismus am Analytikzentrum des inter­universitären Departments für Agrarbiotechnologie der Universität für Bodenkultur Wien. Deoxynivalenol gehört zu den Trichothecenen, einer großen Gruppe von Mykotoxinen, die vor allem in Getreide nachgewiesen werden können.

Sechs Mykotoxine werden in die Gruppe der Aflatoxine eingeordnet. Vor allem das Aflatoxin B1 wird häufig in Lebensmitteln gefunden. Aflatoxin B1 gilt als die stärkste bisher identifizierte krebserzeugende Substanz mit einer hohen akuten Toxizität. Interessanterweise wirken Aflatoxine nicht in Zellkulturen, sondern nur im menschlichen oder tierischen Körper cancerogen. Erst die enzymatische Umwandlung in der Leber macht die Toxine gefährlich. Aflatoxine werden oft auch als »importierte« Toxine bezeichnet, da häufig Produkte aus tropischen und subtropischen Regionen betroffen sind. In Europa findet der Pilz keine optimalen Temperaturen für sein Wachstum und die Bildung der Toxine vor.

Fast alle Blutproben der deutschen Bevölkerung enthalten geringe Mengen an Ochratoxinen Selbst in Muttermilch konnten bereits Ochratoxine nachgewiesen werden. Das liegt vor allem daran, dass Ochratoxine lange im Körper gespeichert werden. Zu Vorkommen und Wirkung der Ochratoxine siehe Tabelle.

Die meisten Mykotoxine sind hitzeresistent und werden deshalb bei der Lebensmittelverarbeitung nicht zerstört. Inzwischen ist klar, dass viele Mykotoxine sogar den Röstvorgang von Kaffebohnen überstehen. Eine Ausnahme bildet das Patulin, das vor allem in Obst und Gemüse enthalten ist: Es wird bei der Vergärung von Fruchtsäften fast gänzlich abgebaut.

Im Unterschied zum Mittelalter sind Vergiftungen mit Mutterkornalkaloiden inzwischen nur noch selten. Roggen gilt als Hauptwirt für den Mutterkornalkaloid bildenden Pilz, der die Alkaloide in seinem Dauerorgan speichert. Die schwarzen Körner können aufgrund ihrer Farbe, Größe, Form und Gewicht vor dem Mahlen des Getreides gut aussortiert werden.

Eine letzte wichtige Gruppe bilden die Alternaria-Toxine. Über ihre Wirkung im lebenden Organismus ist bisher nichts bekannt. Die schädigende Wirkung dieser Mykotoxine wurde bisher nur in In-vitro-Studien nachgewiesen.

Produzenten, Vorkommen und Wirkung der wichtigsten Mykotoxine in Lebensmitteln

Toxin Hauptproduzent Vorkommen Wirkung im menschlichen Körper
Aflatoxine Aspergillus-Arten Erdnüsse Walnüsse Mais Reis Gewürze Rohe pflanzliche Öle Kakaobohnen Feigen und andere getrocknete Früchte Hauptzielorgan ist die Leber. Chronische Vergiftungen können das Immunsystem schwächen und das Erbgut schädigen.
Ochratoxine Aspergillus- und Penicillium-Arten Viele Getreide-, Obst- und Gemüsearten Bier Wein Kaffee Obst- und Gemüsesäfte Kakao und Schokolade Schädigen vor allem die Niere Mutagen Kanzerogen (Leber- und Nierentumore) Fruchtschädigend Krankhafte Veränderungen in Leber, Lymphgewebe und Darmtrakt
Trichothecene Fusarium- und Trichoderma-Arten, sowie Stachybotrys chartarum Getreide Zellschädigend Erbrechen Durchfall Hautreaktionen
Patulin Penicillium-, Aspergillus- und Byssochlamis-Arten Obst, häufig Äpfel und Apfelsaft Gemüse Erbrechen Magenschleimhautentzündung Erbgutschädigend
Mutterkornalkaloide Claviceps purpurea Vor allem Roggen Seltener Weizen, Dinkel, Gerste und Triticale Akute Vergiftung Übelkeit Kopfschmerzen Krämpfe Gebärmutterkontraktionen Gefühllosigkeit in Armen und Beinen Chronische Vergiftung Kribbeln der Haut Später starke Muskelkrämpfe, brennende Schmerzen in den Gliedmaßen bis hin zum Absterben der Gliedmaßen
Alternaria-Toxine Alternaria-Arten Getreide und Getreide­produkte, Obst und Obstprodukte, Tomaten und Tomatenprodukte, Sonnenblumenkerne und Sonnenblumenöl, Bier, Wein Nachweis der Wirkung im menschlichen Körper ist bisher nicht erfolgt.

Weit verbreitet

In den 1990er-Jahren schätzte die Weltgesundheitsorganisation (WHO), dass etwa 25 Prozent der Lebensmittel weltweit mit Mykotoxinen belastet sind. Neuere Studien zeigen eine noch weitere Verbreitung. So haben Wissenschaftler um Elisabeth Streit vom Biomin Research Center in Tulln (Österreich) in den Jahren 2004 bis 2011 weltweit über 17 000 Lebensmittelproben, vor allem Getreide, auf Mykotoxine untersucht. Mehr als 72 Prozent dieser Proben waren wenigstens mit einem Mykotoxin belastet. Zumeist lagen die Werte allerdings unterhalb der Grenz­werte für das jeweilige Mykotoxin.

»Die EU hat weltweit die strengsten Grenzwerte für Mykotoxine. Dies führte schon des Öfteren zu Verstimmungen im Handel mit nach Europa exportierenden Nationen, zielt aber klar darauf ab, die europäische Bevölkerung zu schützen«, sagt Berthiller. »Es ist ein Probennahmeplan in Kraft, welcher bestimmt, welche Lebensmittel wie oft und auf welche Toxine kontrolliert werden müssen. Im Großen und Ganzen funktionieren die Kontrollen sehr gut.«

Kontaminationen vermeiden

Primärkontaminationen mit Mykotoxinen werden sich nie ganz vermeiden lassen. Eine wichtige Rolle spielen dabei vor allem die klimatischen Bedingungen auf dem Feld, die sich nicht beeinflussen lassen. Reduzieren lässt sich das Risiko durch agrartechnische Methoden und optimale Lagerbedingungen.

Berthiller rät Verbrauchern, sich möglichst abwechslungsreich zu ernähren. Sie sollten daher Lebensmittel, die besonders häufig mit Mykotoxinen belastet sind, wie etwa Erdnüsse oder Pistazien mit den krebserregenden Aflatoxinen, nur selten essen oder ganz meiden. Darüber hinaus könnten Verbraucher die Produktwarnungen von Verbraucherschutz­organisationen oder Lebensmittel­behörden verfolgen und so auf Rück­rufaktionen reagieren.

Im Fall der Sekundärkontamination können Verbraucher den Schimmelpilzbefall oft selbst feststellen. Ein sichtbar verschimmeltes Lebensmittel muss weggeworfen und sollte auch nicht an Tiere verfüttert werden. Schimmelpilze wachsen nicht nur an der Oberfläche, sondern dringen tief in das Ernteprodukt oder Lebensmittel ein. Einige Schimmelpilze scheiden die Mykoto­xine bereits während des Wachstums aus. Andere lagern das Gift in ihren Zellen ein. Wird das Pilzmyzel zerstört, werden die Mykotoxine freigesetzt und kontaminieren das Lebensmittel. Nur den Schimmelbelag zu entfernen, reicht also nicht aus. Je flüssiger ein Lebensmittel und desto höher sein Wassergehalt, umso schneller kann sich der Schimmelpilz ausbreiten. Aufgrund der Hitzeresistenz der meisten Mykotoxine sollte verschimmeltes Obst auch nicht mehr zu Konfitüre oder Kompott weiterverarbeitet werden. /

Weitere Informationen

www.lgl.bayern.de/lebensmittel/chemie/schimmelpilzgifte/index.htm
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit,Schimmelpilzgifte

www.efsa.europa.eu/de/topics/topic/aflatoxins.htm
Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit, Aflatoxine in Lebensmitteln