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Schimmelpilze auf Getreide: Kontaminanten - ein Risiko für Verbraucher

MutterkornNach der Verordnung (EWG) Nr. 315/93 gilt als Kontaminant jeder Stoff, der dem Lebensmittel nicht absichtlich hinzugefügt wird, jedoch als Rückstand der Gewinnung (einschließlich der Behandlungsmethoden in Ackerbau, Viehzucht und Veterinärmedizin), Fertigung, Verarbeitung, Zubereitung, Behandlung, Aufmachung, Verpackung, Beförderung oder Lagerung des betreffenden Lebensmittels oder infolge einer Verunreinigung durch die Umwelt im Lebensmittel vorhanden ist. Überreste von Insekten, Tierhaare und anderer Fremdbesatz werden durch den Begriff nicht umfasst [1].

Da Getreide überall angebaut und vertrieben wird, gibt es bezüglich dieses Grundnahrungsmittels eine Vielzahl an Möglichkeiten Kontaminanten, die nicht nur die Qualität, sondern auch die Sicherheit beeinflussen können, in das Lebensmittel einzutragen. Im Folgenden wird der Fokus auf Mykotoxine gelegt, welche im Rahmen der amtlichen Lebensmittelüberwachung von Lebensmittelchemikerinnen und Lebensmittelchemikern analysiert und beurteilt werden.

Mykotoxine sind als sekundäre Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen toxisch für Mensch, Tier und Pflanze und auch in Getreideprodukten zu finden. Sie werden von sogenannten Feld- oder Lagerpilzen gebildet und können einerseits akut oder chronisch toxisch sein, andererseits aber auch Ertragsmenge und Qualität des Erntegutes beeinträchtigen. Schätzungen gehen davon aus, dass ca. 25 % der Nahrungsmittel kontaminiert sind.

Obwohl die Erforschung der Mykotoxine noch verhältnismäßig jung ist, sind die Auswirkungen der Kontamination von Nahrungsmitteln mit ihnen schon jahrhundertelang bekannt.

AntoiusfeuerIm Mittelalter starben Hundertausende Menschen an Vergiftungen durch Mutterkorn. Die sogenannten Sklerotien (kornähnliche Dauerform des Mutterkornpilzes) werden von Claviceps purpurea, gebildet; sie enthalten LSD-ähnliche Ergotalkaloide. Diese Alkaloide können u. a. Übelkeit, Lähmungserscheinungen, Absterben einzelner Körperteile oder auch Brennen auf Grund Durchblutungsstörungen ("Antoniusfeuer") verursachen. Die Auswirkungen der Vergiftung haben selbst Eingang in die Bildende Kunst gefunden (Matthias Grünewald, "Isenheimer Altar"; Pieter Bruegel der Ältere, "Der Kampf zwischen Karneval und Fasten").

Auch heute noch weist ein nicht geringer Anteil der Cerealienernte innerhalb der EU messbare Gehalte an Mykotoxinen auf. Dass dabei auch wieder Gehalte an Mutterkornalkaloide im Fokus stehen, obwohl man das Problem seit der Verwendung moderner Müllereitechnologie als gebannt betrachtet hatte, kann auch an geänderten klimatischen Bedingungen wie milden Wintern liegen. Moderne analytische Verfahren mit hoher Nachweisempfindlichkeit tragen dazu bei, auch geringere Kontaminationsgehalte sicher nachweisen zu können.

Nicht zuletzt durch die im August 2013 aktualisierte Bewertung von Ergotalkaloidgehalten in Roggenmehl und Roggenbroten durch das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR), wonach u. U. auch schon bei Gehalten um 600 µg/kg bei Kindern unerwünschte Wirkungen für möglich gehalten werden, hat die Diskussion um Mutterkorn neu an Dynamik gewonnen. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hatte dazu erstmalig in einer Stellungnahme zu Ergotalkaloiden in Lebensmitteln und Futtermitteln im Jahr 2012 sowohl eine täglich duldbare Aufnahmemenge (tolerable daily intake,TDI), von 0,6 μg je Kilogramm Körpergewicht (bei lebenslanger Aufnahme) als auch eine akute Referenzdosis (ARfD) in Höhe von 1 μg je Kilogramm Körpergewicht als einmalige maximale Aufnahmemenge pro Tag abgeleitet [2]. Das BfR kam in seiner aktualisierten Bewertung zu dem Schluss, dass die von der EFSA für die Gruppe der Ergotalkaloide abgeleiteten ARfD- und TDI-Werte, als eine angemessene Basis für Risikoschätzungen angesehen werden können. [3]

Seit März 2012 gibt es eine Empfehlung der EU-Kommission [4] zur Überwachung von Getreide und Getreideerzeugnissen auf Mutterkornalkaloide und Sklerotien mit dem Ziel, eine belastbare Datenlage zu schaffen. Auf EU-Ebene wird an Höchstgehalten für Mutterkorn-Sklerotien gearbeitet; diese sollen nach derzeitigem Diskussionsstand nicht unter dem in Deutschland bislang herangezogenen maximal zulässigen Gehalt von 0,05 % liegen. Weitere Datensammlungen und Neubewertungen sind in Planung. In den amtlichen Laboratorien führen Lebensmittelchemiker/-innen zahlreiche Untersuchungen von Getreide auf Mutterkornalkaloide durch. So wurden in der Landesuntersuchungsanstalt für das Gesundheits- und Veterinärwesen Sachsen (LUA Sachsen) im Jahr 2014 insgesamt 65 Proben mit nachfolgend dargestellten Ergebnissen überprüft:

Getreide Anzahl
n

Mittelwert
[µg/kg]

Median
[µg/kg]
Maximum
[µg/kg]
Weizen 52 55,2 30,0 321,9
Roggen 13 99,6 60,2 390,7

Tab. 1: Ergebnisse Mutterkornalkaloide in Getreide 2014 (LUA Sachsen)

RoggenkörnerKlima und Witterung haben generell einen großen Einfluss auf den Befall mit Schimmelpilzen und die Bildung von Mykotoxinen. Insbesondere für die Besiedelung mit Fusarien, die zu den Feldpilzen gehören, ist dies entscheidend. Weitere Risikofaktoren wie eine ungünstige Fruchtfolge oder ungeeignete Bodenbearbeitung können die Pilzvermehrung begünstigen und Pflanzenkrankheiten verursachen. Bei starkem Befall kommt es zu partieller Taubährigkeit. Dabei wird der Nährstofftransport in der Ährenspindel verhindert, Ährchen, Ährchengruppen oder der ganze obere Teil der Pflanze bleicht völlig aus und die Pflanze bildet nur noch Schrumpfkörner bzw. Schmachtkörner.

Von Fusarien werden etwa 100 Toxine mit unterschiedlichen chemischen Strukturen gebildet, die verschiedene toxische Wirkungen haben können (z. B. zellschädigend, hauttoxisch, hormonähnlich). Nachdem in den letzten Jahrzehnten die Haupt-Fusarientoxine (T2-, HT-2-Toxin, Deoxynivalenol (DON), Zearalenon (ZEA), Fumonisin B1 und B2) intensiv erforscht worden sind, geraten in jüngster Zeit zunehmend "modifizierte" Mykotoxine in den Fokus der Aufmerksamkeit. Höchstgehalte werden in der Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 geregelt [5].

Für DON gibt es Höchstgehalte für unverarbeitetes Getreide außer Hartweizen, Hafer und Mais, dieser liegt bei 1250 µg/kg. Für unverarbeiteten Hartweizen, Mais und Hafer gilt als Höchstgehalt 1750 µg/kg und für zum unmittelbaren menschlichen Verzehr bestimmtes Getreide, Getreidemehl als Enderzeugnis für den unmittelbaren menschlichen Verzehr vermarktete Kleie und Keime 750 µg/kg. Für Erzeugnisse für Säuglinge und Kleinkinder sowie für Brot, feine Backwaren und bestimmte Spezialprodukte gelten niedrigere Höchstgehalte.

WeizenkörnerWeiterhin gibt es verschiedenste Höchstgehalte für ZEA, Fumonisine (Summe aus B1 und B2) und T-2- und HT-2-Toxin [5].
Im Unterschied zu Fusarien sind Schimmelpilze, die das Toxin Ochratoxin A (OTA) bilden, Lagerpilze. Sie werden weltweit auf Ernteprodukten gefunden und befallen in hiesigen Breiten in der Regel vor allem Roggen, wenn es entgegen der guten landwirtschaftlichen Praxis mit einem zu hohen Feuchtegehalt gelagert wird.

Ochratoxin A wird wegen seiner krebserzeugenden Wirkung im Tierversuch als eine für den Menschen möglicherweise krebserzeugende Substanz eingestuft. Im Rahmen der Lebensmittelüberwachung sind immer wieder Partien auffällig, die die geltenden Höchstgehalte für Ochratoxin A für unverarbeitetes Getreide von 5,0 µg/kg bzw. für aus unverarbeitetem Getreide gewonnene Erzeugnisse, einschließlich verarbeiteter Getreideerzeugnisse und zum unmittelbaren menschlichen Verzehr bestimmtes Getreide von 3,0 µg/kg überschreiten. Darüber hinaus gibt es auch hier weitere Spezialregelungen [5]. Auch diese Untersuchungen führen Lebensmittelchemiker/-innen in den amtlichen Laboratorien durch. Die Ergebnisse der LUA Sachsen aus dem Jahr 2014 sind in folgender Tabelle zusammengestellt.

Getreide Anzahl
n
Mykotoxin
[µg/kg]
Mittelwert
[µg/kg]
Median
[µg/kg]
Maximum
[µg/kg]
Weizen 62 DON 60,5 41,6 402,2
ZEA 3,9 1,5 47,5
OTA 0,14 0,015 5,18
Roggen 16 DON 87,7 54,3 322,2
ZEA 1,9 0,5 11,3
OTA 0,027 0,015 0,16

Tab. 2: Ergebnisse Mykotoxine in Getreide 2014 (LUA Sachsen)

Fazit

Um die Exposition der Verbraucher gegenüber verschiedenster Kontaminanten durch den Konsum von Getreide und Getreideerzeugnissen zu ermitteln und die Einhaltung der gesetzlichen Vorgaben zu überwachen, führen Lebensmittelchemiker/-innen der amtlichen Lebensmittelüberwachung regelmäßige Untersuchungen durch.
Eine verlässliche amtliche Kontrolle auf hohem wissenschaftlichem Niveau erfordert fachkundiges Personal und Labore mit moderner Analysentechnik. Damit der Verbraucherschutz in Deutschland weiterhin einen hohen Stellenwert besitzt, wehrt sich der BLC gegen Einsparungen am falschen Ende und fordert die Bereitstellung einer ausreichenden personellen und apparativen Ausstattung.

Lebensmittelchemiker/-innen in Lebensmitteluntersuchung und -überwachung sind:

  • Experten in Sachen Lebensmitteln, Kosmetika und Bedarfsgegenstände, Lebensmittelrecht und Lebensmittelanalytik
  • kompetente Berater der Verwaltung, der Politik und der Verbraucher

Literatur:

  1. Verordnung (EWG) Nr. 315/93 des Rates vom 8.2.1993 zur Festlegung von gemeinschaftlichen Verfahren zur Kontrolle von Kontaminanten in Lebensmitteln (ABl. Nr. L 37 S. 1)
  2. Scientific Opinion on Ergot alkaloids in food and feed; European Food Safety Authority; EFSA Journal 2012;10(7):2798
  3. Einzelfall-Bewertung von Ergotalkaloid-Gehalten in Roggenmehl und Roggenbroten; Stellungnahme Nr. 024/2013 des BfR vom 7.11.2012, aktualisiert am 28.08.2013
  4. Empfehlung (2012/154/EU) der Kommission vom 15.3.2012 zum Monitoring von Mutterkorn-Alkaloiden in Futtermitteln und Lebensmitteln (ABl. L 77, S. 20)
  5. Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 der Kommission vom 19.12.2006 zur Festsetzung der Höchstgehalte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln

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