Kontaminationen durch Mykotoxine in der Lebensmittelkette

Schimmelpilzgifte (Mykotoxine) sind seit Jahrzehnten bekannt. Sie spielen vor allem in pflanzlichen Produkten (Getreide, Nüsse, Körnerfrüchte, Bier usw.) eine Rolle (SINELL, 1998A). Hierbei handelt es sich um Stoffwechselprodukte bestimmter Schimmelpilze, die in Abhängigkeit von den vorherrschenden Konditionen (z.B. Feuchtigkeit, Temperatur, Subs-trat, konkurrierende Mikroflora) in unterschiedlichem Umfang gebildet werden können.

Aufgrund des zum Teil hohen Toxizitätspotenzials einiger dieser Toxine stellen mykotoxin-Abhängig von: Aufnahmerate (Resorption)

chem. Eigenschaften des Stoffs

Anreicherung oder Abbau im tierischen Organismus Stoffwechsel im Nutztier

Ausscheidungsvorgängen Carry over:

Übergang eines Stoffes vom Futter in ein vom Tier stammendes Lebensmittel.

Futtermittel Nutztier Verbraucher

vom Nutztier stammende Lebensmittel

Carry over

Ausscheidung über Stoffwechsel

kontaminierte Nahrungs- und Futtermittel weltweit ein ernsthaftes Problem sowohl in der Landwirtschaft als auch in der Lebensmittelindustrie dar (ANONYMUS, 2002C).

Zearalenon (ZEA), Desoxynivalenol (DON) und Fumonisin B1 sind in Mitteleuropa die bedeutendsten Mykotoxine, die Ertragsverluste beim Getreide hervorrufen (VERREET u.

AUMANN, 2001). Nach Untersuchungen von ELLNER (2002) überschritten in dem sehr feuch-ten Jahr 1998 69% der untersuchfeuch-ten Proben den festgelegfeuch-ten Orientierungswert von 500 µg Desoxynivalenol pro kg Weizen. Dagegen lag der Anteil an überhöhten DON-Konzen-trationen bei Weizen in den Jahren 1999-2001 (9%, 24%, 17%) deutlich niedriger.

Eine höhere Belastung von biologisch angebautem Getreide mit Mykotoxinen sieht WOLFF

(2001) nicht. WOLFF begründet dies damit, dass auf Halmverkürzer verzichtet wurde und dass Mais in der Fruchtfolge nicht eingesetzt wird. Ein Risiko der verstärkten Bildung von Mykotoxinen bei der Lagerung wird allerdings in der Nichtanwendung von Vorratsschutz-mitteln und in den zum Teil unzureichenden Möglichkeiten der Belüftung und Kühlung gesehen.

Neben den oben genannten Mykotoxinen spielen in der Nahrungsmittelproduktion vor allem Aflatoxine und Ochratoxine eine Rolle. Diese Mykotoxine werden vorwiegend durch unsachgemäße Lagerung gebildet (ENGELHARD, 1999).

2.4.6.2.1 Auswirkungen von Mykotoxinen

Mykotoxinhaltige Futtermittel können bei Tieren allgemein Reproduktionsstörungen, vermin-derte Tageszunahmen, Abnahme der Lebendmasse, Senkungen der Milchleistung, Senkun-gen der Legeleistung sowie erhöhte Krankheitsanfälligkeiten auslösen. Hierbei bestehen je nach Tierart Unterschiede hinsichtlich der Empfindlichkeiten gegenüber den verschiedenen Mykotoxinen (MÜNSTER ET AL., 2002B; YIANNIKOURIS u.JOUANY, 2002). Schweine und Geflü-gel scheinen die höchste Anfälligkeit für gesundheitliche Schädigungen durch aufgenom-mene Mykotoxine zu haben. Wiederkäuer sind im Vergleich zu den anderen Tierarten weni-ger empfindlich gegenüber oral aufgenommenen Mykotoxinen, was auf den umfangreichen mikrobiellen Abbau in den Vormägen (z.B. Ochratoxin A) zurückzuführen ist (MÜNSTER ET AL., 2002B).

Beim Menschen kommt es insgesamt nur in seltenen Fällen zu akuten Intoxikationen. Unter mitteleuropäischen Bedingungen stellt die Langzeitwirkung kleiner Dosen die größere Gefährdung für die Gesundheit dar. Die toxischen Wirkungen der einzelnen Mykotoxine sind sehr unterschiedlich, sie reichen von genotoxischen Wirkungen bis zu kanzerogenen, hormonähnlichen, immunsuppressiven oder allgemein toxischen Effekten (KÖHLER, 2002).

Ein Carry Over ist für die wichtigsten Mykotoxine (Aflatoxine, Ochratoxin A, T-2 Toxin und Zearalenol) nachgewiesen worden (KUIPER-GOODMANN, 1999; WEIDENBÖRNER, 1999;

WOLFF, 2001; FUCHS ET AL., 2002; KÖHLER, 2002). Über die Aufnahme von mykotoxin-haltigen Futtermitteln können einzelne Mykotoxine in unveränderter oder metabolisierter Form in verschiedenen Organen beim Nutztier abgelagert (Fleisch, Innereien) oder ausge-schieden (Milch) werden (SINELL, 1998A; KUIPER-GOODMANN, 1999; WEIDENBÖRNER, 1999;

MÜNSTER ET AL., 2002B). Auf diese Weise können Lebensmittel tierischer Herkunft Myko-toxine enthalten, ohne dass eine solche Kontamination äußerlich erkennbar ist (MÜNSTER ET AL., 2002B). Der Carry Over ist bei den einzelnen Mykotoxinen unterschiedlich.

Bei Ochratoxin A (OTA) und Aflatoxine sind Carry Over in Lebensmittel nachgewiesen worden. Beide Mykotoxine werden über das Futter aufgenommen und im Gewebe oder den Organen abgelagert. Aflatoxine werden aber auch direkt über die Milch ausgeschieden (WEIDENBÖRNER, 1999; MÜNSTER ET AL., 2002B; RANDEL, 2002).

Das Vorkommen und die Höhe der Rückstände ist aber je nach Tierart unterschiedlich (MÜNSTER ET AL., 2002B). Erhöhte Gehalte an OTA lassen sich vor allem beim Schwein und beim Geflügel, jedoch weniger bei Wiederkäuern nachweisen (ELMADFA u. BURGER, 1999;

MÜNSTER ET AL., 2002B). Beim Wiederkäuer wird Ochratoxin A im Rinderpansen durch die Aktivität der Mikroorganismen abgebaut. Aus diesem Grund wird bei ausgewachsenen Wiederkäuern nicht mit nennenswerten Rückständen von OTA in Fleisch und Milch ausgegangen (ELMADFA u. BURGER, 1999). Erhöhte OTA-Werte werden vor allem bei Schweinenieren, Schweineblut und Blutplasma sowie bei Wurstwaren, in dem Schweineblut und Plasma verarbeitet werden, gefunden (WOLFF ET AL., 1996).

Bei Fusarientoxinen (DON, ZEA) wurden in Futtermittelversuchen keine nennenswerten Carry Over in Lebensmitteln tierischer Herkunft nachgewiesen, die Hinweise auf eine Ge-fährdung des Menschen geben. Rückstände können nur durch sehr hohe Konzentrationen von Fusarientoxinen im Futter erreicht werden, wie sie bei einer normalen Fütterung nicht vorkommen (WEIDENBÖRNER, 1999; DÄNICKE u.OLDENBURG, 2000; DÄNICKE ET. AL., 2002).

2.4.6.2.2 Bekämpfung

Um erfolgreich den Eintrag von Mykotoxinen in die Nahrungskette entgegenzuwirken, müssen die Bekämpfungskonzepte in der Urproduktion ansetzen (SINELL, 1998A). Hierbei ist zu unterscheiden, ob es zu einer Kontamination während des Wachstums auf dem Feld oder nach der Ernte bei der Lagerung gekommen ist (Abbildung 2.4-3).

Die Belastung des Getreides durch Mykotoxine während des Wachstums ist vor allem vom vorherrschenden Wetter während der Vollblüte abhängig, in der die Ährenfusarien die Pflan-zen infizieren. Eine hohe Feuchtigkeit und hohe Niederschläge fördern die Entwicklung der Mykotoxine (AUMANN u.VERREET, 2002). Neben den Witterungseinflüssen haben aber auch die Sorte, die chemische Bekämpfung, die Fruchtfolge, die Bodenbearbeitung, der Einsatz von Halmverkürzern und die Düngung einen Einfluss auf die Befallanfälligkeit (AUMANN u.

VERREET, 2002; MAIER u.SCHIER, 2004A, 2004B).

Die rechtzeitige chemische Bekämpfung ist eine der wichtigsten Bekämpfungsmaßnahmen.

Diese ist nur während eines sehr kurzen Zeitfensters während der Vollblüte und nur während eines Zeitraums zwischen einem Tag vor und zwei Tagen nach einer massiven Infektion möglich (AUMANN u.VERREET, 2002). In der Fruchtfolge bewirkt Körnermais als Vorfrucht von Weizen das höchste Infektionsrisiko. Bei einer Minimalbodenbearbeitung überleben Fusarien auf Pflanzenrückständen und können so zu einer Infektion des neuen Bestandes führen (AUMANN u.VERREET, 2002; MAIER u.SCHIER, 2004A, 2004B). Ebenso fördern Halmverkürzer die Bildung von Mykotoxinen an der Pflanze. Optimierte bedarfsangepasste N-Gaben reduzieren dagegen die Befallwahrscheinlichkeit (AUMANN u.VERREET, 2002).

Eine Kontamination der Futtermittel während der Lagerung ist abhängig von der Kornfeuchte (aW-Wert), der Temperatur, der Verfügbarkeit von Sauerstoff und der Einlagerungsdauer.

Hinzu kommen Parameter wie mechanische Beanspruchung (Bruchkorn), Kontamination des Lagers, der Luft oder des Produktes mit Schimmelpilzsporen (DRUSCH ET AL., 2002). Durch

eine optimale Steuerung der Parameter kann die Bildung von Toxinen gering gehalten werden.

Abbildung 2.4-3: Einflüsse auf die Mykotoxinproduktion in Futtermitteln, die Mykotoxinbelastung von Nutztieren sowie mögliche Rückstände in den Lebensmitteln tierischer Herkunft (DÄNICKE u.OLDENBURG, 2000).