Interne und externe Expositionsabschätzung gegenüber Mykotoxinen
Das Projekt wird vom Sachgebiet Chemikaliensicherheit und Toxikologie des Bayerischen Landesamtes für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit gemeinsam mit den bayerischen Gewerbeaufsichtsämtern im Auftrag des Bayerischen Staatsministeriums für Arbeit und Sozialordnung, Familie und Frauen durchgeführt.
Hintergrund
Mykotoxine (sog. Pilzgifte) sind giftige sekundäre Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen, die im Gegensatz zu den primären Stoffwechselprodukten nur von bestimmten Arten von Schimmelpilzen und unter begrenzten Kulturbedingungen gebildet werden. Bisher kennt man mehr als 300 verschiedene Mykotoxine, die etwa 25 Strukturtypen zugeordnet werden und aufgrund ihrer unterschiedlichen chemischen Strukturen verschiedene toxische Wirkungen zeigen. Wichtige in Lebensmitteln vorkommende Mykotoxine sind z. B. die Aflatoxine (Afla), Patulin (PAT), Ochratoxin A (OTA), die Trichothecene, darunter Deoxynivalenol (DON), T-2 und HT-2 Toxin sowie Zearalenon (ZEA) und die Fumonisine (FUM). In den folgenden Abbildungen sind die chemischen Strukturen von zwei wichtigen Mykotoxinen dargestellt.
Abbildung 1: Strukturformel des Aflatoxin B1
Abbildung 2: Strukturformel des Zearalenon
Der Mensch ist insbesondere über die folgenden Wege gegenüber Mykotoxinen exponiert:
- Alle verschimmelten Nahrungsmittel können Mykotoxine enthalten. Dabei unterscheidet man die Primärkontamination, z. B. von Getreide, das schon auf der Anbaufläche von Schimmelpilzen befallen ist (z. B. Mutterkorn auf Roggen, Weizen, Gerste). Oder die sogenannte Sekundärkontamination, bei der „verzehrsfähige“ Lebensmittel unmittelbar von Schimmel befallen sind, z. B. oft ölhaltige Samen und Nüsse, wie z. B. Pistazien, Erdnüsse, Mandeln und Paranüsse. Bei Nutztieren, die toxinhaltige Futtermittel aufgenommen haben, können zudem einzelne Mykotoxine in unveränderter oder metabolisierter Form in verschiedenen Organen abgelagert oder ausgeschieden werden. Auf diese Weise können Lebensmittel tierischer Herkunft (Fleisch, Eier, Milch, Milchprodukte) Mykotoxine enthalten, ohne dass das Produkt selbst verschimmelt ist. Eine solche Kontamination ist äußerlich nicht erkennbar.
- An verschiedenen Arbeitsplätzen (z. B. im Rahmen der Wertstoffsortierung) treten sehr oft hohe Konzentrationen an Schimmelpilzen und auch Mykotoxinen auf, die gesundheitliche Risiken für die dort Beschäftigten bedeuten können.
- In Wohnungen und öffentlichen Gebäuden mit Schimmelpilzbefall muss ggf. auch mit hohen Konzentrationen an Schimmelpilzsporen bzw. Mykotoxinen gerechnet werden. Neben der direkten Inhalation von Sporen bzw. Schimmelpilzbruchstücken ist eine Exposition über belasteten Staub zu berücksichtigen.
Innenraumrelevante Schimmelpilze sind insbesondere Aspergillus und Penicillium Arten wie Penicillium chrysogenum, Penicillium expansum und Aspergillus versicolor und in Innenräumen mit Feuchteschäden beispielsweise noch Stachybotrys chartarum.
Schimmelpilze im Innenraum sind neben der Geruchsbelästigung im Wesentlichen mit folgenden Gesundheitsgefährdungen verbunden:
- In Abhängigkeit von der individuellen Prädisposition sowie dem allergenen Potential der Schimmelpilze bzw. ihrer Sporen können Schimmelpilze Allergien hervorrufen.
- Es ist seit längeren bekannt, dass Zellwandbestandteile von Schimmelpilzen toxisch-irritativ wirkende Stoffe enthalten können.
- Darüber hinaus sind vor allen Dingen bei Personen mit eingeschränkter Immunkompetenz bzw. bei Störungen der natürlichen Haut- und Schleimhautbarrieren lokale und systemische Infektionen durch Schimmelpilze beschrieben worden.
- Außerdem können Schimmelpilzarten verschiedene Mykotoxine produzieren wie z. B. Patulin, Citrinin, Ochratoxin A, Gliotoxin und T-2 Toxin. Sie besitzen eine sehr unterschiedliche chemische Struktur und ein sehr verschiedenes Wirkungsspektrum. Beim Verzehr verschimmelter Lebensmittel sind Mykotoxine eine häufige Ursache von Lebensmittelvergiftungen. Neben einer Zytotoxizität besitzen einige immuntoxische, karzinogene, mutagene, teratogene, nephrotoxische und neurotoxische Wirkungen.
An Arbeitsplätzen muss das Vorkommen von Schimmelpilzen bzw. ihren Toxinen sehr kritisch gesehen werden. So hat der Ausschuss für Biologische Arbeitsstoffe (ABAS) 2007 einen Sachstandsbericht „Die Bedeutung von Mykotoxinen im Rahmen der arbeitsplatzbezogenen Gefährdungsbeurteilung“ veröffentlicht. In ihm wird dargelegt, wie hoch die mögliche Gesundheitsgefährdung durch eine inhalative oder dermale Aufnahme von Mykotoxinen zu bewerten ist. Die derzeit vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass durchaus Expositionssituationen auftreten können, in denen es zu akuten Gesundheitsschäden kommen kann.
Aus Sicht der Autoren des Sachstandsberichtes ergibt sich für die Verantwortlichen im Arbeitsschutz die Verpflichtung aus der Biostoffverordnung, mögliche Gefährdungen durch toxische Wirkungen biologischer Arbeitsstoffe im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung zu berücksichtigen. Darüber hinaus kommt man zu dem Ergebnis, dass Kenntnisse über das mögliche Auftreten von Mykotoxinen, insbesondere am Arbeitsplatz und über mögliche Gefährdungen nur selten vorhanden sind.
Die Messungen im Jahr 2008 in Betrieben der Entsorgungsbranche (DSD, Biomüll, Papiersortierung) bestätigten die Forderung an den Arbeitgeber, nach § 11 Abs. 2 Biostoffverordnung die Funktion und Wirksamkeit von technischen Schutzmaßnahmen regelmäßig zu überprüfen. Gemäß TRBA 214 sollte an ständigen Arbeitsplätzen in Sortierkabinen, Kabinen und Steuerständen diese Überprüfung unabhängig von der Aufenthaltsdauer durch die Bestimmung der Konzentration biologischer Arbeitsstoffe erfolgen, sofern ein Technischer Kontrollwert (TKW) nach TRBA 405 festgelegt ist.
Abbildung 3: Schimmelpilzwachstum auf einem Nährboden
Ziel / Projektdurchführung
Aus Sicht des Arbeitsschutzes ist es wichtig der Frage nachzugehen, durch welche weiteren Tätigkeiten Beschäftigte möglicherweise Mykotoxinen ausgesetzt werden.
Ziel ist es daher, ein analytisches Verfahren zur Bestimmung verschiedener Mykotoxine in arbeitsschutzrelevanten Untersuchungsmedien zu entwickeln und Messungen in Zusammenarbeit mit den Gewerbeaufsichtsämtern durchzuführen. Die Erweiterung des Methodenspektrums führt, neben der Verbesserung und Erweiterung der analytischen Möglichkeiten im LGL, auch zu einer größeren Flexibilität bei entsprechenden Anfragen an die Gewerbeaufsichtsämter. Es sollen zudem erste Umsetzungen aus den Schlussfolgerungen des oben genannten Sachstandsberichtes des ABAS in Bayern erreicht werden.
Es sollen insbesondere Arbeitsplatzmessungen in potentiellen Belastungsschwerpunkten wie z. B. Registraturen, Bibliotheken, Feuchträumen (Schwimmbädern, Saunen, Sanierung im Bereich des Brunnen- und Leitungsbau) und in noch nicht sanierten bzw. frisch sanierten Gebäuden mit Wasserschaden erfolgen.
Nach erfolgreicher analytischer Methodenentwicklung sollen insbesondere folgende Medien untersucht werden:
- Luftgetragener Feinstaub
- Blutserum von besonders exponierten Arbeitern
- Urin von besonders exponierten Arbeitern