Lebensbaumlogo Geschäftsbereich lebensministerium.bayern.de

Bayerisches Landesamt für
Gesundheit und Lebensmittelsicherheit

Aflatoxine

Mit der Entdeckung der Aflatoxine in den Sechzigerjahren und der parallel damals neu entwickelten Technik der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie begann die Entwicklung der Mykotoxinforschung. Der Name ist abgeleitet aus der Kurzform für Aspergillus flavus Toxine.

Aflatoxine werden von bestimmten Stämmen von Aspergillus (A.) flavus, A. parasiticus und (seltener) A. nomius gebildet, wobei sich das Aflatoxinspektrum je nach Stamm unterscheiden kann. Da die optimale Wachstumstemperatur der Pilze bei 25–40 °C und der optimale Temperaturbereich für die Mykotoxinbildung bei 20–30 °C liegt, sind diese Toxine trotz des weltweiten Vorkommens der toxinbildenden Pilzstämme vor allem in subtropischen und tropischen Gebieten und weniger in Anbaugebieten der gemäßigten Klimazonen bedeutsam. Für Europa gelten sie deshalb als "importierte Toxine".

Importierte Toxine

Betroffen ist vor allem Mais aus den USA, Südamerika und einigen tropischen Ländern Afrikas, wo der Pilz schon auf dem Feld die Körner befällt. Daneben sind des Öfteren ölhaltige Samen (z. B. Mohn, Sesam) und Nüsse (z. B. Erdnüsse, Haselnüsse, Paranüsse, Mandeln oder Pistazien), weitere Getreidesorten wie Reis und Hirse oder bestimmte Leguminosen (Ackerbohnen, Soja und z. T. exotische Bohnen aus Afrika) betroffen. Aber auch getrocknete Früchte, vor allem Feigen und zahlreiche Gewürze wie Chili, Paprika, Pfeffer, Muskatnuss, Ingwer oder Gelbwurz sind immer wieder mit Aflatoxinen belastet.

Von den bekannten Aflatoxinen ist Aflatoxin B1 am gefährlichsten. Es besitzt eine hohe akute Toxizität, Hauptzielorgan ist die Leber. Die akut tödliche Dosis beim Menschen wird im Bereich von 1–10 mg/kg Körpergewicht geschätzt, genaue Werte zur Beurteilung der akuten Exposition beim Menschen liegen aber nicht vor. Eine chronische Zufuhr von Aflatoxin B1 kann das Immunsystem schwächen und Schäden am Erbgut bewirken. Die Möglichkeit der Krebserzeugung durch Aflatoxin B1 ist in verschiedenen Tierversuchen sicher bewiesen, es zählt zu den am stärksten bekannten krebsauslösenden Substanzen. Auch die Internationale Agentur für Krebsforschung (International Agency for Research in Cancer, IARC) ordnete 2002 die natürlicherweise durch Schimmelpilze gebildeten Gemische von Aflatoxinen in die Gruppe 1 ("ausreichende Hinweise auf Kanzerogenität beim Menschen") krebserzeugender Stoffe ein. Es ist bekannt, dass Personen mit einer Hepatitis B-Virusinfektion (HBV) besonders empfindlich auf Aflatoxine reagieren können.

Für Aflatoxin M1 gibt es gem. der IARC für eine klare Einstufung noch nicht ausreichende Hinweise bzgl. einer krebserzeugenden Wirkung beim Menschen (Gruppe 2B).

Die Bildung von Aflatoxinen hängt sehr stark von den Ernte- und Lagerbedingungen in den jeweiligen Erzeugerländern ab. Sie wird zum Beispiel gefördert durch Verschmutzung der Produkte (Bodenkontakt), zu langsame Trocknungsprozesse im Freien sowie hohe Temperaturen und hohe Luftfeuchtigkeit.

Chemische Struktur

Chemisch sind die Aflatoxine fluoreszierende, heterozyklische Verbindungen, bestehend aus einer Dihydro- oder Tetrahydrofuranofuraneinheit, die wiederum mit einem substituierten Coumarinring verbunden ist.

Die Gruppe der Aflatoxine umfasst mehr als 20 verschiedene Einzelsubstanzen, doch treten als Kontaminanten von pflanzlichen Lebensmitteln vor allem Aflatoxin B1, B2, G1, und G2 auf.

Von diesen vier natürlicherweise vorkommenden Aflatoxinen wird Aflatoxin B1 meist in den größten Mengen produziert. Als Folgeprodukt einer Entgiftungsreaktion bzw. Hydroxylierungsreaktion entsteht Aflatoxin M1, das bei laktierenden Tieren, einschließlich dem Menschen, in die Milch gelangen kann, wenn diese stark mit Aflatoxin B1 kontaminierte Nahrungs- bzw. Futtermittel zu sich genommen haben.

Ein den Aflatoxinen verwandtes Mykotoxin, das Sterigmatocystin wird von Stämmen von A. nidulans und versicolor gebildet, ist aber im Vergleich zu den Aflatoxinen bisher viel seltener und nur in wenigen Lebensmitteln (Getreide, Kaffee, Käse) nachweisbar gewesen.

Grenzwerte

Wegen der gefährlichen Wirkungen der Aflatoxine wurden in vielen Ländern der Erde und auch innerhalb der Europäischen Union Grenzwerte (Höchstgehalte) festgelegt.

Im Rahmen des europäischen Schnellwarnsystems (Rapid Alert System for Food and Feed, kurz: RASFF) ist eine Belastung mit Aflatoxinen der häufigste Grund für Meldungen über Grenzzurückweisungen. Auch bei Warnmeldungen im Rahmen des RASFF sind Aflatoxine neben pathogenen Mikroorganismen, Allergenen und Schwermetallen einer der Hauptgründe für einen Eintrag.

Quellen und weiterführende Hinweise

World Health Organization, International Agency for Research on Cancer (IARC), IARC Monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans, Vol. 82, Some traditional herbal medicines, some mycotoxins, naphthalene and styrene, IARC press, Lyon, 2002.

Weitere Quellen auch beim Beitrag Mykotoxine – Giftige Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen

Europäisches Schnellwarnsystem RASFF

Anhang: Chemische Formeln

Chemischer Aufbau von Aflatoxin B1

Abbildung 1: Chemischer Aufbau von Aflatoxin B1

Chemischer Aufbau von Aflatoxin B2

Abbildung 2: Chemischer Aufbau von Aflatoxin B2

Chemischer Aufbau von Aflatoxin G1

Abbildung 3: Chemischer Aufbau von Aflatoxin G1

Chemischer Aufbau von Aflatoxin G2

Abbildung 4: Chemischer Aufbau von Aflatoxin G2

Chemischer Aufbau von Aflatoxin M1

Abbildung 5: Chemischer Aufbau von Aflatoxin M1