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Bayerisches Landesamt für
Gesundheit und Lebensmittelsicherheit

Ochratoxine

Ochratoxine werden wie Aflatoxine von typischen Lagerpilzen weltweit gebildet. Ochratoxine sind im Vergleich mit anderen Mykotoxinen in den meisten Lebensmittelkategorien anzutreffen. Sie können nach einem Pilzbefall hauptsächlich in verschiedenen Getreidearten wie Mais, Hafer, Gerste, Weizen, Roggen, Buchweizen, Reis, Hirse, aber auch in vielen Obst- und Gemüsearten (Trauben, Feigen, Zitrusfrüchten) gebildet werden. Auch Verarbeitungserzeugnisse wie Wein, Obst-/Gemüsesäfte und Bier können Ochratoxine enthalten. Daneben werden Ochratoxine regelmäßig in Fruchtgewürzarten, Kaffee, Kakao und deren Verarbeitungserzeugnissen (Schokolade) gefunden.

Seltener wurde über das Vorkommen von Ochratoxinen in Nüssen, Hülsenfrüchten und in tierischen Produkten (z. B. Blutwurst) berichtet.

Ochratoxin A

Das bedeutendste und am weitesten verbreitete Ochratoxin ist Ochratoxin A (OTA).

Ochratoxin A wirkt nieren- und leberschädigend und wird wegen seiner krebserzeugenden Wirkung bei Versuchstieren als eine für den Menschen möglicherweise krebserzeugende Substanz eingestuft.

Daneben gibt es Ochratoxin B (Dechloro-Ochratoxin A), C und D, welche viel seltener oder gar nicht und in weitaus geringeren Mengen als Ochratoxin A in Lebensmitteln vorkommen.

Chemie und Bildung von Ochratoxin A

Chemischer Aufbau von Ochratoxin A

Abbildung 1: Chemischer Aufbau von Ochratoxin A

Die Ochratoxine sind Verwandte der Isocoumarinderivate, die mit L-ß-Phenylalanin peptidartig verbunden sind. Unter natürlichen Bedingungen wurde bisher fast ausschließlich Ochratoxin A nachgewiesen. 1965 wurde es erstmals aus Kulturen des Schimmelpilzes Aspergillus ochraceus isoliert, nach dem es auch benannt ist.

Aber auch andere Aspergillus (A.) und verschiedene Penicillium (P.) Arten können Ochratoxin A bilden, wobei in den gemäßigten Klimazonen vor allem P. verrucosum, P. viridicatum, P. cyclopium und P. chrysogenum als Lagerflora bei Getreide und beim Lebensmittelverderb eine Rolle spielen.

A. ochraceus dagegen wird häufiger aus Produkten wärmerer Regionen isoliert und dort für die Toxinbildung verantwortlich gemacht. Dieser Unterschied beruht auf den verschiedenen Temperaturoptima für das Wachstum dieser Pilze: Während für die genannten Penicillien Temperaturoptima zwischen 21 °C und 28 °C angegeben werden, liegt das Temperaturoptimum für A. ochraceus bei 25 °C bis 28 °C. Da die Penicillien und Aspergillen neben Ochratoxin A noch eine Reihe anderer Toxine bilden können, kommt Ochratoxin A häufig zusammen mit sogenannten Begleittoxinen vor, wie z. B. Citrinin und Penicillinsäure.

Der Schimmelbefall und damit die potenzielle Bildung von Ochratoxin A wird durch ungünstige Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen bei Ernte, Trocknung, Verarbeitung, Transport und Lagerung begünstigt und ist durch geeignete Verarbeitungs- Transport- und Lagertechnologie weitgehend vermeidbar.

Wie die meisten Mykotoxine bleibt Ochratoxin A beim Kochen, Braten, Rösten oder Backen größtenteils erhalten, sodass nur die Vermeidung von Schimmelbefall zur Reduktion der Toxinbelastung im Lebensmittel führen kann.

Gesundheitliche Beurteilung von Ochratoxin A

Ochratoxin A wird als krebserzeugend und erbgutschädigend eingestuft. Außerdem ist es ein Nervengift, wirkt fruchtschädigend und greift das Immunsystem an. Das Hauptzielorgan ist die Niere.

Die Internationale Agentur für Krebsforschung (International Agency for the Research in Cancer, IARC) stufte Ochratoxin A als möglicherweise krebserzeugend für den Menschen ein. Für mindestens eine Tierart (Mäuse und Ratten) erwies es sich als Ursache für die Entstehung von Krebs.

Die Tatsache, dass in fast allen menschlichen Blutseren in Deutschland Ochratoxin A nachgewiesen werden und sogar in Muttermilch vorkommen kann, legen eine kontinuierliche Ochratoxin A-Belastung des Verbrauchers durch pflanzliche und tierische Nahrung nahe. Die akute Toxizität von Ochratoxin A ist sehr hoch, die LD50-Werte liegen je nach untersuchter Tierart zwischen 2 und 20 mg/kg Körpergewicht.

Das Fachgremium der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EBLS bzw. EFSA) stellte auf Basis des Wertes für die geringste beobachtbare schädliche Wirkung (lowest observed adverse effect level, LOAEL) von 8 µg/kg Körpergewicht/Tag bei Schweinen und einem Sicherheitsfaktor von 450 für den Menschen eine maximal tolerierbare Menge für die wöchentliche Aufnahme (tolerable weekly intake, TWI) an Ochratoxin A von 120 ng/kg Körpergewicht auf.

Im Auftrag des Wissenschaftlichen Lebensmittelausschusses der Europäischen Union (Scientific Committee on Food, SCF) durchgeführte Berechnungen ergaben für verschiedene europäische Länder unterschiedliche Ochratoxin A-Gesamtaufnahmen zwischen 15 und 60 ng/kg Körpergewicht/Tag, einschließlich bei Verbrauchern mit besonders hohem Verzehr von Ochratoxin A-Risikoprodukten. Besonders im Hinblick auf das neben dem Körpergewicht andere Ernährungsverhalten von Kindern und Kleinkindern muss jedoch eine weitere Minimierung der Belastung angestrebt werden.

Nach Ansicht des SCF sollte die Exposition gegenüber Ochratoxin A soweit wie möglich gesenkt werden, um sicherzustellen, dass die tägliche Aufnahme unterhalb von 5 ng/kg Körpergewicht liegt. Dieser so genannte PTDI-Wert (Provisional Tolerable Daily Intake) hat empfehlenden Charakter.

Ochratoxin A in Lebensmitteln und Futtergetreide

Pflanzliche Lebensmittel und Futtergetreide

Am meisten Ochratoxin A nimmt ein durchschnittlicher Verbraucher durch den Verzehr von Getreide und Getreideprodukten, Wein, Bier, Traubensaft, Kaffeegetränke, Kakao und Kakaoprodukte (Schokolade) zu sich. Weitere pflanzliche Quellen sind z. B. Gewürze, Feigen, Ölsaaten, Nüsse, Süßholzwurzelextrakte und Hülsenfrüchte.

Kaffeekirschen

Abbildung 2: Kaffeekirschen, Mexico

Die Aufnahme von Ochratoxin A durch Kaffee wurde lange Zeit unterschätzt. Man nahm an, dass die Hauptmenge des im Rohkaffee nachgewiesenen Ochratoxin A beim Röstprozess zerstört würde und Reste von Ochratoxin A bei der haushaltsmäßigen Zubereitung des Kaffees nicht in das Getränk übergehen würden. Beide Annahmen erwiesen sich als falsch. Nach Angaben des Bundesinstituts für Risikobewertung (BfR), die sich auf Untersuchungen der Lebensmittelüberwachung, des Deutschen Kaffeeverbands und eigene Analysen stützen, wies der gehandelte Röstkaffee eine mittlere Ochratoxin A-Konzentration von 0,8 µg/kg auf.

Auch im Wein muss nach neueren Untersuchungen mit Ochratoxin A gerechnet werden, wobei Rotwein öfter und höher kontaminiert sein kann als Weißwein. Dies galt auch für die untersuchten Traubensäfte. Gleichzeitig zeichnete sich ein deutliches Nord-/Süd- gefälle ab: Insbesondere Weine aus dem Mittelmeerraum waren deutlich häufiger und stärker belastet als die nördlicher Länder, wobei tunesische Weine mit durchwegs hohen Konzentrationen auffielen. Es wird vermutet, dass es bei Rotwein aufgrund der längeren Maischestandzeit vermehrt zur Toxinbildung kommt.

Bei der mühlentechnischen Bearbeitung von Getreide wird Ochratoxin A zum Teil mit der Kleie entfernt, etwa 50 % verbleiben im Mehl.

Lebensmittel tierischer Herkunft

Da mit dem Futter aufgenommenes Ochratoxin A nur relativ langsam wieder ausgeschieden wird, kann es in verschiedenen tierischen Geweben, vor allem bei Schweinen, nachweisbar sein (carry over).

Im Rahmen des Nationalen Rückstandskontrollplans werden alljährlich vom Mykotoxinlabor des Bayerischen Landesamtes für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit (LGL) Lebern und Nieren von Schweinen und Fischen auf Ochratoxin A untersucht.

Durch Anlagerung an Serummakromoleküle kann Ochratoxin A länger als andere Mykotoxine im Körper verbleiben, was dementsprechend auch seine Ausscheidung erschwert (Halbwertszeit im Blut beim Schwein: 48 Stunden). Ein Zeitraum von vier Wochen toxinfreies Futter ist beim Schwein nötig, um toxinfreie Schlachtkörper zu erhalten; bei Geflügel genügen vier bis fünf Tage.

Im Rinderpansen wird Ochratoxin A durch die Aktivität der Mikroorganismen zum ungiftigen Ochratoxin α gespalten, sodass nicht mit einem Vorkommen in Fleisch und Milch gerechnet wird. Dagegen muss bei Kälbern, solange die Pansenmikroflora noch nicht voll ausgebildet ist, mit ähnlichen Mengen gerechnet werden wie bei monogastrischen Tieren. Neben diesem, durch carry over bedingten Eintrag, wird in der Literatur z. T. aber auch bei verzehrsfertigen Lebensmitteln tierischer Herkunft wie Rohwurst oder Käse über eine Sekundärkontamination durch Schimmel und einen dadurch bedingten Eintrag von Ochratoxin A und seinen Begleittoxinen berichtet.

Höchstmengenregelung für Ochratoxin A

Seit März 2002 sind in der Europäischen Union Höchstmengen für Ochratoxin A festgelegt.

Quellen und weiterführende Hinweise

EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain, Opinion of the scientific panel on contaminants in the food chainon a request from the Commission related to Ochratoxin A in food, Question No EFSA-Q-2005-154, adopted April 2006, EFSA Journal 2006, 365, 1–56, Parma, Italy.

EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain, Scientific Opinion, Statement on recent scientific information on the toxicity of Ochratoxin A, EFSA Journal 2010, 8 (6), 1626, Parma, Italy.

Europäische Kommission, Reports on Task for scientific cooperation (SCOOP), Report of experts participating in Task 3.2.7, Assessment of dietary intake of Ochratoxin A by the population of the EU Member States, Co-ordinators: Marina Miraglia and Carlo Brera, January 2002, Rome, Italy.
http://ec.europa.eu/food/food/chemicalsafety/contaminants/task_3-2-7_en.pdf
(PDF, 941 KB)

IARC (1993) IARC (International agency for research on cancer) monographs on the evaluation of the carcinogenic risk of chemicals to humans: Some naturally occurring substances: Food items and constituents, heterocyclic aromatic amines and mycotoxins. Vol 56, pp. 397–444. Lyon, France.

Weitere Quellen finden sich auch beim Beitrag Mykotoxine – Giftige Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen.