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Bayerisches Landesamt für
Gesundheit und Lebensmittelsicherheit

Aflatoxin M1

Was ist Aflatoxin M1?

Aflatoxin M1 ist ein Mykotoxin (Schimmelpilzgift), welches als Umwandlungsprodukt in der Leber von Nutztieren aus den Aflatoxinen B/G (B1, B2, G1 und G2) entsteht. Diese Aflatoxine können in verschimmeltem Futter von bestimmten Pilzstämmen der Gattung Aspergillus flavus gebildet werden. Der Übergang von Aflatoxinen aus Futter in tierische Produkte wird auch als so genannter „carry over“-Effekt von Mykotoxinen bezeichnet.

Der Eintrag von Aflatoxinen aus verschimmeltem Futter in Muskelfleisch oder Eier wird nach dem derzeitigen wissenschaftlichen Stand als vernachlässigbar angesehen. Allerdings können nach einer Aflatoxin-Aufnahme durch belastetes Futter messbare Gehalte an Aflatoxinen in Innereien (v. a. Leber und Nieren) oder im Blut vorkommen. Die Hauptmenge des aus den Aflatoxinen B/G gebildeten Aflatoxins M1 wird aber über die Milch und den Urin ausgeschieden.

So sollen 0,3 bis 6,2 % Aflatoxin B1, dem giftigsten Aflatoxin, zu Aflatoxin M1 umgelagert werden (Creppy 2002). Allerdings schwankt dieser Wert stark von Tierart zu Tierart, in Abhängigkeit von der Jahreszeit (Bognanno et al. 2006) und schon von einem Melkvorgang zum nächsten (Pittet, 1998). Es wird von einem weitgehend linearen Zusammenhang von der Aflatoxin B/G-Kontamination des Futters mit der in der Milch zu messenden Aflatoxin M1-Konzentration ausgegangen. Innerhalb kurzer Zeit wird Aflatoxin M1 dann aber über den tierischen Körper ausgeschieden, so dass bei einer 14-tägigen Gabe von 128 µg Aflatoxin B1 drei Tage nach der letzten Gabe keine Gehalte mehr nachweisbar sein sollen (Battacone et al. 2003). Konservativere Annahmen legen hier einen Zeitraum von fünf Tagen bis etwa einer Woche zugrunde.

Die Gefährlichkeit von Aflatoxin M1 wurde im Verhältnis zu Aflatoxin B1 als geringer eingestuft. Die Kanzerogenität soll ca. um den Faktor 10 niedriger sein (Dragaci et al. 1995). Von der IARC (International Agency for Research on Cancer) wurde Aflatoxin M1 als Gruppe 2B-Karzinogen (ein Stoff mit einer für den Menschen möglicherweise krebserzeugenden Wirkung) eingestuft (IARC 1993).

Bereits bei der Abholung von Milch aus landwirtschaftlichen Betrieben wird die Ware von mehreren Betrieben gemischt und dadurch möglicherweise aflatoxinhaltige Milch eines Betriebes verdünnt. In der Molkerei werden dann mehrere LKW-Anlieferungen in großen Milchlagertanks vereinigt und es kommt dadurch zu weiteren Verdünnungen So dass in der Regel der Gehalt an Aflatoxin M1 in Massentankware deutlich niedriger ist als in Milch nach einem einzelnen Melkvorgang (Piva et al. 1987).

Bei der Verarbeitung von Aflatoxin M1-haltiger Rohmilch kann das Toxin auch in Folgeprodukte übergehen. Bei der Entrahmung werden etwa 10 % der Aflatoxin M1-Menge in der Milchfettfraktion wiedergefunden, 90 % verbleiben in der entrahmten Milch (Guerre et al. 2000). Bei der Dicklegung von Milch zur Käseproduktion sollen 40 % im Käsebruch, 60 % in der Molke verbleiben (Dragacci et al. 1995). Insgesamt kommt es -abhängig von der Art der Käseherstellung- durch Verarbeitung und Reifung zu einer Anreicherung der Aflatoxin M1-Gehalte um das 2,5 bis 6-fache. Allerdings unterliegen diese Zahlen in der wissenschaftlichen Literatur großen Schwankungen.

In Milchpulver scheint die Kontamination aufgrund der technologischen Behandlung gegenüber der Milch zurückzugehen. So wurde z. B. in einer syrischen Studie nur in einer von acht Proben ein niedriger Aflatoxin M1-Gehalt gefunden, der zudem sehr niedrig war (Ghanem und Orfi 2009).

Chemische Struktur

Chemisch sind Aflatoxine fluoreszierende, heterozyklische Verbindungen. Sie bestehen aus einer Dihydro- oder Tetrahydrofuranofuraneinheit, die 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 oft in den größten Mengen produziert. Als Folgeprodukt einer Entgiftungsreaktion bzw. Hydroxylierungsreaktion entsteht Aflatoxin M1, das bei laktierenden Tieren und bei Menschen in die Milch gelangen kann, wenn diese stark mit Aflatoxin B1 kontaminierte Futter- bzw. Nahrungsmittel zu sich genommen haben.

Strukturformel von Aflatoxin M1

Abbildung 5: Chemischer Aufbau von Aflatoxin M1

Grenzwerte

Wegen der gefährlichen Wirkungen der Aflatoxine sind in der Europäischen Union und in vielen Ländern der Erde Grenzwerte (Höchstgehalte) festgesetzt.

Während für die Aflatoxine B und G in der deutschen Kontaminanten-Verordnung für alle Lebensmittel gleiche Höchstgehalte festgelegt sind (2 µg für Aflatoxin B1 je kg und 4 µg für die Summe der Aflatoxine B und G je kg ), gilt für Aflatoxin M1 ein EU-weiter Höchstgehalt von 0,05 µg/kg in Rohmilch, wärmebehandelter Milch und Werkmilch. Als Rohmilch gilt das unveränderte Gemelk von Nutztieren, das nicht über 40 °C erhitzt und keiner Behandlung mit ähnlicher Wirkung unterzogen wurde. Damit wird neben Kuhmilch auch die Milch anderer Nutztiere (z. B. Schafe, Ziegen) erfasst.

In den USA und in China gilt für Erwachsene ein Höchstgehalt von 0,5 µg/kg Milch.

Für Säuglingsanfangsnahrung und Folgenahrung, auch Säuglingsmilchnahrung und Folgemilch, einschließlich diätetischer Lebensmittel für besondere medizinische Zwecke, die eigens für Säuglinge bestimmt sind, gilt in der EU ein Höchstgehalt für Aflatoxin M1 von 0,025 µg/kg.

Während sich weder in der EU-Gesetzgebung noch in der deutschen Kontaminanten-Verordnung ein separater Höchstgehalt für Aflatoxin M1 in Milchprodukten findet, gelten in einigen europäischen Ländern eigene produktspezifische Grenzwerte (Italien: 450 ng/kg Grana-Käse; Schweiz und Österreich: 250 ng/kg Käse; Holland: 200 ng/kg Käse).

Einen Höchstgehalt für das im Vergleich zu Aflatoxin M1 weitaus seltener und in geringeren Konzentrationen auftretende Aflatoxin M2 gibt es bis dato nicht.

Vorkommen

Über das Vorkommen von Aflatoxin M1 wurde in der Literatur bereits mannigfach berichtet. Der Wertebereich von 7573 europäischen Proben, von denen 314 nachweisbare Mengen Aflatoxin M1 enthielten, ging gem. einer Zusammenstellung des gemeinsamen FAO/WHO-Sachverständigenausschusses für Lebensmittelzusatzstoffe (Join FAO/WHO Expert Committee on Fodd Additives - JECFA) nicht über 0,05 µg/kg hinaus (JECFA 2002). 96 % der Proben enthielten keine messbaren Mengen an Aflatoxin M1. Der in den meisten europäischen, wissenschaftlichen Studien dargestellte Maximalgehalt überstieg einen Wert von 0,5 µg/kg nur geringfügig und nur sehr selten. In einigen außereuropäischen Studien wird aber über deutlich höhere Maximalkonzentrationen von z. B. 3,5 µg/kg (Rajan et al. 1995, Indien), 6,6 µg/kg (Saitanu 1997, Thailand) oder 6,9 µg/kg (Elzupir und Abdelrahim 2010, Sudan) berichtet.

In Europa gab es in den vergangenen Jahren mehrere nennenswerte Fälle von Höchstgehaltsüberschreitungen an Aflatoxin M1, die auch Eingang in das Europäische Schnellwarnsystem fanden: Von Mai bis Juni 2008 (RASFF-Meldung 2008.419ff) wurde in Zypern in Milch von Kühen aus 61 von insgesamt 225 Ställen ein Aflatoxin M1-Gehalt über dem Höchstgehalt von 0,05 µg/kg gefunden (genaue Werte wurden im Rahmen einer Informationsmeldung nicht mitgeteilt). Auch Schaf und Ziegenmilch waren betroffen (36 positive Fälle von 1917 Betrieben). Daran anschließend wurden umfangreiche Kontrollmaßnahmen durchgeführt, bei denen mindestens 240.000 Liter Milch vernichtet und 3.600 kg Milcherzeugnisse in drei Betrieben gesperrt wurden. Die erhöhten Aflatoxin M1-Gehalte wurden mit einer Kontamination von Futtermittel indischer Herkunft in Zusammenhang gebracht, nachdem bei fünf von 17 Proben Futter Gehalte von 24 bis 91 µg/kg Aflatoxin B1 ermittelt wurden. Die zypriotischen Behörden berichteten, dass weder Milch noch Milcherzeugnisse , mit überhöhen Gehalten das Land verlassen haben.

Im August 2008 (RASFF-Meldung 2008.1040) wurde dann erneut in Zypern Milch mit erhöhten Gehalten an Aflatoxin M1 gefunden. Hierbei wurde über Gehalte von bis zu 250 ng/kg berichtet. Auch in diesem Fall waren andere EU-Mitgliedsstaaten nicht beliefert worden und es wurde Milch in einer Menge von mindestens 48,6 Tonnen vernichtet sowie mehr als 1.000 Tonnen Futtermittel gesperrt. Die als Ursache der Kontamination ermittelte Partie Futtermittel stammte aus Rumänien.

Im März 2013 wurde in Niedersachsen im Rahmen einer Untersuchung einer Hofmilch ein Gehalt von 0,057 µg/kg Aflatoxin M1 festgestellt. Das niedersächsische Landesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit berichtete, dass diese Milchprobe höchstwahrscheinlich im Zusammenhang mit der Verfütterung einer Charge an Futtermittel-Mais aus Serbien kontaminiert wurde. Ca. 10.000 t der ursprünglichen Sendung wurden an Futtermittelhersteller in Niedersachsen ausgeliefert, die den Mais zur Herstellung von Mischfuttermitteln für Rinder, Schweine und Geflügel verarbeitet und an insgesamt mehrere Tausend landwirtschaftliche Betriebe ausgeliefert haben. Betriebe aus Bayern sind dabei nach bisherigen Kenntnissen mit der betroffenen Charge Futtermittel nicht beliefert worden.

Ein weiterer Fall, der in Zusammenhang mit Futtermittel aus Serbien stehen soll, trat im selben Zeitraum in Nordrhein-Westfalen auf: Nach Selbstanzeige des liefernden Futtermittelunternehmers wurde durch das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz (LANUV) bei einer Untersuchung von Rohmilch in einem Milchviehbetrieb im Hochsauerlandkreis eine etwa doppelte Höchstgehaltüberschreitung des rechtlich festgelegten Wertes von 0,05 µg/kg für Aflatoxin M1 festgestellt.

Ergebnisse des LGL

Das LGL untersucht alljährlich im Rahmen des Nationalen Rückstandskontrollplans Rohmilchproben auf Aflatoxin M1. Die Proben werden über ein ganzes Kalenderjahr risikoorientiert auf vier Quartale und auf verschiedene Betriebe verteilt. Eine Übersicht der mit einem Screening-Verfahren (ELISA) gewonnenen Ergebnisse von Aflatoxin M1 in NRKP-Rohmilchproben der Jahre 2006 bis 2012 gibt Tabelle 1. Insgesamt wurden 251 Rohmilchproben untersucht und in keiner Probe ein Gehalt über der Bestimmungsgrenze von 0,01 µg/kg gefunden. Darüber hinaus untersuchte das LGL im Rahmen des bundesweiten Lebensmittel-Monitorings und risikoorientierter Planproben regelmäßig auch Milcherzeugnisse, z.B. 2006 und 2011Käse und 2008 Joghurt (Tabellen 2 und 3). In sämtlichen Käse- und Joghurtproben (n=105) war Aflatoxin M1 nicht nachweisbar.

Auch in Buttermilch ohne Zusätze 2010 (Tabelle 4) und Säuglings(anfangs)-Milch und Folgemilch auf Basis von Milchpulver im Jahr 2012 (Tabelle 5) wurden keine bestimmbaren Aflatoxin M1-Gehalte gefunden.

Tabelle 1: Aflatoxin M1 in NRKP-Rohmilchproben der Jahre 2006 bis 2012
Rohmilch Jahr Anzahl über 0,01 µ/kg
2006 58 0
2007 29 0
2008 28 0
2009 29 0
2010 28 0
2011 39 0
2012 40 0
Gesamt 251 0
Tabelle 2: Aflatoxin M1 in Käse von risikoorientierten (ROP-) und Monitoring-Proben der Jahre 2006 und 2011
Käse Jahr Anzahl über 0,01 µ/kg
Käse, gesamt 2006 35 0
davon Camembert 30 0
davon Brie 4 0
davon andere Weichkäse 1 0
Käse, gesamt 2011 35 0
davon Camembert 32 0
davon andere Weichkäse 2 0
davon Käsekompositionen (aufstrichartig) 1 0
Gesamt 70 0
Tabelle 3: Aflatoxin M1 in Joghurt von risikoorientierten (ROP-) und Monitoring-Proben des Jahres 2008
Joghurt Jahr Anzahl über 0,01 µ/kg
Gesamt 2008 35 0
davon Sahnejoghurt (aus Kuhmilch) 26 0
davon Schafjoghurt 9 0
Tabelle 4: Aflatoxin M1 in Buttermilch von risikoorientierten (ROP-)Proben des Jahres 2010
Buttermilch Jahr Anzahl über 0,01 µ/kg
Buttermilch 2010 23 0
Tabelle 5: Aflatoxin M1 in Säuglings(anfangs)-Milch und Folgemilch auf Basis von Milchpulver (ROP-Proben)
Säuglingsnahrung auf Milchpulverbasis Jahr Anzahl über 0,01 µ/kg
Gesamt 2012 40 0
davon Säuglingsmilchnahrung 15 0
davon Säuglingsanfangsmilchnahrung 13 0
davon Folgemilch 12 0

Fazit

Die regelmäßig durchgeführten Kontrollen haben in Bayern bislang keine bestimmbaren Gehalte an Aflatoxin M1 in Milch und Milcherzeugnissen und Säuglingsnahrung ergeben. Die Ergebnisse belegen ein hohes Maß an Sicherheit für den Verbraucher in Bayern. Meldungen über kontaminierte Futtermittel zeigen aber auch, wie wichtig es ist, Rohmilch als Rohprodukt grundsätzlich weiterhin zu überwachen und zudem weitere, daraus hergestellte Produkte sporadisch auf ihren Aflatoxin M1-Gehalt zu überprüfen.

Quellen und weiterführende Hinweise:

  • International Agency for Research on Cancer (IARC), World Health Organization, IARC Monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans, Vol. 56, IARC press, Lyon, 1993.
  • Creppy, E. E. (2002). Update of survey, regulation and toxic effects of mycotoxins in Europe. Toxicology Letters, 127, 19-28.
  • Bognanno, M.; La Fauci, L.; Ritieni, A.; Tafuri, A.; De Lorenzo, A.; Micari, P.; Di Renzo, L.; Ciappellano, S.; Sarullo, V,; Galvano, F. (2006). Survey of the occurrence of Aflatoxin M1 in ovine milk by HPLC and its confirmation by MS. Molecular Nutrition and Food Research, 50, 300-305.
  • Pittet, A. (1998). Natural occurrence of mycotoxins in foods and feeds. An updated review. Revue de Médecine Vétérinaire, 149, 479-492.
  • Dragacci, S.; Gleizes, E.; Fremy, J. M.; Candlish, A. A. G. (1995). Aflatoxin M1 determination in cheese by immuno affinity column clean-up coupled to high-performance liquid chromatography. Food Additives and Contaminants, 12, 59-65.
  • Battacone, G.; Nudda, A.; Cannas, A.; Cappio Borlino, A. (2003). Excretion of aflatoxin M1 in milk of dairy ewes treated with different doses of Aflatoxin B1. Journal of Dairy Science, 86, 2667-2675.
  • Piva, G.; Pietri, A.; Galazzi, L.; Curto, C. (1987). Aflatoxin M1 occurrence in dairy products marketed in Italy. Food Additives and Contaminants, 5, 133-139.
  • Guerre, P.; Bailly, J. D.; Bernard, G.; Burgat, V. (2000). Excrétion lactée des mycotoxines: quels risques pour le consommateur? Revue Médicine Vétérinaire, 151, 7–22.
  • JECFA (2002). Evaluation of certain Mycotoxins in food, WHO Technical Report Series 906, 56th report of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives.
  • Rajan, A.; Ismail, P. R.; Radhakrishnon , V. (1995). Survey of milk samples for aflatoxin M1 in Thrissur, kerala. Indian Journal of Dairy Science, 48, 302-305.
  • Saitanu K. (1997). Incidence of aflatoxin M1 in Thai milk products. Journal of Food Protection, 60, 1010-1012.
  • Elzupir, A. O.; Elhussein, A. M. (2010). Determination of aflatoxin M1 in dairy cattle milk in Khartoum State, Sudan. Food Control, 21, 945-946.
  • Ghanem , I.; Orfi, M. (2009). Aflatoxin M1 in raw, pasteurized and powdered milk available in the Syrian market. Food Control, 20 603-605.

Weitere Quellen auch beim Beitrag "Mykotoxine - giftige Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen"

Europäisches Schnellwarnsystem RASFF http://ec.europa.eu/food/food/rapidalert/index_en.htm

Aflatoxin M1-Fälle von Milch, stammend aus der Verfütterung von mit Aflatoxinen belastetem Futtermittel aus Serbien (März 2013)

Niedersachsen: http://www.ml.niedersachsen.de/portal/live.php?navigation_id=27751&article_id=113258&_psmand=7
Nordrhein-Westfalen: http://www.umwelt.nrw.de/ministerium/presse/presse_aktuell/presse130306.php
BfR-Einschätzung http://www.bfr.bund.de/cm/343/uebergang-von-aflatoxinen-in-milch-eier-fleisch-und-innereien.pdf