Aflatoxine in Lebensmitteln: Überblick, Bedeutung und wissenschaftliche Definitionen

Überblick

Das Wort Aflatoxin ist ein relativ neuer Begriff, was die Geschichte der benannten Krankheiten anbelangt. Er wurde erstmals in den 1960er Jahren im Vereinigten Königreich verwendet, nachdem eine nicht identifizierbare Krankheit auf einer Putenfarm ausgebrochen war. Der Begriff wurde verwendet, um eine toxische Komponente zu definieren, die in brasilianischem Tiermehl gefunden wurde, das an die Puten verfüttert worden war und zum Ausbruch der Krankheit führte.

Aflatoxine gehören zu einer größeren Gruppe von Pilzgiften, die als Mykotoxine bekannt sind und von denen es weltweit schätzungsweise 450 verschiedene Arten gibt, wobei die Aflatoxine zu den giftigsten und gefährlichsten für Mensch und Tier gehören. Aflatoxin ist eine allgemeine Bezeichnung für bestimmte sekundäre Stoffwechselprodukte, die von Aspergillus-Pilzen, vor allem Aspergillus flavus, Aspergillus parasiticus und Aspergillus nomius, produziert werden. Diese Arten von aflatoxigen Pilzen produzieren verschiedene Mitglieder der Aflatoxin-Gruppe von Chemikalien – AFB1, AFB2, AFG1 und AFG2.

Die Exposition gegenüber Aflatoxinen über die Nahrung kann zu ernsten gesundheitlichen Komplikationen und Folgen führen. Die Auswirkungen können sowohl akut als auch langfristig sein, und ihre Auswirkungen auf den menschlichen Körper sind unterschiedlich; sie können teratogen, mutagen, karzinogen, immunotoxisch und hepatotoxisch für den Menschen sein. Aflatoxine schädigen vor allem die Leber und die Nieren, können aber auch die Fortpflanzungsorgane beeinträchtigen.

Während des Anbaus und der Ernte vieler landwirtschaftlicher Lebensmittel können diese mit Aflatoxinen kontaminiert werden. Bei der Kontamination mit Aflatoxinen vor der Ernte sind vor allem Mais, Baumwollsaat, Erdnüsse und Baumnüsse betroffen. Eine Kontamination nach der Ernte tritt in der Regel bei Kulturpflanzen wie Kaffeebohnen, Reis und Gewürzen auf. Kulturpflanzen und Lebensmittel sind in feuchtem und wärmerem Klima oder bei der Lagerung anfälliger für Aflatoxinkontaminationen.

Kontaminierte Feldfrüchte können sich auch auf Tierfutter auswirken, das häufig Mais und/oder Getreide enthält, was in der Folge zu einer Kontamination von tierischen Lebensmitteln und sogar Milchprodukten führen kann. Die Aufnahme von mit Aflatoxin kontaminierten Futtermitteln durch Milchkühe kann im Verdauungstrakt des Pansens durch Mikroorganismen der Pansenflora absorbiert und verstoffwechselt und als Aflatoxicol entweder mit dem Urin oder der Milch ausgeschieden werden. Studien haben gezeigt, dass selbst die Pasteurisierung von Milch die Verschleppung von Aflatoxicol in Milch und Milchprodukten von Kühen, die mit kontaminiertem Futter gefüttert wurden, nicht verändert.

FSTA Wörterbuch-Definitionen der verschiedenen Aflatoxine:

• Aflatoxine: Mykotoxine, die von bestimmten Aspergillus-Stämmen, vor allem von A. flavus und A. parasiticus, gebildet werden. Sie bilden sich beim Wachstum dieser Pilze auf Rohstoffen wie Getreide (z. B. Mais), Nüssen (z. B. Erdnüssen) und Ölsaaten (z. B. Sojabohnen). Die Kontamination kann sowohl vor als auch nach der Ernte erfolgen. Die Wirtspflanzen sind besonders anfällig für eine Infektion, wenn sie über einen längeren Zeitraum hoher Luftfeuchtigkeit ausgesetzt waren oder durch Trockenheit geschädigt wurden. Nach der Aufnahme werden die Aflatoxine in der Leber zu einem reaktiven Zwischenprodukt, dem Aflatoxin M1, abgebaut. Hepatotoxisch und hepatokarzinogen bei Mensch und Tier und kann zu Aflatoxikose führen.

• Aflatoxin B1: Potentes hepatotoxisches, hepatokarzinogenes, mutagenes und teratogenes Mykotoxin, das von Aspergillus flavus und parasiticus produziert wird. Entstehen während des Wachstums auf einer Vielzahl von Nutzpflanzen, darunter Erdnüsse, Mais und andere Getreidearten sowie Ölsaaten. Wird in Aflatoxin M1 und Aflatoxin Q1 umgewandelt.

• Aflatoxin B2: Mäßig starke hepatotoxische, hepatokarzinogene, mutagene und teratogene Mykotoxine, die von Aspergillus flavus und parasiticus produziert werden. Dihydroxyderivate von Aflatoxin B1. Bildet sich während des Wachstums auf denselben Rohstoffen wie Aflatoxin B1 (einschließlich Erdnüssen, Mais und anderen Getreidesorten sowie Ölsaaten), jedoch in geringeren Mengen. Wird in Aflatoxin M2 umgewandelt und in dieser Form in die Milch ausgeschieden.

• Aflatoxin B3: Toxische Mykotoxine, die von älteren Kulturen von Aspergillus parasiticus und flavus produziert werden. Alternative Bezeichnung für Parasiticol.

• Aflatoxin D1: Carboxyliertes Produkt von Aflatoxin B1, das durch die Reaktion zwischen Aflatoxin B1 und erhitztem Ammoniumhydroxid entsteht. Hat eine geringere Toxizität als Aflatoxin B1.

• Aflatoxin G1: Potentes karzinogenes und genotoxisches Mykotoxin, das von Aspergillus parasiticus und anderen Aspergillus-Arten gebildet wird. Sie werden während des Wachstums auf einer Vielzahl von Pflanzen gebildet, darunter Erdnüsse, Mais und andere Getreidearten sowie Ölsaaten. Besitzt eine ähnliche Toxizität und Struktur wie Aflatoxin B1.

• Aflatoxin G2: Mild karzinogene und genotoxische Mykotoxine, die von Aspergillus parasiticus und anderen Aspergillus-Arten produziert werden. Sie kommen in einer Vielzahl von Lebensmitteln vor, darunter Nüsse, Samen, Bohnen, Gewürze und Früchte. Dihydroxy-Derivat von Aflatoxin G1, mit geringerer Toxizität.

• Aflatoxin M1: Das toxische 4-Hydroxy-Derivat von Aflatoxin B1, das in Leber, Nieren, Blut, Kot, Urin und Milch von Säugetieren gefunden wird, die mit Aflatoxin B1 kontaminierte Futter- oder Lebensmittel aufgenommen haben. Anschließend kommt es in Milcherzeugnissen, insbesondere Käse, und in der menschlichen Milch vor. Wird in geringen Mengen von Aspergillus flavus und parasiticus produziert und kann in Mais, Nüssen und Sojabohnen vorkommen. Wird mit Leberschäden und Krebs in Verbindung gebracht. Hat eine geringere Toxizität als Aflatoxin B1. Aflatoxin M1 kann durch UV-Strahlung abgebaut werden.

• Aflatoxin M2: Das giftige 4-Hydroxy-Derivat von Aflatoxin B2, das in Leber, Nieren, Blut, Kot, Urin und Milch von Säugetieren gefunden wird, die mit Aflatoxin B2 kontaminierte Futter- oder Lebensmittel aufgenommen haben. Es kommt auch in der menschlichen Milch vor. Aflatoxin M2 ist wesentlich weniger giftig als Aflatoxin M1. Wird in geringen Mengen von Aspergillus flavus und parasiticus produziert.

• Aflatoxin Q1: Das 3-Hydroxy-Derivat und Hauptmetabolit von Aflatoxin B1 bei Menschen, Ratten und Primaten. Deutlich weniger toxisch als Aflatoxin B1.

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Verwandte Begriffe:

• Aflatoxikose: Mykotoxikose, verursacht durch die Aufnahme von Aflatoxinen in kontaminierten Lebens- und Futtermitteln.

• Mykotoxikose: Krankheit von Menschen und Tieren, die durch die Aufnahme von Mykotoxinen in Lebens- oder Futtermitteln verursacht wird.

• Mykotoxine: Toxine, z.B. Aflatoxine und Ochratoxine, die von Pilzen produziert werden.

• Toxine: Giftige Substanzen, insbesondere solche, die von einem lebenden Organismus produziert werden und für andere lebende Organismen giftig sind.

Daten zu Aflatoxinen in FSTA

FSTA, unsere spezielle Datenbank für Lebensmittelwissenschaft und Gesundheit, enthält derzeit etwa 9.000 Datensätze zu Aflatoxinen, darunter die folgenden Beispiele:

1. Titel: Aflatoxin B1: ein Überblick über Stoffwechsel, Toxizität, Vorkommen in Lebensmitteln, berufliche Exposition und Entgiftungsmethoden.
   Autoren: Rushing, B. R.; Selim, M. I.
   Quelle: Food and Chemical Toxicology; Vol. 124, February 2019. 81-100.
   Peer reviewed: Yes
   DOI: 10.1016/j.fct.2018.11.047
2. Title: Bestimmung von Aflatoxinen in Speiseölen aus China und Äthiopien mittels Immunaffinitätssäule und HPLC-MS/MS.
   Autoren: Lingyun Chen; Molla, A. E.; Getu, K. M.; Ma, A.; Chengsong Wan
   Quelle: Journal of AOAC International; Vol. 102 (1), Februar 2019. 149-155.
   Peer reviewed: Yes
   DOI: 10.5740/jaoacint.18-0106
3. Title: Aflatoxin M1 in Kuh-, Schaf- und Eselsmilch aus Sizilien, Süditalien.
   Autoren: Cammilleri, G.; Graci, S.; Collura, R.; Buscemi, M. D.; Vella, A.; Macaluso, A.; Giaccone, V.; Giangrosso, G.; Cicero, A.; Dico, G. M. lo; Pulvirenti, A.; Cicero, N.; Ferrantelli, V.
   Quelle: Mycotoxin Research; Vol. 35 (1), January 2019. 47-53.
   Peer reviewed: Yes
   DOI: 10.1007/s12550-018-0329-y

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Coppock, R., Christian, R. und Jacobsen, B. (2018) Veterinary Toxicology. Basic and Clinical Principles. 3rd edn. Academic Press, S. Chapter 69.

Richard, J. (2008) „Discovery of aflatoxins and significant historical features“, Toxin Reviews, 27(3-4), pp. 171-201. DOI: 10.1080/15569540802462040.

Kowalska, A. et al. (2017) „Aflatoxine: Eigenschaften und Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit“, Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, 71(1), S. 0-0. DOI: 10.5604/01.3001.0010.3816.

Aflatoxine (2018). Available at: https://www.who.int/foodsafety/FSDigest_Aflatoxins_EN.pdf (Accessed: 11 February 2019).

Fink-Gremmels, J. (2008) „Mycotoxins in cattle feeds and carry-over to dairy milk: A review“, Food Additives & Contaminants: Part A, 25(2), pp. 172-180. DOI: 10.1080/02652030701823142.

IFIS Publishing. (2009) IFIS Dictionary of Food Science and Technology. 2rd edn. Oxford: Wiley-Blackwell. (Kleine Aktualisierungen durch Taylor, G, Mitautor des Originaltextes bei IFIS Publishing, März 2019).

‚Peanuts‘ photograph by Vladislav Nikonov on Unsplash, ‚Cornfield‘ photograph by Milada Vigerova on Unsplash.