Mykotoxine Einführung und Überblick

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1 Mykotoxine Einführung und Überblick Dr. Richard Öhlinger Kompetenzzentrum Cluster Chemie Linz Seminar Mykotoxine Wieselburg, Österreichische Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit GmbH

2 Inhalt Allgemeines, Toxikologie Mykotoxine Steckbriefe (Auswahl) Gesetzgebung, Überwachung Mykotoxinexposition, spezifische Ergebnisse Adressen ( 2

3 Mykotoxine Mykotoxine sind Pilzgifte. Sie sind natürliche, sog. sekundäre Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen, die bei Menschen und Tieren eine toxische Wirkung zeigen, bzw. eine Mykotoxikose verursachen. Im Gegensatz zu den Produkten des Primärstoffwechsels sind diese sekundären Stoffwechselprodukte nicht bei allen Organismen zu finden, sondern sind charakteristisch für ihren Produzenten. 3

4 Mykotoxine Die FAO schätzt, dass bis zu 25 % der Weltproduktion von Nahrungsmitteln mit Mykotoxinen kontaminiert sind. Die Wirkung der Mykotoxine kann, abhängig von der Toxinart, akut oder chronisch toxisch sein. Manche Mykotoxine sind kanzerogen Besonders gefährdet sind Nutztiere (insbesonders Schwein, Geflügel und Pferd), die verschimmeltes Futtermittel verzehren. Kontaminiertes Futter ist für eine Reihe von Erkrankungen verantwortlich, wie z.b. das Östrogensyndrom bei Schweinen, Futterverweigerung oder Erkrankung von Truthähnen. 4

5 Ranking der lebensmittelbedingten Gesundheitsrisiken (Kuiper-Goodman, 1998 und 2004) AKUTE CHRONIC HIGH RISK Microbiological Phycotoxins Some phytotoxins Mykotoxins Anthropogenic contaminants Pesticide residues Food additives Mykotoxins Anthropogenic contaminants Some phytotoxins Unbalanced diet Phycotoxins Food additives Pesticide residues Microbiological LOW RISK 5

6 Mykotoxine (Auswahl) - Toxizität DON Deoxynivalenol ZON Zearalenon T-2 T-2 Toxin NIV Nivalenol FUM Fumonisine OTA Ochratoxin A AFL Aflatoxine hautreizend X X brechreizend X X X immunsuppressiv X X X X nekrotisierend X östrogen X mutagen (X) (X) X karzinogen (x) (X) X Nephrotoxisch / hepatotoxisch X X X TDI, t-tdi, TWI µg/kg KG.d bzw. w 1 (TDI) 0,2 (t-tdi) 0,06 (t-tdi) 0,7 (t-tdi) 2 (TDI) 0,12 (TWI) 6

7 Mykotoxine (Auswahl) Krebsevidenz nach IARC mod. (Abfrage 2/11) Mykotoxin Mensch Tier Klassifikation Aflatoxine (natürlich vorkommend) sufficient sufficient 1 carcinogenic to humans Aflatoxin M1 inadequate sufficient 2 B Possibly carcinogenic to humans Ochratoxin A inadequate sufficient 2 B F. moniliforme toxins (Fumonisin B1, B2 und Fusarin C) inadequate sufficient 2 B F. garminearum, F. culmorum, F. crookwellense toxins (DON, ZON. NIV, FUS X) inadequate 3 Not classifiable as to its carcinogenic to humans F. sporotrichioides toxins (T-2 toxin) inadequate limited 3 Patulin inadequate 3 7

8 Mykotoxine (Auswahl) Aflatoxine Chemie/Analytik Bedeutende Verbindungen: Aflatoxin B1, Aflatoxin B2, Aflatoxin G1, Aflatoxin G2 und Aflatoxin M1 Stoffgruppe: Difuran-Cumarinderivate Pathogenität (Mensch): Hepatitis, Leberzellkrebs Analytik (CEN): IAS clean up, HPLC/FLD mit Nachsäulenderiv. Produzent Aspergillus flavus, Aspergillus parasiticus (Lagerpilze) Vorkommen EU Regelungen Nüsse, Schalenfrüchte, Gewürze, Trockenfrüchte, Getreide, Mais, Ölsaatenrückstände, Milch/Milchprodukte (Aflatoxin M1) Lebensmittel: VO 1881/2006 (Aflatoxin B1 und Summe der Aflatoxine B1, B2, G1 und G2; Aflatoxin M1 bei Milch) Futtermittel: RL 2003/100/EG (nur Aflatoxin B1) 8

9 Mykotoxine (Auswahl) Ochratoxine Chemie/Analytik Produzent Vorkommen Bedeutende Verbindungen: Ochratoxin A (OTA), Ochratoxin B und Ochratoxin C Stoffgruppe: Cumarinderivate Pathogenität (Mensch): Nephropathie Analytik (CEN): IAS clean up, HPLC/FLD Aspergillus spp., Penicillium spp. (Lagerpilze) Getreide, Mais, getrocknete Weintrauben, Kaffeebohnen, Wein, Traubensaft, Gewürze, EU Regelungen (nur für Ochratoxin A) Lebensmittel: VO 1881/2006 Futtermittel: Empfehlung 2006/576/EG 9

10 Mykotoxine (Auswahl) Deoxynivalenol (DON) Chemie/Analytik Produzent Vorkommen Stoffgruppe: Trichothecene Pathogenität (Mensch): Übelkeit, Immunsuppression Analytik (CEN): IAS clean up, HPLC/UV Fusarium spp. (Feldpilze) Getreide, Mais, EU Regelungen Lebensmittel: VO 1881/2006 Futtermittel: Empfehlung 2006/576/EG 10

11 Mykotoxine (Auswahl) Zearalenon (ZON) Chemie/Analytik Produzent Vorkommen Bedeutende Verbindungen: Zearalenon, α- und β-zearalenol Stoffgruppe: Fusarium-Toxine (Resorcylsäurederivat) Pathogenität (Mensch): Hyperöstrogenismus, verfrühte Pubertät Analytik (CEN): IAS clean up, HPLC/FLD Fusarium spp. (Feldpilze) Getreide, Mais, EU Regelungen Lebensmittel: VO 1881/2006 Futtermittel: Empfehlung 2006/576/EG 11

12 Mykotoxine (Auswahl) Fumonisine Chemie/Analytik Produzent Vorkommen Bedeutende Verbindungen: Fumonisin B1, Fumonisin B2, Fumonisin B3 Stoffgruppe: Fusarium-Toxine (Sphingosin ähnlich) Pathogenität (Mensch): (Speiseröhrenkrebs) Analytik (CEN): IAS clean up, HPLC/FLD mit Derivatisierung Fusarium spp. (Feldpilze) Mais, Getreide, EU Regelungen Lebensmittel: VO 1881/2006 Futtermittel: Empfehlung 2006/576/EG 12

13 Mykotoxine (Auswahl) Patulin Chemie/Analytik Produzent Vorkommen Stoffgruppe: Hydroxypyrofuran Pathogenität (Mensch): hämorrhagisch, Magenschleimhautentzündung, Übelkeit Analytik (CEN): SPE clean up, HPLC/UV Penicillium spp., Aspergillus spp., Byssochlamys sp. Fruchtsäfte, Spirituosen, Apfelerzeugnisse, EU Regelungen Lebensmittel: VO 1881/

14 Mykotoxine (Auswahl) Nivalenol Chemie/Analytik Produzent Vorkommen Stoffgruppe: Trichothecene Pathogenität (Mensch): Übelkeit, Immunsuppression Analytik(CEN): - Fusarium spp. (Feldpilze) Getreide, Mais, EU Regelungen

15 Mykotoxine (Auswahl) T-2/HT-2 Toxin Chemie/Analytik Produzent Vorkommen Stoffgruppe: Trichothecene (A-Typ) Pathogenität (Mensch): Übelkeit, Immunsuppression, nekrotisch Analytik (CEN): - (z.z.: LC-MS/MS, GC-MS, GC-ECD) Fusarium spp. (F. langsethiae, F. sporotrichioides, F. poe) Getreide (Hafer > Gerste> Durum,..), Mais Schrifttum (EU, FAO/WHO) JECFA 2001, SCF 2001, SCF

16 Mykotoxine (Auswahl) Ergotalkaloide (Mutterkornalkaloide) Chemie/Analytik Produzent Vorkommen Bedeutende Verbindungen: Ergocornin, Ergocristin, Ergocryptin, Ergometrin, Ergotamin, Ergosin Stoffgruppe: Alkaloide (Ergopeptine, Lysergsäureamide) Pathogenität (Mensch): pharmakodynamische Wirkungen (Ergotismus,..) Analytik (CEN): - Claviceps purpurea, Getreide (Hafer, Gerste), Mais, EU Regelungen Futtermittel: RL 2002/32/EG (nur Mutterkorn) 16

17 Mykotoxine Rahmenverordnungen (Auswahl) EU Recht Thema VO(EG) 315/1993 div. Änderungen Festlegung von Verfahren zur Kontrolle von Kontaminanten in Lebensmitteln Richtlinie 96/23/EG div. Änderungen Kontrollmaßnahmen hinsichtlich bestimmter Stoffe und ihrer Rückstände in lebenden Tieren und tierischen Erzeugnissen VO (EG) 178/2002 div. Änderungen Festlegung allgemeiner Grundsätze und Anforderungen des Lebensmittelrechts, zur Errichtung der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit und zur Festlegung von Verfahren zur Lebensmittelsicherheit VO (EG) 882/2004 div. Änderungen Über amtliche Kontrollen zur Überprüfung der Einhaltung des Lebensmittel- und Futtermittelrechts sowie Bestimmungen über Tiergesundheit und Tierschutz 17

18 Mykotoxine Höchstgehalte (HG)/Richtwerte (RW) Matrix EU Recht HG / RW Mykotoxine Lebensmittel VO (EG) 1881/2006 HG Aflatoxine, Ochratoxin A (OTA), Patulin, Deoxynivalenol (DON), Zearalenon (ZON), Fumonisine (FUM) VO 1126/2007 (Ä) VO 105/2010 (Ä) VO 165/2010 (Ä) Fusarium Toxine: DON, ZON, FUM OTA AFL Futtermittel Richtlinie 2002/32/EG HG Mutterkorn, Aflatoxin B1 Futtermittel Richtlinie 2003/100/EG HG Aflatoxin B1 Futtermittel Empfehlung 2006/576/EG RW DON, ZON, OTA, FUM Ä = Änderung, HG=Höchstgehalt, 18 RW=Richtwert

19 Mykotoxine Probenahme und Analyse Matrix EU Recht Thema Lebensmittel VO (EG) 401/2006 Festlegung der Probenahmeverfahren und Analysemethoden für die amtliche Kontrolle des Mykotoxingehalts von Lebensmitteln VO 178/2010 (Änderung) Hinsichtlich Erdnüsse, sonstige Ölsaaten, Nüssen, Aprikosenkernen, Süßholz und pflanzlichem Öl Futtermittel VO (EG) 152/2009 Festlegung der Probenahmeverfahren und Analysemethoden für die amtliche Untersuchung von Futtermitteln 19

20 Mykotoxine Sicherheitsvorkehrungen Matrix EU Recht Thema Lebensmittel VO (EG) 1152/2009 Sondervorschriften für die Einfuhr bestimmter Lebensmittel aus bestimmten Drittländern wegen des Risikos einer Aflatoxin-Kontamination Lebensmittel und Futtermittel VO (EG) 669/2009 Diverse Änderungen (Annex I) Durchführung der VO (EG) 882/2004 im Hinblick auf verstärkte amtliche Kontrollen bei der Einfuhr bestimmter Futtermittel und Lebensmittel nicht tierischen Ursprungs 20

21 Mykotoxine Empfehlungen, Leitlinien Empfehlung / Leitlinie Thema Empfehlung 2003/598/EC Zur Prävention und Reduzierung der Patulinkontamination von Apfelsaft und Apfelsaftzutaten in anderen Getränken Empfehlung 2006/583/EC Zur Prävention und Reduzierung von Fusarium Toxinen in Getreide und Getreideprodukten Empfehlung (Vorschlag) Zum Monitoring von Ergotalkaloiden Leitlinie Kontrolle der Einhaltung der EU Rechtsvorschriften über Aflatoxine Leitlinien für zuständige Behörden Leitlinie Leitlinie für die Probenahme von Getreide zur Mykotoxinanalytik

22 RASFF Notifizierungen RASFF Rapid Alert System for Food and Feed (VO (EG) 178/2002) Es gibt 4 Arten von Notifizierungen: Warnungen: Produkt ist am Markt, stellt ein ernstes Gesundheitsrisiko dar und verlangt eine schelle Reaktion Informationsmeldungen: Produkt ist am Markt, stellt ein Gesundheitsrisiko dar, verlangt jedoch keine schelle Reaktion Zurückweisungen an der EU-Grenze: Produkt wurde an der EU Grenze im Rahmen der Importkontrolle aufgrund eines Gesundheitsrisikos zurückgewiesen. RASFF News: Alle übrigen wichtigen Informationen betreffend Lebensmittel-/Futtermittelsicherheit 22

23 Mykotoxine RASFF Notifizierungen Mykotoxin Aflatoxine DON Fumonisine Ochratoxin A Patulin 3 Zearalenon

24 Mykotoxinexposition Primärkontamination: Lebens-/Futtermittelrohstoffe sind kontaminiert (z.b. Fusariumtoxine in Rohgetreide) Sekundärkontamination: Fertige LM/FM verschimmeln (z.b. Aspergillus sp. oder Penicillium sp.) und werden mit Mykotoxinen kontaminiert Carry over: Nutztiere nehmen verschimmeltes FM auf und geben so Mykotoxine (z.b. Ochratoxin A, Aflatoxine) in LM tierischer Herkunft weiter. 24

25 Mykotoxinmonitoring Deoxynivalenol (DON) Getreideanteile: Weizen: 60-73%, Roggen: 6-10% Gerste: 6-12%, Triticale: 6-8% Hafer: 4-5%, Durum: 4-7% DON in unverarbeitetem Getreide (exkl. Mais) n=202 (2004), 245 (2005), 247 (2006), 273 (2007), 296 (2008) 1250 µg/kg EU Höchstgehaltunverarbeitetes Getreide außer Mais, Durum und Hafer 8000 µg/kg EU Richtwert f. FM- Ausgangserzeugnisse 900 µg/kg EU Richtwert f. Allein- u. Ergänzungs-FM (Schweine) Bereich: n.n ppb % <50 (BG) <1250 (LM) <900 (FM) <8000 (FM) 25

26 Mykotoxinmonitoring Deoxynivalenol in Maiskörner Bereich: < ppb 1750 µg/kg EU Höchstgehaltunverarbeiteter Mais f. LM 8000 µg/kg EU Richtwert f. FM- Ausgangserzeugnisse DON in Maiskörner n=155 (2004), 98 (2005), 114 (2006), 189 (2007), 234 (2008) 200 µg/kg EU Höchstgehalt f. Getreidebeikost für Kinder µg/kg EU Richtwert f. Allein- u. Ergänzungs-FM (Schweine) Anmerkung 2004: Daten vornehmlich aus OÖ % <50 (BG) <200 (LM) <1750 (LM) <900 (FM) <8000 (FM) 26

27 Mykotoxinmonitoring Zearalenon (ZON) 350 µg/kg EU Höchstgehaltunverarbeiteter Mais zur LM-Produktion ZON in Maiskörner n=155 (2004), 98 (2005), 114 (2006), 189 (2007), 210 (2008) 2000 µg/kg EU Richtwert f. FM- Ausgangserzeugnisse µg/kg EU Richtwert f. FM-ALFM f. Ferkel, Jungsauen 20 µg/kg EU HG f. Getreidebeikost für Kinder % <20 (LM) <350 (LM) <100 (FM) <2000 (FM) 27

28 DON in unbehandeltem Getreide und Mais N und DON Maxima: BG = 50 ppb HW (Mais, Durum, Hafer): 1750 ppb HW (übriges Getreide): 1250 ppb 100 DON Kontamination in Getreide und Mais ( ) 90 Weizen (n=524): 6700 ppb Durum (n=41): 1300 ppb Triticale (n=54): 2600 ppb Gerste (n=70): 1100 ppb Roggen (n=32): 770 ppb Hafer (n=21): 700 ppb Mais (n=322): 6000 ppb % >BG >HW 10 0 Reihung nach DON Kontamination: Weizen Durum Triticale Gerste Roggen Hafer Mais Mais > Durum > Weizen, Triticale > Gerste, Roggen, Hafer 28

29 DON in Futtermitteln (Beispiel) 50 µg/kg: BG DON in Futtermittel (2008, n=486) 900 µg/kg EU Richtwert Schweine µg/kg EU Richtwert Kälber, Lämmer und Ziegenlämmer 8000 µg/kg EU Richtwert EinzelFM % EinzelFM MischFM Einzelfuttermittel: Bereich: n.n ppb Mischfuttermittel: Bereich: n.n ppb 10 0 <50 <900 <2000 <8000 µg/kg 29

30 ZON in Futtermitteln (Beispiel) 20 µg/kg: BG 100 µg/kg EU Richtwert Ferkel, Jungsauen ZON in Futtermitteln (2008, n=439) 250 µg/kg EU Richtwert Sauen, Mastschweine 500 µg/kg EU Richtwert Kälber, Milchkühe, Schafe, Ziegen 2000 µg/kg EU Richtwert Einzelfuttermittel % EinzelFM MischFM 30 Einzelfuttermittel: Bereich: n.n ppb Mischfuttermittel: Bereich: n.n. 360 ppb <20 <100 <250 <500 <2000 µg/kg 30

31 DON in Mehle <50 µg/kg BG 200 µg/kg EU Höchstwert Getreidebeikost f. Säuglinge und Kleinkinder DON in Mehle 750 µg/kg EU Höchstwert Mehle >750 µg/kg: 1 Wert >500 µg/kg: 3,4 % % n.n. : 8 % Bereich: n.n ppb n = < mikrogramm/kg 31

32 Zearalenon in Maiskeimöle 400 µg/kg EU Höchstgehalt für raffinierte Maisöle ZON in Maiskeimöl >200 µg/kg: 0 % Median: 75 ppb Mittel: 65 ppb n.n. : 5,7 % % Bereich: n.n. 110 ppb n = nn (<10) mikrogramm/kg 32

33 Mykotoxine Adressen (Auswahl) _home.htm e.htm

34 Mykotoxine Einführung und Überblick Dank dem Analytikteam E. Kiendler, A. Raditschnig, W. Brodacz, M. Höfler, S. Maringer, P. Haiböck, A. Della Rosa, A. Auer, Praktikanten und Danke für Ihre Aufmerksamkeit Richard Öhlinger, AGES GmbH, CC Cluster Chemie, Wieningerstr. 8, 4020 Linz Tel.: oder Mail: 34