Alimentäre Aufnahme von Opioid-Alkaloiden durch Pferde

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1 Kasuistik 35 Alimentäre Aufnahme von Opioid-Alkaloiden durch Pferde Gefahren durch mohnhaltige Futtermittel R. Hertzsch 1 ; I. U. Emmerich 1 ; D. W. Lachenmeier 2 ; C. Sproll 2 ; Y. B. Monakhova 2 ; S. Aboling 3 ; U. Bachmann 4 ; I. Vervuert 5 1 Institut für Pharmakologie, Pharmazie und Toxikologie, Veterinärmedizinische Fakultät der Universität Leipzig; 2 Chemisches und Veterinäruntersuchungsamt (CVUA) Karlsruhe; 3 Institut für Tierernährung, Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover; 4 Pferdeklinik Großostheim; 5 Institut für Tierernährung, Ernährungsschäden und Diätetik, Veterinärmedizinische Fakultät der Universität Leipzig Schlüsselwörter Morphin, Doping, Schlafmohn, Blaumohn, Vergiftung Zusammenfassung Bei einer Antidopingkontrolle und in einem Vergiftungsfall wurden im Urin von Pferden Opioid-Alkaloide nachgewiesen. In beiden Fällen gab es Anlass zur Vermutung, dass die Pferde mohnhaltige Futter - mittel aufgenommen hatten. Zur Abklärung dieses Verdachts wurden mögliche Quellen für Opioid-Alkaloide in Deutschland mittels Lite - raturrecherche identifiziert und die im Intoxikationsfall vorliegenden Futterproben botanisch bzw. chemisch analysiert. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen zeigten, dass beide Fälle vermutlich durch die in den Futtermitteln enthaltenen Mohnbestandteile verursacht wurden. Dies verdeutlicht eine bislang in Deutschland unterschätzte Gefährdung von Pferden durch mohnhaltige Futtermittel. Zur Vermeidung von positiven Dopingbefunden und Intoxikationen durch solche Futtermittel werden Empfehlungen gegeben und ein Grenzwert für Morphin im Pferdeurin bei Antidopingkontrollen vorgeschlagen. Keywords Morphine, doping, opium poppy, poppy seeds, intoxication Summary Opioid alkaloids were identified in the urine of horses during an antidoping control and in a case of intoxication. In both cases, it was suspected that the horses had ingested poppy-contaminated feed. To ve - rify this suspicion, possible opioid alkaloid sources in Germany were identified through a literature research. Additionally, the contamina - ted feed was botanically and chemically analysed. The results indica - ted that both cases were most probably caused by the poppy in the feed. This highlights the previously underestimated risk of an intake of poppy-contaminated feed in horses. Recommendations are formula - ted for the prevention of positive doping-test results and intoxications by poppy-contaminated feeds in horses. Furthermore, a threshold for morphine in urine samples in competing horses is proposed. Korrespondenzadresse Robert Hertzsch Institut für Pharmakologie, Pharmazie und Toxikologie Veterinärmedizinische Fakultät der Universität Leipzig An den Tierkliniken Leipzig robert.hertzsch@uni-leipzig.de Alimentary intake of opioid alkaloids by horses. Hazards due to poppycontaining feeds Tierärztl Prax 2015; 43 (G): Eingegangen: 28. Juli 2014 Akzeptiert nach Revision: 11. November 2014 Epub ahead of print: 27. Januar 2015 Einleitung Berichte über Vergiftungen und positive Dopingproben bei Pferden im Zusammenhang mit einer Aufnahme mohnhaltiger Futtermittel sind nur aus wenigen teils älteren Literaturquellen bekannt (8, 9, 14). Aufgrund der unterschiedlichen Verbreitungsgebiete und der spezifischen Besonderheiten der verschiedenen Mohnspezies sind regionale Unterschiede in der Exposition von Pferden gegenüber diesen Pflanzen zu erwarten. Beispielsweise lässt sich ein maßgeblicher Anteil positiver Dopingbefunde bei Sportpferden im Iran auf eine mögliche alimentäre Aufnahme des in Vorderasien weit verbreiteten Schlafmohns zurückführen (19). Ob und in welchem Umfang eine Gefährdung von Pferden durch mohnhaltige Futtermittel in Deutschland besteht, wird in diesem Beitrag anhand aktueller Fallberichte und grundsätzlicher Über - legungen dargestellt. Hintergrund Vorkommen und Verbreitung mohnhaltiger Futtermittel Die Gattung Mohn (Papaver) gehört zur Familie der Mohn - gewächse (Papaveraceae) und umfasst etwa 100 Arten (12). Nur Schattauer 2015 Tierärztliche Praxis Großtiere 1/2015

2 36 R. Hertzsch et al.: Alimentäre Aufnahme von Opioid-Alkaloiden durch Pferde wenige dieser Arten sind in Deutschland heimisch. Insbesondere Klatschmohn (Papaver rhoeas), Saatmohn (Papaver dubium) und Sandmohn (Papaver argemone) kommen an Äckern, Wegrändern und Schuttplätzen vor (6, 24). Seit mehr als zwei Jahrzehnten wird auch Schlafmohn (Papaver somniferum) regelmäßig in der einheimischen Flora nachgewiesen (6). Aktuelle Daten zeigen eine bun- LLege endee F stisccherr Staatus Flori eiingeebürrgertt un nbestän ndig,, syynan op nthro ku ultivviertt Sch hwerrpun nkt des d Nacchweiszeitraaum ms: rot:: vorr 1950 blau u: schwarrz: nach Tierärztliche Praxis Großtiere 1/2015 desweite Verbreitung dieser Mohnart mit relativ seltenem Auftreten (6). Die Pflanze, die hauptsächlich nördlich der Donau und westlich der Elbe vorkommt ( Abb. 1), wird als unbeständiger, synanthroper Neophyt klassifiziert (6). Wichtige Identifikationsmerkmale der Mohnarten sind in Abb. 2 dargestellt und in Tab. 1 beschrieben. orko omm men auf der TK2 25 Vo Abb. 1 Verbreitung von Schlafmohn (Papaver somniferum) in Deutschland (aggregiert im Raster der Topographischen Karte 1 : [TK25], Datenbank FlorKart [Bundesamt für Naturschutz] aus deutschlandflora.de [NetPhyD], Datenstand 2013) Fig. 1 Distribution of opium poppy (Papaver somniferum) in Germany (aggregated in the grid of the topographic map 1 : [TK25], database FloraKart [Bundesamt für Naturschutz] from deutschlandflora.de [NetPhyD], database status 2013). Schattauer 2015

3 R. Hertzsch et al.: Alimentäre Aufnahme von Opioid-Alkaloiden durch Pferde 37 Name Blüte Klatschmohn Papaver rhoeas Saatmohn Papaver dubium Sandmohn Papaver argemone Schla afmohn Papa aver somn niferum Quelle Kapsel public domain Аимаина хикари Peter Eisenburger (Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0) Formax (German Wikipedia, gemeinfrei) Atelier Joly (Wikimedia Commons, CC BY-SA 1.0) Quelle public domain Аимаина хикари Griensteidl (Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0) Formax (Wikimedia Com- mons, CCC BY-SA 3.0), Rasbak (German Wikipedia, gemeinfrei) Zynace (Wikim media Commons, CC BY-SA 3.0) Abb. 2 Aussehen der in Deutschland relativ häufig vorkommenden Mohnarten Fig. 2 Appearance of poppy species found relatively frequently in Germany. Inhaltsstoffe mohnhaltiger Futtermittel Die einzelnen Mohnarten verfügen über ein gemeinsames che - misches Merkmal in Form ihres variablen Gehalts an einer Vielzahl chemisch diverser Alkaloide, die der Gruppe der Benzyltetra-hydro-iso-chinolin-Derivate zugeordnet werden (12). Die aus pharmakologischer Sicht bedeutsamsten Substanzen dieser Gruppe sind die im Schlafmohn vorkommenden Alkaloide Morphin, Codein und Thebain. In den oberirdischen Teilen getrockneter Schlafmohnpflanzen wurden Gesamtalkaloidgehalte von bis zu 2,55% (= 25,5 mg/g) gefunden (21). Der Alkaloidgehalt der verschiedenen Pflanzenteile hängt unter anderem vom Vegetationsstadium und Standort der Pflanze sowie von der jeweiligen Sorte ab. Die höchsten Mengen enthalten die Blätter zum Zeitpunkt der Blüte und die Kapseln nach dem Verblühen der Pflanze (24). In den Samen des Schlafmohns finden sich dagegen fast keine Alkaloide (1). Die anderen einheimischen Mohnarten wie z. B. Saatmohn (Papaver dubium) enthalten Morphin und Codein nur in Konzentrationen von weniger als 0,01% (= 100 µg/g) im Pflanzenmaterial (27). Auch in diesen Arten liegen jedoch nicht unerhebliche Mengen anderer Alkaloide aus unterschiedlichen chemischen Gruppen vor ( Tab. 2), die ebenfalls klinische Relevanz besitzen können. So fällt beispielsweise das auch im Saatmohn (Papaver dubium) vorkommende Thebain unter das Betäubungsmittelgesetz, da z. B. bei Rhesusaffen eine stimulierende Wirkung mit Suchtpotenzial nachgewiesen wurde (35). Klinische Wirkungen sind bei Labortieren zudem für die Alkaloide aus der Gruppe der Tab. 1 Merkmale der in Deutschland relativ häufig vorkommenden Mohnarten (13) Table 1 Features of the poppy species found relatively frequently in Germany (13). Mohnart Klatschmohn (Papaver rhoeas) Saatmohn (Papaver dubium) Sandmohn (Papaver argemone) Blüte Ø bis 10 cm, tiefrot Ø 2 6 cm, orangerot Ø 2 3 cm, blassrot Kapsel rundlich, bis 2 cm lang, doppelt so lang wie breit keulenförmig keulenförmig mit Borsten Blatt gefiedert, zugespitzte Endabschnitte gefiedert, rundliche Endabschnitte fiederteilig Schlafmohn (Papaver somniferum) Ø bis 10 cm, violett kugelig, bis 5 cm lang ganzrandig, gesägt oder gekerbt Schattauer 2015 Tierärztliche Praxis Großtiere 1/2015

4 38 R. Hertzsch et al.: Alimentäre Aufnahme von Opioid-Alkaloiden durch Pferde Tab. 2 Angaben zum Gesamtalkaloidgehalt der in Deutschland relativ häufig vorkommenden Mohnarten und die darin enthaltenen Hauptalkaloide Table 2 Data on the total alkaloid content of poppy species found relative - ly frequently in Germany and their main alkaloids. Mohnart Klatschmohn (Papaver rhoeas) Saatmohn (Papaver dubium) Sandmohn (Papaver argemone) Schlafmohn (Papaver somniferum) Apomorphine wie z. B. Roemerin (29) und Glaucin (36) nachgewiesen. Verwendung Die einzige wirtschaftlich bedeutsame Mohnart ist der Schlafmohn (Papaver somniferum). Besonders alkaloidreiche Sorten wer den zur Produktion von Morphin und Codein vor allem in Australien, der Türkei, Ungarn, Frankreich und Spanien angebaut (2). Die Kultivierung morphinarmer Sorten erfolgt z. B. in Deutschland und Österreich zur Gewinnung von Speisemohn (3). Dieser auch als Blaumohn bezeichnete Samen wird in Backwaren wie Mohnbrötchen oder Mohnkuchen verarbeitet und findet sich z. B. auch in Ziervogelfutter. Bei der Gewinnung von Speisemohn aus alkaloidreichen Schlafmohnsorten mittels ungeeigneter Produktionsmethoden kann es bei der Öffnung der Kapseln zur Kontamination der Samen mit Morphin und Codein kommen (3). Die dabei auftretenden Konzentrationen reichen unter Umständen aus, um bei der Verabreichung von Blaumohnauszügen (z. B. in Milch als Schlafmittel) an Säuglinge lebensbedrohliche Vergiftungssymptome hervorzurufen (3). Bei erwachsenen Konsumenten ist eine pharmakologische Wirkung selbst nach übermäßigem Verzehr mohnhaltiger Lebensmittel nicht zu erwarten. Lediglich Drogentests auf Opiate können dadurch positiv ausfallen (18). Fallberichte Alkaloidgehalt in der Trockenmasse 0,12% (= 1,2 mg/g) (26) 0,1% (= 1 mg/g) (32) 0,26% (= 2,6 mg/g) (21) < 0,05% (= 0,5 mg/g) (31) < 2,55% (= 25,5 mg/g) (11) Fallbericht 1: Mohnhaltiges Grobfutter Hauptalkaloide Rhoeadin (26) je nach Unterart: Berberin (21) Thebain (32) Roemerin (32) Corytuberin (31) Magnaflorin (31) Morphin (10) Codein (10) Noscapin (10) Klinisches Bild: Ein 18-jähriger Haflingerwallach zeigte laut Besitzerangaben Panikattacken in Form von plötzlicher Unruhe und Erregung mit Durchbrechen des Paddockzauns sowie eine starke Speichelbildung. Bei Ankunft des Tierarztes wies das Tier einen deutlichen Muskeltremor auf und wirkte im Vergleich zu vorangegangenen Besuchen ängstlich und extrem schreckhaft, auch gegenüber vertrauten Personen. Die Augen- und Ohrenreflexe des Pferdes waren unauffällig. Alle vier Gliedmaßen wurden gleichmäßig belastet. Nach intravenöser Gabe von Diazepam und Flunixin-Meglumin ließ sich das Pferd innerhalb von 10 Minuten in die Box führen, wo es bereits 20 Minuten später wieder mit der Futteraufnahme begann. Danach wurden keine weiteren Auffälligkeiten beobachtet. Fünf Tage später fiel eine 10-jährige Polnische Warmblutstute des gleichen Bestands durch plötzliche Unruhe und unkontrolliertes Rennen mit Durchbrechen des Paddockzauns auf. Bei Ankunft des Tierarztes zeigte sie extremes Zwangslaufen, aber im Unterschied zum ersten Fall bestand kein Muskeltremor. Die intravenöse Applikation von Detomidinhydrochlorid und Diazepam führte innerhalb von 10 Minuten zu einem vollständigen Abklingen der Symptomatik. Eine Blutuntersuchung ergab deutlich erhöhte Leberenzymaktivitäten (AST: 832 U/l, γ-gt: 96 U/l, GLDH: 424 U/l, LDH: 643 U/l) und eine Hypoglykämie (1,94 mmol/l; allerdings wurde kein NaF-Entnahmeröhrchen zur Stabilisation benutzt). Im Urin der Stute konnten Aporphine, Temazepam und Nordiazepam qualitativ nachgewiesen werden. Weitere Opiate oder Opioide wurden nicht gefunden. In der für das Pferd zugänglichen Heuraufe fielen im Grobfutter mehrere Kapselfrüchte von Mohnpflanzen auf. Im Institut für Tierernährung, Ernährungsschäden und Diätetik in Leipzig wurde eine eingesandte Probe dieses Futters (ca. 5 kg) makroskopisch und die Bröckelreste unter dem Binokularmikroskop im Hinblick auf die vorhandenen Pflanzenarten inklusive ihres Entwicklungszustandes gemustert und die Ertragsanteile (Gewichtsprozente) geschätzt. Ergebnisse der Grobfutteranalyse: Die Futterprobe enthielt zehn Pflanzenarten ( Tab. 3). Die drei potenziell toxischen Pflanzenarten machten insgesamt 15% des Ertragsanteils aus. Es handelte sich um Saatmohn (5% Ertragsanteil, Abb. 3), Gewöhnliche Wegrauke (5%) und Radieschen/Ölrettich (< 5%). Die Pflanzen waren in der Probe im vollreifen Stadium des Aussamens enthalten. Die Hälfte der vorliegenden Kapselfrüchte wurde im Chemischen und Veterinäruntersuchungsamt Karlsruhe auf ihren Gehalt an bestimmten Alkaloiden untersucht. Die typischen Opiumalkaloide Morphin, Codein und Thebain (Nachweisgrenze jeweils 0,02 µg/g) sowie Papaverin und Noscapin (Nachweisgrenze jeweils 0,003 µg/g) ließen sich in der komplett homogenisierten Mohnkapsel auch unter Verwendung der sehr sensitiven Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie-Kopplung (LC/MS/MS) (29) nicht nachweisen. Ein Screening auf das Vorliegen weiterer Alkaloide mit Nachweisgrenzen im Bereich von 1 10 µg/g erfolgte mittels Kernspinresonanz(NMR-)Spektroskopie, wobei das Alkaloid Rhoeadin identifiziert wurde. Mittels quantitativer NMR-Spektroskopie wurde eine Konzentration von 300 µg/g semiquantitativ abgeleitet (22). Da kein Vergleichsstandard zur Verfügung stand, wurde die Identität von Rhoeadin durch sogenannte Spectral Pre- Tierärztliche Praxis Großtiere 1/2015 Schattauer 2015

5 R. Hertzsch et al.: Alimentäre Aufnahme von Opioid-Alkaloiden durch Pferde 39 Tab. 3 Geschätzte Ertragsanteile (%) der im Grobfutter gefundenen Pflanzenarten Deutscher Name Gewöhnlicher Windhalm Lateinischer Name Apera spica-venti Organ Anteil (%) 25 Table 3 Estimated proportion (%) of plants found in the roughage. Kornblume Wiesen-Lieschgras Geruchlose Kamille Centaurea cyanus Phleum pratense Tripleurospermum perforatum Gewöhnliche Wegrauke Sisymbrium officinale 5 Saatmohn Papaver dubium Frucht mit Samen 5 Acker-Krummhals Anchusa arvensis blütenlose Ganzpflanze < 5 Radieschen/Ölrettich Raphanus sativus Frucht mit Samen < 5 Triticale Triticale Ähre < 5 Acker-Stiefmütterchen Viola arvensis Frucht ohne Samen < 5 diction (ChemDoodle, Chemical Publishing Software, Version 6.0.1), Vergleich mit Literaturangaben (23) und J-resolved-Spektroskopie überprüft. Die experimentell ermittelten chemischen Verschiebungen zeigten eine sehr gute Übereinstimmung zu den Angaben der Literatur/Prediction (in Klammern): 6,93 (6,80/6,76) s; 6,58 (6,65/6,89) s; 5,97 (5,99/6,07) dd; 5,90 (5,94/6,07) s; 5,04 (5,05/5,45) s; 3,54 (3,61/3,30) d; 2,21 (2,33/2,26) s. Die Identität von Rhoeadin wurde weiterhin über die typische purpurrote Färbung nach Reaktion mit verdünnter Schwefelsäure bestätigt (4). Weder Aporphine noch das in einigen Mohnarten beschriebene Alkaloid Berberin waren im NMR-Screening nachweisbar. Fallbericht 2: Positiver Morphinbefund bei einer Medikationskontrolle Bei der routinemäßigen Medikationskontrolle im Verlauf einer Springprüfung im Jahr 2013 wurde von einem Sportpferd eine Urinprobe gewonnen. Während des Wettkampfes waren bei dem Pferd keinerlei Auffälligkeiten zu beobachten. Bei der Untersuchung der Probe am Institut für Biochemie der Deutschen Sporthochschule Köln konnte Morphin nachgewiesen werden. Aufgrund dieses Befundes erfolgte unverzüglich der vorläufige Ausschluss des Reiters von der Teilnahme an weiteren Wettkämpfen. Gleichzeitig wurde aufgrund des Verdachts eines Verstoßes gegen die Antidopingregularien des betreffenden Verbandes ein Disziplinarverfahren gegen ihn eingeleitet. Im Rahmen dieses Verfahrens sollte ergründet werden, wie es zur Aufnahme von Morphin durch das Tier kam. Laut Aussage des Reiters hatte das Pferd seiner Kenntnis nach nie Morphin oder ähnliche Substanzen absichtlich, z. B. im Rahmen einer Medikation, erhalten. Zur weiteren Klärung wurde das dem Pferd im Heimatstall vorgelegte Futter (Heu, Stroh, Hafer, Maisschrot, Mineralfutter) auf Morphin untersucht, wobei kein Morphin nachweisbar war. Das Futter und die Einstreu vom Tag und Ort des Wettkampfes standen zur Untersuchung nicht mehr zur Verfügung. Da sich sowohl der Heimatstall als auch der Wettkampfort in Regionen befinden, in denen aktuellen Daten (6) zufolge Schlafmohn in der Flora vorkommt, ließ sich eine Aufnahme über das Futter nicht ausschließen. Nachweislich kam es regelmäßig zur Verfütterung von Backwaren an das Tier, unter denen sich auch Mohnbrötchen befanden. Die nachgewiesene Morphinkonzentration im Urin des Pferdes von ca. 250 ng/ml entsprach etwa einem Hundertstel der bei der Anwendung von klinisch wirksamen Morphindosen erwarteten Konzentration im Urin (7). Aufgrund dieser geringen Konzentration in Verbindung mit der Möglichkeit der Morphinaufnahme über mohnhaltige Futtermittel wurde die Sperre des Reiters nach eingehender Erörterung des Sachverhalts aufgehoben. Diskussion In beiden beschriebenen Fällen liegt ein Nachweis von Opioid- Alkaloiden im Urin der betroffenen Tiere vor. Die möglichen Ursachen hierfür werden nachfolgend gesondert für beide Fallberichte diskutiert. Abb. 3 Eingesandte Futterprobe mit deutlich sichtbaren Saatmohnkapseln (Pfeile) Fig. 3 Feed sample with clearly visible Papaver dubium capsules (arrows). Schattauer 2015 Tierärztliche Praxis Großtiere 1/2015

6 40 R. Hertzsch et al.: Alimentäre Aufnahme von Opioid-Alkaloiden durch Pferde Abb. 4 Aussehen und Gewicht einer Saatmohnpflanze (Papaver dubium) aus der Futterprobe (Fallbericht 1) Fig. 4 Appearance and weight of a long-headed poppy plant (Papaver dubium) from the feed sample (case report 1). Fall 1 In dem betroffenen Bestand haben beide Pferde vermutlich Saatmohn mit dem Grobfutter aufgenommen, das mit rund 5% kontaminiert war. Die beobachtete Symptomatik in Form von Unruhe, Tremor und gesteigerter Erregung kann mit der alimentären Aufnahme von verschiedenen Alkaloiden, insbesondere aber von Aporphinen, in Zusammenhang gebracht werden. Aporphine gehören zur Gruppe der Chinolin-Alkaloide und besitzen agonis - tische Effekte am Dopamin D 1 - bzw. D 2 -Rezeptor (28). Damit ähneln sie dem Dopaminagonisten Apomorphin, dessen stark lokomotionssteigernde und anxiogene Wirkungen beim Pferd beschrieben sind (15). Es ist bekannt, dass Saatmohn Aporphin- Alkaloide enthalten kann (32). Die relativ kurzzeitig zu beobachtende Symptomatik bei den Pferden ist auf die gewöhnlich sehr kurze Halbwertszeit der Opioid-Alkaloide zurückzuführen (15). Der positive Aporphin-Nachweis im Urin der Stute lässt auf die alimentäre Aufnahme mit dem Saatmohn schließen. Des Weiteren wurden in der Harnprobe Nordiazepam und Tetrazepam analysiert, die beide Metaboliten des vom Tierarzt verabreichten Diazepams darstellen (20). Aufgrund des klinischen Bildes muss differenzialdiagnostisch auch das Aporphin-Derivat Apomorphin in Betracht gezogen werden. In der Routinediagnostik kann Apomorphin nicht von Aporphinen unterschieden werden (25). Apomorphin kommt natürlicherweise nicht vor, sondern wird ausschließlich synthetisch hergestellt. Beim Pferd ist bekannt, dass Apomorphin zur unerlaubten Leistungssteigerung eingesetzt werden kann (15). Ein solcher Einsatz dürfte in diesem Fall kaum in Betracht kommen, da beide Tiere ausschließlich als Freizeitpferde genutzt wurden. Apomorphin ist daher als Ursache nahezu auszuschließen. In den untersuchten Mohnkapseln konnte das Alkaloid Rhoeadin nachgewiesen werden, nicht aber Aporphin-Alkaloide. Rhoeadin gehört zu den Protoberberin-Alkaloiden, die im Gegensatz zu vielen anderen Alkaloiden eine konvulsive Wirkung besitzen (34), sodass auch hier ein Zusammenhang mit dem beschriebenen Fall denkbar ist. Der fehlende Nachweis der Aporphin-Alkaloide in den Mohnkapseln, trotz typischer klinischer Symptome und eines positiven Harnbefunds, ist nicht endgültig zu klären. Vermutlich spielt die geringe Lagerstabilität der Aporphine (25) in Verbindung mit der geringen Sensitivität des NMR-Screenings eine Rolle. Der Fall der Saatmohnaufnahme wurde im August 2013 beobachtet, die Untersuchung der Mohnkapseln fand jedoch erst im Mai 2014 statt. Die Lagerung des Futters in den dazwischen liegenden Monaten erfolgte bei 20 C. Allerdings wurde die Kühlkette nicht kontinuierlich aufrechterhalten, da das Futter aufgrund unterschiedlicher Untersuchungen mehrfach aufgetaut und danach wieder eingefroren wurde. Die Lagerungsdauer und die Unterbrechung der Kühlkette könnten zu einem Abbau der Aporphine in den Mohnkapseln geführt haben. Um solche Fehlerquellen zu vermeiden, sollten Futterproben aliquotiert eingefroren werden. Dies ermöglicht, Substanzen mit einer geringen Lagerstabilität ausschließlich aus Probenmaterial zu analysieren, das keine Auf- und Abtauzyklen durchlaufen hat. Im vorliegenden Fall lässt die botanische Zusammensetzung des Futters vermuten, dass ein Heu von Wegrändern geworben wurde. Dies bestand bis auf den 20%igen Anteil an Wiesen- Lieschgras hauptsächlich aus Ackerunkräutern, sodass nicht im engeren Sinne von einem adäquaten Heu gesprochen werden kann. Ein nicht unerhebliches Problem in der Pferdefütterung besteht darin, dass bisweilen auch Futter abweichender Qualität an die Tiere verfüttert wird (16). Neben der nicht selten vorliegenden Kontamination mit potenziell toxischen Pflanzen wie im dargestellten Fall kommt es vielfach zum Einsatz hygienisch fraglicher Futtermittel, die beispielsweise einen erhöhten Besatz mit Schimmelpilzen aufweisen (16). Pferde- und Stallbesitzer sowie Tier - ärzte sollten sowohl präventiv als auch bei Auftreten von gesundheitlichen Problemen die verwendeten Futtermittel einer inten - siven sensorischen Überprüfung unterziehen und gegebenenfalls weitere Analysen, wie z. B. mikrobiologische, botanische oder chemische Untersuchungen, zur Klärung des Falls veranlassen. Fall 2 Morphin ist nach den Regularien der Pferdesportverbände FEI und FN eine Substanz, die im Wettkampf bei einem Sportpferd nicht nachweisbar sein darf. Ein positiver Untersuchungsbefund führt daher automatisch zu einer vorläufigen Sperrung des Reiters für die weitere Teilnahme an Reitsportwettkämpfen. Im sich anschließenden Disziplinarverfahren obliegt es der zuständigen Kommission festzustellen, ob entlastende Sachverhalte zugunsten des Sportlers geltend gemacht werden können. Dies entscheidet maßgeblich über die Verhängung und Dauer einer Sperre durch den Verband sowie über die zukünftige Reputation des Sportlers. Im Folgenden soll diskutiert werden, ob die im Verfahren identifizierten potenziellen Morphinquellen Mohnbrötchen bzw. mit Schlafmohn kontaminiertes Grobfutter tatsächlich Ursache eines Morphinnachweises sein können. Die Anwendung eines für Pfer- Tierärztliche Praxis Großtiere 1/2015 Schattauer 2015

7 R. Hertzsch et al.: Alimentäre Aufnahme von Opioid-Alkaloiden durch Pferde 41 de zugelassenen opioidhaltigen Fertigarzneimittels als Ursache des Morphinnachweises ließ sich von vornherein ausschließen, da die verfügbaren Wirkstoffe Buprenorphin, Levomethadon und Butorphanol sowie deren Metaboliten analytisch sicher von Morphin und anderen Opioid-Alkaloiden differenziert werden können (37). Ein Mohnbrötchen hat in Deutschland einen durchschnittlichen Mohnbesatz von 1 4 g/stück (11). Analysen des Bayerischen Landesamtes für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit aus dem Zeitraum September bis November 2005 ergaben schwankende Morphingehalte des Blaumohnsamens: 0 4 µg/g bei 8,3% der Proben, > 4 20 µg/g bei 25% der Proben, > µg/g bei 47,9% der Proben, > µg/g bei 2,1% der Proben und > µg/g bei 16,7% der Proben (11). Sproll et al. (30) ermittelten bei 83 Blaumohnproben stark differierende Morphinkonzentrationen von unterhalb der Nachweisgrenze (< 1 µg/g) bis zu 270 µg/g. Im Jahr 2008 stellten Lachenmeier et al. (18) in einer Untersuchungsreihe keine Morphinkonzentrationen über 20 µg/g fest (18). Unter Annahme des ungünstigsten Falls einer maximalen Mohnmenge je Brötchen mit dem höchsten in den jüngeren Daten (30) nach - gewiesenen Gehalt nimmt ein Pferd mit einem einzelnen Mohnbrötchen maximal 1080 µg Morphin auf: 4 g Mohn je Brötchen mit 270 µg/g Morphin = 1080 µg Morphin (Exposition 1, Worst Case). Gemäß Sproll et al. (30) kann der Morphingehalt in Backwaren bei starker Erhitzung wie dem Brötchenbacken um 80 90% abnehmen. In diesem Fall wäre unter den genannten Bedingungen mit einer Aufnahme von µg Morphin je Mohnbrötchen zu rechnen: 4 g Mohn je Brötchen mit µg/g Morphin = µg Morphin (Exposition 2). Zur Abschätzung der nach der oralen Aufnahme von Mohn - samen zu erwartenden Morphinkonzentrationen im Urin gibt es eine ausführliche Studie (17). In dieser Untersuchung wurden Pferden oral 1 g, 5 g bzw. 10 g Mohnsamen mit einem Morphin - gehalt von 73,2 µg/g verabreicht. Die 2 4 Stunden nach der Gabe gemessenen Morphinkonzentrationen im Urin lagen im Maximum bei 44,7 213 ng/ml (10 g Dosis), 40,3 119 ng/ml (5 g Dosis) bzw. 2,7 27,6 ng/ml (1 g Dosis). Nach 24 Stunden betrugen die Morphinkonzentrationen im Urin 4 15 ng/ml bei der 10-g-Dosis (= 732 µg Morphin) sowie 4,4 14 ng/ml bei der 5-g-Dosis (= 366 µg Morphin) und nach 8 Stunden bis 8,6 ng/ml bei der 1-g-Dosis (= 73,2 µg Morphin). Vergleicht man diese Daten mit der rechnerischen Expositionsabschätzung, so lässt sich schlussfolgern, dass 1. bei Exposition 1 und 2 zum Zeitpunkt der maximalen Konzentration 2 4 Stunden nach oraler Aufnahme Morphin im Urin nachweisbar ist und 2. bei Exposition 1 als Worst-Case-Szenario auch 24 Stunden nach der Aufnahme noch Morphin im Urin nachweisbar sein kann. Eine ebenfalls nicht auszuschließende Ingestion mehrerer Mohnbrötchen in einem kurzen Zeitraum würde entsprechend höhere Morphinkonzentrationen im Urin erwarten lassen. Die in Fall 2 gemessene Konzentration von 250 ng/ml Urin wurde in der Studie von Kollia-Baker und Sams (17) nicht erreicht. Unter Annahme einer positiven Beziehung zwischen aufgenommener Morphinmenge und maximaler Urinkonzentration, wie sie von Kollia-Baker und Sams (17) gezeigt wurde, erscheint das Erreichen dieser Konzentration im Fall der Exposition 1 zum Zeitpunkt der maximalen Morphinkonzentration im Urin jedoch möglich. Unter Annahme der Exposition 2 genügt ein Mohnbrötchen aber nicht, um den gemessenen Wert zu erklären. Hier hätte das Pferd die auf vier oder mehr Mohnbrötchen zu findende Mohnmenge aufnehmen müssen. Unter Berücksichtigung der Erhitzungsverluste (30) und der tendenziell rückläufigen Morphingehalte in kommerziellen Mohn produkten (18) erscheint die Ingestion von Mohnbrötchen als Ursache für die im Fall 2 gemessene Urinkonzentration eher unwahrscheinlich. Als zweite potenzielle Morphinquelle wurde daher mit Schlafmohnpflanzen kontaminiertes Grobfutter in Betracht gezogen. Die Morphingehalte von Schlafmohn schwanken laut Literatur zwischen 363 µg und µg Morphin je Gramm Trockenmasse (10). Die Trockenmasse einer Schlafmohnpflanze inklusive Kapsel beträgt 21 Tage nach der Blüte 13,8 27,1 g, ohne Kapsel 7,4 18,1 g (33). Zur Aufnahme von 1080 µg Morphin, wie bei Exposition 1 angenommen, ist bei einem Morphingehalt von 363 µg/g eine Aufnahme von 2,98 g Schlafmohn-Trockenmasse notwendig. Dies entspricht je nach Pflanzengröße ca. ein 1/10 bis 1/5 einer einzigen Schlafmohnpflanze inkl. Kapsel bzw. 1/6 bis 2/5 einer Schlafmohnpflanze ohne Kapsel. Somit reicht bereits die Aufnahme von Bruchstücken einer Schlafmohnpflanze mit vergleichsweise geringem Morphingehalt aus, um einen positiven Urinbefund hervorzurufen. In Verbindung mit der Verbreitung von Schlafmohn ( Abb. 1) erscheint daher diese Morphinquelle eher ursächlich für den positiven Dopingbefund gewesen zu sein. Für das Auftreten einer klinischen Symptomatik bei einem Pferd wäre unter Vernachlässigung der gleichzeitigen Aufnahme von Begleitalkaloiden wie Codein oder Thebain eine Morphin - dosis von wenigstens 0,1 mg/kg erforderlich (7). Unter Beachtung der geringen oralen Bioverfügbarkeit von Morphin, die bei ca. 20% liegt (7), müsste ein 500 kg schweres Pferd 250 mg Morphin aufnehmen. Die Aufnahme dieser Menge über Mohnbrötchen ist nicht denkbar, denn bei Annahme der Exposition 1 würde dies die Ingestion von mehr als 200 Mohnbrötchen innerhalb kurzer Zeit bedeuten. Im Gegensatz dazu können bei einer Kontamination von Grobfutter mit morphinreichen Schlafmohnpflanzen durchaus klinische Symptome auftreten. Bei Annahme eines Gehalts von µg Morphin je Gramm Trockensubstanz entspräche dies der Aufnahme von 29 g Mohnstroh mit einem Wassergehalt von 14% bzw. 25 g Schlafmohn-Trockenmasse. Grenzwertregelung für Antidoping-Kontrollen Aus unserer Sicht wäre eine Grenzwertregelung für die Urin - konzentration geeignet, um die nach heutigen Kenntnissen sachlich nicht immer gerechtfertigten Sanktionen gegen Pferdesport- Schattauer 2015 Tierärztliche Praxis Großtiere 1/2015

8 42 R. Hertzsch et al.: Alimentäre Aufnahme von Opioid-Alkaloiden durch Pferde Fazit für die Praxis Die beschriebenen Fälle verdeutlichen, dass auch in Deutschland die Möglichkeit einer alimentären Aufnahme von Opioid-Alkaloiden durch Pferde besteht. Um Vergiftungsfällen oder positiven Doping - befunden vorzubeugen, muss der Qualität des Grobfutters erhöhte Aufmerksamkeit geschenkt werden. Dies gilt insbesondere bei Heu aus extensiven oder alternativen Herkünften. Ein bekanntermaßen mit Mohnpflanzen wie Saat- oder Schlafmohn kontaminiertes Grobfutter ist als nicht sicheres Futtermittel einzustufen und darf an Pferde nicht verfüttert werden. Bei der Fütterung von blaumohnhal - tigen Backwaren lassen sich derzeit positive Dopingbefunde nicht sicher ausschließen. ler zu vermeiden. Im Humansport existiert für Morphin ein Grenzwert von 1 µg/ml Urin (5). Beim Pferd wurde für Morphin ein Grenzwert von 100 ng /ml Urin vorgeschlagen (7). Da dieser Wert jedoch nicht für die durch kontaminiertes Futter zu erwartende Aufnahmemenge ausreicht, sollte der Grenzwert wenigstens ng/ml Urin betragen. Dies entspricht in etwa einem Hundertstel der Konzentration, die bei einer gerade noch nicht pharmakologisch wirksamen Dosis von 0,1 mg/kg Körpermasse im Urin erreicht wird (7). Der vorgeschlagene Grenzwert stellt somit unserer Meinung nach einen vertretbaren Kompromiss zwischen der aus ethischer Sicht zu fordernden pharmakologischen Unwirksamkeit einer Grenzwertkonzentration und der Vermeidung von positiven Dopingproben aufgrund klinisch nicht relevanter Morphinkonzentrationen dar. Interessenkonflikt Die Autoren bestätigen, dass kein Interessenkonflikt besteht. Literatur 1. Ammon HPT. Hunnius Pharmazeutisches Wörterbuch. Berlin: De Gruyter 2010; Anonym 1. Report of the International Narcotics Control Board for New York: United Nation Publications 2014; Anonym 2. Gesundheitliche Bewertung Nr. 012/2006 des BfR vom 27. 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