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Multimykotoxinanalytik von Körnerleguminosen

Projekt

Ernährung und Verbraucherschutz

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Ernährung und Verbraucherschutz


Förderkennzeichen: BfR-SiN-08-1322-703
Laufzeit: 01.01.2018 - 31.12.2019
Forschungszweck: Experimentelle Forschung

Leguminosen stellen wertvolle Protein- und Kohlenhydratlieferanten für Mensch und Tier dar. Dabei erweitert sich durch die Globalisierung das Angebot an kommerziell erhältlichen Leguminosen stetig. Trotz ihrer steigenden Bedeutung liegen bisher kaum Daten zum Vorkommen von Mykotoxinen in Leguminosen vor. Einzelne Studien lassen jedoch annehmen, dass sowohl Getreide als auch Körnerleguminosen mit verschiedenen Mykotoxinen belastet sein können. In einer breit angelegten Untersuchung von Leguminosen aus dem Einzelhandel wiesen Schollenberger et al. 2007 in 11 von 45 Sojaprodukten aus dem deutschen Handel je mindestens ein Fusariumtoxin (u. a. HT-2-Toxin, ZEN und DON) nach. Für PHOA, ein für Lupinen bekanntes Mykotoxin, fehlen Daten zur Kontamination von anderen Leguminosen vollständig. Eine LC-MS/MS basierte Screening-Methode, die eine möglichst große Zahl relevanter Mykotoxine abdeckt, könnte den Kenntnisstand zur möglichen Gefährdung durch Mykotoxine in Leguminosen erweitern. Besonders im Fokus steht dabei PHOA, das Lupinosen mit Leberschäden in Schafen ausgelöst hat, und von der Europäischen Kommission als emerging mycotoxin eingeordnet wird. Die auch in Getreide ergänzend zu den bekannten und regulierten Toxinen vorkommenden modifizierten Mykotoxine sind von Interesse, da sie ein toxisches Potenzial besitzen, das vielmals ähnlich dem der freien Toxine zu bewerten ist. Ebenso sind die von klassischen getreidekontaminierenden Fusarienstämmen gebildeten Enniatine und Beauvericin von der EU als „emerging mycotoxins“ eingestuft. Für alle diese Toxine gibt es wenige Daten zum Vorkommen in Lebensmitteln, sodass eine abschließende Risikobewertung nicht möglich ist. Insbesondere ist für die genannten Verbindungen wenig bekannt über eine Umwandlung in lebensmitteltechnologischen Verarbeitungsschritten. Für die klassischen Mykotoxine wie DON oder ZEN lassen sich Verarbeitungsfaktoren berechnen, die wiedergeben, in welchem Maße ein Verarbeitungsschritt den Toxingehalt beeinflusst. Diese Daten fehlen für die modifizierten Toxine ebenso wie für die emerging mycotoxins. Besondere Relevanz bei der Vielzahl möglicher Prozessierungsschritte kommt jenen Behandlungen zu, die bei der Herstellung von Säuglings- und Kleinkindernahrung angewendet werden, da hier in speziellem Maße sensible Produkte hergestellt werden sollen. Stand der Forschung: In Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) konnte in Modellexperimenten mit Diaporthe toxica gezeigt werden, dass teils extrem hohe PHOA-Gehalte auf Körnerleguminosen gebildet werden. Über deren Verbleib bei lebensmittelverfahrenstechnischer Prozessierung ist jedoch nichts bekannt. Über die im Jahre 2017 geschlossene Kooperationsvereinbarung mit der Arbeitsgruppe von Prof. Rohn an der Universität Hamburg als Teil des LEGVALUE-Konsortiums sowie des nationalen BMEL-geförderten Demonstrationsnetzwerk Erbse/Bohne (DemoNetErBo) besteht der Zugang zu authentischem und gut charakterisierten EU-weitem Probenmaterial. Dieser Umstand kann genutzt werden um strukturierte und regional aufgelöste Untersuchungen zu einer möglichen Kontamination von v. a. Erbse und Bohne durchzuführen. Erste Untersuchungen von Kooperationsproben zeigten niedrige Gehalte von T-2-Toxin und Hinweise auf Kontamination mit Enniatinen und Alternariatoxinen. In untersuchten getrockneten Körnerleguminosen aus dem Einzelhandel konnten ebenfalls T-2-Toxin über der Nachweisgrenze in Linsen und quantifizierbare Mengen Ochratoxin A (OTA) in grünen Erbsen und weißen Bohnen nachgewiesen werden. Am Nationalen Referenzlabor (NRL) für Mykotoxine ist bereits eine LC-MS/MS-basierte Multi-Mykotoxin-Methode für Getreide etabliert und erfolgreich auf Weizen und Soja validiert worden. Das Verfahren basiert auf dem Stabilisotopen-Verdünnungs-Ansatz (SIDA). Diese Methode soll zusätzlich auf technologisch prozessierte Babynahrung adaptiert werden die an der Universität in Lleida (Spanien) in einer weiteren Kooperation hergestellt wird. Daraus folgen die zu bearbeitenden Frage- bzw. Aufgabenstellungen: - Sind in die bestehende Multi-Mykotoxin-Analytik in Leguminosenmatrices weitere relevante Mykotoxine wie PHOA, Enniatine oder ausgewählte Alternariatoxine integrierbar? - Ist ein LC-MS/MS-Verfahren mit einer vorgeschalteten vereinfachten QuEChERS Aufarbeitung ausreichend sensitiv um modifizierte Fusariummykotoxine in Säuglings- und Kleinkindernahrung zu quantifizieren? - Wie hoch sind in Europa von den Partnern angebauten Leguminosen mit Mykotoxinen belastet? Existiert eine Korrelation zwischen Herkunft, Anbaubedingungen oder Lagerung/Transport und der Mykotoxinbelastung? - Was geschieht mit PHOA und ggf. OTA, wenn belastetes Material lebensmittelverfahrenstechnisch prozessiert wird? - Kommt es entlang der Getreideprozessierung zu einer An- oder Abreicherung von modifizierten Fusariummykotoxinen und gibt es ggf. technologische Einflussgrößen mit denen eine Reduktion der Toxinbelastung erreichbar ist?

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