Analytische Methoden zur effektiven Kontrolle von Fusarium Mykotoxinen

Information

Bestimmung von Mykotoxinen in Getreide- und Futtermitteln

Derzeit sind etwa 300-400 Substanzen unter dem Begriff "Mykotoxine" (giftige, sekundäre Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen) zusammengefasst. Trotzdem liegt der Fokus der meisten analytischen Methoden auf den Substanzen, für die es gesetzliche Reglementierungen gibt (sowie einige ihrer Derivate), was in Summe etwa zwei Dutzend Substanzen ausmacht. Im Gegensatz dazu ist über das Auftreten der restlichen toxischen Schimmelpilzmetaboliten kaum etwas bekannt, was nicht zuletzt am Mangel an geeigneten analytischen Methoden liegt. In unserer Arbeitsgruppe versuchen wir, mit der modernsten Generation schnell scannender Massenspektrometer, quantitative LC-MS/MS Methoden zu entwickeln, die eine Vielzahl von Pilzmetaboliten simultan erfassen können. In mehreren wissenschaftlichen Publikationen konnte gezeigt werden, dass die Selektivität, Empfindlichkeit und Robustheit der modernen Tandem-Massenspektrometer die quantitative Bestimmung einer großen Anzahl von Substanzen in verdünnten Rohextrakten bis in den unteren µg/kg Bereich erlaubt. Die bisher gemessenen Daten zeigen, dass herkömmliche Methoden lediglich einen kleinen Bereich der Belastung des Durchschnittsverbrauchers erfassen können. In Getreideproben aus Ländern mit gemäßigtem Klima treten die „emerging“ Fusarium-Toxine, wie etwa Enniatine, Aurofusarin, Apicidin, etc. mindestens genauso häufig auf wie die von klassischen Methoden erfassten Trichothecene oder Zearalenon. Zusätzlich kann es zur Aufnahme von toxischen Metaboliten kommen, die durch Lagerpilze (z.B. verschiedene Penicillium-Spezies) gebildet werden. In diesem Fall ist eine Exposition nicht immer durch eine gründliche visuelle Inspektion des betreffenden Lebensmittels vermeidbar (z.B. im Fall von verschimmelten Tomaten bei der Produktion von Ketchup). In tropischen Ländern sind Aflatoxine und Fumonisine die am weitesten verbreitete Klasse von Mykotoxinen in Lebensmitteln , wobei Aflatoxin B1 die am stärksten kanzerogene Substanz ist, die natürlich vorkommt. Allerdings sind auch weitere, weniger untersuchte Substanzen identifizierbar, wie z.B. die Aflatoxin-Precursoren Versicolorin C und Averufin oder die Fusarium-Metaboliten Moniliformin, Equisetin und Fusarinsäure. Zusätzlich arbeiten wir an der analytischen Bestimmung von Biomarkern wie z.B. dem Glucuronid-Konjugat von Deoxynivalenol, um die Exposition gegenüber Mykotoxinen direkt in Körperflüssigkeiten (Urin) messen zu können.

Schwerpunkte

  • Methodenentwicklung für die quantitative Analyse einer Vielzahl von Pilzmetaboliten
  • Analyse von 270 (Stand 04/2011) Verbindungen in Lebens- und Futtermitteln im µg/kg-Bereich
  • Die Quantifizierung wird durch eine der weltweit größten Sammlungen an Pilzmetabolit-Standards ermöglicht
  • Die Methodengenauigkeit wird laufend durch die Teilnahme an Ringversuchen und durch Analyse von Referenzmaterialien überprüft