Mykotoxine (Teil 1)

in gesundheit •  7 months ago  (edited)

Schimmelpilzgifte stehen im Gegensatz zu künstlichen Kontaminanten wie Pestiziden kaum im Fokus der Öffentlichkeit und ihre Wirkung wird gerne unterschätzt.

So ein Brot würde - mit Ausnahme meines Mitbewohners aus Studentenzeiten - keiner mehr essen. Bild von Henry Mühlpfordt , gefunden auf Wiki, CC-BY-SA 3.0

Intro

Alle haben Angst vor der Chemie im Essen. Pestizide, Fließmittel, künstliche Farb- und Aromastoffe haben einen schlechten Ruf – und das teilweise natürlich vollkommen zu Recht. „Bio“ ist in, die Lebensmittelindustrie out und selbst Gummibärchen werden auf pflanzliche Farbstoffe umgestellt.

Ein sehr alter Satz aber wird von gesundheits- und umweltbewussten Superfoodjüngern gerne ausgeblendet:

Alles ist Chemie!

Ob eine Substanz auf natürliche oder künstliche Art ins Lebensmittel gelangt, ist aus toxikologischer Sicht irrelevant. Die Natur hat ein Repertoire an wirklich harten Giftstoffen auf Lager, die man manchmal durchaus auch im Essen finden kann.
Die härteren gesetzlichen Vorgaben was Grenzwerte und Kontrollen betrifft gibt es aufgrund des öffentlichen Drucks aber zweifelsohne für industrielle Rückstände und Zusätze. Außerdem gibt es zu diesen Chemikalien wesentlich mehr wissenschaftliche Daten, da ja auf beiden Seiten Lobbies stehen, die aktiv Forschung betreiben (lassen).

Das führt zur leicht paradoxen Situation, dass künstliche Lebensmittelkontaminanten auch dann breit in der Öffentlichkeit diskutiert werden, wenn die Auswirkung auf die menschliche Gesundheit so gering ist, dass sie de facto nur in Spezialfällen nachweisbar ist - Stichwort Glyphosat - während natürliche Problemstoffe von Journalisten weitgehend ignoriert werden. Oder kennt wer von euch (ohne zu googlen) Aflatoxin B1? Solltet ihr, aber die Lücke werden wir in Kürze schließen.

Unter diesen Vorraussetzungen sollte es den den gebildeten Laien nicht überraschen, dass ich als Toxikologe die natürlichen Giftstoffe für die größere Gefahr halte.

Es überrascht euch doch, ich weiß. Aber ich werde es euch erklären. Vorhang auf für die Schimmelpilzgifte, auch bekannt als Mykotoxine.
Bevor wir aber anfangen, sei eine Warnung vorausgeschickt: Wenn ihr weiterhin ohne Bedenken Tomaten aus der Dose verkochen wollt oder Pistazien genießen wollt, lest nicht weiter. Ich habe schon manchem in meinem Bekanntenkreis den Appetit verdorben, und ich werde es wieder tun. Muahaha.

Vorkommen & Funktion

Schimmelpilze, und das weiß jeder der mal ein Lebensmittel zu lange liegen gelassen hat, kommen „ubiquitär“ vor. Das heißt, sie wachsen unter fast egal welchen Bedingungen (z.B. auch im Kühlschrank), sind weltweit verbreitet und ihre Sporen sind eigentlich überall. Wenn sie mal wachsen, produzieren sie Giftstoffe. Diese sind primär eigentlich gar nicht gegen Menschen gerichtet – wir sind kein natürlicher Feind des Schimmels (manche, wie mein eingangs erwähnter ehemaliger Mitbewohner, sind sogar eher natürlicher Verbündete^^). Nein, die Mykotoxine haben im Wesentlichen zwei biologische Funktionen:

Erstens alles zu bekämpfen, was dem Schimmel den alten Apfel streitig machen könnte, und das sind in erster Linie andere Mikroben, v.a. Bakterien. Daher gehören auch traditionelle Antibiotika wie Penicillin streng genommen zur Stoffklasse der Mykotoxine.

Und zweitens sollen die Giftstoffe das pflanzliche Gewebe schädigen, um dem Pilz das Eindringen zu erleichtern.

Als Nebeneffekt sind viele dieser Stoffe aber auch giftig für höhere Organismen, und zwar auf sehr vielfältige und von Toxin zu Toxin unterschiedliche Art und Weise.

Menschliche Exposition

Prozessierte Lebensmittel hingegen isst man ohne groß Nachzudenken. Bild von Pixabay , CC0

„Schön und gut, lieber Sco“, höre ich euch sagen, „vielleicht betrifft das andere, aber ich für meinen Teil werfe verschimmelte Lebensmittel immer sofort weg!“

Das ist gut und richtig. Aber wer hat gesagt, dass der Schimmel erst bei euch entstehen muss? Die Realität der heutigen Lebensmittelproduktion sieht so aus: Zwei Millionen Tomaten werden in einer fetten Fabrik zermantschgert* und in Dosen verpackt. Glaubt ihr echt, die werden alle einzeln und manuell auf kleine schwarze Flecken untersucht? Man kann getrost davon ausgehen, dass die Polpa zu einem gewissen Grad kontaminiert ist. Bzw. was heißt da „davon ausgehen“? Wir wissen es. Die Studie eines sehr geschätzten Kollegen war da recht eindeutig.Ref

Selbstverständlich wird die Tomatensauce dann gut sterilisiert. Das tötet zwar den Pilz an sich, aber den Chemikalien, die er zu diesem Zeitpunkt schon produziert hatte, ist Hitze oder UV-Strahlung relativ egal.

In der Pizzeria ums Eck kommt die gute Sauce dann auf eure Capricciosa, und 20 Bissen später landen die Mykotoxine in eurem Darm. Sehen und Aussortieren kann man den Schimmel auf der Pizza aber schon lange nicht mehr.

Die Tomatensauce war selbstverständlich nur ein Beispiel, ihr könnt statt ihr ein beliebiges anderes prozessiertes Lebensmittel nehmen. Wieviele von euch essen nur Dinge, deren Ausgangsrohstoffe sie selbst in der Hand hatten? Eben.

*ich liebe es, euch beiläufig das bessere Deutsch (Pardon: Deitsch) beizubringen

Das Problem mit der Regulierung

„Aber da gibt es doch sicher gesetzliche Grenzwerte, die einzuhalten sind???“

Ja eh, gibt es. Acht als besonders gefährlich geltende Schimmelpilzgifte sind in der EU reguliert, und zwar die Aflatoxine B1 und M, Ochratoxin A, Zearalenon, a-Zearalenol, Deoxynivalenon, Patulin und Citrinin.Ref1, Ref2

Acht. Von aktuell über 400 bekannten Substanzen, die von Schimmelpilzen produziert werden. Über die es großteils keine ausreichende Datenlage gibt, um zu wissen, ob und wie sie auf den Menschen wirken.

Nach der Mehrzahl der Toxine wird also im Lebensmittel nicht einmal gesucht (die Industrie macht nur die Analysen, zu denen man sie verpflichtet), daher auch die Alternaria-Toxine in passierten Tomaten. Und es ist sicher nicht so, dass Alternaria-Toxine auf jeden Fall harmlos sind. Einige von ihnen sind in menschlichen Zellen genotoxisch und damit mal potentiell krebserregend. Andere aktivieren Hormonrezeptoren und sind somit im Verdacht unseren Hormonhaushalt zu stören. Und vom Problem der chemischen Mischungen (du isst nicht ein einzelnes Mykotoxin, sondern aufgrund von Multikontaminationen 100 verschiedene zugleich, mit Wechselwirkungen, kumulativen Effekten usw.) fange ich erst gar nicht an.

Alternaria im fortgeschrittenen Stadium auf Tomaten. Bild von Scott Nelson, public domain.

Aber die Forschung ist eben noch nicht weit genug fortgeschritten, um Regulierungen zu erzwingen. Und auch dafür gibt es einen einfachen Grund: Es gibt fast kein wirtschaftliches Interesse an der Toxikologie. Im Gegenteil: Neue Grenzwerte würden Landwirtschaft und Industrie Geld kosten. Anders als unsere Schwesterndisziplin, die Pharmazie, müssen wir uns daher hauptsächlich aus öffentlichen Geldern finanzieren, die aber recht spärlich sprudeln – was nachvollziehbar ist, ist ja schließlich Steuergeld. Dementsprechend unterfinanziert und langsam ist aber unsere Forschung im Vergleich zu anderen Disziplinen.

Aber sogar bei den Stoffen, für die bereits Grenzwerte existieren, gibt es Troubles. Nehmen wir zum Beispiel die Aflatoxine. Über die hab ich schon mal einen englischen Artikel verfasst, den ich by the way im Zuge dieser Serie übersetzen werde. Kurz: Aflatoxine werden von Pilzen produziert, die bevorzugt unter tropischen Temperaturen auf Nüssen und Hülsenfrüchten wachsen. Besonders anfällig dafür sind Pistazien.

Das Problem ist, dass Aflatoxine extrem potente Karzinogene (=“Krebserreger“) sind. Relativ kleine Mengen von AfB1 erzeugen ziemlich verlässlich Lebertumore. Und wenn eine einzelne Pistazie befallen ist, dann aber richtig. Wenn man Pech hat, reicht die dann schon. Das führt zur Situation, dass die an sich gut angesetzten Grenzwerte sehr schwer kontrollierbar sind. Eine ganze Charge Pistazien kann vollkommen ok sein, und AfB1 ist in den gezogenen Stichproben nicht nachweisbar. Aber die Leber des einen Konsumenten, der dann die vergammelte Nuss abkriegt die links unten in der Kiste unter Millionen anderen liegt, ist vielleicht trotzdem im Eimer.

Was tun?

Zu 100% Ausweichen kann man Mykotoxinen nicht, aber das ist auch gar nicht nötig, denn wir sind auf eine gewisse Menge von ihnen durch Co-Evolution ganz gut eingestellt. Aber es schadet nicht, ein gewisses Bewusstsein für die Problematik zu entwickeln. Angeschimmelte Lebensmittel gehören bis auf wenige Ausnahmen in den Müll, v.a. wenn sie teilweise flüssig sind (Tomaten) oder Luftlöcher haben (Brot) - dann verbreitet sich der Pilz inklusive Giftstoffe nämlich rasant.
Wer vermehrt auf prozessiertes Essen verzichtet und möglichst frisch mit manueller Qualitätskontrolle kocht, fährt sicher besser. Und bitte, wenn eine Pistazie komisch aussieht, nicht von ihr kosten. Was exotische Nüsse betrifft, wirst du als Toxikologe schnell paranoid.
Ansonsten sind vor allem die Produzenten in der Pflicht: Über gute Lagerbedingungen lässt sich Schimmel meist vermeiden. Das funzt in westlichen Nationen schon ganz gut, ärmere (v.a. afrikanische) Staaten sowie der wilde Osten haben da noch Aufholbedarf.
Strengere Grenzwerte und ein bisschen mehr Geld für unsere Forschung wäre auch nicht schlecht, aber darauf habt ihr ja keinen Einfluss. ;-)

Was noch zu erwarten ist…

Ihr habt sicher bemerkt, dass das nur eine Einführung in die Thematik war. Ich will euch in den kommenden Wochen verschiedene Mykotoxin-Gruppen, ihr Vorkommen und ihre Wirkung vorstellen, und wir gehen dann sicher auch etwas mehr in die molekularbiologische Tiefe.

Ois dann, bis bald!



Disclaimer:

In meinem Blog schreibe ich meine ehrliche Meinung als toxikologischer Forscher, nicht mehr und nicht weniger. Ich bin ein Mensch, manchmal unterlaufen mir Fehler. Diskutiert mit mir, seid anderer Meinung – wenn ihr die besseren Argumente bringt, überleg‘ ich gern ein zweites Mal.


Quellen

Quellen im eigenen Fachgebiet, wo man den Text einfach aus dem Kopf runterschreibt, zu finden, ist immer ein bisschen speziell. ;-) Ein paar habe ich ja im Text zitiert, wer weitere Infos oder mich überprüfen will, kann hier nachlesen:



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Hallo @sco! Schöner Artikel und ich freue mich bereits auf die folgende Serie. Ich finde die mittlerweile weit verbreitete Meinung alles „künstlich“ hergestellte ist schlecht und alles natürlich wachsende ist Bio ind damit automatisch gut, gesund und unbedenklich sehr verstöhrend. Auch im pharmazeutischen Bereich findet dieser Trend seinen Ausdruck im unreflektierten Einsatz von Johanniskraut und Co. Es ist tragisch das die Unbildung sich offenbar indirekt proportional zum Informations (Wissens)- Angebot verhält. Wahrscheinlich brauchen wir eine Aufklärung 2.0 oder sowas. Viele Grüße, Fragmentarion

Hey, lange nicht gesehen!

Ich muss mit deiner Meinung leider zu 100% d'accord gehen.

Mal eine Frage zur allgemeinen Einordnung des Gefahrenpotentials? Kurz vorweg, ich bin Nichtraucher. Dennoch, sicher könnten verschimmelte Tabakblätter in herkömmliche Zigaretten gelangen. Wie hoch wäre die Wahrscheinlichkeit? Gibt es Erhebungen dazu? Und wir häufig kommt es dann ggf. zu Leberschädigung in absoluten Zahlen und in Relation zu Lungenkrebs?

Posted using Partiko iOS

Servus und danke für das Interesse.

Das mit den Leberschäden galt selektiv für die Aflatoxine, und nicht allgemein für alle Mykotoxine. Aflatoxine werden erst in der Leber aktiviert und wirken daher selektiv dort - mehr dazu in Kürze. Man findet sie aber wie erwähnt hauptsächlich auf Nüssen, beim Tabak spielen die daher keine Rolle.
Was ich mir im Tabak gut vorstellen könnte, wären z.B. Alternaria-Toxine, da Alternaria (=Schwarzschimmel) sehr gerne auch Blätter befallt. Da wäre dann das primäre Zielorgan aber sicher die Lunge.
Und dann muss man schon sagen, dass im Vergleich zu dem ganzen Ruß und Teer, den man durchs Rauchen inhaliert, die Mykotoxine (wenn überhaupt) nur einen kleinen Beitrag zum Lungenkrebs leisten werden.

Fazit: Genauere Daten sind mir nicht bekannt, müsste ich suchen, ich denke aber dass beim Zigarettenrauch andere Giftstoffe im Vordergrund stehen.

Vielen Dank für deine ausführliche Antwort. Ich bin auf die weiteren Teile deiner Serie sehr gespannt.

Posted using Partiko iOS

Kein Problem, immer gerne. ;-)

Danke @sco,

toller Artikel!

Ich freue mich übrigens immer oft wenn ich einen schönen Schimmelpilz bei mir im Kühlschrank oder so finde.

Die kommen aber, wie du schon richtig sagst, ausnahmslos in den Müll.

Beste Grüße

Chapper

Danke!
Wir sammeln Pilzkontaminationen oft für unseren Analytiker, der freut sich enorm, wenn er wieder mal was Neues durch die LC-MS jagen darf. ;-)

Beim Thema Schimmelpilze fällt mir immer eine Werkstoffkunde-Dozentin aus dem Studium ein. Es ging um Schädlinge und so, sie zeigt Bilder von Fraßschäden, Beschädigungen und eben Schimmelbefall und zu einem Bild von Schimmelbefall meinte sie: "Und wenn Sie dies her sehen gehen Sie bitte ohne zu atmen vorsichtig rückwärts aus dem Raum!"

Ja, bei Gebäudeschäden geht es dann nochmal um was anderes: Die Sporen der Pilze fliegen dann fleißig durch die Luft, und lösen im Ernstfall schwere Atemwegserkrankungen aus. Es gibt ja auch das sog. "sick building syndrome", das chronische Erkrankungen von Bewohnern schimmelbefallener Häuser beschreibt. Da spielen dann auch allergische Reaktionen auf die Sporen eine Rolle etc., möglicherweise im Zusammenspiel mit den Mykotoxinen.

Schön @sco das sich mal jemand an so ein Thema heranmacht, das scheint mir echt wichtig zu sein das da mal jemand mit Ahnung ein Fass aufmacht und der Masse unwissenden Verbrauchern einen hoch-toxischen Cocktail zum Tomatensaft kredenzt.

Ich finde das echt spannend das Thema weil, uns die netten kleinen Pilzchen ja nun wirklich fast überall hin begleiten ;)
Es ist schon erschreckend wie sehr doch in unserer so genannten Informationsgesellschaft mit der Verbreitung von wirklich teilweise lebensbedrohenden Fakten umgegangen wird, es liegt mir fast auf der Zunge zu sagen das man sowas absichtlich macht um ein paar Rentenzahlungen zu sparen, aber das wäre ja wirklich böse wirklich wollen tut das niemand, oder?

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mit sonnigen Grüßen aus Andalusien

Don Thomas

Schön dass es für dich interessant war.

Ich kann mir nicht vorstellen, dass da Absicht dahinter steckt. Die EFSA (das ist die zuständige europäische Behörde) publiziert das Gefahrenpotential eh und ruft auch immer wieder nach Daten.
Nur verhallt das schnell, weil die Öffentlichkeit so mit Glyphosat, Gentechnik etc. beschäftigt ist, und Journalisten ja v.a. ihre Schlagzeilen verkaufen müssen und sich daher nach dem ausrichten, was die Leser sehen wollen.

Da hast du wohl zum Teil recht zumindest was diese Behörde betrifft, aber andere Staatliche Organe lenken die Medien in allen EU-Staaten das ist erwiesen und dort lenkt man den Fokus immer auf andere Themen die eher massiv Geld in die Kassen fluten werden als weitere Forschung die Geld kostet, das ist das Grundübel mit dem es aufzuräumen gilt, es geht schließlich um Menschenleben das muss ich einem Toxikologen ja nicht erklären du weißt das, normalerweise die anderen (die Verantwortlichen auch).
Ich könnte das jetzt sofort belegen, lasse es aber weil die Fristen für gewisse Vereinbarungen noch nicht abgelaufen sind und ich deswegen da offiziell nicht drüber sprechen darf, weil mich das sonst in arge finanzielle Bedrängnis bringen würde von anderen Repressalien mal ganz zu schweigen.

Unser System ist extrem verkorxt und verfilzt da spielen Menschenleben wirklich keinerlei Rolle das kann ich so schon sagen, die verantwortlichen in Firmen und Behörden spielen Monopoly auf dem Rücken von unschuldigen Menschen die teilweise deswegen sterben müssen weil alles dem Profit und dem Geltungsdrang geopfert wird, Leute die anders denken werden wenn es harmlos ist nur kaltgestellt, es gibt aber auch andere Beispiele.

Normalerweise gehört Forschung grundsätzlich mit einem größeren Topf genauso wie Bildung staatlich gefördert und zwar nach transparenten Regeln die jeder einsehen kann, dann sollte sowas nicht pervertiert werden können, denke ich zumindest.
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mal wieder nachdenkliche Grüße aus Andalusien

Don Thomas

Hmm, ich lasse das mal so stehen, zu der Dimension kann ich auch wenig sagen, die ist nicht mein Fachgebiet.

Wo ich einen Beitrag leisten kann, das ist Forschung und Aufklärung.

schon klar und ich schätze das weil es hier eine absolute (notwendige) Bereicherung ist ;)

Danke.

Sehr interessant-Danke.

Schön dass es interessant war. ;-)

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