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Analyse von Lebensmittelverunreinigungen ‒ Aflatoxine und andere Mykotoxine
Analyse einer der gefährlichsten Gruppen natürlicher Lebensmittelkontaminanten durch Flüssigkeitschromatografie.
Analyse einer der gefährlichsten Gruppen natürlicher Lebensmittelkontaminanten durch Flüssigkeitschromatografie.
Aflatoxine sind eine Klasse von Mykotoxinen, die von bestimmten Schimmelpilztypen produziert werden, die unter ungünstigen Bedingungen auf Lebensmitteln wachsen. Die Mikroorganismen, die am häufigsten Aflatoxine produzieren, sind Aspergillus flavus, Aspergillus parasiticus, Aspergillus nomius und Aspergillus toxicarius. Es gibt jedoch eine Reihe weiterer Arten. Aflatoxine wurden nach Aspergillus flavus benannt. Wir kennen ungefähr 20 natürlich vorkommende Aflatoxine.
Aflatoxine sind sehr wirkungsvolle Giftstoffe für Tiere und Menschen. Davon ist Aflatoxin B1 bei Verschlucken das giftigste für den Menschen. Die tödliche Dosis liegt zwischen 1 und 10 mg/kg Körpergewicht.
Aflatoxine sind auch starke Karzinogene. Für Aflatoxin B1 wurde zum Beispiel im Tierversuch ab einer Tagesdosis von nur 10 µg/kg die kanzerogene Wirkung nachgewiesen und ist damit eine der krebserregendsten Verbindungen.
Aflatoxine können sich im Nutzvieh auch anreichern oder vom Tier verändert werden. Dieses sogenannte Verschleppungsrisiko spielt beispielsweise bei Milchprodukten eine Rolle: Aflatoxin M1 kontaminiert die Milch von Tieren, die mit einer Aflatoxin B1-haltigen Nahrung gefüttert werden. Der Stoffwechsel des Tieres hydroxyliert Aflatoxin B1 zu M1.
Die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (Food and Agricultural Organization of the United Nations, FAO) schätzt, dass 25 % der weltweiten Lebensmittel mit Mykotoxinen belastet sind.
Schädliche Mengen an Aflatoxinen sind vor allem in getrockneten Früchten, Pistazien, Nüssen, Erdnüssen, Mais, Getreide und Gewürzen, aber auch in anderen mit Schimmel kontaminierten Lebensmitteln und in Milchprodukten enthalten.
Aflatoxine sind thermisch sehr stabil und können durch Kochen oder andere Lebensmittelverarbeitung nicht entgiftet werden.
Deshalb ist die Vermeidung der Bedingungen die zur Entstehung von Schimmel und damit Mykotoxinen führen, und die Auslese bzw. Entfernung der am stärksten betroffenen Nahrungsmittelteile der einzige Weg, um das Risiko gering zu halten.
Zum Schutz der Bevölkerung haben die Gesundheitsbehörden vieler Länder Rückstandshöchstgehalte festgelegt, deren Einhaltung natürlich überwacht werden muss.
Beispielsweise sind in der Europäischen Union die Höchstgehalte für Aflatoxin B1 und Gesamt-Aflatoxin (Aflatoxin B1 + G1 + B2 + G2) in einer Reihe von Lebensmitteln in der "Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 der Kommission vom 19. Dezember 2006" und der Aktualisierung „Verordnung Nr. 165/2010 der EU-Kommission“ festgelegt.
Da Säuglings- und Kleinkindernahrung am kritischsten ist, müssen sehr geringe Höchstgehalte bis zu einer Bestimmungsgrenze von weniger als 0,025 µg/kg Nahrungsmittel zuverlässig überwacht werden können.
Das gefährlichste Aflatoxin B1 "versteckt sich" bei Fluoreszenzdetektion.
Die Vorschriften erfordern die Bestimmung des giftigsten Aflatoxins B1 und der Gesamtmenge an Aflatoxin (für Aflatoxine B1 + B2 + G1 + G2). Leider ist der Fluoreszenznachweis für die Aflatoxine B1 und G1 etwa zehnmal weniger empfindlich als für die Aflatoxine B2 und G2. Derivatisierung ist hier die Lösung.
Es gibt verschiedene Nachsäulenmethoden, wie die Reaktion mit einer Iodlösung bei 60 °C oder die Reaktion mit Brom, das in-situ unter Verwendung einer sogenannten KOBRA®-Zelle gebildet wird.
Eine sehr bequeme und effiziente Nachsäulenderivatisierungsmethode funktioniert ohne toxische Reagenzien nur durch photochemische Hydroxylierung. (Siehe Vergleich von Aflatoxin B1- und G1-Signalen ohne Derivatisierung mit den hydroxylierten B1* und G1* in den abgebildeten Chromatogrammen)
Mit photochemischer Derivatisierung und Fluoreszenzdetektion nach der Säule
Das AZURA® Aflatoxin-Analysesystem wurde speziell zur Bestimmung von Aflatoxin B1, B2, G1 und G2 in Lebens- und Futtermitteln wie Erdnüssen, Mais und Baumwollsamen entwickelt. Es nutzt eine effiziente photochemische Nachsäulenderivatisierung, um die Fluoreszenzempfindlichkeit für die Aflatoxine B1 und G1 drastisch zu verbessern.
This application note describes a fast and isocratic method for the determination of aflatoxin M1 in milk and raw milk with an easy post column derivatization step using a UVE photochemical reactor. Furthermore required sample preparation via solid phase extraction (SPE) is recommended.
The deleterious and mutagenic mould fungus product patulin can frame during wrong cidermaking process of fruits like apple. Here, a fast protocol for the determination of Patulin from apple juice is described.
Alternaria toxins represent a possible health-endangering group of mycotoxins produced mainly by the Alternaria species. These are a widespread group of fungi contaminating mainly fruits and vegetables, but also other crop plants, during growth as well as storage. The most important mycotoxin-producing species is Alternaria alternata which occurs mainly on cereals and seeds.
