Schimmelpilzgifte sicher nachweisen

Wissenschaftlicher Pressedienst Chemie 44/00 vom 11. September 2000

Schimmelpilzgifte sicher nachweisen
Aflatoxinmessung out-door

Gehalte an krebserzeugenden Aflatoxinen in Lebensmitteln wie Nüssen, Pistazien, Feigen oder Paprika lassen sich seit kurzem mit einem neu entwickelten, einfachen und dennoch sehr empfindlichen Messverfahren bereits in den Versandlägern in den weltweiten Erzeugerländern ermitteln. Auf dem Deutschen Lebensmittelchemikertag vom 11. bis 13. September 2000 in Stuttgart-Hohenheim wurde das als ein großer Fortschritt für den Verbraucherschutz gewertet, da nun belastete Waren bereits am Ort der Erzeugung aussortiert werden können. Die Lebensmittelchemische Gesellschaft, Fachgruppe in der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh), zeichnete in Stuttgart den Lebensmittelchemiker Jörg Stroka für das von ihm in Ispra (Italien) entwickelte Verfahren aus.

Aflatoxine sind hochgiftige und krebserregende Substanzen, die durch Schimmelpilze gebildet werden und in Lebensmitteln vorkommen können. Die Überprüfung von Lebensmitteln auf Aflatoxine ist daher ein wichtiges Ziel des vorbeugenden Verbraucherschutzes, das hohe Ansprüche an die Lebensmittelanalytik stellt. Der in Europa gültige Grenzwert liegt nämlich sehr niedrig, bei nur zwei Mikrogramm Aflatoxin B1 pro Kilogramm Lebensmittel; dies sind zwei millionstel Gramm pro Kilogramm.

Weltweit ist der Gehalt an Aflatoxinen in über 130 Ländern rechtlich geregelt, wobei die jeweiligen Grenzwerte von Land zu Land schwanken. Die effiziente und präzise Messbarkeit der Aflatoxingehalte stellt ein wichtiges
Kriterium bei der Festlegung dieser Grenzwerte dar. Die Überwachung der Lebensmittel mit möglichst einfachen aber genauen Mitteln ist eine wichtige Grundlage für den Verbraucherschutz, speziell in Ländern der Dritten Welt, die sehr oft mit der Problematik des Vorkommens von Aflatoxinen in Lebensmitteln zu kämpfen haben.

Eines der wichtigsten Werkzeuge zum Nachweis der Aflatoxine ist die sogenannte Dünnschichtchromatographie. Dabei werden die einzelnen Aflatoxine nach einer geeigneten Isolierung und Anreicherung aus dem Lebensmittel auf einer Schicht von Mikropartikeln aus Kieselgel getrennt. Aufgrund der starken Fluoreszenz der Aflatoxine kann ihre Identifizierung und die Gehaltsbestimmung im einfachsten Fall durch Schätzung des Gehaltes aus dem Vergleich mit Standardsubstanzen unter UV-Licht erfolgen. Diese Methode erfordert jedoch viel Erfahrung und ein gutes Auge des Chemikers.

Die zuverlässigere Alternative hierzu ist die Erfassung mit einem Detektor, der es ermöglicht, die Aflatoxine schon ab einer Menge von etwa einem Nanogramm (ein milliardstel Gramm) – oder sogar noch etwas weniger – auf der Dünnschichtplatte nachzuweisen. Die bisher verfügbaren Detektor-Messgeräte, sogenannte Densitometer, benötigen einen Stromnetzanschluss und sind aufgrund hoher apparativer Anforderungen sehr teuer (mehrere zehntausend Mark).

An der Gemeinsamen Forschungsstelle der Europäischen Kommission in Ispra wurden daher in Zusammenarbeit mit Partnern aus Afrika (Zambia) und weiteren Forschungseinrichtungen dünnschichtchromatographische Messmethoden gesucht, die es erlauben, die Aflatoxine mit einfachen Mitteln in Lebensmitteln präzise zu bestimmen.

Zum einen wurde eine einfache Analysenmethode erarbeitet, die im Gegensatz zu vielen anderen existierenden Methoden völlig auf umweltschädliche chlorierte Lösungsmittel verzichtet, deren Arbeitsbereich bis unterhalb der gültigen Grenzwerte reicht und die sehr anwenderfreundlich ist.

Weiterhin wurden Alternativen zu kommerziell erhältlichen Detektoren entwickelt. Ein Ergebnis dieser Arbeit ist der Prototyp eines vollkommen auf Halbleitertechnik basierenden, handlichen Detektors. Dieses Gerät zeichnet sich durch seine geringen Herstellungskosten und durch geringen Strombedarf aus, der es erlaubt, das Gerät in Verbindung mit einem Laptop allein mit Batterien zu betreiben.

Das von Jörg Stroka entwickelte, bestechend einfache und dabei sowohl hohen ökologischen als auch ökonomischen Ansprüchen genügende Verfahren wurde aufgrund seines besonderen innovativen und kreativen Potenzials in Stuttgart mit dem Bruno-Roßmann-Preis 2000 ausgezeichnet.