Senkung der Mykotoxinbelastung in Lebensmitteln und Tierfutter
Mykotoxine sind Substanzen, die von mikroskopisch kleinen Pilzen produziert werden und die Gesundheit von Mensch und Tier gefährden, angefangen bei akuter Vergiftung und Immunschwäche bis hin zu Tumorerkrankungen. Der Befall der Pflanzen kann über den gesamten Wachstumszyklus hinweg und auch nach der Ernte während der Lagerung erfolge. Durch kontaminierte Futterpflanzen wiederum gelangen Mykotoxine auch in tierische Produkte wie Milch, Eier und Fleisch. Eine neuere Studie bestätigte Prognosen der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen aus dem Jahr 1985, dass 25 % aller Nahrungsmittelpflanzen weltweit mit Mykotoxinen verseucht sind. Verbesserte analytische Verfahren legen zudem nahe, dass Kontaminationen unterhalb der Nachweisgrenze bislang eher unterschätzt wurden. Aufbauend auf dem Vorgängerprojekt MYCORED entwickelte das EU-finanzierte Projekt MycoKey nun neue Verfahren und Instrumente, um die Belastung durch Mykotoxine auf Anbauflächen, in Futtermitteln und in Lieferketten nach der Ernte zu senken. „Da mehr Sicherheit vor der Ernte bzw. am Beginn der Nahrungskette dazu beitragen kann, spätere gesundheitliche Risiken zu verringern, legten wir den Schwerpunkt auf umweltfreundlichere Prävention und den zügigen Nachweis von Mykotoxinkontaminationen vor der Ernte“, erklärt Antonio F. Logrieco, Projektkoordinator von MycoKey und Direktor des Instituts für Agrar- und Ernährungswissenschaften beim Nationalen Forschungsrat in Italien. „Zudem entwickelten wir Lösungen für die gesamte weitere Lebens- und Futtermittelerzeugung.“
Neue Lösungen für die Lieferkette
MycoKey wählte für seine Studien vor allem Getreide wie Gerste und Mais sowie Trockenfrüchte und Trauben aus. Untersucht wurden Mykotoxine, für die Grenzwerte vorgeschrieben sind, d. h. Aflatoxine, Desoxynivalenol, Fumonisine, T-2- und HT-2-Toxine sowie Zearalenon und Ochratoxin A. Biologische Kontrollstrategien mit nicht-toxigenen Mikroorganismen wurden für Lieferketten von Weizen und Mais aus der EU und China erfolgreich getestet. Mit dieser biologischen Bekämpfung gelang es, die Akkumulation von Desoxynivalenol in Weizen um 69 bis 85 % und von Aflatoxin in Mais um 98 bis 100 % zu reduzieren. Zudem konzipierte die Arbeitsgruppe den Prototypen eines Entscheidungsunterstützungssystems, das über eine quelloffene App verfügbar ist und die Kontamination mehrerer Nahrungspflanzen mit Mykotoxinen prognostizieren kann. Zusätzliche Unterstützung leisteten Überwachungsinstrumente wie Simultanschnelltests auf eine Reihe von Mykotoxinen in Getreidestäuben. Die Proben aus dem Testsystem können vor Ort mittels Streifentest analysiert oder zur massenspektrometrischen Analyse ans Labor weiterverwiesen werden. Für kontaminierte Chargen wurden optimierte Reinigungsverfahren für den Einsatz in Sortiermaschinen entwickelt. Mit industriellen Reinigungsverfahren beim mechanischen Separator Grain Plus konnte die Aflatoxinkontamination bei Mais um bis zu 100 % verringert werden. Zudem entwickelte die Gruppe ein Hefefermentationsverfahren, um aus kontaminierten Chargen Biogas und Bioethanol herzustellen. Mit den Industriepartnern Laviosa und Lesaffre wurde zudem getestet, wie sich mit Bentoniten eine Dekontamination befallener Tierfutterchargen erreichen lässt. Wird das Futter mit Bentoniten vermischt, absorbieren diese die Mykotoxine und verringern deren Bioverfügbarkeit. „Mit dieser biologischen Bekämpfung, Dekontamination und Methodik stehen landwirtschaftlichen Betrieben nachhaltige Strategien zur Verfügung, die im Einklang mit der Strategie „Vom Hof auf den Tisch“ stehen“, sagt Logrieco.
Vorgaben für mehr Lebensmittelsicherheit
Trotz bewährter landwirtschaftlicher Methoden und Pflanzensorten, die gegen Fungizide resistent sind, fördert der Klimawandel Mykotoxinkontaminationen und die Zahl toxigener Pilze, denen pflanzliche Resistenzen und Fungizide nichts ausmachen. MycoKey unterstützt den europäischen Grünen Deal, um Agrarmethoden auf den reduzierten Einsatz von Agrarchemikalien abzustimmen. Das Projekt knüpfte auch Kontakte zu Forschungsgruppen, die zu Mykotoxinen aus China forschen, was für europäische Behörden angesichts des Imports chinesischer Nutzpflanzen zunehmend Grund zur Sorge ist. „MycoKey lieferte neue Informationen etwa zur Toxikokinetik und modifizierten Formen von Desoxynivalenol, Zearalenon und Aflatoxin, um EU-Regulierungsbehörden für Lebensmittelsicherheit sowie Unternehmen bei der Anpassung ihrer Lebensmittelproduktion unterstützen zu können“, fügt Logrieco hinzu. Auf den Ergebnissen von MycoKey bauen nun auch andere Projekte zu Lebensmittelsicherheit auf, etwa die Kartierungsmaßnahmen des EU-finanzierten Projekts FoodSafety4EU, sowie Schulungsmaßnahmen im Rahmen von MycoTWIN.
Schlüsselbegriffe
MycoKey, Mykotoxin, Lebensmittel, Kontamination, Getreide, Weizen, Mais, Futtermittel, Bentonite, Gerste
