Mykotoxinanalytik

Analytik von Nährstoffen, Wirkstoffen und biologischen Systemen

Die partielle Taubährigkeit oder Ährenfusariose ist eine bedeutende weltweit auftretende Getreidekrankheit, die von einer Reihe von Pilzen der Gattung Fusarium verursacht wird und zu hohen Ertragseinbußen bis hin zum Totalausfall führen kann. Eine Infektion der Pflanze kann insbesondere bei feuchtwarmer Witterung zur Zeit der Blüte erfolgen und zu einer erheblichen Qualitätsminderung durch die Bildung toxischer sekundärer Pilzinhaltsstoffe (Mykotoxine) im Getreidekorn führen. In der Abteilung Laboranalytik wird das wichtige Fusariumleittoxin Deoxynivalenol im Rahmen Institutsübergreifender Projekte und Aufgaben seit 1990 routinemäßig gemessen. Darüber hinaus werden regelmäßig repräsentative Getreideproben aus ganz Bayern untersucht, um einen Überblick über die jährliche Befalls-Situation zu erhalten.

Fusariumtoxine

mehrere Chemische StrukturenZoombild vorhanden

Chemische Strukturen von Typ-B und Typ-A Trichothecenen
Trichothecene sind pilzliche Sekundärmetaboliten, die von einer Reihe getreidepathogener Pilzarten gebildet werden. Sie sind komplexe tetracyclische Sesquiterpene mit vielfältigen biologischen Aktivitäten. Für die Toxizität der Verbindungen ist weitgehend eine Epoxidgruppe in Position 12 verantwortlich. Man unterscheidet grob in drei Kategorien, Typ-A Trichothecene wie T-2 Toxin und HT-2 Toxin, Typ-B Trichothecene zu denen Nivalenol (NIV) und Deoxynivalenol (DON) gehören und makrocyclische Trichothecene wie die Verrucarine. Deoxynivalenol ist der wichtigste Vertreter der Typ-B Trichothecene, die besonders von Fusarium graminearum und F. culmorum gebildet werden. Beide Pilze können unter geeigneten Umständen Getreide auf dem Feld befallen, in die Ähren einwachsen und zu einer Kontamination des Getreides mit den Mykotoxinen führen.

Für Deoxynivalenol gibt es unter der EU-Verordnung 1881/2006 Grenzwerte für Getreide und Getreideprodukte für den Lebensmittelbereich. Für unverarbeitetes Getreide liegt der Wert bei 1250 µg/kg.

Analytik von DON

Weizenkörner in einer blauen TonneZoombild vorhanden

Mit Deoxynivalenol kontaminierter Weizen
In der Abteilung Laboranalytik wird das Leittoxin Deoxynivalenol, das als Markermolekül für Fusarienbefall dient, seit Anfang der 1990er Jahre routinemäßig untersucht. Die verwendete Analytik von Deoxynivalenol mittels Nachsäulenderivatisierung und Fluoreszenzdetektion macht sich dabei die Eigenschaften der Typ-B-Trichothecene zu Nutze, dass sie bei 115°C unter basischen Bedingungen Formaldehyd abgespalten. Das freigesetzte Formaldehyd wird in einer Abfangreaktion zu einer fluoreszierenden Verbindung umgesetzt, die leicht nachgewiesen werden kann. Der Messbereich liegt bei der Methode zwischen 40 µg/kg und 2000 µg/kg.

Ansprechpartner
Dr. Johann Rieder
Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, Abteilung Laboranalytik
Lange Point 4, 85354 Freising
Tel.: 08161 8640-3080
E-Mail: AQU@LfL.bayern.de

Dr. Rieder, LfL Freising, Abteilung Laboranalytik, AL 1b

Dr. Johann Rieder

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