Pyrrolizidinalkaloide (PA) – ein Risiko für die Lebensmittelsicherheit?

Pyrrolizidinalkaloide sind aufgrund einzelner Funde von Kreuzkraut (Senecio) in Salaten (z.B. Rucola) aktuell in den Schlagzeilen („Todesfall durch Kräutertee“ (DAZ, 04.06.2009), „Giftpflanze im Rucola“ (Spiegel online, 19.08.2009). Schon lange ist bekannt, dass einzelne Lebensmittel durch Pyrrolizidinalkaloide verunreinigt sein können, so zum Beispiel Honige aus bestimmten Regionen.

Pyrrolizidinalkaloide sind aufgrund einzelner Funde von Kreuzkraut (Senecio) in Salaten (z.B. Rucola) aktuell in den Schlagzeilen („Todesfall durch Kräutertee“ (DAZ, 04.06.2009), „Giftpflanze im Rucola“ (Spiegel online, 19.08.2009). Schon lange ist bekannt, dass einzelne Lebensmittel durch Pyrrolizidinalkaloide verunreinigt seina können, so zum Beispiel Honige aus bestimmten Regionen. Während für pflanzliche Arzneimittel bereits Anfang der 90er Jahre restriktive Grenzwerte festgelegt wurden (s. unten), gibt es im Lebensmittelbereich bisher nur vereinzelt Grenzwerte. Für die Analytik stellen Pyrrolizidinalkaloide aufgrund ihrer strukturellen Vielfalt, ihrer geringen Konzentration und der komplexen Matrix zusammengesetzter Lebensmittel eine besondere Herausforderung dar.

Zahlreiche Vertreter der Pflanzenfamilie Asteraceae (z. B. Gattung Senecio, bekannt als Kreuzkraut), aber auch Boraginaceae und Fabaceae enthalten Pyrrolizidinalkaloide (PA) in nicht unbeträchtlichen Mengen. Auch in Heilpflanzen wie dem Beinwell (Symphytum officinale), der Pestwurz (Petasites) und dem Huflattich (Tussilago farfara konnten Pyrrolizidinalkaloide sowie deren N-Oxide nachgewiesen werden. In Abhängigkeit vom Sammelort und den dort vorherrschenden Futterpflanzen für Bienen werden Pyrrolizidinalkaloide, wie z. B.: Senecionin, Seneciphyllin, Retrorsin, Lycopsamin, Lycopsamin-N-Oxid und Echimidin auch in Honigen gefunden. Zur PA-Belastung von Honigen tragen dabei vorwiegend Echium-, Senecio- und Borago-Arten bei. Aus Afghanistan und Äthiopien sind erhöhte PA-Belastungen in Weizen bekannt, verursacht durch eine starke Ausbreitung von Pflanzen der Gattung Heliotropium in Weizenfeldern. Im Zusammenhang mit der kürzlich in Deutschland aufgetretenen Verunreinigung von Rucola mit dem PA-haltigen Kreuzkraut wurde eine erhöhte Gefahr solcher Verunreinigungen durch die verstärkte Ausbreitung von Senecio-Spezies, begünstigt durch die Klimaerwärmung, postuliert. Dieses Szenario kann heute nicht abschließend bewertet werden. Eine Sensibilisierung der Beteiligten im Anbau von Gemüsen und Kräutern kann hier einen hohen Gewinn an Sicherheit bringen. Aufgrund ihrer Auffälligkeit sind Senecio-Arten in den meisten Kulturen leicht erkennbar und damit durch geeignete Pflegemaßnahmen effektiv kontrollierbar.

Chemisch handelt es sich bei den Pyrrolizidinalkaloiden um Esteralkaloide mit einem Pyrrolizidingrundgerüst. Man unterscheidet den Retronecin-Heliotridin-Typ und den Otonecin-Typ (Abb. 1). Durch die Kombination der ungiftigen Necine und Necinsäuren ergibt sich eine sehr große Zahl möglicher Alkaloide, von denen bis jetzt ca. 200 entdeckt und in ihrer Struktur aufgeklärt sind.

Ein Teil dieser Pyrrolizidinalkaloide, die Substanzen mit einer Doppelbindung in der 1,2-Position des Pyrrolizidinrings, wirken hepatotoxisch, mutagen und kanzerogen. Typische Vertreter sind Echimidin, Senecionin und Senkirkin, die zusätzlich durch das Vorliegen eines Allylesters in der Seitenkette charakterisiert sind. Nach oraler Aufnahme und Resorption im Darm gelangt der Hauptteil der Alkaloide in die Leberzellen. Dort werden sie metabolisiert und stellen als Pyrrolo-Pyrrolidin-Derivate die eigentlichen toxisch aktiven Spezies dar, die mit den nucleophilen Gruppen von Proteinen, Enzymen aber auch der DNS oder der RNS reagieren.

Im Stufenplan zur Abwehr von Arzneimittelrisiken von 1992 ist festgelegt, dass pflanzliche Arzneimittel nur in den Verkehr gebracht werden dürfen, wenn sichergestellt ist, dass die maximale tägliche Exposition an toxischen Pyrrolizidinalkaloiden unterhalb bestimmter Grenzwerte liegt (BAnz. Nr.: 111, S. 4805 vom 17.6.1992): * 100 µg täglich bei externer Anwendung * 1 µg täglich bei innerer Anwendung * 10 µg täglich bei Anwendung von Huflattich-Blättern als Teeaufguss Die Anwendung Pyrrolizidinalkaloidhaltiger Arzneimittel soll nicht länger als 4 - 6 Wochen jährlich erfolgen.

Auf EU-Ebene existieren bisher keine Grenzwerte für PA in Lebensmitteln. Eine Ausnahme bildet raffiniertes Echiumsamenöl, für das ein Grenzwert von 0,4µg/kg festgelegt wurde (Entscheidung der Kommission vom 27. Juni 2008; 2008/558/EG). Dieser ist nicht auf andere Lebensmittel übertragbar, kann aber unter Berücksichtigung der anzunehmenden Verzehrsmengen einen Anhaltspunkt für die Bewertung positiver PA-Befunde bei anderen Lebensmitteln bieten.

Geeignete Analysenmethoden, mit denen die Pyrrolizidinalkaloide auch im Spurenbereich nachgewiesen werden können, sind die GC, GC-MS, HPLC und HPLC-MS. Von Interesse sind dabei v.a. die stark toxischen Vertreter: Senecionin, Senkirkin, Seneciphyllin, Retrorsin und Monocrotalin, gefolgt von Lasiocarpin und Echimidin.

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Literatur: Nuhn, P. Naturstoffchemie, 4. Auflage, S. 79f./591, 2006, S. Hirzel Verlag Stuttgart DAZ, 04.06.2009 Spiegel online, 19.08.2009 Röder, E. Pharmazie in unserer Zeit, 13. Jahrg. 1984, Nr. 2, Verlag Chemie Weinheim Prakash, A. S. et al. Mutation Research 1999, 443, 53-67 Pharmazeutische Zeitung Nr. 32, 137. Jahrg., 1992 Edgar, J.A. J.Agric. Food Chem. 2002, 50, 2719-2730

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