Aflatoxine in Lebensmitteln: Was du wissen musst

Erdnüsse, Mais, Reis, Gewürze – Lebensmittel, die täglich auf Millionen von Tellern landen. Was die wenigsten wissen: In vielen dieser Produkte steckt ein unsichtbarer Begleiter, der weder zu riechen noch zu schmecken ist. Aflatoxine gehören zu den giftigsten natürlichen Substanzen, die in der Nahrungskette vorkommen. Ihre Wirkung auf den menschlichen Körper ist gut erforscht – und die Ergebnisse sind alarmierend. Wer versteht, woher Aflatoxine stammen, welche Lebensmittel betroffen sind und wie man sich schützen kann, hat einen echten Vorteil.

Was sind Aflatoxine?

Aflatoxine sind giftige Stoffwechselprodukte, die vor allem von den Schimmelpilzen Aspergillus flavus und Aspergillus parasiticus gebildet werden [1,2]. Diese Pilze kommen weltweit vor, besonders in Regionen mit warmem und feuchtem Klima. Der Name „Aflatoxin" setzt sich zusammen aus „A" für Aspergillus, „fla" für flavus und „toxin" für Gift. Entdeckt wurden die Substanzen Anfang der 1960er-Jahre, als in Großbritannien ein massenhaftes Sterben von Truthähnen auftrat – die sogenannte „Turkey X Disease" [3]. Über 100.000 Tiere verendeten, und als Ursache identifizierten Forscher kontaminiertes Erdnussmehl aus Brasilien.

Es gibt mehr als 20 verschiedene Aflatoxine. Vier davon haben für die Lebensmittelsicherheit die größte Bedeutung: Aflatoxin B1, B2, G1 und G2 [1]. Die Bezeichnungen „B" und „G" leiten sich von der Fluoreszenz unter UV-Licht ab – „B" steht für blau, „G" für grün. Aflatoxin B1 ist das häufigste und gleichzeitig giftigste dieser Mykotoxine [4]. Wird Aflatoxin B1 von Tieren über das Futter aufgenommen, bildet sich im Stoffwechsel ein Abbauprodukt namens Aflatoxin M1, das über die Milch ausgeschieden wird [5]. Auch Aflatoxin M1 ist gesundheitlich bedenklich.

Die chemische Grundstruktur aller Aflatoxine besteht aus einem Difurocumarin-Gerüst [2]. Aflatoxine sind hitzestabil und werden durch normales Kochen, Braten oder Backen nicht zerstört. Auch die Haltbarmachung durch Trocknen oder Einfrieren beseitigt sie nicht. Genau das macht sie so tückisch: Einmal in einem Lebensmittel vorhanden, lassen sie sich kaum noch entfernen.

Welche Lebensmittel sind betroffen?

Aflatoxine finden sich vor allem in pflanzlichen Lebensmitteln, die unter warmen, feuchten Bedingungen angebaut oder gelagert werden. Besonders häufig betroffen sind Erdnüsse, Mais, Reis, Baumwollsaat, Baumnüsse und getrocknete Früchte [1,6]. Auch Gewürze wie Chili, Paprika, Muskatnuss und Ingwer können stark belastet sein [7]. Schätzungen zufolge sind rund 25 Prozent der weltweiten Ernte von Mykotoxinen betroffen, wobei Aflatoxine zu den häufigsten zählen [6].

Die Belastung beginnt oft schon auf dem Feld. Ist die Pflanze durch Hitze, Trockenheit oder Insektenbefall geschwächt, haben Aspergillus-Pilze leichtes Spiel. Nach der Ernte steigt das Risiko noch einmal deutlich: Werden die Produkte bei zu hoher Feuchtigkeit gelagert, breiten sich die Pilze weiter aus und bilden mehr Aflatoxine [2]. In manchen Regionen Afrikas wurden in Maisproben Werte von bis zu 2.410 µg/kg gemessen – der EU-Grenzwert für Gesamt-Aflatoxine in Getreide liegt bei 4 µg/kg [6,8].

Ein oft unterschätzter Übertragungsweg ist die Milch. Kühe, die aflatoxinbelastetes Futter fressen, scheiden Aflatoxin M1 über die Milch aus [5]. Dadurch gelangt das Toxin auch in Käse, Joghurt und andere Milchprodukte. Für Milch gilt in der EU ein Höchstwert von 0,05 µg/kg, für Säuglingsnahrung sogar nur 0,025 µg/kg [8].

Besonders betroffene Lebensmittelgruppen

Nüsse und Ölsaaten gehören zu den am stärksten belasteten Produktgruppen. Erdnüsse, Pistazien, Mandeln und Paranüsse werden weltweit immer wieder mit überhöhten Aflatoxinwerten auffällig [1,7]. In der EU gelten für Nüsse, die direkt verzehrt werden, Grenzwerte von 2 µg/kg für Aflatoxin B1 und 4 µg/kg für Gesamt-Aflatoxine [8,9]. Für Nüsse, die vor dem Verzehr noch sortiert oder weiterverarbeitet werden, liegen die Werte mit 8 bis 12 µg/kg für Aflatoxin B1 und 15 µg/kg für Gesamt-Aflatoxine etwas höher [9].

Getreide wie Mais und Reis ist besonders in tropischen Ländern häufig belastet. In der EU dürfen Getreideprodukte für den direkten Verzehr höchstens 2 µg/kg Aflatoxin B1 und 4 µg/kg Gesamt-Aflatoxine enthalten [8]. Gewürze wie Chili und Paprika unterliegen einem Grenzwert von 5 µg/kg für Aflatoxin B1 und 10 µg/kg für Gesamt-Aflatoxine [8]. Diese strengen Regelungen gelten seit der Verordnung (EU) 2023/915, die seit Mai 2023 in Kraft ist und die vorherige Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 ersetzt hat [8].

Wie wirken Aflatoxine im Körper?

Der menschliche Körper nimmt Aflatoxine hauptsächlich über die Nahrung auf. Nach dem Verschlucken gelangen sie über den Magen-Darm-Trakt ins Blut und von dort in die Leber – das zentrale Organ für den Abbau von Giftstoffen [10,11]. Genau dort entfaltet sich ihre schädliche Wirkung.

In der Leber wird Aflatoxin B1 durch Enzyme der Cytochrom-P450-Familie umgebaut. Dabei entsteht unter anderem das hochreaktive Aflatoxin-B1-8,9-Epoxid [10,12]. Dieses Zwischenprodukt bindet sich an die DNA der Leberzellen und bildet sogenannte DNA-Addukte – dauerhafte Verbindungen zwischen dem Gift und dem Erbgut. Diese Addukte können Mutationen auslösen, also Fehler im genetischen Code [11,12]. Besonders gut erforscht ist eine Mutation am Codon 249 des p53-Tumorsuppressorgens. Bei dieser Mutation wird die Base Guanin durch Thymin ersetzt, was in dem p53-Protein zu einem Austausch der Aminosäure Arginin durch Serin führt [11]. Diese Veränderung fördert unkontrolliertes Zellwachstum und hemmt den programmierten Zelltod – zwei Schlüsselfaktoren bei der Krebsentstehung.

Der Körper verfügt über Schutzmechanismen gegen diese Schäden. Das Enzym Glutathion-S-Transferase (GST) kann das reaktive Epoxid entgiften, indem es dieses an Glutathion koppelt und so ausscheidbar macht [10,12]. Allerdings ist die Kapazität dieses Schutzsystems beim Menschen im Vergleich zu manchen Tierarten begrenzt. Mäuse etwa sind weitgehend resistent gegen Aflatoxin-bedingte Lebertumoren, weil sie eine besonders aktive Form der GST besitzen [12]. Beim Menschen ist die GST-Aktivität für die Entgiftung des 8,9-Epoxids geringer als bei Ratten oder Mäusen [12,13].

Akute Vergiftung

Eine akute Aflatoxinvergiftung – die sogenannte Aflatoxikose – tritt auf, wenn innerhalb kurzer Zeit große Mengen des Giftes aufgenommen werden [14]. Typische Symptome sind Erbrechen, Bauchschmerzen, Gelbsucht (Ikterus) und in schweren Fällen akutes Leberversagen [14,15]. Eine systematische Übersichtsarbeit, die Ausbrüche zwischen 1990 und 2023 untersuchte, ergab Sterblichkeitsraten zwischen 16 und 77 Prozent – je nach Schwere des Ausbruchs [15]. Besonders betroffen waren Kinder unter 15 Jahren und Erwachsene über 40 Jahre [15].

Ein besonders schwerer Ausbruch ereignete sich 2004 in Kenia. Dort starben über 100 Menschen an den Folgen von stark aflatoxinbelastetem Mais [2,14]. Die gemessenen Aflatoxinkonzentrationen in den betroffenen Lebensmitteln waren extrem hoch. Solche Ausbrüche treten vor allem in Subsahara-Afrika und Südostasien auf, wo Kontrollen lückenhaft sind und die Bevölkerung auf potenziell belastete Grundnahrungsmittel angewiesen ist [1,14].

Chronische Gesundheitsschäden

Weitaus häufiger als akute Vergiftungen ist die chronische Belastung durch geringe, aber regelmäßige Aflatoxinmengen in der Nahrung. Weltweit sind schätzungsweise 4,5 Milliarden Menschen einem solchen chronischen Risiko ausgesetzt [11]. Die bedeutsamste Folge der chronischen Exposition ist Leberkrebs – genauer gesagt das hepatozelluläre Karzinom (HCC) [4,11].

Die International Agency for Research on Cancer (IARC), eine Einrichtung der Weltgesundheitsorganisation, hat natürlich vorkommende Aflatoxin-Gemische als krebserregend für den Menschen (Gruppe 1) eingestuft [4,12]. Diese Einstufung basiert auf umfangreichen epidemiologischen Studien und Tierversuchen. Aflatoxin B1 allein ist ebenfalls als Gruppe-1-Karzinogen klassifiziert [4]. Studien aus China und Afrika zeigen eine deutliche Korrelation zwischen der Aflatoxinbelastung in der Nahrung und der Häufigkeit von Leberkrebs [4,11,12].

Das Risiko für Leberkrebs steigt erheblich, wenn eine Aflatoxinbelastung mit einer Hepatitis-B-Infektion zusammentrifft. Tierversuche mit Spitzhörnchen (Tupaia glis) zeigten, dass die Kombination von Aflatoxin B1 und Hepatitis-B-Virus die Lebertumorhäufigkeit deutlich erhöhte und die Tumoren früher auftraten als bei alleiniger Aflatoxin-Exposition [4,12]. Epidemiologische Daten aus Asien und Afrika bestätigen diesen Zusammenhang beim Menschen: In Regionen mit hoher Aflatoxin-Exposition und gleichzeitig verbreiteter Hepatitis-B-Infektion treten die weltweit höchsten Leberkrebsraten auf – mit Inzidenzen von 24 bis 36 Fällen pro 100.000 Einwohner [12].

Aflatoxine und das Immunsystem

Neben der krebserzeugenden Wirkung beeinflussen Aflatoxine auch das Immunsystem. Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass chronische Aflatoxin-Exposition die zelluläre Immunabwehr schwächt [1,16]. Das kann die Anfälligkeit für Infektionskrankheiten erhöhen. Allerdings ist der Nachweis eines ursächlichen Zusammenhangs beim Menschen bisher nicht vollständig erbracht [16]. Die verfügbaren Studien zeigen eine Verbindung zwischen Aflatoxin-Biomarkern und einer eingeschränkten Immunfunktion, jedoch fehlen kontrollierte Interventionsstudien, die eine eindeutige Kausalität belegen.

Für Kinder in Entwicklungsländern ist die Kombination aus Aflatoxin-Exposition, Mangelernährung und wiederkehrenden Infektionen besonders problematisch. Studien aus Westafrika zeigen einen Zusammenhang zwischen hohen Aflatoxin-Blutspiegeln und vermindertem Längenwachstum bei Kindern [16]. Eine Pfadanalyse ergab, dass niedrigere Spiegel des Wachstumsfaktors IGF-1 rund 16 Prozent des Effekts von Aflatoxin auf die Körpergröße erklären [16]. Ob dieser Zusammenhang ursächlich ist, konnte bislang nicht abschließend geklärt werden. Mögliche Mechanismen umfassen die Hemmung der Proteinsynthese, eine verschlechterte Nährstoffaufnahme durch Darmschäden und die Immunschwäche, die Infektionen begünstigt und dadurch den Ernährungszustand weiter verschlechtert [16].

Aufnahme über die Haut und die Atemwege

Neben der Aufnahme über die Nahrung gibt es zwei weitere Wege, über die Aflatoxine in den Körper gelangen können: über die Haut und über die Atemwege [17]. Obwohl die Datenlage zur Aufnahme über die Haut dünn ist, wurde nachgewiesen, dass Aflatoxin B1 die Oberhaut durchdringen kann. Die Aufnahme erfolgt dabei langsam, kann bei hohen Konzentrationen jedoch ein gesundheitliches Risiko darstellen [17].

Relevanter ist die Aufnahme über die Atemwege, vor allem im beruflichen Umfeld. Arbeiter in Getreidemühlen, Futtermittelbetrieben und Gewürzverarbeitungsanlagen sind Aflatoxin-haltigem Staub ausgesetzt [12,17]. Messungen in indischen Reis- und Maismühlen wiesen luftgetragene Aflatoxin-Konzentrationen von bis zu 800 pg/m³ im Atemstaub nach [12]. Eine dänische Kohortenstudie fand bei Arbeitern in der Futtermittelindustrie ein erhöhtes Leberkrebsrisiko, wenn die Exposition mindestens zehn Jahre zurücklag [12]. Die Einatmung von Aflatoxin-haltigem Staub wird auch mit einem erhöhten Risiko für Lungenkrebs in Verbindung gebracht [17].

Grenzwerte und Regulierung

Aflatoxine werden weltweit streng reguliert. Die EU hat mit der Verordnung (EU) 2023/915 einen umfassenden Rechtsrahmen geschaffen, der Höchstgehalte für Aflatoxine in zahlreichen Lebensmittelkategorien festlegt [8]. Diese Verordnung löste die seit 2006 geltende Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 ab und ist seit Mai 2023 in Kraft.

Die Grenzwerte orientieren sich am Prinzip „so niedrig wie vernünftigerweise erreichbar" (ALARA – As Low As Reasonably Achievable), weil Aflatoxine genotoxisch und krebserregend sind und es daher keinen sicheren Schwellenwert gibt [8]. Die EU unterscheidet dabei zwischen Produkten, die direkt verzehrt werden, und solchen, die vor dem Verzehr noch weiterverarbeitet werden.

Wichtig: Die Tabellenwerte gelten als Obergrenzen. Produkte, die diese Werte überschreiten, dürfen in der EU nicht verkauft werden [8]. Die USA verfolgen einen etwas anderen Ansatz: Dort hat die FDA einen generellen Grenzwert von 20 µg/kg (ppb) für Gesamt-Aflatoxine in Lebensmitteln und Futtermitteln festgelegt [3]. Auch der Codex Alimentarius, das gemeinsame Lebensmittelstandard-Programm von FAO und WHO, hat Höchstwerte definiert – etwa 15 µg/kg für Gesamt-Aflatoxine in Erdnüssen zur Weiterverarbeitung und 10 µg/kg für verzehrfertige Erdnüsse [9].

Erkennung und Nachweis

Da Aflatoxine geruchs- und geschmacksneutral sind, lassen sie sich ohne technische Hilfsmittel nicht erkennen. Für den Nachweis stehen verschiedene Methoden zur Verfügung, die sich in Genauigkeit, Geschwindigkeit und Kosten unterscheiden [2,18].

Die Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) in Kombination mit Fluoreszenzdetektion ist die am häufigsten eingesetzte Methode in amtlichen Labors [18]. Sie liefert sehr genaue Ergebnisse und kann die verschiedenen Aflatoxin-Typen einzeln bestimmen. Die Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie (LC-MS/MS) bietet noch höhere Empfindlichkeit und wird zunehmend für die gleichzeitige Bestimmung mehrerer Mykotoxine eingesetzt [18].

Für schnelle Vor-Ort-Tests eignen sich Immunoassays wie der ELISA-Test (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) [2,18]. Diese Tests sind einfacher durchzuführen und günstiger, liefern jedoch weniger präzise Ergebnisse als chromatographische Verfahren. Neuere Ansätze nutzen Biosensoren und elektronische Nasentechnologien, die noch in der Entwicklung sind [18].

Neben der direkten Messung in Lebensmitteln gibt es Biomarker, mit denen die individuelle Belastung eines Menschen bestimmt werden kann [16]. Der wichtigste ist das Aflatoxin-B1-N7-Guanin-Addukt, das im Urin nachgewiesen wird, sowie Aflatoxin-Albumin-Addukte im Blut [12,16]. Diese Biomarker ermöglichen es, die tatsächliche Exposition über einen längeren Zeitraum zu bestimmen, was für epidemiologische Studien von großem Wert ist.

Wie lässt sich die Belastung verringern?

Da Aflatoxine hitzestabil und einmal gebildet kaum zu beseitigen sind, liegt der Schwerpunkt auf der Vorbeugung. Es gibt verschiedene Ansätze, die sich grob in drei Kategorien einteilen lassen: Maßnahmen vor der Ernte, nach der Ernte und während der Verarbeitung [1,2].

Vor der Ernte

Gute landwirtschaftliche Praxis kann das Risiko einer Aflatoxin-Kontamination deutlich senken. Dazu gehören die rechtzeitige Aussaat, ausreichende Bewässerung, Unkrautkontrolle und Fruchtfolge [1]. In den USA sind zwei kommerziell zugelassene Biokontrollprodukte auf dem Markt, die auf ungiftigen Aspergillus-flavus-Stämmen basieren (Afla-Guard® und AF36®) [1]. Diese harmlosen Stämme verdrängen die giftigen Varianten im Feld. Auch der Einsatz von Trichoderma-Pilzen hat in Versuchen die Aflatoxinbelastung bei Erdnüssen um 20 bis 90 Prozent reduziert [1]. Die Züchtung aflatoxinresistenter Maissorten ist ebenfalls Gegenstand aktueller Forschung [1,2].

Nach der Ernte

Richtige Lagerung ist entscheidend. Die Feuchtigkeit der gelagerten Produkte sollte so niedrig sein, dass ein Pilzwachstum gehemmt wird – in der Regel unter 10 Prozent bei Getreide [2]. Gute Belüftung und regelmäßige Kontrolle der Lagerbedingungen sind weitere Schutzfaktoren. In vielen Entwicklungsländern fehlt jedoch die Infrastruktur für eine sachgerechte Lagerung, weshalb dort die Belastung besonders hoch ausfällt [1,6].

Ein physikalisches Verfahren ist das Sortieren: Sichtbar verschimmelte, verfärbte oder beschädigte Körner oder Nüsse werden aussortiert, wodurch die Gesamtbelastung oft deutlich sinkt [2]. Für Futtermittel existieren chemische Entgiftungsverfahren wie die Ammoniakbehandlung (Ammonierung), die in Tierversuchen die Bildung von Lebertumoren nahezu vollständig verhinderte [4,12]. Für Lebensmittel ist dieses Verfahren jedoch nicht zugelassen.

Schutz durch Ernährung

Einige Studien aus Tiermodellen liefern Hinweise darauf, dass bestimmte Nahrungsbestandteile die schädliche Wirkung von Aflatoxinen abschwächen könnten. In Versuchen mit Mäusen zeigte etwa ein Kaktusextrakt (Opuntia ficus indica) eine schützende Wirkung gegen Aflatoxin-B1-bedingte Leberschäden [11]. Apiaceous-Gemüse wie Karotten, Sellerie und Petersilie hemmten in Laborversuchen die Aktivität des Enzyms CYP1A2, das an der Umwandlung von Aflatoxin B1 in sein reaktives Epoxid beteiligt ist [11]. Auch Kaffee-Diterpene zeigten in Zellversuchen schützende Effekte, indem sie die Aktivierung von Aflatoxin B1 hemmten oder die Entgiftung über Glutathion-S-Transferase förderten [12]. Wichtig: Diese Ergebnisse stammen aus Labor- und Tierversuchen. Ob sie direkt auf den Menschen übertragbar sind und in welchem Ausmaß sie bei normaler Ernährung wirksam wären, ist nicht geklärt.

Aflatoxine und der Klimawandel

Die Aflatoxin-Problematik wird sich nach Einschätzung von Forschern in den kommenden Jahrzehnten verschärfen. Steigende Temperaturen und veränderte Niederschlagsmuster schaffen für Aspergillus-Pilze auch in Regionen günstige Bedingungen, in denen Aflatoxine bisher kaum eine Rolle gespielt haben [6]. Ein Forschungsprojekt der Universität Piacenza im Auftrag der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) entwickelte Vorhersagemodelle für die Aflatoxin-B1-Belastung von Getreide in Europa. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich bis 2050 das Vorkommen von Aflatoxinen vor allem in Zentral- und Südeuropa deutlich erhöhen dürfte [6,19]. Gebiete, in denen Mais sicher für den menschlichen Verzehr angebaut werden kann, könnten sich dadurch von Südeuropa in den nördlichen Teil des Kontinents verschieben [6].

Für Verbraucher in der EU bedeutet das: Auch wenn die hiesigen Kontrollen derzeit gut funktionieren, könnte das Thema Aflatoxine in europäischen Erzeugnissen in Zukunft an Bedeutung gewinnen. Regelmäßige Überwachung und angepasste Anbaumethoden werden dann noch wichtiger.

Tipps für Verbraucher

In der EU sind die Grenzwerte streng und die Überwachung engmaschig. Trotzdem kann es sinnvoll sein, einige Grundregeln zu beachten, um die persönliche Belastung möglichst gering zu halten:

Nüsse, Trockenfrüchte und Gewürze sollten kühl und trocken gelagert werden. Feuchtigkeit fördert Schimmelwachstum und damit die Bildung von Aflatoxinen [1,2]. Produkte, die sichtbar verschimmelt, verfärbt oder muffig riechen, sollten nicht mehr verzehrt werden. Bei Schimmelbefall auf Nüssen reicht es nicht, nur die betroffenen Stücke zu entfernen – Aflatoxine können sich unsichtbar im gesamten Vorrat verteilen.

Wer regelmäßig Erdnussbutter oder Nüsse konsumiert, kann auf Produkte setzen, die in der EU hergestellt oder abgefüllt wurden. Diese unterliegen den europäischen Grenzwerten und werden stichprobenartig überprüft. Importierte Waren aus Drittländern werden an den EU-Außengrenzen kontrolliert – bei bestimmten Produkten aus Risikoländern gelten verschärfte Einfuhrbedingungen nach der Durchführungsverordnung (EU) 2019/1793 [19].

Milch und Milchprodukte aus der EU sind in der Regel nur minimal belastet, da der Aflatoxin-M1-Grenzwert von 0,05 µg/kg streng kontrolliert wird [8]. Bei Milchprodukten unbekannter Herkunft aus Ländern mit schwächerer Regulierung ist jedoch Vorsicht geboten.

Wirtschaftliche Folgen der Aflatoxin-Belastung

Aflatoxine verursachen nicht nur gesundheitliche, sondern auch erhebliche wirtschaftliche Schäden. Afrikanische Länder verlieren jährlich geschätzt rund 670 Millionen US-Dollar durch aflatoxinbedingte Handelseinschränkungen [2]. Wenn Exportprodukte die Grenzwerte der Importländer überschreiten, werden sie abgelehnt – mit gravierenden Folgen für die Erzeuger. In Ländern mit ohnehin schwacher Wirtschaftsleistung verschärft das die Armut und gefährdet die Ernährungssicherheit [2,6].

Auch innerhalb der EU entstehen Kosten durch die aufwendige Überwachung, Probenentnahme und Laboranalytik. Die Verordnung (EU) 2023/2782 regelt die Verfahren für die Probenentnahme und Analyse von Mykotoxinen und stellt hohe Anforderungen an die Nachweisgrenzen – für Gesamt-Aflatoxine liegt die Bestimmungsgrenze bei 1 µg/kg, für Säuglingsnahrung bei 0,1 µg/kg [8]. Diese strengen Standards sind notwendig, verursachen jedoch auch Kosten für Lebensmittelhersteller und Handelsunternehmen.