Analyse von Chinolizidinalkaloiden in Lebens- und Futtermitteln
Chinolizidinalkaloide in Lebens- und Futtermitteln
Chinolizidinalkaloide sind sekundäre Stoffwechselprodukte, die Pflanzen zur Abwehr und als Fraßschutz dienen. Sie werden insbesondere in Lupinen aus der Aminosäure Lysin synthetisiert und in allen Pflanzenteilen, einschließlich der Samen, gespeichert. Derzeit sind insgesamt etwa 170 Chinolizidin-Alkaloide bekannt. Zu den toxikologisch relevantesten zählen Spartein, Lupanin und dessen Derivate (z. B. 13-Hydroxylupanin), Lupin und Angustifolin, Cytisin und Multiflorin. (Studie zur Belastung von Lupinenmehl und Lupinen mit Chinolizidinalkaloiden in Produkten aus dem deutschen Einzelhandel)
Andere Lebensmittel, die nicht aus Lupinensamen hergestellt werden, können ebenfalls belastet sein. So konnte bewiesen werden, dass Chinolizidinalkaloide in Kuhmilch und damit in Molkereiprodukte unterschiedlichster Art übergehen, wenn Futter mit hohen Konzentrationen an Chinolizidinalkaloiden verfüttert wird.
Lupinen, ein Trendprodukt veganer Ernährung
Auf Grund des hochwertigen Eiweißes, seiner essenziellen Aminosäuren und ungesättigten Fettsäuren sind Lupinensamen ein wertvoller Bestandteil vegetarischer Ernährungskonzepte. Sie haben sich zu einem beliebten Trend-Lebensmittel entwickelt. Neben dem Einsatz in der Lebensmittelproduktion, z.B. als Mehl, in Fleisch- und Milchersatzprodukten, Aufstrichen, Teigwaren u.v.m., werden Lupinen auch als Futtermittel verwendet.
Es wird zwischen wild wachsenden „Bitterlupinen“ (höherer Alkaloidgehalt) und gezüchteten „Süßlupinen“ (niedrigerer Alkaloidgehalt) unterschieden. Ein bitterer Geschmack von Lupinensamen oder aus ihnen hergestellte Erzeugnisse kann als Indikator für Chinolizidinalkaloide herangezogen werden. Durch eine Vorbehandlung der Samen („Entbitterung“) kann der Gehalt an Chinolizidinalkaloiden in der Lupine gesenkt werden.
Chinolizidinalkaloide in Lupinen – ein zunehmendes Lebensmittelsicherheitsrisiko
Chinolizidinalkaloide in Lupinen stellen vor dem Hintergrund der zunehmenden Verwendung von Pflanzenproteinen ein aufkommendes Risiko für die Lebensmittelsicherheit dar.
In den letzten Jahren hat die Verwendung von Lupinen und deren Derivaten im Lebensmittelsektor erheblich zugenommen, wodurch das Vorhandensein dieser natürlichen Kontaminanten stärker in den Fokus gerückt ist. Gleichzeitig ist eine Zunahme der Meldungen an das RASFF-System und der Produktrückrufe im Zusammenhang mit erhöhten Alkaloidkonzentrationen zu verzeichnen.
Die Aufnahme großer Mengen an Chinolizidinalkaloiden kann beim Menschen Vergiftungssymptome hervorrufen. Diese betreffen das Nerven-, Kreislauf- und Verdauungssystem. Zu den häufigsten Symptomen zählen Übelkeit, Erbrechen, Schwindel und Magen-Darm-Beschwerden, die mit einer Beeinträchtigung der motorischen Koordination und Tachykardie einhergehen können.
Für Lebensmittelunternehmen ist es angesichts dieser Situation unerlässlich, Risiken entlang der gesamten Lieferkette – vom Rohstoff bis zum Endprodukt – zu bewerten und zu managen.
Risikoabschätzung der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit
Im September 2019 hat die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) in einem wissenschaftlichen Gutachten das Risiko bewertet, das von Chinolizidinalkaloiden in Lebens- und Futtermitteln ausgeht. Dementsprechend wurde eine niedrigste orale wirksame Einzeldosis von 0,16 mg Spartein/kg Körpergewicht als Referenzwert für die Beschreibung des Risikos nach akuter Exposition gegenüber Chinolizidinalkaloiden festgelegt. Aufgrund fehlender Daten konnte noch kein gesundheitsbasierter Richtwert für die chronische Exposition abgeleitet werden. Folglich konnten auch keine Höchstgehalte für Chinolizidinalkaloide festgelegt werden.
Gemäß der Verordnung (EG) Nr. 178/2002 müssen in Verkehr gebrachte Lebensmittel sicher sein; daher sind Unternehmen verpflichtet, eine Risikobewertung durchzuführen, die Kontrolle der Rohstoffe sicherzustellen und den gesamten Produktionsprozess zu überwachen.
EU-Monitoringempfehlung für Chinolizidinalkaloide in Lupinen und daraus hergestellten Lebensmitteln
Ende 2024 nahm die Europäische Kommission den Entwurf einer Empfehlung zur Überwachung von Chinolizidinalkaloiden in Lupinen und daraus gewonnenen Lebensmitteln an, um zusätzliche Gehaltsdaten zu sammeln und zukünftige Risikomanagementmaßnahmen zu unterstützen.
Am 11. Juni 2026 veröffentlichte die Europäische Kommission die Empfehlung (EU) 2026/1241 zur Überwachung von Chinolizidinalkaloiden in Lupinen und aus Lupinen gewonnenen Lebensmitteln.
Die Empfehlung etabliert ein EU-weites Monitoring von QA in Lupinen, daraus gewonnenen Lebensmitteln sowie relevanten Lebensmitteln tierischen Ursprungs. Ziel ist es, weitere Gehaltsdaten zu erheben, Faktoren zu identifizieren, die zu erhöhten QA-Gehalten führen können, und den Einfluss von Verarbeitungsschritten, wie beispielsweise der Entbitterung, auf die QA-Gehalte zu bewerten. Die im Rahmen des Monitoringprogramms erhobenen Gehaltsdaten sollen jährlich bis zum 30. Juni in die EFSA-Datenbank eingetragen werden.
Das Monitoring umfasst eine breite Palette von Produkten, darunter:
- trockene Lupinensamen;
- Lupinenmehl;
- Lupinen in Konserven oder Gläsern;
- Brot und Feingebäck mit Lupinenbestandteilen einschließlich Vormischungen;
- Kaffeeersatz auf Lupinenbasis;
- Ei-, Milch- und Fleischalternativen auf Lupinenbasis;
- Lupinenproteinpulver für Shakes und Smoothies.
Da Chinolizidinalkaloide aus Lupinen-haltigen Futtermitteln in tierische Lebensmittel übergehen können, wird die Überwachung auch für Lebensmittel tierischen Ursprungs, insbesondere Milch, empfohlen, wenn Nutztiere mit Futtermitteln gefüttert wurden, die aus Lupinen gewonnene Einzelfuttermittel enthalten.
Die Empfehlung nennt relevante Chinolizidinalkaloide, die untersucht werden sollen, darunter Lupanin, Spartein, Lupinin, Albin, Anagyrin, Angustifolin, Isolupanin, Multiflorin und 13α-Hydroxylupanin, und definiert analytische Anforderungen, um eine zuverlässige Überwachung verschiedener Lebensmittel- und Futtermittelmatrizes zu ermöglichen.
Empfohlene analytische Bestimmungsgrenzen
Die analytischen Anforderungen an die Empfindlichkeit der Prüfmethoden liegen bei ca.:
- 1,0 mg/kg für Lupinensamen und Verarbeitungsprodukte aus Lupinensamen;
- 0,2 mg/kg für Lebensmittel, die Lupinensamen oder Verarbeitungsprodukte aus Lupinensamen enthalten;
- 0,05 mg/kg für Milch und andere Lebensmittel tierischen Ursprungs.
Unsere Methode zur Analyse von Chinolizidinalkaloiden
Wir, Mérieux NutriSciences | Institut Kirchhoff Berlin, haben eine hoch spezifische LC-MS/MS-Methode zur Bestimmung von 10 Chinolizidinalkaloiden (Spartein, Lupinin, Lupanin, 13α-Hydroxylupanin, Isolupanin, Angustifolin, Anagyrin, Cytisin Thermopsin und Multiflorin) validiert und etabliert – in zahlreichen Futtermittel- und Lebensmittelmatrizes. Unser Analysespektrum umfasst nahezu alle in der EU-Monitoringempfehlung (EU) 2026/1241 genannten Chinolizidinalkaloid-Verbindungen und entspricht den empfohlenen analytischen Bestimmungsgrenzen.
Für die genannten Zielanalyten umfasst unser Analysespektrum folgende Matrices:
- Lebensmittel mit hohem Gehalt an Lupinenbestandteilen (z. B. Mehl, Cerealien, Fleischersatz)
- feuchte Lebensmittel mit einem niedrigeren Anteil an Lupinenbestandteilen (z. B. Milch, Milchprodukte, Milchersatzprodukte)
- Futtermittel (Lupinenschrot, Lupinensamen, Lupinenmehl, Mischfuttermittel)
Weitere Dienstleistungen
- Stufenkontrolle von Produktionsprozessen und Entbitterungsphasen
- Technisch-wissenschaftliche Beratung und Risikobewertung
Unser wissenschaftliches Poster zu Chinolizidinalkaloiden
Hier stellen wir Beobachtungen vor, die im Rahmen der Entwicklung unserer LC-MS/MS-Methode sowie der Screening-Phasen für Chinolizidinalkaloide in Lebensmitteln gemacht wurden.
