Chinolizidinalkaloide in Lupinensamen

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. Insgesamt sind etwa 170 Chinolizidinalkaloide bekannt. 

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 zudem 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.

Der Konsum von Chinolizidinalkaloiden kann beim Menschen Vergiftungssymptome hervorrufen. Diese betreffen das Nerven-, das Kreislauf- und das Verdauungssystem. Dabei wirken die Chinolizidinalkaloide als kompetitiver Acetylcholin-Inhibitor und können eine Atemlähmung verursachen. Weiterhin wird davon ausgegangen, dass Dosen ab 10 mg Chinolizidinalkaloide pro Kilogramm Körpergewicht zum Tod führen können. 

Risikoabschätzung der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit

Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat zur Risikoabschätzung den Margin of Exposure (MoE)-Ansatz gewählt. Hiernach wurde eine niedrigste orale effektive Einzeldosis von 0,16 mg Spartein/kg Körpergewicht als Bezugspunkt für die Beschreibung des Risikos nach akuter Exposition von Chinolizidinalkaloiden festgelegt. Ein gesundheitsbezogener Richtwert hinsichtlich einer chronischen Aufnahme konnte aufgrund fehlender Daten bislang nicht abgeleitet werden. Aufgrund dessen konnten ebenfalls keine Höchstgehalte für Chinolizidinalkaloide festgelegt werden.

Aktuelle Warnmeldung im Zusammenhang mit Lupinensamen

Am 05.02.2024 (Nr. 2024.0777) wurde im Europäischen Schnellwarnsystem für Lebens- und Futtermittel (RASFF) eine Meldung zu Lupinensamen aus dem Libanon veröffentlicht. Bei diesem Produkt war ein Gesamtgehalt an Chinolizidinalkaloiden von 22 g/kg bestimmt worden. Dieses Beispiel zeigt eindrucksvoll die Notwendigkeit der Überprüfung von Lupinensamen und aus ihnen hergestellten Erzeugnissen auf das Vorhandensein von Chinolizidinalkaloiden. 

Andere Lebensmittel, die nicht aus Lupinensamen hergestellt werden, können ebenfalls belastet sein. So konnte bewiesen werden, dass Chinolizidinalkaloide in Kuhmilch übergehen, wenn Futter mit hohen Konzentrationen an Chinolizidinalkaloiden verfüttert wird.

Unsere Methode zur Analyse von Chinolizidinalkaloiden

Wir, das Institut Kirchhoff Berlin, ein Unternehmen von Mérieux NutriSciences, haben hoch-spezifische LC-MS/MS-Bestimmungsmethoden für 10 Chinolizidinalkaloide in zahlreichen Futter– und Lebensmittelmatrizes validiert und etabliert.

Die Analyse der Chinolizidinalkaloide Spartein, Lupinin, Lupanin, Hydroxylupanin, Isolupanin, Angustifolin, Anagyrin, Thermopsin, Cytisin und Multiflorin wird jeweils in trockenen Futtermitteln (Lupinenschrot, Lupinensamen, Lupinenmehl, Mischfuttermittel) und Lebensmittel mit hohem Gehalt an Lupinenbestandteilen (z. B. Mehl, Cerealien, Fleischersatz) beziehungsweise in feuchten Lebensmitteln mit einem niedrigeren Anteil an Lupinenbestandteilen (z. B. Milch, Milchprodukte, Milchersatzprodukte) angeboten.

Unsere Kompetenz in der Analytik pflanzenbasierter Produkte

Darüber hinaus bieten wir ein umfangreiches Analytikportfolio im für plant-based Produkte an.

Themen der Lebensmittelsicherheit wie pathogene Bakterien, Allergene, Antinährstoff oder Endokrine Disruptoren, Qualitätsaspekte wie Off-Flavours, zudem Food Fraud oder die Überprüfung spezifischer Zertifizierungen für pflanzenbasierte Produkte sind Teil unseres 360° Lösungsansatzes. Teil dieses Ansatzes ist auch die Untersuchung auf andere Alkaloide und natürlich auch der Bereich der klassischen (Prozess-)Kontaminanten, die Nährstoff- und Vitaminanalytik sowie die Element- und Mineralstoffanalytik.

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