Pyrrolizidinalkaloide

Pyrrolizidinalkaloide (PA) sind sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe, die von einer Vielzahl weltweit vorkommender Pflanzenarten zum Schutz vor Fraßfeinden gebildet werden. Schätzungen gehen davon aus, dass ca. 3% aller blühenden Pflanzen PA enthalten. Die Hauptvertreter findet man innerhalb der Familien der Asteraceae (Korbblütengewächse), Boraginaceae (Raublattgewächse, Borretschgewächse) und Leguminosae (Hülsenfrüchtler). Dazu zählen bekannte Pflanzen wie Huflattich (Tussilago farfara),  Borretsch (Borago officinale), Beinwell (Symphytum officinale), Pestwurz (Petasites hybridus) und der Gemeine Natternkopf (Echium vulgare). Das Vorkommen von PA in Pflanzen variiert stark nach Pflanzensorte, klimatischen Bedingungen, Saison und Teil der Pflanze. PA wirken vor allem lebertoxisch.


Aufnahme durch Tiere

Landwirtschaftliche Nutztiere meiden für gewöhnlich PA-haltige Pflanzen, solange genügend anderes Futter zur Verfügung steht. Vergiftungsfälle treten daher vor allem auf, wenn Weiden übergrast sind und nicht genügend Grünfutter zur Verfügung steht.
Konservierte Futtermittel stellen eine besondere Gefahr für Tiere dar, da eine Unterscheidung zwischen giftigen und ungiftigen Pflanzenarten nicht möglich ist. Experimente haben gezeigt, dass PA-Konzentrationen während der Futtermittelkonservierung nicht maßgeblich abfallen. Vergiftungen können daher auch von kontaminiertem Heu, Silage oder Getreide ausgehen und zu jeder Jahreszeit auftreten.
Akute Vergiftungen sind durch Lebertoxizität und hämorrhagische Lebernekrose gekennzeichnet. Die Aufnahme über einen längeren Zeitraum verursacht vor allem Zellvergrößerungen (Megalozytose) in der Leber, Venenverschluss in der Leber und in geringem Ausmaß auch in der Lunge, Proliferation des Gallengangsepithels, fettige Leberdegeneration und Leberzirrhose. Als Folge der Leberschädigung kann es auch zum Tod kommen.
Rinder und Pferde reagieren sehr empfindlich auf PA, während Schafe und Ziegen eine geringe Empfindlichkeit gegenüber PA zeigen.


Aufnahme durch den Menschen

Aufnahmequellen für den Menschen stellen vor allem PA-hältige Gewürze, Tees und Nahrungsergänzungsmittel dar. Auch in Salatmischungen wurden PA nachgewiesen. Die Kontamination konnte auf darin enthaltene Blüten und Blätter des Gemeinen Greiskrautes (Senecio vulgaris L.) zurückgeführt werden.
Menschen können PA durch eine Kontamination von Getreide mit Pflanzensamen bzw. Pflanzenteilen oder durch sekundäre Kontamination von Lebensmitteln tierischer Herkunft wie Milch, Eier und Honig aufnehmen.
PA verursachen beim Menschen vor allem die Venenverschlusskrankheit der Leber (VOD), auch „sinusoidales Obstruktionssyndrom (SOS)“ bezeichnet. Vergiftungserscheinungen treten oft erst einige Tage nach der Aufnahme von PA auf; daher wird die Ursache der Vergiftung oft nicht erkannt. Die akute bzw. subakute Vergiftung ist durch Schmerzen im Oberbauch, Bauchwassersucht (Aszites), Übelkeit und Erbrechen gekennzeichnet. Seltener können Gelbsucht und Fieber auftreten. Nach wenigen Wochen ist in der Regel eine Lebervergrößerung und –verhärtung feststellbar. Die Mortalitätsrate bei akuter Erkrankung ist hoch. PA können 2 Wochen bis zu mehr als 2 Jahren nach der Aufnahme zum Tod führen. Eine vollständige Heilung einer VOD erscheint möglich. Eine chronische Erkrankung von Überlebenden einer akuten Vergiftung oder die langfristige Aufnahme kleiner Mengen kann zu einer Leberzirrhose führen. Kinder scheinen für die toxischen Wirkungen von PA empfindlicher als Erwachsene.

PA in Lebensmitteln

Zahlreiche Vergiftungsfälle traten u.a. in Afrika, Indien, Pakistan, Afghanistan und Tadschikistan durch die Verunreinigung von Getreide bzw. Mehl mit Samen von PA-haltigen Pflanzen auf. Vereinzelte Erkrankungen wurden aus Jamaika, Südafrika und den USA berichtet.
Verschiedene Studien bestätigen, dass PA auch in Milch vorhanden sein können. Ein mögliches Risiko wird jedoch durch eine Vermischung verschiedener Milchlieferungen vermindert. Eine Gefahr könnte nur der Verzehr von Milch eines einzelnen Tieres, das PA über das Futter aufgenommen hat, darstellen. Auch Eier können nach der Verfütterung von PA-haltigem Futter an Legehennen PA enthalten. In Fleisch wurden bis dato keine gesundheitsgefährdenden Rückstände nachgewiesen.
Untersuchungen zeigen, dass Honig und Pollenprodukte eine weitere Aufnahmequelle für PA darstellen können. Ca. 10% der Honige des deutschen bzw. holländischen Marktes enthalten PA. In Pollenprodukten, die zum menschlichen Verzehr bestimmt sind, wurden deutlich höhere Belastungen mit PA als für Honig gefunden. Für Österreich sind bislang keine Untersuchungen zu Honig und Pollenprodukten bekannt. Es gibt keine Hinweise auf gesundheitliche Probleme, die in Zusammenhang mit dem Verzehr dieser Produkte stehen.


Gesetzliche Regulierungen und Grenzwerte

Im Gegensatz zu Arzneimitteln gibt es weltweit keine generellen gesetzlichen Bestimmungen bzw. Grenzwerte für PA in Futter- bzw. Lebensmitteln.
In Österreich dürfen Arzneimittel, die aus PA-haltigen Pflanzen hergestellt werden, nur in Verkehr gebracht werden, wenn nach einer dem Stand der Technik entsprechenden Nachweismethode festgestellt wurde, dass im Endprodukt keine PA enthalten sind.
In Deutschland gilt für pflanzliche Arzneimittel ein Grenzwert von 1 µg PA pro Tag bei oraler Aufnahme und 100 µg PA/Tag bei äußerlicher Anwendung. Diese Produkte dürfen maximal 6 Wochen im Jahr eingesetzt werden. Bei längerer Anwendung gelten niedrigere Grenzwerte von 0,1 µg PA bzw. 10 µg PA pro Tag. Bei Schwangeren und in der Stillzeit dürfen diese Arzneimittel nicht angewendet werden.


Bewertung der EFSA

Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit hat im Jahr 2011 ein wissenschaftliches Gutachten zum Vorkommen von PA in Lebens- und Futtermitteln erstellt. Aufgrund fehlender Auftretensdaten zu anderen Lebensmitteln als Honig konnte die Exposition jedoch nur über dieses Lebensmittel abgeschätzt werden. Die Berechnungen zur akuten und chronischen Exposition über Honig wurden für drei verschiedene Altersgruppen durchgeführt. 
Basierend auf dem gegenwärtigen Kenntnisstand zu Metabolismus, Aktivierung, DNA-Addukt-Bildung, Genotoxizität und Karzinogenität, schloss das CONTAM-Gremium, dass 1,2-ungesättigten PAs als genotoxische Kanzerogene in Menschen wirken können. Deshalb wurde der Margin of Exposure (MOE)-Ansatz für die Bewertung herangezogen. In einem früheren Gutachten kam der Wissenschaftliche Ausschuss der EFSA ausgehend von Tierstudien zu dem Schluss, dass für genotoxische Kanzerogene ein MOE-Wert von 10 000 oder höher gesundheitlich wenig bedenklich ist.
Bei Erwachsenen liegt der MOE-Wert für den Verzehr von 1,2-ungesättigten PA im Allgemeinen über 10 000. Bei Kleinkindern und Kindern, die große Mengen an Honig verzehren, kann der MOE-Wert hingegen bei 1 200 bzw. 3 900 liegen, was auf mögliche Bedenken für die Gesundheit hindeutet. Auch bei Personen, die regelmäßig unverschnittenen Honig bestimmter Kleinerzeuger verzehren, könnte die PA-Exposition bis zu doppelt so hoch sein wie bei Verbrauchern, die für den Einzelhandel industriell erzeugten Honig konsumieren.
Die Wahrscheinlichkeit eines durch PA-Toxine ausgehenden Risikos für Tiere wurde als gering eingestuft.

Link zur Bewertung der EFSA: http://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/doc/2406.pdf


Literatur:

Bundesgesetzblatt Nr. 555/1994: Verordnung des Bundesministers für Gesundheit und öffentlicher Dienst vom 5. Mai 1989 betreffend Arzneimittel, die nicht in Verkehr gebracht werden dürfen. Wien, Österreich.

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http://www.bfr.bund.de/cm/208/salatmischung_mit_pyrrolizidinalkaloid_haltigem_geiskraut_verunreinigt.pdf (Zugriff am 25.10.2010)

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