Tropanalkaloide

Beschreibung

Tropanalkaloide sind natürliche Pflanzeninhaltsstoffe, die in einer Vielzahl von Pflanzen vorkommen, vor allem in Nachtschattengewächsen wie z. B. dem Bilsenkraut, dem Stechapfel und der Tollkirsche. Es sind mehr als 200 unterschiedliche Tropanalkaloide bekannt wie z. B. Atropin und Scopolamin. Pflanzen bilden Tropanalkaloide, um sich vor Fraßfeinden (z. B. Insekten) zu schützen. Diese Alkaloide sind auch für den Menschen giftig.

Vorkommen

Pflanzen wie zum Beispiel der Stechapfel wachsen auch in Getreidefeldern. Wird das Getreide geerntet, werden diese Pflanzen mitgeerntet. So können Samen von Pflanzen, die Tropanalkaloide bilden, unter die Getreidekörner gelangen. Es gibt zwar Möglichkeiten, Fremdkörner auszusieben, wenn die Samen aber ungefähr gleich groß sind, gelingt das nicht immer zur Gänze. Diese Fremdsamen sind dann in den Getreideerzeugnissen zu finden und führen zu messbaren Gehalten von Tropanalkaloiden. Zusätzlich kann bei der maschinellen Getreideernte der Pflanzensaft des Stechapfels auf das Erntegut gelangen und dieses so verunreinigen. Grundsätzliches Ziel in der Landwirtschaft ist es, diese Fremdpflanzen auf dem Acker zu vermeiden.

Schon relativ rasch (5 bis 30 Minuten) nach der Aufnahme von Tropanalkaloiden können Vergiftungserscheinungen auftreten. Vergiftungssymptome dieser Stoffe sind vor allem Trockenheit von Schleimhäuten (verminderter Speichelfluss, Mundtrockenheit), Hauttrockenheit und Hautröte, eventuell Pupillenerweiterung, in höheren Mengen Benommenheit, Sehstörungen, Herzklopfen, Desorientierung und Halluzinationen.

Vergiftungsfälle sind u. a. aus Slowenien bekannt, wo im Jahr 2003 insgesamt 73 Verbraucher mit Stechapfelsamen kontaminierte Buchweizenprodukte gegessen hatten. Es wurden Symptome wie trockener Mund, heiße rote Haut, Sehstörungen, Tachykardie, Harnverhalt, Ataxie, Sprachstörungen, Desorientierung und Halluzinationen beobachtet. Die Symptome traten innerhalb von 48 Stunden auf. Die gemessenen Werte waren in ca. der Hälfte der Produkte über 3 mg/kg (3000 µg/kg), der höchste Wert lag bei 38 mg/kg (38.000 µg/kg) (Perharič et al. 2013, Perharič 2005).

In Österreich zeigten im Jahr 2006 sieben Personen Vergiftungserscheinungen nach dem Konsum eines mit Stechapfelsamen kontaminierten Hirsegerichts. Die Symptome reichten von Mundtrockenheit und Schwindel bis zu Halluzinationen. Die Symptome verschwanden innerhalb von 24 Stunden (Fretz et al. 2007).

In Deutschland sind laut Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) keine Fälle einer gesundheitlichen Beeinträchtigung von Säuglingen, Kleinkindern und Verbraucherinnen und Verbrauchern anderer Altersklassen durch Verzehr Tropanalkaloid-kontaminierter Erzeugnisse bekannt (BfR, 2013).

In den Jahren 2015 und 2016 wurden in einigen europäischen Ländern die Gehalte an verschiedenen Tropanalkaloiden in unterschiedlichen Lebensmittelproben analysiert. Hierbei wurde u.a. auch der Summengehalt von Atropin und Scopolamin insbesondere für Getreide und Getreideprodukte, Kräutertees sowie für einige Hülsenfrüchte und sonstige Lebensmittel bestimmt. Die Analysenergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Aus den Ergebnissen geht hervor, dass insbesondere trockene Kräuterteemischungen (im Mittel 13,4 µg/kg und max. 428,5 µg/kg) und, in geringerem Ausmaß auch Produkte aus Buchweizen, Hirse und Mais mit Atropin und Scopolamin belastet sein können. Außerdem war der Anteil an Proben mit nachweisbaren Gehalten in der Warengruppe der Kräutertees mit über 60 Prozent besonders hoch. Die durchschnittlichen Summengehalte der übrigen Warengruppen sind zwar mit unter 1 µg/kg sehr gering, jedoch gibt es, mit Ausnahme der Hülsenfrüchte, Ölsaaten und Gemüsemischungen, auch hier einzelne Produkte mit vergleichsweise hohen Belastungen (Mulder PPJ et al. 2016).

Tabelle 1: Analysenergebnisse für die Summengehalte an Atropin + Scopolamin in verschiedenen Lebensmittelgruppen, nach Mulder PPJ et al. 2016

Seit 2016 haben wir insgesamt 311 Lebensmittelproben des österreichischen Marktes auf Tropanalkaloide untersucht. In lediglich 16 Proben konnten Tropanalkaloide gefunden werden. 

Tabelle 2: Analysenergebnisse der AGES für die Summengehalte an Atropin + Scopolamin in verschiedenen Lebensmittelgruppen (Ausschnitt)

• Treten Vergiftungssymptome nach dem Verzehr von möglicherweise belasteten Lebensmitteln wie z. B. in Getreide, Hirse oder Buchweizen und daraus hergestellten Lebensmitteln auf, suchen Sie bitte eine Ärztin oder einen Arzt auf
• Etwaige Speisereste oder die zur Herstellung des Gerichts verwendete Packung sollten der zuständigen Lebensmittelaufsicht übergeben werden

Aufnahmemengen von Tropanalkaloiden über Lebensmittel und mögliche Risiken

Die europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat einen gesundheitsbezogenen Richtwert veröffentlicht: Diese akute Referenzdosis (ARfD) ist jene Menge einer Substanz pro Kilogramm Körpergewicht, die über die Nahrung mit einer Mahlzeit oder innerhalb eines Tages ohne erkennbares Risiko für die Verbraucherinnen und Verbraucher aufgenommen werden kann. Für Atropin und Scopolamin liegt diese akute Referenzdosis bei 0,016 µg pro Kilogramm Körpergewicht.

Für eine Person mit 65 kg errechnet sich eine unbedenkliche Gesamtaufnahme von 1,04 µg an Atropin und Scopolamin. Für ein Vorschulkind mit 20 kg errechnet sich eine unbedenkliche Gesamtaufnahme von 0,32 µg an Atropin und Scopolamin.

2018 erarbeitete die EFSA eine detaillierte Risikobewertung zu Tropanalkaloiden in Lebensmitteln (EFSA 2018). Die Modellberechnungen ergaben, dass es in gewissen „worst-case“-Szenarien zu Überschreitungen der akuten Referenzdosis (ARfD) kommen könnte, vor allem bei Säuglingen, Kleinkindern und Kindern. Die Berechnungen sind jedoch mit einigen Unsicherheiten behaftet, vor allem deshalb, weil der Großteil der zugrundeliegenden Analysedaten von Tropanalkaloiden in Lebensmitten (95% von insgesamt 44.184 Daten) unter der Bestimmungsgrenze lag, Tropanalakaloide also nur in sehr geringen Mengen oder gar nicht in diesen Proben vorhanden waren. Das Modell zeigte, dass in allen Altersgruppen der größte Anteil an Tropanalkaloiden über Brot und andere Getreidemehlprodukte aufgenommen wird.

Grenzwerte für Tropanalkaloide in Lebensmitteln

Untersuchungsergebnisse zeigen, dass die oben erwähnte unbedenkliche Menge vor allem bei Kleinkindern überschritten werden könnte . Daher wurde ein Grenzwert für Getreidebeikost für Säuglinge und Kleinkinder, die Hirse, Sorghum, Buchweizen oder daraus gewonnene Erzeugnisse enthält, festgelegt. Dieser Beträgt 1 µg/kg für Atropoin und 1µg/kg für Scopolamin. (EU-Verordnung 2016/239 zur Änderung der VO (EG) 1881/2006).

BfR (Bundesinstitut für Risikobewertung) 2021. Hohe Tropanalkaloidgehalte in Getreideprodukten: Bei Menschen mit Herzproblemen sind gesundheitliche Beeinträchtigungen möglich.

EFSA (European Food Safety Authority), Arcella D, Altieri A, Horváth Zs, 2018. Scientific  report  on  human  acute  exposure  assessment  to  tropane  alkaloids.  EFSA  Journal 2018;16(2):5160, 29 pp. doi:10.2903/j.efsa.2018.5160

Mulder PPJ, De Nijs M, Castellari M, Hortos M, MacDonald S, Crews C, Hajslova J and Stranska M, 2016. Occurrence of tropane alkaloids in food. EFSA supporting publication 2016:EN-1140, 200 pp. doi:10.2903/sp.efsa.2016.EN-1140

Perharič L, Koželj G, Družina B, Stanovnik L. (2013): Risk assessment of buckwheat flour contaminated by thorn-apple (Datura stramonium L.) alkaloids: a case study from Slovenia. Food Addit Contam Part A Chem Anal Control Expo Risk Assess.;30(2):321-30

Perharič, L. (2005). Mass tropane alkaloid poisoning due to buckwheat flour contamination. Clinical Toxicology, 43, 413

Fretz R, Schmid D, Brueller W, Girsch L, Pichler AM, Riediger K, Safer M, Allerberger F. Food poisoning due to Jimson weed mimicking Bacillus cereus food intoxication in Austria, 2006. Int J Infect Dis. 2007 Nov;11(6):557-8. Epub 2007 May 18.

Verordnung (EU) 2016/239 der Kommission vom 19. Februar 2016 zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 hinsichtlich der Höchstgehalte an Tropanalkaloiden in bestimmter Getreidebeikost für Säuglinge und Kleinkinder.

Service Risikobewertung

Schwerpunktaktion: Tropanalkaloide und Mykotoxine in Erzeugnissen aus/mit Hirse, Mais, Buchweizen