Zearalenon (abgekürzt ZEA oder ZON) ist ein weit verbreitetes Mykotoxin. Es zählt zur Stoffgruppe der Fusarium-Toxine. Chemisch kann es als Makrolid und Resorcylsäure-Derivat (Resorcin-α-Carbonsäure-Derivat) aufgefasst werden, es ist also ein makrocyclisches Lacton. Die Biosynthese erfolgt über den Polyketid-Weg.
| Strukturformel | |||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||
| Allgemeines | |||||||||||||||||||
| Name | Zearalenon | ||||||||||||||||||
| Andere Namen |
| ||||||||||||||||||
| Summenformel | C18H22O5 | ||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
weißer Feststoff[1] | ||||||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| Eigenschaften | |||||||||||||||||||
| Molare Masse | 318,36 g·mol−1 | ||||||||||||||||||
| Aggregatzustand |
fest[1] | ||||||||||||||||||
| Schmelzpunkt | |||||||||||||||||||
| Löslichkeit | |||||||||||||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | |||||||||||||||||||
Vorkommen
BearbeitenZearalenon wird von verschiedenen Arten der ubiquitär verbreiteten Gattung Fusarium gebildet. Relevant ist das Vorkommen des Toxins in Nutzpflanzen, die von Fusarium graminearum beziehungsweise Fusarium culmorum befallen wurden – insbesondere Mais, Weizen, Gerste unter anderem Getreide. Zearalenon wird in den betroffenen Pflanzen immer von Mykotoxinen aus der Gruppe der Trichothecene wie Deoxynivalenol begleitet.
Eigenschaften
BearbeitenZearalenon ist eine weiße, kristalline Substanz. Es ist thermisch und chemisch so stabil, dass sein Gehalt in kontaminierten Lebensmittel weder durch Lagerung noch durch Zubereitung (Kochen, Backen) wesentlich verringert wird.
Verwendung
Bearbeiten
Eine Vielzahl von Derivaten des Zearalenons wurden synthetisiert und auf ihre pharmakologische Wirksamkeit getestet. Verwendung findet das als α-Zearalanol bezeichnete 6-(6,10-Dihydroxy-undecyl)-β-resorcylsäurelacton, das sich aus Zearalenon durch Reduktion der Doppelbindung und der Keto-Gruppe ergibt, als Wachstumsförderer für Rinder. Dieser Einsatz ist seit 1989 in der EU verboten.
Biologische Bedeutung
BearbeitenZearalenon wirkt als Östrogen. Seine Bindungsaffinität zu Östrogenrezeptoren ist etwa zehn- bis zwanzigfach geringer als die des 17-β-Estradiols, jedoch ist seine Halbwertszeit deutlich länger. Eine stete Zufuhr über die Nahrung führt zu Hyperöstrogenismus mit all seinen Symptomen und Folgen: Größen- und Gewichtszunahme des Uterus, Störung des Menstruationszyklus, pathologische Veränderungen an den Ovarien, Scheinschwangerschaften, Aborten und Sterilität. Diese Wirkungen treten insbesondere beim Schwein und beim Menschen auf, während Rinder weniger betroffen und bei Hühnern kaum Wirkungen zu beobachten sind.
Es besteht auch Grund zur Annahme, dass Zearalenon ursächlich für das Auftreten vorzeitiger pubertärer Veränderungen bei Kindern ist. Durch seine Östrogenwirkung hat es Einfluss auf die Tumorbildung hormonell empfindlicher Gewebe (siehe z. B. Brustkrebs).
Die Östrogenwirkung des Zearalenons wird durch seinen Metabolismus weiter gesteigert: Im Körper erfolgt ein reduktiver Umbau, der über die Reduktion der Keto-Gruppe und der Doppelbindung zu vier verschiedenen Derivaten (darunter auch oben genanntes α-Zearalanol) führt, die überwiegend deutlich wirksamer sind.
Sicherheitshinweise und lebensmittelrechtliche Regelung
BearbeitenZearalenon ist von nur geringer akuter Toxizität (LD50(Maus, oral) > 2000 mg/kg, LD50(Ratte, oral) > 10000 mg/kg). Diese Werte sind durch die Aufnahme kontaminierter Nahrungsmittel de facto nicht zu erreichen. Aufgrund der Östrogenwirkung wurde ein TDI (tolerable daily intake, tolerierbare tägliche Aufnahme) von 0,2 µg/kg durch den Wissenschaftlichen Lebensmittelausschuss der Europäischen Kommission beschlossen.
In der EU werden die Höchstmengen an Mykotoxinen wie Zearalenon in Lebensmitteln durch die Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 geregelt. Die jeweiligen Höchstgrenzen hängen dabei vom Erzeugnis ab und orientieren sich auch daran, was durch gute Herstellungspraxis oder gute landwirtschaftliche Praxis erreichbar ist. Für Zearalenon gibt es verschiedene – auch von der Verarbeitung abhängige – Grenzwerte für: zum unmittelbaren menschlichen Verzehr bestimmter Mais und Erzeugnisse auf Maisbasis (100 µg/kg), Getreide, Getreidemehl, Kleie und Keime (75 µg/kg), Brot und Backwaren (50 µg/kg) und Getreideerzeugnisse zur Herstellung diätischer Lebensmittel für Säuglinge und Kleinkinder (20 µg/kg). Höhere Grenzwerte sind in unverarbeitetem Getreide (100 µg/kg), Mais (350 µg/kg), sowie raffiniertem Maisöl (400 µg/kg) zulässig.[3]
Weiterführende Literatur
Bearbeiten- C. Böhm: Entwicklung einer immunanalytischen Methode für die Probenvorbereitung von Deoxynivalenol und Zearalenon in Lebens- und Futtermitteln. (PDF; 658 kB) Dissertation, Universität Wien, 2009
Weblinks
Bearbeiten- Das Scientific Committee on Food der Europäischen Kommission zum Zearalenon (PDF-Datei; 78 kB)
- Gutachten für die European Food Safety Authority ( vom 16. August 2005 im Internet Archive)
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ a b c Eintrag zu Zearalenon. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 28. Dezember 2014.
- ↑ a b c d Datenblatt Zearalenone bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 30. Oktober 2022 (PDF).
- ↑ Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 der Kommission vom 19. Dezember 2006 zur Festsetzung der Höchstgehalte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln, Anhang Abschnitt 2.5.