Etwa 1960 wunderten sich Tiermediziner über eine seltsame Krankheit bei Geflügel, die sich durch Schäden an der Leber, Schwäche und Appetitlosigkeit äußerte – und allein in Großbritannien 100 000 Puten umbrachte. Als Ursache dieser "Krankheit X" getauften Symptome erwies sich eine Vergiftung durch Stoffwechselprodukte des weit verbreiteten Gießkannenschimmels Aspergillus flavus und seines Verwandten Aspergillus parasiticus. Betroffen waren nicht nur britische Puten, sondern Geflügel weltweit.

Es stellte sich bald heraus, dass die Geflügelerkrankungen der 1960er Jahre keineswegs der erste Fall dieser Vergiftung mit den anscheinend hochgiftigen, nach ihrem Produzenten Aflatoxine getauften Stoffen war. In den Jahrzehnten zuvor waren schon Ratten, Meerschweinchen und sogar Jagdhunde von ähnlichen Symptomen betroffen. Ursache damals: Erdnussmehl in kommerziellen Futterzubereitungen. Auch für die mit Aflatoxinen belasteten Nuss-Nougat-Cremes aus den Untersuchungen der Stiftung Warentest sind wohl Nüsse verantwortlich – die Haselnussernte in der Türkei sei schlecht gewesen, dafür sei minderwertige Ware aus anderen Erzeugerländern in die Produkte gelangt. Nüsse und Nussprodukte sind häufiger mit Aflatoxinen belastet.

Aflatoxine – kaum zu vermeiden

Im Tierversuch, aber auch bei Menschen ist die Verbindung zwischen Aflatoxinen und Leberschäden gut belegt. Es gibt nicht nur einen statistischen Zusammenhang zwischen Exposition und Leberzellkarzinom – eine der tödlichsten Krebsarten weltweit -; Studien zeigen ebenso, dass die Häufigkeit von Leberkrebs sinkt, wenn man chronisch mit Aflatoxinen belasteten Populationen hilft, das Gift in der Nahrung zu reduzieren. Umgekehrt ist bei Hepatitis-Infizierten das Krebsrisiko durch Aflatoxine noch einmal um etwa das 30-Fache erhöht. Die Leber allerdings ist nicht das einzige Organ, das bedroht ist: Lungenkrebs kann gleichfalls auf Aflatoxine zurückgehen, genauer gesagt auf Schimmelpilzsporen, die man zusammen mit Staub einatmet und die das Gift ebenfalls enthalten. Die Ursache der Krebsentstehung durch Aflatoxine liegt in ihrer Struktur – und vor allem, wie diese im Körper verändert wird.

Strukturformel von Aflatoxin B1
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(Ausschnitt)
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Aflatoxine sind eine Gruppe vom Difuranokumarin abgeleiteter Sekundärmetaboliten der Schimmelpilze. Es gibt mindestens 20 von ihnen, unter denen Aflatoxin B1 für Menschen wohl das giftigste ist. Es gehört zu den am stärksten krebserregenden Substanzen überhaupt. Die B- und G-Aflatoxine kommen in pflanzlichen Lebensmitteln vor, Aflatoxin M1 und M2 als ihre Stoffwechselprodukte in Milch. Gefährlich werden die Aflatoxine erst dadurch, dass der Körper sie verstoffwechselt, um sie herauszuschaffen.

Um große organische Verbindungen auszuscheiden, muss der Körper sie meist erst einmal wasserlöslich machen, und dazu besitzen unsere Zellen das Enzym Cytochrom P450. Das hängt an alle möglichen Verbindungen Sauerstoffatome – dieses Schicksal trifft alltägliche Stoffe wie Koffein, aber auch polyzyklische Aromaten und eben die Mykotoxine.

Verhängnisvolle Oxidation

Bei Aflatoxinen funktioniert dieser Entgiftungsmechanismus jedoch als Scharfmacher: Aflatoxin B1, G1 und M1 besitzen jeweils eine isolierte Doppelbindung, aus der mit Hilfe ebenjenes Cytochroms P450 ein so genanntes Epoxid entsteht, ein Dreiring aus Kohlenstoff und Sauerstoff. Diese Konfiguration ist allerdings unter Spannung und sehr instabil – die Winkel zwischen den Bindungen sind mit 60 Grad viel kleiner als der zwischen normalen Bindungen am Kohlenstoffatom. Das Resultat: Sobald dieses Epoxid auf DNA oder andere Biomoleküle trifft, geht es eine chemische Bindung ein. Bei DNA bindet das Aflatoxin bevorzugt an die Base Guanin und verursacht Fehler bei der Verdoppelung des Erbguts – Fehler, die zu Krebs führen können.

Die anderen drei quasi "handelsüblichen" Aflatoxine B2, G2 und M2 besitzen diese Doppelbindung nicht – leider sind die Umbauvorgänge in der Leber so unspezifisch, dass diese Stoffe dabei zum Teil in die gefährlichen Aflatoxine mit Doppelbindung umgewandelt werden. Deswegen haben auch sie ein gewisses Potenzial, Krebs zu erzeugen. Der Haupttäter jedoch ist das Aflatoxin B1 – eine Substanz, die so giftig ist, dass sie nach einigen Berichten von Saddam Hussein als Biowaffe produziert wurde.

Neben der Krebs erzeugenden Wirkung schädigt die Substanz die Leber und schwächt das Immunsystem. Besonders bei Kindern führen schon geringe Mengen zu Wachstumsstörungen und verschärfen die Effekte von Mangel- und Unterernährung. Immer wieder gibt es aber auch Fälle schwerer Vergiftungen mit größeren Mengen, die oft tödlich enden. So starben in den 1970er Jahren in Westindien mehr als 100 Menschen, weil sie verschimmelten Mais aßen, der bis zu 16 Milligramm Aflatoxine pro Kilogramm enthielt – mehr als das 1000-Fache der hier zu Lande erlaubten Höchstmenge. Beim Futtermittelskandal um mit Aflatoxin belasteten Mais im Jahr 2013 erreichten die Konzentrationen an Aflatoxin B1 etwa 200 Mikrogramm pro Kilogramm, immer noch eine Größenordnung mehr als erlaubt.

Risikofaktoren Feuchtigkeit und Wärme

Zum Glück allerdings ist nicht jeder Aspergillus-Schimmel gefährlich. Nur etwa 40 Prozent aller Aspergillus-flavus-Stämme produzieren das Gift. Manchmal ist die Belastung auch herkunftsabhängig, weil ausgerechnet dort, wo ein Lebensmittel produziert wird, zufällig ein Stamm mit Aflatoxinen lebt. Aflatoxine entstehen vorwiegend in warmen Klimazonen, deswegen stammen die meisten belasteten Erzeugnisse aus den Tropen und Subtropen. Ob Nüsse, Getreide oder andere Produkte von Aspergillus befallen sind, hängt von verschiedenen Faktoren ab – feuchtes Wetter kann ebenso dazu führen, dass der Pilz die Ernte besiedelt, wie eine Trockenheit, die Pflanzen stresst und ihre Abwehrkräfte verringert.

Entscheidend sind jedoch die Bedingungen während und nach der Ernte. Sie bestimmen, ob der Aspergillus sich ausbreitet und die Toxine in großen Mengen bildet – zum Beispiel wenn es während der Ernte regnet und die nassen Früchte dem Pilz bei Lagerung und Trocknung gute Bedingungen bieten. Wenn die Ware trocknet, stirbt der Pilz zwar wieder ab, aber dann sind oft schon Mykotoxine in Nuss oder Frucht. Außerdem produzieren die Pilze Sporen, die das Gift ebenfalls enthalten.

So unangenehm diese Mykotoxine sind – ganz vermeiden kann man sie nicht. Dazu ist Aspergillus viel zu weit verbreitet. Dabei ist das Pilzgift in der hochtechnisierten und sehr engmaschig kontrollierten Lebensmittelproduktion der Industrieländer ein wesentlich geringeres Problem als in anderen Weltgegenden, speziell in den Tropen und Subtropen Afrikas und Asiens. Dort sind nicht nur die klimatischen Bedingungen den Pilzen zuträglich, auch die verbreiteten Methoden, Mais und andere Feldfrüchte zu lagern, begünstigen höhere Konzentrationen der Gifte und damit auch höhere Raten von Leberkrebs in der Bevölkerung.

Das Klima vor Ort ist allerdings nicht das einzige Problem. Selbst in jenen Ländern, in denen große Teile der Bevölkerung hohen Mengen an Aflatoxinen ausgesetzt sind, gelingt die Bekämpfung der Gifte in Nahrungsmitteln unter bestimmten Umständen ganz gut – wenn die Waren nämlich für den Export in die Industrieländer bestimmt sind. Die verdorbenen Nüsse im Brotaufstrich waren in dieser Hinsicht eher eine Ausnahme als die Regel. Jedenfalls für uns. Für die Menschen in den Erzeugerländern wahrscheinlich nicht.