Analyse von Chinolizidinalkaloiden in Lupinen und Lupinenprodukten
EU nimmt Entwurf einer Monitoring-Empfehlung für Chinolizidinalkaloide in Lupinen und daraus hergestellten Lebensmitteln an
Febr. 2025 (Update). Ende 2024 hat die EU-Kommission den Entwurf einer Empfehlung für das Monitoring von Lupinen und daraus hergestellten Lebensmitteln auf Chinolizidinalkaloide[1] angenommen. Ziel ist es, Lupinen(samen) und daraus hergestellte Lebensmittel zu untersuchen. Da Chinolizidinalkaloide auch über lupinenhaltige Futtermittel in tierische Lebensmittel gelangen können, stehen auch tierische Lebensmittel, insbesondere Milch, im Fokus der geplanten Monitoringempfehlung.
Lebensmittelgruppen in der geplanten Monitoringempfehlung auf einen Blick:
- Lupinensamen und -mehl
- Lupinen in Konservendosen oder Gläsern
- (Glutenfreies) Brot und Backwaren, die Lupinen enthalten sowie entsprechende Mehl- und
- Backmischungen
- Lupinenhaltige Eiersatzprodukte
- Lupinenhaltige Kaffeeersatzprodukte
- Lupinenhaltige Milch- und Fleischersatzprodukte
- Lupinenproteinpulver für Shakes und Smoothies
- Lebensmittel von Tieren, die mit lupinenhaltigen Futtermitteln gefüttert wurden
Vorkommen in Pflanzen
Chinolizidinalkaloide (engl. quinolizidine alkaloids; QA) sind toxische sekundäre Stoffwechselprodukte, die in Lupinen vorkommen. Insgesamt sind über 170 Verbindungen bekannt. Wilde Lupinen werden aufgrund ihres hohen Alkaloidgehalts auch als Bitterlupinen bezeichnet. Verschiedene Züchtungen in den 1920er und 1930er Jahren mit stark reduziertem Alkaloidgehalt sind unter dem Begriff Süßlupine bekannt. Wirtschaftlich genutzt sind primär die Spezies Lupinus albus (Weiße Lupine), Lupinus angustifolius (Blaue Lupine) und Lupinus luteus (Gelbe Lupine) in Europa und Australien, sowie Lupinus mutabilis im Anden-Raum.
Etwa dreiviertel der Lupinenproduktion entfällt dabei auf Ozeanien. Als Pionierpflanzen sind Lupinen relativ anspruchslos und bedürfen nur geringer Düngung. Außerdem verbessern sie durch Stickstofffixierung der vergesellschafteten Rhizobien die Bodenqualität.
Vorkommen in Lebens- und Futtermitteln
Aufgrund des hohen Proteingehalts der Samen stellen Lupinen eine Alternative zu Soja in Lebens- und Futtermitteln dar. In den Jahren 2014 bis 2019 wurde die Nutzung von Lupinen als Proteinquelle durch die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung im Rahmen des Lupinen-Netzwerks gefördert. Als lokale und vegane Proteinquelle entwickelt sich die Lupine zurzeit zum "Trend Food".
Neben der traditionellen Nutzung als Snack im Mittelmeerraum finden sich Lupinen vermehrt als Mehl und in Fleischersatzprodukten, Milchersatzprodukten und Aufstrichen. Aber auch in Backwaren, Nudeln, Getränken und als Kaffeeersatz finden Lupinen Anwendung. Außerdem dient die Lupine als Futtermittel für Kühe, Schafe, Ziegen und in der Aquakultur.
Toxikologie
Die akute Toxizität der Chinolizidinalkaloide ähnelt der von Curare. Als kompetitiver Acetylcholin-Inhibitor stören die Chinolizidinalkaloide die neuronale Signaltransduktion an der motorischen Endplatte. Die resultierende Atemlähmung kann zum Tod führen. Die Datenlage zur Langzeittoxizität ist noch sehr eingeschränkt.
Süßlupinen können mehr als 100 mg/kg Chinolizidinalkaloide enthalten; die Belastung von Bitterlupinen liegt in noch höheren Größenordnungen. In Europa gelten zurzeit keine Grenzwerte für Chinolizidinalkaloide in Lebensmitteln. Als Futtermittel sind nur Süßlupinen zugelassen (Verordnung EU Nr. 68/2013). In Australien und Neuseeland sind maximal 200 mg QA / kg in Lupinen erlaubt (FSANZ Schedule 19, 2017). Für alkoholische Getränke gilt dort ein Grenzwert von 5 mg Spartein / kg. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat im September 2019 in einem Gutachten die Gefahr durch Chinolizidinalkaloide in Lebens- und Futtermitteln beurteilt[2]. Basierend auf dem Margin of Exposure (MOE) Ansatz ist die Gefahr einer akuten Intoxikation bei oraler Aufnahme von weniger als 0,16 mg QA/kg KG gering.
Als Lebens- und Futtermittel werden hauptsächlich Süßlupinen verwendet, aber auch eine technische Entbitterung von Lupinen ist möglich. Die größte Gefahr einer akuten Intoxikation geht von unzureichend entbitterten Lupinen aus.
Analyse von Chinolizidinalkaloiden
Unsere Expert:innen aus dem Kompetenzzentrum für Mykotoxine und Pflanzentoxine des Eurofins Labornetzwerks für Lebens- und Futtermittelanalytik in Deutschland bieten die Analyse von Chinolizidinalkaloiden mittels LC-MS/MS an. Mit dieser Methode werden die in der Tabelle genannten Substanzen mit einer Bestimmungsgrenze von jeweils 10 mg/kg für Lupinensaat und 1 mg/kg für weiterverarbeitete Produkte, die Lupine enthalten, erfasst.
| Chinolizidinalkaloid | Geplante Monitoringempfehlung | Eurofins: bereits implementiert |
| Albin | Ja | In Arbeit |
| Anagyrin | Ja | In Arbeit |
| Angustifolin | Ja | Ja |
| Lupanin | Ja | Ja |
| Isolupanin | Ja | Ja |
| Multiflorin | Ja | Ja |
| 13a-Hydroxylupanin | Ja | Ja |
| Lupinin | Ja | Ja |
| Spartein | Ja | Ja |
| Cytisin | Nein | Ja |
Die Aufnahme der Chinolizidinalkaloide Albin und Anagyrin in das Analyseportfolio sowie die Absenkung der Bestimmungsgrenzen sind aktuell in Arbeit. Die Analysenzeit für die Analyse von Chinolizidinalkaloiden beträgt 7 Tage, Express-Analysen sind auf Anfrage möglich.
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Quellen
[1] European Commisson: Draft Commission Recommendation on monitoring the presence of quinolizidine alkaloids in lupins and lupin-derived food
[2] EFSA Scientific opinion on the risks for animal and human health related to the presence of quinolizidine alkaloids in feed and food, in particular in lupins and lupin-derived products. EFSA Journal 2019;17(11):5860, 113 pp.
Geschrieben von:
Carina Kellner
Eurofins WEJ Contaminants GmbH