Schädliche Pilzgifte in Weizen sind eine wachsende Bedrohung, sagt die Studie

Weizen – die am häufigsten angebaute Nutzpflanze der Welt – wird zunehmend von schädlichen Giftstoffen angegriffen. Laut einer Studie unter der Leitung des Pilzbiologen Dr. Neil Brown von der britischen University of Bath in Zusammenarbeit mit Kollegen der University of Exeter ist fast die Hälfte der Weizenkulturen in Europa von der Pilzinfektion betroffen, die diese Toxine hervorruft.

Diese lästigen „Mykotoxine“ werden von dem Pilz produziert, der Fusarium Head Blight verursacht, eine Krankheit, die Weizen und andere auf dem Feld wachsende Getreide befällt. Der Verzehr von mit Mykotoxinen kontaminierten Produkten verursacht bei Menschen und Nutztieren Krankheiten wie Erbrechen und andere Magen-Darm-Probleme. Auch für Landwirte und Wirtschaft sind Mykotoxine eine schlechte Nachricht, denn sie mindern den Wert des Getreides.

Weizen spielt eine große Rolle bei der Ernährung der Menschheit 18% der Gesamtkalorien in der Ernährung der Menschen weltweit. Bedenken sowohl um unsere Gesundheit als auch um die globale Nahrungsmittelversorgung waren der Anstoß für die neue Studie.

Dr. Brown, der am Milner Center for Evolution im Department of Life Sciences in Bath arbeitet, sagte: „Kontaminierte Pflanzen und Fusarium-Toxine geben immer Anlass zur Sorge, da sie eine erhebliche Bedrohung für unsere Gesundheit darstellen, zumal wir sie nur teilweise verstehen ihre Auswirkungen auf unser Wohlbefinden.“

„Aber zusätzlich zu diesen gesundheitlichen Bedenken müssen wir uns daran erinnern, dass Weizen eine äußerst wichtige globale Ernte ist, daher ist es für uns unerlässlich, hohe Erträge zusammen mit einer sicheren Lebensmittelproduktion aufrechtzuerhalten – nicht zuletzt wegen des Klimawandels und jetzt des Krieges in der Ukraine (der viertgrößter Weizenexporteur der Welt) wirken sich bereits auf Weizenerträge und Getreidepreise aus.“

Die Vermeidung von Toxinkontaminationen ist daher wichtig, um sowohl den Weizenpreis stabil zu halten als auch unsere Ernährungssicherheit zu schützen und die globale Stabilität zu gewährleisten.

Pilzgifte sind in fast der Hälfte des Weizens enthalten

In ihrer Studie veröffentlicht in Naturkostuntersuchte das Forschungsteam die größten verfügbaren Datensätze von Regierungen und der Agrarindustrie, die beide Fusarium-Mykotoxine in Weizenkörnern überwachen, die in unsere Lebensmittel- und Futtermittellieferketten gelangen. Durch die Verwendung von Daten aus ganz Europa (einschließlich Großbritannien) aus den letzten 10 Jahren erstellte das Team das bisher vollständigste Bild der Bedrohung durch Mykotoxine und ihrer Veränderungen.

Fusarium-Mykotoxine wurden in allen europäischen Ländern entdeckt. Die Hälfte des für die menschliche Ernährung bestimmten Weizens in Europa enthält das Fusarium-Mykotoxin „DON“ (allgemein als Vomitoxin bezeichnet), während in Großbritannien 70 % des Weizens kontaminiert sind. Die Regierungen legen gesetzliche Grenzwerte für die DON-Kontaminationswerte in Weizen fest, der von Menschen verzehrt werden soll.

Diese Vorschriften bieten einen wirksamen Schutz, da 95 % des Weizens, der für den Tisch bestimmt ist, die Sicherheitsgrenzwerte für die DON-Konzentration einhalten. Der Befund, dass Mykotoxine allgegenwärtig sind, ist jedoch besorgniserregend, da die Auswirkungen einer konstanten, geringen Exposition gegenüber Mykotoxinen in unserer Ernährung im Laufe des Lebens nicht bekannt sind.

„Es gibt ernsthafte Bedenken, dass die chronische Exposition gegenüber diesen Mykotoxinen über die Nahrung die menschliche Gesundheit beeinträchtigt“, sagte Dr. Brown.

Die hohen Kosten von Toxinen

Wenn Mykotoxine ein bestimmtes Niveau erreichen, wird das kontaminierte Getreide von der menschlichen Nahrung in die Tierfütterung umgeleitet. „Dies geht zu Lasten des Getreidebauern, wirkt sich auf die Getreidemarktpreise aus und verlagert das Gesundheitsproblem auf unsere Nutztiere“, sagte Dr. Brown.

Folglich fand das Team besorgniserregend hohe Konzentrationen von DON-Mykotoxin in Weizen, der an Nutztiere verfüttert wurde.

Frau Louise Johns, eine Ph.D. Student in Dr. Browns Gruppe, sagte: „Es ist weitaus höher als in menschlicher Nahrung. Dies ist ein Problem für die Tiergesundheit, aber es zeichnet auch ein Bild davon, wie der Mykotoxingehalt in Weizen ohne die derzeitigen Vorschriften aussehen könnte.“

Zum ersten Mal hat das Bath-Team die Auswirkungen von Fusarium-Kopffäule-Mykotoxinen mit einem Preis belegt, indem es den Wertverlust geschätzt hat, der dadurch entsteht, dass Weizen für den menschlichen Verzehr zu stark mit DON kontaminiert ist.

„Wir schätzen, dass in ganz Europa zwischen 2010 und 2019 75 Millionen Tonnen Weizen (5 % des Speiseweizens) die für den menschlichen Verzehr zulässige Grenze überschritten haben. Eine Herabstufung auf Tierfutter entspricht einem Verlust von rund 3.000 Millionen Euro in den letzten zehn Jahren Jahren“, sagte Frau Johns.

Wechselwirkungen mit Toxinen

Erschreckenderweise fanden die Forscher heraus, dass 25 % des Speiseweizens, der das Mykotoxin DON enthielt, auch andere Fusarium-Toxine enthielten. Und dies ist wahrscheinlich eine Unterschätzung, da nicht jeder Weizen routinemäßig auf andere Toxine getestet wird. Dies bedeutet, dass andere potenziell schädliche Toxine wahrscheinlich unter dem Radar verschwinden. Es ist möglich, dass diese Toxine synergistisch mit DON interagieren, um gesundheitsschädliche Auswirkungen zu haben, die größer sind als die eines allein wirkenden Toxins.

Dr. Brown sagte: „Wir verstehen die gesundheitlichen Auswirkungen der gleichzeitigen Exposition gegenüber mehreren Toxinen nicht, insbesondere wenn diese Exposition chronisch ist. Wir sind besorgt über die zunehmende Co-Kontamination und mögliche Synergien zwischen Toxinen.“

Zunehmende Bedrohung

Fusarium-Kopffäule ist eine Krankheit, die von Jahr zu Jahr schwankt, aber die Autoren dieser Studie haben herausgefunden, dass im Mittelmeerraum die Mykotoxinwerte in Jahren mit hoher Krankheit seit 2010 schwerwiegender geworden sind 2019 waren die Ausbrüche so hoch wie zu keinem anderen Zeitpunkt in diesem Jahrzehnt.

„Wir wissen nicht, was die Zunahme von Fusarium-Mykotoxinen verursacht, weshalb wir mehr Forschung brauchen, aber wir vermuten, dass Änderungen in der Landwirtschaft (wie Bodenschutzpraktiken, die dem Fusarium-Pilz ein Zuhause bieten) und Klimawandel (wie wärmeres, feuchteres Wetter, das den Fusarium-Pilz begünstigt) spielen eine wichtige Rolle“, sagte Frau Johns.

Der Co-Autor der Studie, Professor Dan Bebber vom Department of Biosciences der University of Exeter, fügte hinzu: „Es ist von entscheidender Bedeutung, dass wir über bessere Systeme verfügen, um zu überwachen, wie sich die Fusarium-Kopffäule auf dem Feld verändert, und um vorherzusagen, welche Umgebungen in Zukunft am stärksten gefährdet sind. „

Einfluss

Das Team hofft, dass ihre Studie durch die Aufdeckung des Ausmaßes des Fusarium-Mykotoxinproblems die Bedeutung der Kontrolle von Mykotoxinen hervorhebt und weitere Forschung anregt.

Professor Sarah Gurr, Lehrstuhlinhaberin für Ernährungssicherheit an der Universität von Exeter, sagte: „Wir müssen beim Testen von Getreide auf Mykotoxine wachsam sein. Wir essen alle herum 66 kg Weizenmehl pro Jahr – zum Beispiel in Nudeln und Brot – und es ist wichtig, Weizen vor Fusarium-Infektionen zu schützen, um dieses Risiko zu mindern.“

Dr. Brown glaubt, dass die Entwicklung besserer Methoden zum Schutz von Nutzpflanzen vor Pilzpathogenen „der einzige Weg für uns ist, die negativen wirtschaftlichen und gesundheitlichen Auswirkungen von Mykotoxinen erfolgreich abzumildern“.

Er sagte: „Da Mykotoxinausbrüche in Zukunft mit dem Klimawandel schwerwiegender werden, wird dieses Problem nur noch wichtiger werden.“