Analyse von Chinolizidinalkaloiden in Lupinen und Lupinenprodukten

Bedeutung von Lupinen als lokale und vegetarische / vegane Proteinquelle nimmt zu

Juni 2020 (Update: März 2021). Das Eurofins Labornetzwerk für Lebens- und Futtermittelanalytik in Deutschland bietet ab sofort die Analyse von Chinolizidinalkaloiden in Lupinen und Lupinenprodukten an. Die LC-MS/MS-Methode umfasst alle in einer EFSA-Beurteilung genannten und als Referenzstandards kommerziell erhältlichen Substanzen mit einer Bestimmungsgrenze von 10 mg/kg für Lupinensaat und einer Bestimmungsgrenze von 1 mg/kg für weiterverarbeitete Produkte, die Lupinen enthalten. Die Analysenzeit für die Analyse von Chinolizidinalkaloiden beträgt 7 Tage, Express-Analysen sind auf Anfrage möglich.

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. Süßlupinen dürfen  höchstens 5 % bittere Samen enthalten (Verordnung EG Nr. 1121/2009). 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. Die Produktion in Europa beträgt etwa 200.000 t. 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 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. Basierend auf dem Margin of Exposure (MOE) Ansatz ist die Gefahr einer aktuen 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 der wichtigsten Chinolizidinalkaloide mittels LC-MS/MS an. Mit dieser Methode werden alle in der EFSA-Beurteilung genannten und als Referenzstandards kommerziell erhältlichen Substanzen mit einer Bestimmungsgrenze von jeweils 10 mg/kg für Lupinensaat und 1 mg/kg für weiterverarbeitete Produkte, die Lupine enthalten, erfasst.

• Lupanin
• α-Isolupanin
• 13α-Hydroxylupanin
• Lupinin
• Angustifolin
• Spartein
• Multiflorin
• Cytisin

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