Nachweis von Pyrrolizidinalkaloiden

Pyrrolizidinalkaloide (PA) sind natürlich vorkommende sekundäre Pflanzenstoffe, die zum Schutz vor Fressfeinden gebildet und bei bis zu 6000 Pflanzenarten vermutet werden. Sie finden sich hauptsächlich in Raublattgewächsen, Korbblütlern sowie Schmetterlingsblütlern, die verarbeitet in Futter- und Lebensmitteln, ein gesundheitsschädigendes Potenzial bedeuten können. Je nach Dosierung können sie beim Menschen, als auch bei Tieren u.a. zu schweren akuten sowie chronischen Leberschädigungen führen. So ist die als Seneziose bezeichnete tödliche Leberfunktionsstörung bei Weidetieren auf eine erhöhte Aufnahme von PA durch beispielsweise das Jakobskreuzkraut oder das Alpenkreuzkraut zurückzuführen. Ähnlich schwere Leberschäden wurden auch bei Menschen nach Verzehr von Kräuterzubereitungen oder -tees beobachtet. Damit zählen toxische PA haltige Pflanzen zu den am häufigsten in der Literatur zitierten Giftpflanzen.

Aufgrund neuer toxikologischer Risikobewertungen wurden PA haltige Pflanzen, Samen oder Teile von ihnen und auch die Pyrrolizidinalkaloide selbst kürzlich von der Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit und einigen nationalen Behörden, darunter das Bundesinstitut für Risikobewertung, als unerwünschte Stoffe in Lebens- und Futtermitteln definiert. Zur aussagekräftigen Überprüfung einer möglichen PA-Exposition bei Nutztieren ist der zweifelsfreie Nachweis eindeutiger PA-Biomarker und ihrer Konzentration von großer Bedeutung. Hierzu bieten sich die in der Leber durch PA gebildeten (toxifizierten) Proteinaddukte an. Zurzeit existieren jedoch keine ausreichend selektiven und sensitiven analytisch-chemischen Methoden, die eine schnelle Erfassung der extrem geringen Konzentrationen an PA-Protein-Addukten auch im Blut von Nutztieren zweifelsfrei ermöglichen und so eine vermutete PA-Exposition erfassen können. Ziel dieses Projektes ist daher, ein Testsystem zur Detektion von PA-Protein-Addukten im Blut lebender Nutztiere zu entwickeln.

In den einzelnen Abschnitten dieses Kooperationsprojekts, das in enger Zusammenarbeit mit der technischen Universität Carolo-Wilhelma zu Braunschweig umgesetzt wird, sollen zunächst Antikörper gegen PA-Addukte im Labor hergestellt und geprüft werden, um diese anschließend zu einem funktionsfähigen ELISA–Testsystem weiterzuentwickeln. In der weiteren Projektphase soll untersucht werden, ob die in Leber und Blut detektierbaren Mengen an gebildeten PA-Protein-Addukten korrelieren und das Ausmaß der Hepatotoxizität (Leberschädigung) bereits durch eine Blutanalyse abgeschätzt werden kann. Die während der Entwicklung des PA-ELISA Systems gewonnen in-vitro und in-vivo Daten zur Antikörper-PA-Bindungskapazität sollen abschließend helfen PA-Protein-Addukte auch speziesübergreifend in den landwirtschaftlichen Nutztieren Rind, Schaf und Ziege zu identifizieren und quantifizieren.