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StartseiteForschung aktuellMit Blaulicht gegen Schimmelpilze19.04.2013

Mit Blaulicht gegen Schimmelpilze

Neue Methoden zur Eindämmung gefährlicher Mykotoxine

Mykotoxine sind Giftstoffe, die von Schimmelpilzen gebildet werden. Zu dieser Gruppe gehört auch Aflatoxin, das in Serbien erst kürzlich in Futter für Milchkühe gelangte. Am Max-Rubner-Institut in Karlsruhe arbeiten Forscher an Strategien, um die Pilze an der Produktion ihrer Toxine zu hindern.

Von Volker Mrasek

Schimmelpilze der Gattung Penicillium lassen sich mit starker Beleuchtung hemmen.  (dpa / picture alliance / Maximilian Schönherr)
Schimmelpilze der Gattung Penicillium lassen sich mit starker Beleuchtung hemmen. (dpa / picture alliance / Maximilian Schönherr)

"Wir sind hier direkt vor unserem gentechnischen Arbeitsbereich, wo wir die Schimmelpilzkulturen untersuchen. Jetzt gehen wir mal rein."

Die Bundesforschungsanstalt für Ernährung und Lebensmittel in Karlsruhe. Der Mikrobiologe Markus Schmidt-Heydt betritt ein Labor im Erdgeschoß des Max-Rubner-Instituts. So heißt die Forschungsanstalt inzwischen offiziell.

"Hier haben wir eine Mitarbeiterin an der Sterilbank, die gerade Proben beschriftet, die von kontaminierten Lebensmitteln stammen."

In dem Labor dreht sich alles um Mykotoxine, also um Schimmelpilzgifte. Sie zählen zu den kritischsten Substanzen, mit denen Lebensmittel belastet sein können. Zuletzt machte Mais aus Serbien Schlagzeilen. Er war in Mischfuttermitteln für Kühe verarbeitet worden und stark mit Aflatoxinen belastet. Diese Pilzgifte können auch in die Milch der Tiere übergehen.

"Also, es kommt natürlich immer auf die Menge an. Allerdings gehören Aflatoxine wirklich zu den giftigsten Substanzen überhaupt, natürlichen Substanzen."

Unter den Mykotoxin-Bildnern gibt es Feld- und Lagerpilze. Die einen befallen Getreide schon auf dem Acker. Die anderen treten auf, wenn es zu feucht gelagert wird und deshalb verschimmelt. Jedes Mal sondern die Pilze dann ihre Toxine ab. Wobei am Ende nicht nur Lebensmittel auf Getreidebasis belastet sein können, sondern zum Beispiel auch Wein und Apfelsaft. Denn Trauben und Obst verschimmeln natürlich ebenfalls.

Bei Erdnüssen, Pistazien, Trockenfeigen und Gewürzen kommt es sogar immer wieder vor, dass ganze Chargen vom Markt genommen werden müssen, weil sie zu viel Aflatoxin enthalten.

Könnte man Schimmelpilze nicht daran hindern, dass sie Mykotoxine bilden, die am Ende in unseren Lebensmitteln landen? Am Max-Rubner-Institut in Karlsruhe beschäftigt man sich intensiv mit dieser Frage.

"Und hier stehen jetzt auch Schimmelpilzkulturen gerade drin. Unter den verschiedenen Beleuchtungen."

Markus Schmidt-Heydt steht jetzt vor einer Licht-Inkubationsbox, wie sie der Mikrobiologe nennt. In ihren Kammern wachsen Pilze in Petrischalen bei verschiedenfarbiger Strahlung, erzeugt von Leuchtdioden.

Schmidt-Heydt hat herausgefunden, dass sich Schimmelpilze der Gattung Penicillium bei starker Beleuchtung hemmen lassen, und zwar am wirkungsvollsten durch blaues Licht im Wellenlängenbereich um 450 Nanometer.

"Mit schwachem Blaulicht kann man die Pilze in der Toxinbildung hemmen, mit starkem kann man sie im Wachstum hemmen. Und mit sehr starkem Blaulicht kann man sie abtöten."

Am Anfang war es purer Zufall. Der Forscher arbeitete mit Schimmelpilzen im Hellen wie im Dunkeln und erkannte, dass die Kulturen bei der stärkeren Beleuchtung nicht so gut wuchsen. Solch ein Schimmelpilz besitzt Photo-Rezeptoren, die auf Licht reagieren.

"Also, der kann hell und dunkel wahrnehmen. Und man könnte vermuten, dass er Helligkeit mit Trockenheit assoziiert. Da Pilze 'ne sehr hohe Feuchtigkeit brauchen, um zu wachsen und auszukeimen, würde es Sinn machen, dass er praktisch im Dunkeln besonders gut wächst, weil er das assoziiert mit Feuchtigkeit. Und im Hellen eher in eine langsame Wachstumsphase eintritt..."

… in der der Schimmelpilz dann auch weniger oder gar keine Giftstoffe mehr absondert.

Bei den Versuchen in der Lichtbox ergab sich, dass es vor allem der blaue Strahlungsanteil ist, der Penicillien hemmt. Diese Pilze produzieren zum Beispiel Patulin, das auf Äpfeln vorkommt. Oder Ochratoxin, mit dem Kaffee kontaminiert sein kann ...

"Es gibt sicher für jedes Mykotoxin eine Wellenlänge, die auf dieses Mykotoxin abbauend wirken kann. Allerdings wurden nicht mit jedem Mykotoxin Untersuchungen gemacht bis jetzt. Aber wir sind da dabei."

Die Versuche stehen zwar noch am Anfang. Doch der Karlsruher Forscher macht sich schon Gedanken über mögliche praktische Anwendungen:

"Der Gedanke dahinter ist, blaue LEDs zum Beispiel in einen Kühlschrank einzubauen oder in einen Brotkasten, um so vielleicht die Schimmelkontamination zu vermindern oder vielleicht auch zu verhindern."

Denkbar ist aber auch, pilzhemmendes LED-Licht in Getreidemühlen oder bei Apfelsaft-Herstellern anzuwenden, in einem der Prozessschritte. Allerdings ist das im Moment noch Zukunftsmusik. Denn so starke LED-Leuchten gibt es heute noch gar nicht.

"Die sind jetzt groß genug, damit ich sie mitnehmen kann."

Programmtipp: Hören Sie zum Thema Lebensmittelüberwachung auch die kommende Ausgabe von <strong>"Wissenschaft im Brennpunkt"</strong> mit dem Titel "Erzähl' mir nichts vom Rind!" - am Sonntag, 21. April 2013, ab 16.30 Uhr im Deutschlandfunk.

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