Mycotoxinen ontmaskerd

besmette maïsMycotoxinen behoren tot de grootste risico’s op het vlak van voedselveiligheid. Bepaalde van deze door schimmels geproduceerde gifstoffen zijn zeer toxisch, maar de plant kan als bescherming die stoffen maskeren. Die gemaskeerde mycotoxinen konden tot voor kort niet worden aangetoond, waardoor hun voorkomen werd onderschat. Marthe De Boevre van de Universiteit Gent (Mytox-onderzoeksgroep) ontwikkelde wel een geschikte analysemethode en vond gemaskeerde mycotoxinen van de schimmel Fusarium in maar liefst 70 procent van de door haar geanalyseerde voeding- en voedermonsters. Een belangrijke vooruitgang in het onderzoek dus, maar ogenschijnlijk verontrustende besmettingspercentages. Hoe zit dat precies? Een duik in het onderzoek van De Boevre in twee delen. 

Mycotoxinen komen voor in verschillende, veel gegeten graansoorten, zoals tarwe, maïs en gerst. De schimmelgifstoffen zijn ook toxisch voor de plant zelf. De plant heeft echter een – recent ontdekte – verdediging gevonden. Als afweermechanisme blijken planten mycotoxinen te kunnen omvormen tot meer wateroplosbare stoffen, waardoor ze niet ziek worden. Dat doen de planten door het toxine te koppelen aan polaire verbindingen als suikers, sulfaten en aminozuren. Beter voor de plant, maar niet voor granen etende mensen en dieren. Zo kunnen de gemaskeerde toxinen zelf ook giftig zijn, of in de darm weer worden omgezet in de meer toxische oorspronkelijke vormen. Bovendien werden gemaskeerde toxinen (ook wel conjugaten genoemd) niet ontdekt tijdens routine-analyses.

Het onderzoek van De Boevre heeft daar dus verandering in gebracht. Bij de Mytox-onderzoeksgroep onder leiding van professor Sarah De Saeger (UGent) ontwikkelde en valideerde ze één methode die verschillende mycotoxinen én gemaskeerde mycotoxinen van Fusarium schimmels tegelijk kan aantonen. Die zogeheten LC-MS/MS-methode kan gelijktijdig een groot aantal gifstoffen ontmaskeren in tarwe, maïs, haver, ontbijtgranen en brood.

Voor de liefhebbers hier de complete lijst: het gaat om de mycotoxinen deoxynivalenol (DON), zearalenone (ZEN), HT-2 toxine (HT-2), T-2-toxine (T-2) en hun conjugaten (gemaskeerde vormen) 3-acetyldeoxynivalenol (3-ADON), 15-acetyldeoxynivalenol (15-ADON), deoxynivalenol-3-glucoside (DON-3G), α-zearalenol (α-ZEL), β-zearalenol (β-ZEL), zearalenone-14-glucoside (ZEN-14G), α-zearalenol-14-glucoside (α-ZEL-14G), β-zearalenol-14-glucoside (β-ZEL-14G) en zearalenone-14-sulfaat (ZEN-14S).

Voorkomen in voeding en veevoer
De Boevre gebruikte de nieuwe techniek om te bepalen hoe vaak en in welke hoeveelheden de Fusarium mycotoxinen en hun gemaskeerde vormen van nature voorkomen in voeding en veevoeder op basis van granen in België. Daarvoor analyseerde ze 175 monsters van menselijke voeding op graanbasis, 67 mengvoeders en 19 veevoedergrondstoffen.

Ze verzamelde vezel- en zemelrijk brood, ontbijtgranen, popcorn en havermout in Belgische supermarkten. En wat bleek: alle voedingsmonsters waren besmet met twee tot zes mycotoxinen, inclusief één tot drie gemaskeerde vormen.

Bij de mengvoedergrondstoffen vond De Boevre de hoogste infectiegraad in maïs en maïsbijproducten. Die bevatten mycotoxinen als DON, ZEN en derivaten. Ook gemaskeerde mycotoxinen (geglucosyleerde en gesulfateerde vormen) waren in substantiële hoeveelheden aanwezig. Tarwe en bijproducten bleken besmet met α-ZEL (in tarweglutenvoeder en tarwezemelen) en ZEN (in tarwe). Het contaminatiepatroon en -gehalte van de grondstoffen was ook duidelijk terug te zien in de corresponderende mengvoeders.

In het veld
Om een beter inzicht te krijgen in het voorkomen van gemaskeerde mycotoxinen van Fusarium in maïs, zette De Boevre een veldproef op waarin verschillende maïsvariëteiten werden geteeld onder natuurlijke infectiecondities in Vlaanderen. Ze onderzocht 288 maïsmonsters. De maïsvariëteiten bleken besmet met mycotoxinen en gemaskeerde mycotoxinen. Ook vond ze aanwijzingen dat een hogere besmetting van maïs met een bepaald mycotoxine is gekoppeld aan een verhoogd gehalte van een gemaskeerde vorm.

Daarnaast vond ze voor verschillende Belgische tarwevariëteiten duidelijke aanwijzingen dat die planten het toxine DON kunnen ontgiften en wel tot geglucosyleerde vormen. tarwe op het veld

Risico’s
Op basis van de analyseresultaten schatte en beoordeelde De Boevre de blootstelling van de Belgische bevolking en van landbouwhuisdieren aan deze giftige schimmelsubstanties. Maar daarover meer in de volgende post.

Marthe De Boevre verdedigde haar proefschrift getiteld Chemical risks related to food and feed containing masked Fusarium mycotoxins op 28 augustus aan de Universiteit Gent. Haar promotor is prof. Sarah De Saeger van de MYTOX-onderzoeksgroep.

Meer lezen

Zie ook: website UGent en FAQ