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Zearalenon

Strukturformel
Allgemeines
Name Zearalenon
Andere Namen

ZEA, F2-Toxin, (3S,11E)-14,16-Dihydroxy-3-methyl-7-oxo- benzoxacyclotetradec-11-en-1-on

Summenformel C18H22O5
CAS-Nummer 17924-92-4
Kurzbeschreibung Weiße Kristalle, Mykotoxin
Eigenschaften
Molare Masse 318,36 g·mol−1
Aggregatzustand fest
Schmelzpunkt

165 °C

Löslichkeit

gut löslich in Aceton, Essigester, Ethanol, Laugen; praktisch unlöslich in Wasser

Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung
R- und S-Sätze R: ?
S: ?
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Zearalenon ist ein weit verbreitetes Mykotoxin. Es zählt zur Stoffgruppe der Fusarium-Toxine. Chemisch kann es als Makrolid und Resorcylsäure-Derivat (Resorcin-α-Carbonsäure-Derivat) aufgefasst werden. Die Biosynthese erfolgt über einen Polyketid-Weg.

Inhaltsverzeichnis

Vorkommen

Zearalenon wird von verschiedenen Arten der ubiquitär verbreiteten Gattung Fusarium gebildet. Relevant ist das Vorkommen des Toxins in Nutzpflanzen, die von F. graminearum bzw. F. culmorum befallen wurden – insbesondere Mais, Weizen, Gerste u. a. Getreide. Zearalenon wird in den betroffenen Pflanzen immer von Mykotoxinen aus der Gruppe der Trichothecene wie Deoxynivalenol begleitet.

Eigenschaften

Zearalenon ist eine weiße, kristalline Substanz. Es ist thermisch und chemisch so stabil, dass sein Gehalt in kontaminierten Lebensmittel weder durch Lagerung noch durch Zubereitung (Kochen, Backen) wesentlich verringert wird.

Verwendung

Strukturformel des α-Zearalanols

Eine Vielzahl von Derivaten des Zearalenons wurden synthetisiert und auf ihre pharmakologische Wirksamkeit getestet. Verwendung findet das als α-Zearalanol bezeichnete 6-(6,10-Dihydroxy-undecyl)-β-resorcylsäurelacton, das sich aus Zearalenon durch Reduktion der Doppelbindung und der Keto-Gruppe ergibt, als Wachstumsförderer für Rinder. Dieser Einsatz ist seit 1989 in der EU verboten.

Biologische Bedeutung

Zearalenon wirkt als Östrogen. Seine Bindungsaffinität zu Östrogenrezeptoren ist etwa zehn- bis zwanzigfach geringer als die des 17-β-Estradiols, jedoch ist seine Halbwertszeit deutlich länger. Eine stete Zufuhr über die Nahrung führt zu Hyperöstrogenismus mit all seinen Symptomen und Folgen: Größen- und Gewichtszunahme des Uterus, Störung des Menstruationszyklus, pathologische Veränderungen an den Ovarien, Scheinschwangerschaften, Aborten und Sterilität. Diese Wirkungen treten insbesondere beim Schwein und beim Menschen auf, während Rinder weniger betroffen und bei Hühnern kaum Wirkungen zu beobachten sind.

Es besteht auch Grund zur Annahme, dass Zearalenon ursächlich für das Auftreten vorzeitiger pubertärer Veränderungen bei Kindern ist. Durch seine Östrogenwirkung hat es Einfluss auf die Tumorbildung hormonell empfindlicher Gewebe (siehe z. B. Brustkrebs).

Die Östrogenwirkung des Zearalenons wird durch seinen Metabolismus weiter gesteigert: Im Körper erfolgt ein reduktiver Umbau, der über die Reduktion der Keto-Gruppe und der Doppelbindung zu vier verschiedenen Derivaten (darunter auch oben genanntes α-Zearalanol) führt, die überwiegend deutlich wirksamer sind.

Sicherheitshinweise

Zearalenon ist von nur geringer akuter Toxizität (LD50(Maus, oral) > 2000 mg/kg, LD50(Ratte, oral) > 10000 mg/kg). Diese Werte sind durch die Aufnahme kontaminierter Nahrungsmittel de facto nicht zu erreichen. Aufgrund der Östrogenwirkung wurde ein TDI (tolerable daily intake, tolerierbare tägliche Aufnahme) von 0,2 µg/kg durch den Wissenschaftlichen Lebensmittelausschuss der Europäischen Kommission beschlossen. Gesetzliche Höchstmengen für Zearalenon liegen für Getreideerzeugnisse bei 50 µg/kg und speziell für Getreideerzeugnisse zur Herstellung diätischer Lebensmittel für Säuglinge und Kleinkinder bei 20 µg/kg.[1]

Siehe auch

Quellen

  1. Änderung der Mykotoxinhöchstmengen-Verordnung (MHmV), Bundesgesetzblatt 2004 Teil I Nr. 5, S. 151