Chinolizidinalkaloide in der Tierernährung
Chinolizidinalkaloide (CA) kommen in verschiedenen Hülsenfrüchtenarten vor – allen voran Lupinen (Nutz- wie auch Ziersorten). Es handelt sich hierbei um sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe, aktuell sind ca. 170 Verbindungen bekannt. Diese dienen der Pflanze durch ihren bitteren Geschmack als Fraßgifte (sowohl für herbivore Tiere wie auch Insekten, Würmer, Schnecken etc.), als N-Speicher und zur Remobilisierung während der Keimung.
Hierbei werden meist die folgenden Substanzen erfasst: Lupanin, α-Isolupanin, 13α-Hydroxylupanin, Lupinin, Angustifolin, Spartein, Multiflorin und Cytisin.
Das jeweilige CA-Muster, also der prozentuale Anteil der einzelnen Verbindungen zueinander, ist genetisch determiniert, während jüngere Arbeiten zeigten, dass der Gesamt-CA-Gehalt nicht nur von der Pflanzensorte, sondern auch der Düngung und Aufwuchstemperatur abhängig ist.
Während Süßlupinen nur geringen Mengen an CA enthalten (um die 100 mg CA/kg), weisen Bitterlupinen sehr hohe CA-Gehalte auf (bis zu 4,5 % in der TS). Der durch die CAs bedingte bittere Geschmack gibt letzteren ihren Namen. Neben den Samen der Lupine sind vor allem Neutriebe und junge Blätter sehr alkaloidreich. Entsprechend der EG VO 1121/2009 dürfen Süßlupinenmischungen maximal 5% bittere Samen enthalten. Im europäischen Raum werden die Weiße, die Blaue und die Gelbe Lupine als Futter- und Lebensmittel eingesetzt.
Bezüglich der akuten Toxizität ist der Wirkungsmechanismus der CAs mit dem von Curare, einem Gift, das von indigenen Völkern als Pfeilgift benutzt wird und von verschiedenen Lianenarten oder dem Sekret von Pfeilgiftfröschen stammt, vergleichbar. Es fungiert als kompetitiver Acetylcholinhemmer und beeinflusst somit die Signalweitergabe an der motorischen Endplatte (der Verschaltung zwischen Nerven- und Muskelzelle). Es kommt somit zur Lähmung der Muskulatur, die unmittelbare Todesursache ist eine Lähmung der Atemmuskulatur. Bei Aufnahme geringer Mengen werden Verdauungsbeschwerden beobachtet, bei langfristiger chronischer Aufnahme wirken CAs teratogen und können zu Missbildungen am Fötus führen.
Aktuell liegen weder für den Futter- noch für den Lebensmittelbereich in Europa rechtlich verbindliche Höchstgehalte vor. Es wird jedoch empfohlen in Lebensmitteln einen Grenzwert von 0,02 % Gesamtalkaloidgehalt und in Futtermitteln 0,05 % anzustreben. Laut EG VO 68/2013 sind nur Süßlupinen als Futtermittel zugelassen. Aber auch eine Verfütterung von Bitterlupinen nach Entbitterung ist möglich. Erfolgt dieser Prozess nur unzureichend, ist hier die größte Gefahr einer akuten Intoxikation gegeben. Eine Senkung des CA-Gehaltes in betroffenen Futtermitteln kann z.B. durch Fermentation oder Auskochen (Kochwasser entsorgen!) erreicht werden.
Im Nutztierbereich hat sich für Monogastrier ein Toleranzwert von 0,03 % Alkaloiden in der Gesamtration bewährt. Vor allem bei Schweinen wird jedoch beobachtet, dass auch Futtermischungen mit geringeren Konzentrationen verweigert werden. Auch das Wachstum von Jungtieren kann bereits bei Gehalten von 200 mg/ kg (0,02%) beeinträchtigt sein.
Beim Wiederkäuer wird nach Aufnahme von größeren Mengen Lupinen auch das Krankheitsbild der sog. „Lupinose“ beschrieben. Diese Hepatopathie geht mit erhöhten Leberwerten, Aszites und Ikterus sowie reduziertem Allgemeinbefinden, verminderter Futteraufnahme, Leistungsabfall und schließlich dem Tod betroffener Tiere einher. Ursächlich hierfür sind jedoch nicht die CAs, sondern die ebenfalls in Lupinen enthaltenen Phomopsine, die ein Leguminosenmykotoxin bei Befall mit dem Pilz Diaporthe toxica sind.
Stand: Juli 2022
