Untersuchungen zum Nachweis und zum Vorkommen von Ergotalkaloiden in Futtergräsern

摘要

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Anwendung enzymimmunologischer Verfahren zum Nachweis von Ergotalkaloiden in Futtergräsern sowie dem Vorkommen dieser Toxine in Gräsern der Familie Poaceae auf deutschen Wiesen und Weiden. Insgesamt wurden 104 Grasproben aus zwei Vegetationsperioden der Jahre 2007 und 2008 untersucht. Zur Bestimmung der Toxingehalte wurden auf der Verwendung von Antikörpern gegen Ergometrin, Ergotamin, alpha-Ergocryptin und Ergocornin basierende kompetitive Enzymimmuntests angewendet. Während drei Enzymimmuntests eine Teilspezifität für einzelne Ergotalkaloide (Ergotamin, alpha-Ergocryptin und Ergocornin) besitzen, ermittelt der „Generic Ergot Alkaloid“-Enzymimmuntest die Summenbelastung dieser Toxine in den Probenmaterialien. Die entsprechenden Nachweisgrenzen lagen bei 0,4 ng/ml (Toxinmischung), 0,2 ng/ml (Ergotamin), 4,5 ng/ml (alpha-Ergocryptin) und 17 ng/ml (Ergocornin). In Ergänzung dazu wurden einige Ergotalkaloid-positive Proben zusätzlich mittels einer hochleistungsflüssigkeitschromatographischen Methode (HPLC) untersucht, mit der ein Nachweis von 14 Ergotalkaloiden (Ergometrin, Ergotamin, Ergocristin, alpha-Ergocryptin, beta-Ergocryptin, Ergocornin, Ergosin und deren korrespondierende -inin-Isomere) gelang. Die Grasproben konnten in den EIAs und der HPLC nach Extraktion mittels eines Acetonitril/ PBS pH 6,0-Gemisches (60/40; v/v) untersucht werden.Die Nachweisgrenzen in den Gräsern lagen bei dem gruppenspezifischen EIA für Ergotalkaloide bei 40 µg/kg bzw. bei 20 µg/kg im Ergotamin-EIA, 450 µg/kg im alpha-Ergocryptin-EIA und bei 1.700 µg/kg im Ergocornin-EIA. Bei der Ermittlung der Wiederfindungsraten in künstlich kontaminierten Probenmaterialien wurden für den gruppenspezifischen immunchemischen Nachweis für Ergotalkaloide Ergebnisse von 86–133 % erzielt.Ergotalkaloidpositive Gräser wurden in allen beprobten geografischen Regionen ermittelt. Insgesamt zeigten Gäser der Gattung L. perenne, mit Ausnahme des Testsystems für alpha-Ergocryptin, in allen weiteren Enzymimmuntests eine höhere Ergotalkaloidbelastung von Sommergräsern gegenüber Gräsern des Frühjahres. Die Ergotalkaloidbelastung bei Sommergräsern der Gattung F. arundinacea war im „Generic Ergot Alkaloid“-EIA höher als die Alkaloidkontamination von Gräsern des Frühjahres. Die Testsysteme des alpha-Ergocryptin-EIA und Ergocornin-EIA erwiesen sich aufgrund starker Überschätzung des Ergotalkaloid-Gehalts als nicht praxistauglich. Im gruppenspezifischen Nachweis für Ergotalkaloide betrug der Anteil positiver F. arundinacea-Proben 62 %, für Gräser der Gattung L. perenne 87 %. Die gemessenen Konzentrationen lagen zwischen 40 µg/kg und 7.500 µg/kg (FA) sowie zwischen 40 µg/kg und 28.600 µg/kg (LP). Die Medianwerte betrugen 100 µg/kg (FA) bzw. 500 µg/kg (LP). Der Anteil positiver Testergebnisse im Ergotamin-EIA betrug für F. arundinacea 96 % und für L. perenne 95 %. Der Median lag bei 65 µg/kg für F. arundinacea und bei 200 µg/kg für L. perenne. Ergotalkaloide wurden auch in anderen der Familie der Poacea angehörigen Spezies festgestellt, zumeist jedoch in niedrigeren Konzentrationen.Mit den durchgeführten Vergleichsuntersuchungen anhand natürlich kontaminierter Gräserproben wurden für Gräser der Gattung F. arundinacea und L. perenne brauchbare Übereinstimmungen zwischen den Ergebnissen der EIA-Methoden und der HPLC-Methode festgestellt (FA: r²=0,995; LP: r²=0,529 ).Die Eignung des „Generic Ergot Alkaloid“-Enzymimmuntests zum Nachweis von Ergotalkaloiden in Gräsern und die des enzymimmunologischen Testsystems für Ergotamin zum selektiven Nachweis dieses Alkaloids konnten mit vorliegender Arbeit bestätigt werden.