5 häufige Fallstricke bei Mykotoxin-Tests (und wie man sie bewältigt)

Mykotoxine, toxische sekundäre Metaboliten, die von bestimmten Pilzen produziert werden, stellen ein erhebliches Risiko für die Sicherheit von Lebens- und Futtermitteln dar. Sie können schwere Gesundheitsprobleme bei Menschen und Tieren verursachen, weshalb strenge Vorschriften die zulässigen Mykotoxinmengen in verschiedenen Rohstoffen regeln. Viele Unternehmen setzen zudem eigene, oft strengere Mykotoxin-Grenzwerte fest, um ihren Markenruf zu schützen und die Sicherheit der Verbraucher zu gewährleisten. Die Einhaltung sowohl gesetzlicher als auch branchenspezifischer Standards erfordert präzise und zuverlässige Mykotoxin-Tests. Trotz Fortschritten in den Testmethoden gibt es jedoch einige häufige Fallstricke, die die Genauigkeit der Testergebnisse beeinträchtigen können. Dieser Artikel beleuchtet fünf der häufigsten Fallstricke bei der Mykotoxin-Analyse und bietet praktische Lösungen, um diese Herausforderungen zu bewältigen und verlässliche, umsetzbare Ergebnisse zu gewährleisten.

 

Fallstrick 1: Unsachgemäße Probenahme

Einer der kritischsten Schritte bei der Mykotoxin-Analyse ist der anfängliche Probenahmeprozess. Die Bedeutung einer repräsentativen Probenahme kann nicht genug betont werden, da Mykotoxine oft ungleichmäßig in landwirtschaftlichen Rohstoffen verteilt sind. Studien zeigen, dass die Variabilität der Probenahme den größten Anteil am Gesamtfehler bei Mykotoxin-Tests ausmacht, oft über 80 % der gesamten Variabilität der Testergebnisse. Dies verdeutlicht die Notwendigkeit präziser Probenahmetechniken, da eine schlechte Probenahme die Sicherheit der gesamten Charge erheblich gefährden kann.

Unsachgemäße Probenahmen treten typischerweise auf, wenn Proben nicht aus verschiedenen Teilen einer Charge entnommen werden oder wenn die Menge der Probe nicht ausreicht, um die gesamte Charge zu repräsentieren. Da Mykotoxine in "Hotspots", also lokalisierten Bereichen mit hoher Konzentration, vorkommen können, kann die Abhängigkeit von einer einzigen oder schlecht verteilten Probe dazu führen, dass die Mykotoxinwerte in der Charge entweder unterschätzt oder überschätzt werden. Die Folgen unsachgemäßer Probenahme sind gravierend. Eine Probe aus einem Bereich mit niedriger Toxinkonzentration könnte fälschlicherweise anzeigen, dass die gesamte Charge sicher ist, was zur Verteilung kontaminierter Produkte führen könnte. Umgekehrt könnte eine Probe aus einem "Hotspot" unnötig nahelegen, dass die gesamte Charge verworfen oder behandelt werden muss, was zu finanziellen Verlusten und Verschwendung von Lebens- oder Futtermitteln führt.

Um die Herausforderung der unsachgemäßen Probenahme zu bewältigen, ist es entscheidend, sich an standardisierte Probenahmeprotokolle zu halten, wie sie in der Verordnung (EG) Nr. 401/2006 der Kommission oder in den Richtlinien der FDA zur Probenahme für Mykotoxine vorgeschrieben sind. Proben sollten aus mehreren Punkten der Charge entnommen und zu einer repräsentativen Mischprobe kombiniert werden. Außerdem sollte die Probengröße groß genug sein, um der Heterogenität der Mykotoxinverteilung Rechnung zu tragen. Die Schulung des für die Probenahme verantwortlichen Personals kann ebenfalls dazu beitragen, Fehler zu minimieren und sicherzustellen, dass die gesammelten Proben eine genaue Reflexion der gesamten Charge bieten. Durch die Beseitigung von Probenahmefehlern, die die Hauptursache für Variabilität bei Mykotoxin-Tests darstellen, kann die Gesamtzuverlässigkeit des Testprozesses erheblich verbessert werden.

 

Fallstrick 2: Unsachgemäße Lagerung der Proben

Die ordnungsgemäße Lagerung der Proben ist ein entscheidender, aber oft übersehener Aspekt der Mykotoxin-Analyse. Sobald eine Probe entnommen wurde, können die Bedingungen, unter denen sie gelagert wird, die Genauigkeit der Testergebnisse erheblich beeinflussen. Wenn Proben nicht korrekt gelagert werden – etwa bei ungeeigneten Temperaturen oder Luftfeuchtigkeitswerten – können Veränderungen auftreten, die die Integrität der Probe beeinträchtigen und zu ungenauen Testergebnissen führen.

Obwohl Mykotoxine unter normalen Lagerbedingungen im Allgemeinen stabil sind, können unsachgemäße Lagerbedingungen dennoch Risiken bergen, insbesondere indem sie das Pilzwachstum fördern oder die physikalischen Eigenschaften der Probe verändern. Beispielsweise kann eine Lagerung bei hoher Luftfeuchtigkeit das Schimmelwachstum begünstigen, wodurch die Mykotoxinwerte durch zusätzliche Pilzproduktion ansteigen können. Zudem können Temperaturschwankungen und Feuchtigkeit Kondensation verursachen, die den Feuchtigkeitsgehalt der Probe verändert und so die Testergebnisse verfälschen kann.

Die Auswirkungen unsachgemäßer Probenlagerung auf die Mykotoxin-Analyse können erheblich sein. Hohe Luftfeuchtigkeit kann eine nicht kontaminierte Probe in eine kontaminierte verwandeln, indem sie das Schimmelwachstum fördert. Ebenso kann sie bestehende Kontaminationen verschlimmern. Dies kann zu falsch-positiven Ergebnissen führen, was unnötige Ablehnungen oder kostspielige Abhilfemaßnahmen für Produkte nach sich zieht, die eigentlich sicher sind. Solche Szenarien haben finanzielle Folgen und stellen Risiken für die Lebensmittelsicherheit und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften dar.

Um Fehler durch unsachgemäße Lagerung der Proben zu vermeiden, ist es wichtig, strikte Lagerprotokolle sofort nach der Probenentnahme einzuhalten. Proben sollten entweder umgehend getestet oder an einem kühlen, trockenen Ort mit kontrollierter Temperatur und Luftfeuchtigkeit gelagert werden, um Schimmelwachstum zu verhindern und die Integrität der Proben zu wahren. Außerdem sollte die Kennzeichnung der Proben mit Datum und Uhrzeit der Entnahme sowie die Angabe der Lagerbedingungen sicherstellen, dass die Proben während des gesamten Testprozesses ordnungsgemäß behandelt werden. Durch die Aufrechterhaltung geeigneter Lagerbedingungen bleibt die Integrität der Proben erhalten, was zu genaueren und zuverlässigeren Mykotoxin-Testergebnissen führt.

 

Fallstrick 3: Unzureichende Probenvorbereitung

Sobald eine repräsentative Probe entnommen wurde, ist der nächste entscheidende Schritt die Probenvorbereitung. Die Genauigkeit der Mykotoxin-Analyse hängt stark davon ab, wie gut die Probe vor der Analyse aufbereitet wird. Unzureichendes Mahlen oder Mischen kann zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Probe oder einer unvollständigen Extraktion der Mykotoxine führen, was zu inkonsistenten und unzuverlässigen Ergebnissen führt.

Die Probenvorbereitung umfasst in der Regel das Mahlen der Probe zu feinem Pulver und das gründliche Mischen, um Gleichmäßigkeit zu gewährleisten. Jede Nachlässigkeit in diesen Schritten kann dazu führen, dass Mykotoxine ineffizient extrahiert werden oder ungleichmäßig in der Probe verteilt sind, sodass der getestete Teil die Mykotoxinbelastung der gesamten Probe möglicherweise nicht korrekt widerspiegelt.

Schlechte Probenvorbereitung kann sowohl zu falsch-negativen als auch zu falsch-positiven Ergebnissen führen. Wenn die Mykotoxine in der Testportion nicht gleichmäßig verteilt sind oder die Extraktion aufgrund großer Partikel ineffizient ist, könnten die Ergebnisse niedrigere Werte anzeigen als tatsächlich vorhanden sind. Umgekehrt könnte ein konzentrierter Bereich der Probe fälschlicherweise eine höhere Kontamination anzeigen. Beide Szenarien bergen erhebliche Risiken, sei es durch das Inverkehrbringen kontaminierter Produkte oder durch die unnötige Ablehnung sicherer Produkte.

Das strikte Befolgen der Herstelleranweisungen und die Standardisierung des Probenvorbereitungsprozesses sind entscheidend, um Konsistenz und Genauigkeit bei der Mykotoxin-Analyse sicherzustellen. Proben sollten auf eine geeignete und gleichmäßige Partikelgröße gemahlen und gründlich gemischt werden. Es ist auch ratsam, mehrere Unterproben der vorbereiteten Probe zu testen, um die Homogenität zu überprüfen. Regelmäßige Überprüfungen und Kalibrierungen der verwendeten Mahl- und Mischgeräte können ebenfalls dazu beitragen, die Zuverlässigkeit des Probenvorbereitungsprozesses aufrechtzuerhalten.

 

Fallstrick 4: Matrixeffekte

Matrixeffekte, die durch die komplexe Zusammensetzung von Proben entstehen – wie das Vorhandensein von Fetten, Proteinen und anderen störenden Substanzen – können die Genauigkeit der Mykotoxin-Analyse erheblich beeinträchtigen. Dieses Problem erfordert besondere Aufmerksamkeit bei Vor-Ort-Tests mit Lateral-Flow-Geräten (LFDs), bei denen die Einfachheit und Schnelligkeit der Methode durch die komplexe Beschaffenheit der Probenmatrix beeinträchtigt werden kann, insbesondere bei Fertigfutter im Vergleich zu einfachen Rohstoffen.

Lateral-Flow-Geräte werden häufig für Vor-Ort-Mykotoxin-Tests eingesetzt, da sie einfach zu bedienen sind, schnelle Ergebnisse liefern und tragbar sind. Allerdings sind diese Geräte besonders anfällig für Matrixeffekte, bei denen die komplexe Zusammensetzung von Proben – wie Fette, Proteine und andere störende Substanzen – mit den Reagenzien und Detektionsmechanismen des Tests interagieren kann. In komplexen Matrizen wie Fertigfutter können diese Interaktionen zu ungenauen Ergebnissen führen, indem sie entweder die Mykotoxinwerte unterschätzen oder überschätzen. Zum Beispiel können die Fette, Proteine und anderen Zusatzstoffe in komplexen Proben wie Fertigfutter sowohl die Extraktionseffizienz als auch den Fluss der Probe auf dem Teststreifen beeinflussen, was zu falschen Ergebnissen führt. Dieses Problem ist bei einfacheren Matrizen wie Getreide weniger ausgeprägt, da weniger störende Substanzen vorhanden sind.

Um Matrixeffekte bei Vor-Ort-Tests mit LFDs zu minimieren, ist es wichtig, einige bewährte Verfahren zu befolgen:

Matrixvalidierung: Die Hersteller der Testkits müssen gründliche Tests mit natürlich kontaminierten Proben aus der spezifischen Matrix durchführen. Dieser Prozess ist entscheidend, um potenzielle Matrixeffekte zu identifizieren und notwendige Anpassungen des Testprotokolls vorzunehmen, um genaue Ergebnisse sicherzustellen.

Proaktive Prüfung der Rohstoffe (für Fertigfutter): Minimieren Sie das Risiko von Matrixeffekten, indem Sie Rohstoffe testen, bevor sie in Fertigfutter gemischt werden. Dieser proaktive Ansatz ermöglicht eine bessere Einschätzung des Mykotoxinrisikos und erleichtert effektivere Korrekturmaßnahmen. Wenn eine Kontamination festgestellt wird, können Mykotoxinbinder oder Deaktivatoren in das Futter eingearbeitet werden, um die Wirkung der Mykotoxine zu neutralisieren oder zu reduzieren. Die Identifizierung des Problems nach dem Mischen des Futters kann die Wirksamkeit einiger Korrekturmaßnahmen einschränken, daher ist eine frühzeitige Erkennung entscheidend für ein effektives Kontaminationsmanagement.

Matrixeffekte stellen eine erhebliche Herausforderung bei Vor-Ort-Tests mit Lateral-Flow-Geräten dar, insbesondere bei komplexen Proben wie Fertigfutter. Durch das Verständnis und die Berücksichtigung dieser Effekte ist es jedoch möglich, die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Mykotoxin-Analyse auch unter Feldbedingungen aufrechtzuerhalten.

 

Fallstrick 5: Testdurchführung

Vor-Ort-Testmethoden, wie Lateral-Flow-Geräte (LFDs), erfordern eine präzise Durchführung, um zuverlässige Ergebnisse zu liefern. Schon kleine Abweichungen vom Testprotokoll, wie falsche Reagenzvolumen oder fehlerhafte Inkubationszeiten, können die Ergebnisse erheblich verfälschen.

Um Benutzerfehler zu minimieren, ist es wichtig, dass alle beteiligten Mitarbeiter gründlich in die spezifischen Protokolle für jeden Test eingewiesen und darin geschult werden. Diese Schulung sollte nicht nur die Verfahrensschritte umfassen, sondern auch das Erkennen häufiger Fallstricke und die Fähigkeit, Probleme zu beheben, wenn sie auftreten. Regelmäßige Auffrischungskurse und praktische Übungseinheiten sind entscheidend, um ein hohes Maß an Kompetenz aufrechtzuerhalten.

Darüber hinaus müssen Testkit-Hersteller robuste Systeme entwickeln, die manuelle Handhabungsschritte minimieren und somit das Fehlerrisiko verringern. Klare, leicht verständliche Anweisungen sowie optimierte Testabläufe, die durch Geräte unterstützt werden, die kritische Schritte automatisieren, können das Potenzial für Fehler weiter reduzieren. Die Einführung eines Checklisten-Systems kann ebenfalls dazu beitragen, sicherzustellen, dass jeder Schritt des Protokolls korrekt befolgt wird, wodurch Fehler minimiert werden.

Durch die Betonung sowohl einer ordnungsgemäßen Schulung als auch der Aufmerksamkeit für Details bei der Testdurchführung sowie durch die Notwendigkeit vereinfachter Arbeitsabläufe und Automatisierung durch die Kit-Hersteller, können die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Mykotoxin-Tests im Feld erheblich verbessert werden.

 

Schlussfolgerung

Die Gewährleistung der Genauigkeit und Zuverlässigkeit von Mykotoxin-Tests ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Lebens- und Futtermittelsicherheit. Durch das Erkennen und Angehen dieser häufigen Fallstricke – unsachgemäße Probenahme, unzureichende Probenlagerung und -vorbereitung, Matrixeffekte und Fehler bei der Testdurchführung – können Produzenten und Tester die Qualität und Verlässlichkeit ihrer Testergebnisse erheblich verbessern. Mit geeigneten Protokollen, umfassender Schulung und der Verwendung gut entwickelter Testkits lassen sich die Herausforderungen, die durch Mykotoxine entstehen, effektiv bewältigen. Dies schützt die öffentliche Gesundheit und gewährleistet die Einhaltung strenger Industriestandards.