Einführung
Neben den geschmacksbeeinflussenden Bestandteilen sind Pilze wegen ihres niedrigen Energiewerts, ihres Ballaststoffgehalts, insbesondere der β-Glucane, und ihrer hohen antioxidativen Kapazität ernährungsphysiologisch wertvoll (Kalač, 2013). Darüber hinaus wird ihre potenzielle medizinische Verwendung zunehmend beachtet. Andererseits muss die Fähigkeit einiger Arten, schädliche Elemente, einschließlich Radioisotopen, zu akkumulieren, berücksichtigt werden, wenn sie für eine regelmäßige Ernährung oder medizinische Verwendung in Betracht gezogen werden. Diese Übersicht konzentriert sich auf die chemische Zusammensetzung, den Nährwert und die potenzielle medizinische Wirkung von Neoboletus luridiformis (siehe Abbildung 1), auch bekannt als Scarletina bolete, früher als Boletus luridiformis und manchmal fälschlicherweise als Boletus erythropus bezeichnet. Außerdem wird das Gesundheitsrisiko bewertet, das sich aus der potenziellen Anhäufung schädlicher Elemente in den Fruchtkörpern von Neoboletus luridiformis ergibt.
Klassifizierung und Charakterisierung von Neoboletus luridiformis
Neoboletus luridiformis ist ein guter Speisepilz, der in Europa und Nordamerika an ähnlichen Orten wie B. edulis wächst. Er sollte jedoch ausreichend gekocht werden (mindestens 20 Minuten), da er sonst Übelkeit und Magenbeschwerden verursachen kann. Es handelt sich um einen Pilz, der zur Familie der Steinpilze gehört, die dafür bekannt ist, dass sie Pilze mit Röhren und Poren unter ihren Kappen hervorbringt (Kallio & Heikkila, o. J.). Neoboletus luridiformis zeichnet sich durch einen braunen Hut, eine gelblich-grüne Röhrenbasis mit orangeroten Poren aus, die mit zunehmendem Alter rostig werden und blaue bis schwarze Flecken aufweisen. Der Stiel ist gelb mit dichten roten Punkten, und das gelbe Fruchtfleisch färbt sich bei Verletzungen schnell tiefblau.
Als Grundlage für die Farbreaktion wurde die Variegatsäure, der gelbe Primärfarbstoff von N. luridiformis, identifiziert. Bei Verletzung wird die im Fruchtkörper des Pilzes enthaltene Variegatsäure durch Luftsauerstoff mit Hilfe von Oxidasen zu einem Hydroxychinonmethid oxidiert, dessen Anion die Blaufärbung verursacht (Steglich, 1975). Das rote Pigment von Neoboletus luridiformis wurde als Variegatorubin identifiziert, das in vitro durch Oxidation von Variegatsäure mit Kupfer(II)acetat in Essigsäure gewonnen werden kann (Steglich, 1975).
Chemische Zusammensetzung und Nährwert
Der Gehalt an Trockensubstanz (TS) ist sowohl bei Wildpilzen als auch bei Zuchtpilzen recht niedrig und liegt in der Regel zwischen 80 und 140 Gramm pro Kilogramm. Wenn der genaue TS-Gehalt nicht bekannt ist, wird für Berechnungen ein Standardwert von 100 Gramm pro Kilogramm verwendet. Für Neoboletus luridiformis findet sich in der Literatur ein Trockensubstanzgehalt von 116,4 g/kg (Kalač, 2013).
In einer Studie zur Bewertung des Nährwerts von fünf saprotrophen und fünf mykorrhizierten wild wachsenden Pilzen (Grangeia et al., 2011) gehörte Neoboletus luridiformis zu den Pilzen mit dem höchsten antioxidativen Potenzial, was hauptsächlich auf den Beitrag polarer Antioxidantien wie Phenole und Zucker zurückzuführen ist. Mykorrhizapilze, zu denen Neoboletus luridiformis gehört, wiesen im Durchschnitt höhere Zuckerkonzentrationen auf (16-42 g/100 g TM) als saprotrophe Pilze (0,4-15 g/100 g). Außerdem wurde Fruktose ausschließlich in Mykorrhiza-Arten gefunden, die zwischen 0,2 und 2,3 g pro 100 g Trockengewicht lagen. Neoboletus luridiformis enthielt spezifisch 1,72 ± 0,03 g Fruktose pro 100 g Trockengewicht. Außerdem gehörte er zu den Pilzen mit dem höchsten Gehalt an Gesamtzucker (34,46 g/100 g Trockengewicht). Unter den nachgewiesenen Zuckern befand sich auch Trehalose mit einer Konzentration von 4,84 mg pro 100 g Trockengewicht. Trehalose ist ein Disaccharid (bestehend aus zwei Glukosemolekülen, die durch eine Alpha-1,1-Bindung gebunden sind, ohne Reduktionskraft) und ist als eine der Energiequellen der meisten lebenden Organismen bekannt und kommt in Bakterien, Pilzen, Insekten, Pflanzen und Wirbellosen vor. Außerdem schützt Trehalose die Organismen vor verschiedenen Stressfaktoren wie Trockenheit, Frost und Osmopressur. Sie hat gute stabilisierende Funktionen, d. h. sie verhindert die Retrogradation von Stärke, die Denaturierung von Proteinen und den Abbau von Lipiden. Dieses Saccharid weist eine gute Süße wie Saccharose auf und wird in der Lebensmittelindustrie als Süßungsmittel verwendet (Higashiyama, 2002). Es wurde festgestellt, dass der Mannitolgehalt bei Mykorrhiza-Arten im Allgemeinen höher ist als bei saprophytischen Arten. Bei Neoboletus luridiformis wurde ein Mannitolgehalt von 27,90 ± 0,30 g pro 100 g Trockengewicht festgestellt. Unter den untersuchten Pilzen wies Neoboletus luridiformis mit einem Gehalt von 19,16 ± 2,27 g pro 100 g Trockengewicht den niedrigsten Gehalt an Gesamttocopherolen auf. Neoboletus luridiformis wurde außerdem als idealer Wildpilz für eine kalorienarme Ernährung anerkannt, da sein Fettgehalt minimal ist und in der von Grangeia und Kollegen durchgeführten Studie nur 3,06 g pro 100 g Trockengewicht betrug (Grangeia et al., 2011). Die ungesättigten Fettsäuren, Ölsäure und Linolsäure, wurden als die am häufigsten vorkommenden Fettsäuren angegeben. In einer anderen Studie, in der der unpolare Lipidgehalt von Pilzen aus der Familie der Steinpilze (Boletaceae) untersucht wurde (Pedneault, Karine et al., 2006), wurde der unpolare Lipidgehalt von Neoboletus luridiformis mit 2,0 Gewichtsprozent [%(w/w)] des Trockengewichts angegeben. Ähnlich wie in der von Grangeia und Kollegen durchgeführten Studie wurden Ölsäure und Linolsäure als die am häufigsten vorkommenden Fettsäuren identifiziert, die 18% bzw. 63% der gesamten Fettsäuren ausmachten. In der Studie von Grangeia und Kollegen (Grangeia et al., 2011), Neoboletus luridiformis, wies außerdem eine der höchsten Radikalfängerwirkungen auf, was mit seinen hohen Konzentrationen an polaren Antioxidantien wie Phenolen und Zuckern zusammenhängt. In ähnlicher Weise zeigte Boletus luridiformis eine außergewöhnliche Reduktionskraft und wies unter den untersuchten Pilzen den höchsten Prozentsatz an Hemmung der Lipidperoxidation auf.
Potenzielle medizinische Verwendung und Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit
Pilze werden seit 1.000 Jahren in der traditionellen Medizin gegen verschiedene Krankheiten eingesetzt und spielen auch heute noch eine wichtige Rolle bei der Entdeckung neuer Moleküle (Jain et al., 2010). Pilze enthalten eine Vielzahl bioaktiver Verbindungen mit chemischen und strukturellen Variationen, die sie in Bezug auf ihre biologischen Aktivitäten vielseitig machen (Garcia et al., 2022). In der Tat wurde eine herausragende Menge an antimikrobiellen Stoffen aus natürlichen Quellen wie Pilzen gewonnen (M. Alves et al., 2012).
Die Resistenz gegen antimikrobielle Mittel und insbesondere gegen multiresistente Bakterien stellt ein wichtiges Problem für die öffentliche Gesundheit dar, und Studien deuten darauf hin, dass Infektionen durch multiresistente Bakterienstämme weltweit eine der Hauptursachen für Morbidität und Mortalität sind (Levin-Reisman et al., 2017; Medina & Pieper, 2016). Dies hat zur Suche nach alternativen therapeutischen Ansätzen zu herkömmlichen Antibiotika geführt, mit denen das Problem der bakteriellen Resistenz überwunden werden kann (Alaoui Mdarhri u.a., 2022). Außerdem hat die anerkannte Unbedenklichkeit von Naturprodukten zu einem verstärkten Interesse an antimikrobiellen Mitteln aus der Natur geführt (Gupta & Birdi, 2017). In diesem Zusammenhang wurden Pilzextrakte als vielversprechende Wirkstoffe mit antibakterieller und antibiofilmischer Wirkung wieder in den Blickpunkt gerückt. Es ist bekannt, dass Pilzarten mehrere bioaktive Verbindungen enthalten, nämlich Phenolsäuren, Terpenoide, Flavonoide, Gerbstoffe, Alkaloide und Polysaccharide, die das Potenzial haben, als neuartige und wirksame Antibiotika eingesetzt zu werden (M. Alves et al., 2012). Eine Studie von Garcia et al., in der die antimikrobielle Aktivität von Wasser- und Methanolextrakten aus Neoboletus luridiformis gegen grampositive und gramnegative Bakterien untersucht wurde, ergab eine antimikrobielle Wirksamkeit gegen die meisten der untersuchten klinisch relevanten multiresistenten Bakterienstämme (Garcia et al., 2022). Es ist die erste Studie, die über die phenolische Zusammensetzung von N. luridiformis berichtet und sie mit der antimikrobiellen Aktivität des Pilzes in Verbindung bringt. Die Wasserextrakte erwiesen sich als wirksamer in Bezug auf die antimikrobielle Aktivität und enthielten auch höhere Konzentrationen bestimmter phenolischer Verbindungen im Vergleich zum bewerteten Methanolextrakt. Die Verbindungen 2,4-Dihydroxybenzoesäure, Homogentisinsäure und Protocatechusäure waren die einzigen drei Polyphenole, die sowohl im wässrigen als auch im methanolischen Extrakt enthalten waren. Protocatechusäure war im wässrigen Extrakt in höheren Mengen vorhanden, während im methanolischen Extrakt höhere Mengen an 2,4-Dihydroxybenzoesäure nachgewiesen wurden. Zusätzlich zu den oben genannten Verbindungen, die beiden Extrakten gemeinsam waren, enthielt der Methanolextrakt zusätzlich 4-Hydroxybenzoesäure und Vanillinsäure. Wichtig ist, dass keiner der untersuchten Extrakte in einem MTT-Test mit menschlichen Vorhautfibroblastenzellen eine signifikante Zytotoxizität hervorrief. Darüber hinaus wurden in der Studie von Garcia et al. erstmals die antibakteriellen Eigenschaften von N. luridiformis-Extrakten beschrieben (Garcia et al., 2022). Im Einklang damit berichteten auch andere Studien, dass Wasserextrakte aus Wildpilzen gegen bakterielle und pilzliche Krankheitserreger wirksam sind (Gebreyohannes et al., 2013; Pinu et al., 2017).
Kommerzielle Pilzarten sind hinsichtlich ihrer Zusammensetzung besser bekannt, Wildpilze hingegen sind kaum untersucht. Was das Profil der phenolischen Verbindungen betrifft, so gibt es nur wenige Studien über die einzelnen Phenole in essbaren Wildpilzen (Palacios et al., 2011). Eine bereits 2013 von Alves et al. durchgeführte Studie kam jedoch zu dem Schluss, dass Phenole wahrscheinlich die aktiven Verbindungen sind, die für die antimikrobielle Wirkung von Wildpilzextrakten verantwortlich sind (M. J. Alves et al., 2013), und sie identifizierten auch 2,4-Dihydroxybenzoesäure und Protocatechusäure als die wichtigsten phenolischen Verbindungen mit hoher Aktivität gegen die meisten gramnegativen und grampositiven Bakterien (M. J. Alves et al., 2013).
Die in der Studie von Garcia et al. untersuchten Extrakte von N. luridiformis (Garcia et al., 2022) wurden ebenfalls mit der antioxidativen Aktivität in Verbindung gebracht, und die beobachteten Auswirkungen der verschiedenen Lösungsmittel auf die antioxidative Aktivität der Extrakte sind erwähnenswert. Wässrige Extrakte wiesen deutlich höhere antioxidative Kapazitäten auf als die methanolischen Extrakte, was die Autoren zu dem Schluss kommen lässt, dass Wasser ein effektiveres Lösungsmittel für die Extraktion von antioxidativen Verbindungen aus Wildpilzen ist als Methanol. Darüber hinaus vermuten die Autoren, dass der Unterschied in der antimikrobiellen Aktivität der untersuchten Extrakte (wässrig und methanolisch) auf den Gehalt an phenolischen Verbindungen zurückzuführen ist, der in wässrigen Extrakten höher war. In der Tat haben mehrere Autoren zuvor das Vorhandensein und den Gehalt an phenolischen Verbindungen mit der antimikrobiellen Aktivität verschiedener Naturprodukte in Verbindung gebracht (M. J. Alves & Pintado, o. J.; Barros et al., 2008; Bouarab-Chibane et al. (2019).). In einer anderen Studie wurde der therapeutische Wert von N. luridiformis weiter hervorgehoben (Alkan et al., 2020). Unter anderem wurde festgestellt, dass Pilzextrakte aus N. luridiformis ein signifikantes antimutagenes Potenzial gegen mehrere positive Mutagene haben und gleichzeitig keine mutagenen Effekte aufweisen. Außerdem wurde eine starke antidiabetische Aktivität von N. luridiformis-Extrakten nachgewiesen.
Bewertung des Gesundheitsrisikos
Die atmosphärische Ablagerung potenziell toxischer Elemente kann Waldökosysteme kontaminieren. Pilze können diese Elemente über ihr Myzel aufnehmen, selbst wenn die Konzentration der Elemente im Substrat gering ist, und sie dann während der Fruchtbildung in die oberirdischen Teile transportieren. Die Aufnahme und anschließende Verteilung von Elementen während der Fruktifikation in den Fruchtkörper wird von mehreren Faktoren beeinflusst, wie der chemischen Zusammensetzung des Substrats, dem Standort, der Pilzart, den klimatischen Bedingungen, dem Alter des Myzels, der Anzahl der Fruktifikationszyklen, der Geschwindigkeit der Fruktifikation und dem Alter des Fruchtkörpers. Aufgrund einer möglichen Anreicherung der aufgenommenen Elemente können Pilze, insbesondere aus kontaminierten Gebieten, bei übermäßigem Verzehr ein Risiko für die menschliche Gesundheit darstellen. In diesem Abschnitt werden maximale wöchentliche Aufnahmemengen für das Frischgewicht von Neoboletus luridiformis abgeleitet, die für den langfristigen Verzehr als sicher gelten können. Da die untersuchte Art Neoboletus luridiformis nach einer 20-minütigen Hitzebehandlung bedingt genießbar ist, wird die folgende Risikobewertung als auf Pilze nach der Hitzebehandlung anwendbar betrachtet.
Um die maximale sichere Aufnahme von frischen Neoboletus luridiformis Pilzen pro Woche abzuleiten, wird in einem ersten Schritt die zulässige wöchentliche Aufnahme (AWI) für ein bestimmtes Element für einen Erwachsenen mit 50 kg Körpergewicht ermittelt. Daher wurde die Literatur nach neuesten Studiendaten durchsucht, um ein aktuelles tolerierbares Expositionsniveau abzuleiten, das für einen 50 kg schweren Erwachsenen bei chronischer Exposition schützend ist. Sofern verfügbar, wurde der AWI-Wert auf der Grundlage der von den zuständigen Behörden festgelegten RfD-Werte berechnet. Die Konzentration (C) eines bestimmten Elements in Neoboletus luridiformis-Pilzen wurde auf der Grundlage von Werten ermittelt, die in veröffentlichten Biomonitoring-Studien festgestellt wurden. In Tabelle 1 wird sie als die gemessene Konzentration eines spezifischen Elements in den Pilzproben in µg/kg Frischgewicht (FW) angegeben. Die Aufnahme steht für den Verzehr der untersuchten Pilze (kg/Woche FW). Wenn das verzehrte Frischgewicht von Neoboletus luridiformis Pilzen über dem geschätzten sicheren wöchentlichen Verzehrswert (SWL) liegt, wird der Verzehr als potenziell gefährlich eingestuft. Wurden die Elementkonzentrationen auf der Basis des Trockengewichts bestimmt, wurde der Anteil des Frischgewichts auf der Grundlage der Annahme berechnet, dass die Trockenmasse 10% in Pilzen darstellt (Kalač, 2010).
In einigen überprüften Studien wurden Elemente wie Mangan (Mn), Zink (Zn), Kupfer (Cu), Kobalt (Co) und Eisen (Fe) bewertet, die natürlicherweise in Organismen vorkommen und in geringen Konzentrationen für die katalytische Aktivität einiger Enzyme erforderlich sind. Normalerweise kommen diese Elemente in Pilzen in Konzentrationen vor, die für den Menschen nicht toxikologisch bedenklich sind. Andererseits haben einige Elemente wie Blei (Pb), Quecksilber (Hg) und Cadmium (Cd) keine bekannte Rolle im Stoffwechsel und zeigen bereits in geringen Konzentrationen toxische Wirkungen. Auch wenn in der nachstehenden Tabelle alle Elemente aufgeführt sind, die in einer Studie bewertet wurden, wird die Risikobewertung nur für typische Umweltschadstoffe durchgeführt, die in niedrigen Konzentrationen toxische Wirkungen auf den Menschen haben können.
Tabelle 1: Studien zur Bewertung des Gehalts an potenziell toxischen Elementen in Neoboletus luridiformis
Details zur Studie | Ergebnisse der Studie (FW = Frischgewicht; DW = Trockengewicht) | Potenziell toxisches Element (PTE) | Max. Konzentration (C) | Zulässige wöchentliche Aufnahme | Sicherer wöchentlicher Verbrauch |
Studienort: Slowakei (38 Standorte) Jahr/Sonstiges: 2015-2019; Bewertete Elemente: Hg Referenz: | Medianer Quecksilbergehalt: > 5 mg/kg DW (4 Standorte gekennzeichnet durch | Hg | 500 | 200 | 400 |
Studienort: Belgrader Wald (Istanbul, Türkei) Jahr/Sonstiges: Oktober 2020; Bewertete Elemente: Cr, Se, P, Hg, Cu, Mn, Fe, Zn, Al, Ca, Mg, K Referenz: (Keskin et al., 2021) | Mittelwert ± SD [mg/kg Al: 49,2 ± 0,3; Ca: 15,4 ± 0,3; Cu: 37.56 ± 0.12; | Cu | 3,768 | 35,000 | 9,288 |
Cr | 23 | 550 | 23,913 | ||
Hg | 1,585 | 200 | 126 | ||
Zn | 8,930 | 37,500 | 4,199 | ||
Studienort: Böhmerwald, Tschechische Republik; Jahr/Sonstiges: Sep 2020 - Okt 2022; Bewertete Elemente: Ag, Al, As, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Li, Mg, Mn, Ni, Pb, Rb, Se, Tl, Zn Referenz: (Krejsa et al., 2024) | Mittelwert ± SD, (min-max) [mg/kg DW]: Ag: 4.0 ± 2.7, (1.0-9.7); Al: 20 ± 15, (6-55); As: 5,1 ± 1,7, (2,2-7,5); Be: 0,013 ± 0,011, (0,005-0,037); Ca: 97 ± 39, (60-210); Cd: 0,67 ± 0,65, (0,10-2,3); Co: 0,11 ± 0,08, (0,02-0,25); | Als | 750 | 750 | 1,000 |
Cd | 230 | 125 | 543 | ||
Cr | 52 | 550 | 10,576 | ||
Cu | 6,000 | 35,000 | 5,833 | ||
Rb | 120,000 | 155,000 | 1,291 | ||
Zn | 31,000 | 37,500 | 1,210 | ||
Studienort: Jeseníky-Gebirge, Tschechische Republik; Jahr/Sonstiges: NA; Bewertete Elemente: Cd, Cu, Pb, Zn; Referenz: (Pecina et al., 2022) | Mittelwert ± SD [mg/kg Cd: 3,04 ± 2,53; Cu: 29,4 ± 8,51; Pb: 0,90 ± 0,73; | Cd | 557 | 125 | 224 |
Cu | 3,791 | 35,000 | 9,232 | ||
Pb | 163 | 150 | 920 | ||
Zn | 38,610 | 37,500 | 971 |
*Der Gehalt an Trockengewicht (DW) ist sowohl bei Wildpilzen als auch bei Zuchtpilzen recht niedrig und liegt in der Regel zwischen 80 und 140 Gramm pro Kilogramm. Zur Anpassung des Frischgewichts (FW) wird für die Berechnungen ein Standardwert von 100 Gramm pro Kilogramm verwendet (DW = FW/10); **Ermittelt für einen Erwachsenen mit 50 kg Körpergewicht.
Studien zur Bewertung des Gehalts an potenziell toxischen Elementen in Neoboletus luridiformis
In den überprüften Studien (siehe Tabelle 1) wurden die für N. luridiformis ermittelten Gehalte an Elementen (mg/kg TM) in Parametern wie Mittelwert, Standardabweichung (SD), Median und Bereich (Minimum-Maximum) angegeben. In den ursprünglichen Studienpapieren wurden alle Werte auf der Basis des Trockengewichts angegeben. Für die Schätzung der in einer Studie gefundenen Höchstkonzentration und die Anpassung an das Frischgewicht wurde das Maximum der Spanne genommen, wenn dies angegeben wurde, andernfalls wurde der Mittelwert+1xSD verwendet. Eine Ausnahme hiervon bildet die von Arvey et al. veröffentlichte Studie (Árvay et al., 2022). Da in dieser Studie nur Medianwerte angegeben wurden, wurde der Median für die Schätzung der Höchstkonzentration (C) auf Frischgewichtsbasis verwendet. Darüber hinaus wurden in dieser Studie Proben von Standorten, an denen in der Vergangenheit Bergbau betrieben wurde, nicht berücksichtigt, da diese nicht als repräsentativ für den Durchschnitt der gesammelten Wildpilze angesehen werden.
In der von Krejsa et al. durchgeführten Studie wurde festgestellt, dass N. luridiformis Rb, Ag, Se, Cd, Cu und Zn mit durchschnittlichen Biokonzentrationsfaktoren (BCF) von 15, 8,6, 7,4, 3,0, 2,0 bzw. 1,6 anreichert (Krejsa et al., 2024). In ähnlicher Weise wurden in der von Pecina et al. durchgeführten Studie, in der nur die Elemente Cd, Cu, Pb und Zn bewertet wurden, die Elemente Cd, Cu und Zn als starke Akkumulatoren aus dem Boden identifiziert (Pecina et al., 2022). Die Studie ergab Biokonzentrationsfaktoren (BCF) von bis zu 6.920, 5,45 und 10,1 für Cd, Cu bzw. Zn. BCF-Werte > 1 sind bei Pilzen üblich, und häufig werden Werte in der Größenordnung von zehn bis hundert erreicht. Das generelle Fehlen stärkerer Beziehungen zwischen den Elementgehalten von Boden und Pilzen und die extremen Werte, die für Cd beobachtet wurden (BCF > 1000), veranlassten die Autoren der Studie von Pecina et al. jedoch zu der Vermutung, dass ein anderer Akkumulationsmechanismus als die Aufnahme aus dem Boden von Bedeutung war.
Quecksilber (Hg):
Der Quecksilber Gehalt in Pilzen ist fast ausschließlich anorganisches Quecksilber, und die gefundenen Mengen an Methylquecksilber sind praktisch vernachlässigbar und betragen im schlimmsten Fall weniger als 13% des Gesamtquecksilbers (Asensio, 2023). Auf dieser Grundlage führt die vom JECFA für Quecksilber abgeleitete vorläufige tolerierbare wöchentliche Aufnahmemenge von 0,004 mg/kg Körpergewicht zu einer sicheren akzeptablen wöchentlichen Aufnahmemenge (AWI) von 200 µg für einen Erwachsenen mit 50 kg Körpergewicht.
Die von Arvey et al. an verschiedenen Untersuchungsorten in der Slowakei durchgeführte Studie ergab, dass der Quecksilbergehalt in den Fruchtkörpern von N. luridiformis direkt mit dem Quecksilber Gehalt im Boden/Substrat des jeweiligen Untersuchungsstandorts (Árvay et al., 2022). Die höchsten Quecksilbergehalte in Fruchtkörpern wurden an vier Orten gefunden, die alle durch historische Bergbau- und Metallverarbeitungstätigkeiten gekennzeichnet waren. An diesen Orten lag der mittlere Quecksilbergehalt bei über 5 mg/kg Trockengewicht. An anderen Untersuchungsorten lag der Median Quecksilber Gehalt lag zwischen 0,05 und 0,5 mg/kg Trockengewicht (17 Lokalitäten) und zwischen 0,5 und 5,0 mg/kg Trockengewicht (17 Lokalitäten). Aus dem gesamten Satz von Pilzproben (n = 2 × 378) wiesen 216 Hutproben Konzentrationen von weniger als 1 mg/kg, 61 Hutproben Konzentrationen zwischen 1 und 5 mg/kg, 28 Hutproben Konzentrationen von mehr als 5 mg/kg, 256 Stielproben Konzentrationen von weniger als 1 mg/kg, 36 Stielproben Konzentrationen zwischen 1 und 5 mg/kg und 9 Stielproben Konzentrationen von mehr als 5 mg/kg auf.
Cadmium (Cd):
Lebensmittel sind die Hauptquelle für Cadmium Exposition für die nicht rauchende Allgemeinbevölkerung. Kadmium übt nach langfristiger Exposition toxische Wirkungen vor allem auf die Nieren, aber auch auf die Knochen aus. Im Jahr 2011 überprüfte das EFSA-Gremium für Kontaminanten in der Lebensmittelkette (CONTAM) erneut die verfügbaren Toxizitätsdaten für Cadmium und kam zu dem Schluss, dass die tolerierbare wöchentliche Aufnahme (TWI) für Cadmium Der 2009 festgelegte Grenzwert von 2,5 μg/kg Körpergewicht sollte beibehalten werden, um ein hohes Schutzniveau für die Verbraucher zu gewährleisten, einschließlich Untergruppen der Bevölkerung wie Kinder, Vegetarier oder Menschen, die in stark kontaminierten Gebieten leben (EFSA, 2009, 2011). Daraus ergibt sich eine sichere akzeptable wöchentliche Aufnahmemenge (AWI) von 125 µg für einen Erwachsenen mit 50 kg Körpergewicht.
Cupper (Cu):
Kupfer ist ein essentieller Mikronährstoff und außerdem ein reguliertes Produkt, das in der ökologischen und konventionellen Landwirtschaft zur Schädlingsbekämpfung eingesetzt wird. Sowohl ein Mangel als auch eine übermäßige Exposition gegenüber Kupfer kann sich nachteilig auf die Gesundheit auswirken. Auf der Grundlage einer aktualisierten Bewertung der wissenschaftlichen Erkenntnisse hat die EFSA kürzlich die zulässige Tagesdosis (ADI) für Kupfer aus allen Quellen in Lebensmitteln aktualisiert. Die ADI wurde von 0,15 mg/kg Körpergewicht (KG) auf 0,07 mg/kg KG gesenkt (More et al., o. J.). Dies entspricht einer sicheren akzeptablen wöchentlichen Aufnahme (AWI) von 35.000 µg für einen Erwachsenen mit 50 kg Körpergewicht.
Chrom (Cr):
Chrom weist zwar mehrere Oxidationsstufen auf, aber die beiden stabilsten Formen sind dreiwertiges Chrom [Cr(III)] und sechswertiges Chrom [Cr(VI)]. Dreiwertiges Chrom ist deutlich weniger giftig als sechswertiges Chrom, da es weniger leicht in die Zellen eindringt und weniger wahrscheinlich Schäden verursacht. Verschlucktes sechswertiges Chrom kann im Magen-Darm-Trakt in die weniger toxische dreiwertige Form reduziert werden. Ein Teil des aufgenommenen sechswertigen Chroms kann jedoch diesen Prozess umgehen und in die Zellen eindringen und dort potenzielle DNA-Schäden verursachen, die zu Krebs und anderen gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen können. Da sechswertiges Chrom die giftigere der beiden stabilen Chromformen ist, wird es zur Ableitung einer akzeptablen Aufnahmemenge verwendet.
Auf der Grundlage einer Studie an Ratten, die ein Jahr lang K2CrO4 in Wasser zu sich nahmen, wurde 1998 von der EPA eine orale Referenzdosis von 3 μg/kg/Tag festgelegt. Im toxikologischen Profil für Chrom, das von der ATSDR erstellt wurde, wurde ein minimales Risikoniveau (MRL) von 5 μg/kg/Tag für die orale Exposition gegenüber sechswertigen Chromverbindungen über einen mittleren Zeitraum abgeleitet. für hämatologische Wirkungen bei Ratten auf der Grundlage von Daten aus einer Studie des NTP. In jüngerer Zeit, im Jahr 2018, leitete Health Canada einen Referenzwert von 2,2 μg/kg/Tag ab (Gesundheit Kanada, 2016). Dies basierte auf einer 90-tägigen Natriumdichromat-Dihydrat-Wasser-Studie an B6C3F1-Mäusen (Thompson et al., 2011). Legt man den jüngsten, von Health Canada abgeleiteten kritischen Referenzwert zugrunde, so ergibt sich eine unbedenkliche wöchentliche Aufnahme (AWI) von 550 µg für einen Erwachsenen mit 50 kg Körpergewicht.
Arsen (As):
Arsen kommt in der Umwelt natürlich vor, aber Industrieemissionen und seine Verwendung in Düngemitteln und Pestiziden haben zu erhöhten Werten beigetragen. Lebensmittel und Trinkwasser sind die Hauptquellen der Arsenexposition. Im Jahr 2010 zog der Gemeinsame FAO/WHO-Sachverständigenausschuss für Lebensmittelzusatzstoffe (JECFA) seine vorläufige tolerierbare wöchentliche Aufnahmemenge von Arsen (15 μg/kg Körpergewicht) zurück, nachdem über schädliche Wirkungen bei niedrigeren Expositionsniveaus berichtet worden war (EFSA, 2024). Infolgedessen wurde eine neue EU-Verordnung (2023/465) zur Festlegung von Höchstwerten für Arsen in bestimmten Lebensmitteln erlassen. Der niedrigste Grenzwert für Lebensmittel, die für Erwachsene bestimmt sind, wurde für nicht-parboiled geschliffenen Reis mit 0,15 (mg/kg Nassgewicht) festgelegt. Wenn man davon ausgeht, dass ein durchschnittlicher Erwachsener im Schnitt 2 kg Lebensmittel isst, ergibt sich eine akzeptable Aufnahme von 300 μg Arsen pro Tag und 1500 μg Arsen pro Woche.
Im Jahr 2009 bewertete das CONTAM-Gremium der EFSA die Risiken für die menschliche Gesundheit im Zusammenhang mit dem Vorhandensein von Arsen in Lebensmitteln. Das Gremium stellte fest, dass die wichtigsten schädlichen Wirkungen, die mit der langfristigen Aufnahme von anorganischem Arsen beim Menschen in Verbindung gebracht werden, Hautläsionen, Krebs, Entwicklungstoxizität, Neurotoxizität, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, ein anormaler Glukosestoffwechsel und Diabetes sind. Der Gemeinsame FAO/WHO-Sachverständigenausschuss für Lebensmittelzusatzstoffe (JECFA) legte 1983 eine vorläufige duldbare wöchentliche Aufnahme (PTWI) von 15 μg/kg Körpergewicht fest. Seitdem haben Daten gezeigt, dass die orale Exposition gegenüber anorganischem Arsen nicht nur Hautkrebs, sondern auch Lungen- und Harnblasenkrebs verursacht, und eine Reihe anderer schädlicher Wirkungen wurde auch bei niedrigeren Expositionen als in den vom JECFA überprüften Studien berichtet. Daher kam das CONTAM-Gremium zu dem Schluss, dass der JECFA-PTWI nicht mehr angemessen sei. Das CONTAM-Gremium identifizierte Krebserkrankungen der Harnblase, der Lunge und der Haut sowie Hautläsionen als die wichtigsten Endpunkte für die Festlegung eines geeigneten Referenzpunktes für die Risikobeschreibung. Die Extrapolation des von der JEFCA festgelegten PTWI auf einen durchschnittlichen Erwachsenen von 50 kg führt zu einer akzeptablen Aufnahme von 750 μg Arsen pro Woche. Da dieser Wert unter dem Wert liegt, der sich aus den in der neuen EU-Verordnung (2023/465) festgelegten Grenzwerten für Arsen ergibt, werden die 750 μg/Woche in der vorliegenden Risikobewertung als zulässige wöchentliche Aufnahme (AWI) verwendet.
Rubidium (Rb):
Rubidium hat, wie Natrium und Kalium, fast immer die Oxidationsstufe +1, wenn es in Wasser gelöst ist, auch in biologischen Zusammenhängen. Der menschliche Körper neigt dazu, Rb+-Ionen wie Kalium-Ionen zu behandeln, und konzentriert daher Rubidium in der intrazellulären Flüssigkeit des Körpers (d. h. innerhalb der Zellen) (Relman, 1956). Die Ionen sind nicht besonders giftig; ein 70 kg schwerer Mensch enthält im Durchschnitt 0,36 g Rubidium, und eine Erhöhung dieses Wertes um das 50- bis 100-fache hat bei den Versuchspersonen keine negativen Auswirkungen gezeigt. Die biologische Halbwertszeit von Rubidium beim Menschen beträgt 31-46 Tage. Obwohl eine teilweise Substitution von Kalium durch Rubidium möglich ist, starben die Ratten, als mehr als 50% des Kaliums im Muskelgewebe von Ratten durch Rubidium ersetzt wurde. Geht man davon aus, dass der wöchentliche Verzehr der Hälfte der Menge, die ein durchschnittlicher Mensch zu sich nimmt (0,155 g Rubidium), keine nachteiligen Auswirkungen hat, so ergibt sich eine sichere akzeptable wöchentliche Aufnahme (AWI) von 155.000 µg für einen Erwachsenen.
Blei (Pb):
Blei (Pb) reichert sich im Körper in einer Vielzahl von Geweben und Organen an und kann in ausreichend hohen Dosen viele verschiedene toxische Wirkungen entfalten. Die wichtigsten Auswirkungen einer langfristigen Exposition gegenüber niedrigen Bleidosen betreffen das Nervensystem. Kleinkinder und insbesondere Föten sind am stärksten gefährdet, und die Bleiexposition kann zu einer verminderten kognitiven und motorischen Entwicklung führen. Diese Auswirkungen von Blei sind gut dokumentiert und wurden auch durch epidemiologische Studien bestätigt. Aufgrund der Auswirkungen auf Kinder und Föten wurde der PTWI-Wert für Blei 1986 vom Gemeinsamen FAO/WHO-Sachverständigenausschuss für Lebensmittelzusatzstoffe (JECFA) auf 25 µg/kg Körpergewicht festgelegt. In den Jahren 1993 und 2000 bestätigte der JECFA diesen PTWI-Wert und erweiterte ihn auf alle Altersgruppen. Im Jahr 2004 gab das Wissenschaftliche Gremium für Kontaminanten in der Lebensmittelkette der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) ein überarbeitetes Gutachten ab, in dem es zu dem Schluss kommt, dass die Bleikontamination von Lebensmitteln als Problem für die öffentliche Gesundheit anzusehen ist, da neue Daten darauf hindeuten könnten, dass die geistige und kognitive Entwicklung von Föten und Kleinkindern selbst durch Bleimengen, die bisher als unbedenklich galten, beeinträchtigt werden könnte.
Der Ausschuss erachtete die Auswirkungen von Blei auf die neurologische Entwicklung von Kindern als entscheidend für seine Bewertung. Auf der Grundlage der Ergebnisse einer Meta-Analyse epidemiologischer Daten wurde die chronische ernährungsbedingte Exposition, die einer Verringerung um 1 IQ-Punkt entspricht, auf 0,6 μg/kg Körpergewicht pro Tag geschätzt (5. bis 95. Perzentile 0,2-7,2 μg/kg Körpergewicht pro Tag). Für Erwachsene kam der Ausschuss zu dem Schluss, dass die entscheidenden Daten die erhöhten systolischen Blutdrücke sind. Auf der Grundlage der gemittelten mittleren Referenzwerte für die Steigung der Blutbleikonzentration gegenüber dem systolischen Blutdruck aus vier epidemiologischen Studien wurde die ernährungsbedingte Exposition, die einem Anstieg des systolischen Blutdrucks um 1 mmHg (0,1333 kPa) entspricht, auf 1,3 (5. bis 95. Perzentile 0,6-28) μg/kg KG/d geschätzt. Auf der Grundlage dieser Analyse ist der zuvor festgelegte PTWI von 25 mcg/kg Körpergewicht mit einer Abnahme von mindestens 3 IQ-Punkten bei Kindern und einem Anstieg des systolischen Blutdrucks von etwa 3 mmHg (0,4 kPa) bei Erwachsenen verbunden. Diese Veränderungen sind wichtig, wenn man sie als Verschiebung der Verteilung des IQ oder des Blutdrucks innerhalb einer Bevölkerung betrachtet. Der Ausschuss kam zu dem Schluss, dass der PTWI nicht mehr als gesundheitsfördernd angesehen werden kann, und er wurde zurückgezogen. Unter Zugrundelegung des 5. Perzentils für den Anstieg des systolischen Blutdrucks bei Erwachsenen (0,6 μg/kg Körpergewicht/Tag) kann eine sichere akzeptable wöchentliche Aufnahmemenge (AWI) von 150 µg für einen Erwachsenen von 50 kg ermittelt werden.
Zink (Zn):
Die D-A-CH-Gesellschaften haben Empfehlungen für die Zinkzufuhr über die Nahrung abgeleitet, die für Frauen und Männer zwischen 15 und 18 Jahren bei 11,0 mg/Tag bzw. 14,0 mg/Tag liegen. Für Erwachsene liegen die empfohlenen Aufnahmewerte zwischen 7 und 16 mg pro Tag, je nach Phytataufnahme. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat für Jugendliche im Alter von 15 bis 17 Jahren eine Bevölkerungsreferenzzufuhr für Zink von 11,9 mg (weiblich) und 14,2 mg/Tag (männlich) abgeleitet. Für Erwachsene wurden Zufuhrempfehlungen zwischen 7,5 und 16,3 mg/Tag in Abhängigkeit von der täglichen Phytataufnahme abgeleitet (EFSA, 2014). Nimmt man die untere Grenze dieses Bereichs, so ergibt sich eine sichere akzeptable wöchentliche Aufnahme (AWI) von 37.500 µg für einen Erwachsenen.
Diskussion
Neoboletus luridiformis-Pilze werden dort, wo sie vorkommen, regelmäßig verzehrt und werden mit verschiedenen potenziellen gesundheitlichen Vorteilen in Verbindung gebracht, darunter antimikrobielle, antioxidative und antimutagene Wirkung. Aufgrund einer möglichen Anreicherung von potenziell toxischen Elementen können Pilze, insbesondere aus kontaminierten Gebieten, bei übermäßigem Verzehr jedoch ein Risiko für die menschliche Gesundheit darstellen. Im Handel erhältliche Pilze werden nur selten auf ihre tatsächliche Kontamination mit potenziell schädlichen Elementen untersucht, und den Verbrauchern ist oft nicht klar, wie viele Pilze gefahrlos verzehrt werden können. Ziel dieser Übersichtsarbeit war es, einen Überblick über die chemische Zusammensetzung, den Nährwert und den potenziellen gesundheitlichen Nutzen von Neoboletus luridiformis zu gewinnen und Ernährungsempfehlungen abzuleiten, die die negativen gesundheitlichen Auswirkungen potenziell schädlicher Elemente in den Fruchtkörpern auf einem akzeptablen Niveau halten würden.
Von den in den verschiedenen Studien untersuchten Elementen, die in Tabelle 1 aufgeführt sind, wurde Quecksilber (Hg) als das Element identifiziert, das die sichere wöchentliche Verzehrsmenge (SWL) von N. luridiformis-Pilzen am meisten einschränkt. Mit der höchsten Quecksilberkonzentration von 1.585 µg/kg, die in der Studie von Keskin et al. gefunden wurde, können nur 126 g frische N. luridiformis Pilze pro Woche als sicher für den Verzehr angesehen werden (Keskin et al., 2021). Was die Begrenzung des sicheren wöchentlichen Verzehrs anbelangt, so folgt auf Quecksilber Cadmium (Cd), das bei den in der Studie von Pecina et al. beobachteten Konzentrationen eine sichere wöchentliche Höchstmenge von 224 g erlaubt (Pecina et al., 2022). Am wenigsten einschränkend in Bezug auf den sicheren wöchentlichen Verbrauch sind die festgestellten Gehalte an Chrom (Cr), gefolgt von den Gehalten an Kupfer (Cu).
Die Kenntnis der Merkmale des Standorts, aus dem ein Pilz stammt, ermöglicht es, die Wahrscheinlichkeit außergewöhnlich hoher Quecksilberkonzentrationen und damit das Potenzial für negative gesundheitliche Auswirkungen zu verringern. Es wurde festgestellt, dass der Quecksilbergehalt in den Fruchtkörpern von N. luridiformis direkt mit dem Quecksilbergehalt im Boden/Substrat des Standortes korreliert, von dem er stammt (Árvay et al., 2022). Weitere Umweltfaktoren, die mit der Aufnahme und Verteilung potenziell toxischer Elemente in den Fruchtkörpern von Pilzen zusammenhängen, sind Faktoren wie die chemische Zusammensetzung des Substrats, der Standort, die klimatischen Bedingungen, das Alter des Myzels, die Anzahl der Fruktifikationszyklen, die Geschwindigkeit der Fruktifikation und das Alter des Fruchtkörpers. N. luridiformis-Pilze aus kontaminierten Gebieten, wie z. B. historischen Bergbaustätten, sollten daher bei der Ernährung vermieden werden, während N. luridiformis-Pilze aus entlegenen Gebieten, die nicht von historischen Bergbauaktivitäten betroffen sind, im Allgemeinen als qualitativ hochwertiger angesehen werden können, was die Kontamination mit potenziell toxischen Elementen angeht.
Wenn also eine hohe anthropogene Kontamination des Standorts, von dem ein N. luridiformis-Pilz stammt, ausgeschlossen werden kann, können bis zu 400 g frischer N. luridiformis-Pilze pro Woche für den Verzehr durch einen durchschnittlichen Erwachsenen als sicher angesehen werden. Ist dagegen eine hohe anthropogene Kontamination wahrscheinlich, sollte der wöchentliche Verzehr auf höchstens 200 g beschränkt werden. Anfällige Untergruppen wie Schwangere und Frauen im gebärfähigen Alter sollten den Verzehr von N. luridiformis-Pilzen aufgrund ihres potenziellen Quecksilbergehalts ganz vermeiden oder höchstens die Hälfte der für einen durchschnittlichen Erwachsenen abgeleiteten Menge zu sich nehmen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass N. luridiformis-Pilze aufgrund ihrer verschiedenen gesundheitlichen Vorteile als wertvolle Nahrungsergänzung betrachtet werden können, wenn die Gesundheitsrisiken, die sich aus dem Gehalt an potenziell schädlichen Bestandteilen ergeben, durch eine angemessene Begrenzung des wöchentlichen Verzehrs gering gehalten werden.