Auswirkungen von hohem hydrostatischem Druck auf Schimmelpilze und die Synthese des Mycotoxins Patulin

Die vorliegende Arbeit beschreibt die Auswirkungen von hohem hydrostatischem Druck auf Konidiosporen der Schimmelpilze Aspergillus fumigatus, Botrytis cinerea, Cladosporium herbarum und Penicillium expansum sowie auf die Syntheserate des Mycotoxins Patulin durch Penicillium expansum. Die Hochdruckinaktivierung von Konidiosporen verläuft in den meisten Fällen zweipha-sig. Diese Inaktivierungskurven können in guter Näherung durch eine Überlagerung zweier Reaktionen 1. Ordnung beschrieben werden. Bei tiefen Temperaturen (4 °C) werden die Spo-ren vollständig abgetötet, während bei höheren Temperaturen (25-55 °C) bei einem kleinen Teil der Sporen Druckresistenz auftreten kann. Behandlungstemperaturen oberhalb der opti-malen Wachstumstemperatur führen immer zu druckresistenten Fraktionen von Sporen. Eine Druckerhöhung reduziert den Anteil der stabilen Fraktion. Die Freisetzung von Patulin durch P. expansum wurde in Apfelsaft untersucht. Das Ana-lyseverfahren mittels HPLC wurde neu entwickelt. Durch diese Methode läßt sich Patulin vollständig von 5-Hydroxymethylfuraldehyd (5-HMF), einem in Apfelsaft vorkommenden Zersetzungsprodukt von Kohlenhydraten, trennen. Die Wiederfindungsrate beträgt bei Patulin > 96 , bei 5-HMF ~ 80 Die Nachweisgrenze beider Substanzen ist 2 µg/l. Die Syntheserate von Patulin ist abhängig von dem Verkeimungsgrad des Apfelsaftes. Bei 103 Keimen/ml Saft wird mehr Patulin freigesetzt als bei 106 Keimen/ml. Druckbehandlungen können in Abhängigkeit von Druckhöhe und Temperatur die Patulinsynthese fördern oder hemmen. Die höchste Patulinkonzentration von 122,1 mg/l wurde nach einer Druckbehand-lung bei 40 °C mit 350 MPa gemessen. Eine Zugabe von Cystein reduziert die Toxizität von Patulin. Diese Adduktbildung wird durch Druck gefördert. Die Aktivierungsenergien und die Aktivierungsvolumina dieser Reak-tion wurden im Druckbereich von 0,1 bis 500 MPa bei 4 °C, 25 und 40 °C bestimmt.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Universität Heidelberg

Year

2001

Author dc:creator

• Merkulow, Natalia

Contributors dc:contributor

• Ludwig, Horst

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