Drittmittelprojekt
Titel:
Fumonisine und deren verarbeitungsbedingte Abbauprodukte in Lebensmitteln: Untersuchungen zum Vorkommen, zur Stereochemie, zur Bedeutung und zum Wirkungsmechanismus.
Projektleitung an der Universität Würzburg:
Beteiligte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler:
Kurzbeschreibung:
Auf dem Gebiet der Mykotoxine konzentrieren sich unsere Forschungsaktivitäten auf Untersuchungen zum Vorkommen, zur Struktur, zur Biosynthese, zum Metabolismus, zum Wirkungsmechanismus und zur Toxizität von Fumonisinen. Diese neue Gruppe von Mykotoxinen kommt überwiegend in Mais vor und besitzt kanzerogene Eigenschaften. Mit Hilfe der HPLC-MS/MS-Kopplung erfassen wir sowohl die Fumonisine FBx als auch ihre von uns erstmals identifizierten Hydrolyseprodukte HFBx in Lebensmitteln. Von besonderem Interesse sind auch Reaktionsprodukte der Fumonisine, wie z.B. N-Carboxymethyl-Fumonisine, die bei der industriellen Lebensmittelverarbeitung gebildet werden können.
Unsere Studien zum Wirkungsmechanismus und zum Metabolismus der Fumonisine belegen erstmals, dass hydrolysierte Fumonisine HFBx in-vitro als auch in-vivo zu den entsprechenden N-Acyl-Verbindungen umgesetzt werden und diese neuen Metabolite eine stärkere Toxizität („brine-shrimp“-Bioassay) und zytotoxische Wirkung (Zellassay) aufweisen als die Ausgangsverbindungen selbst. Weiterhin induzierten die N-Acyl-Metabolite im Gegensatz zu Fumonisin FB1 keine Apoptose.
Zur Aufklärung der Stereochemie der Fumonisine ist die Circulardichroismus (CD)- Spektroskopie eingesetzt worden. Dabei ist auf der Grundlage der „exciton chirality“-Methode ein einfaches und schnelles Verfahren zur Bestimmung der Absolutkonfiguration entwickelt worden. Nach diesem Verfahren ist die Konfiguration der Sphinganin-analogen Endgruppe von FB1 als 2S, 3S, 5R und von FB3 als 2S, 3S bestimmt worden. Die TCA Seitenketten der Fumonisine sind R-konfiguriert.
Schlagworte:
Fumonisine
Mykotoxine
Analytik
Abbauprodukte
Metabolismus
Absolutkonfiguration
Wirkungsmechanismus
Stereochemie
Laufzeit:
von 08.1996 bis 12.2002
Förderinstitution:
DFG ,Genehmigungsdatum: 1.07.1996
Publikationen:
- Lukacs, Z.; Schaper, S.; Herderich, M.; Schreier, P.; Humpf, H.-U..
(1996). Identification and Determination of Fumonisin FB1 and FB2 in Corn and Corn Products by High Performance Liquid Chromatography - Electrospray-Ionization Tandem Mass Spectrometry (HPLC-ESI-MS/MS). (Monographie)
- Hartl, M.; Humpf, H.-U..
(1998). Assigning the Absolute Configuration of Fumonisins by the Circular Dichroism Exciton Chirality Method. (Monographie)
- Humpf, H.-U.; Schmelz, E.-M.; Meredith, F. I.; Vesper, H.; Vales, T. R.; Wang, E.; Menaldino, D. S.; Liotta, D. C.; Merill, A. H., Jr..
(1998). Acylation of Naturally Occurring and Synthetic 1-Deoxysphinganines by Ceramide Synthase. Formation of N-Palmitoyl-Aminopentol Produces a Toxic Metabolite of Hydrolyzed Fumonisin, AP1, and a New Category of Ceramide Synthase Inhibitor. (Monographie)
- Becker, M.; Degelmann, P.; Herderich, M.; Schreier, P.; Humpf, H.-U..
(1998). High-Performance Liquid Chromatography-Electrospray Ionisation-Tandem Mass Spectrometry (HPLC-ESI-MS/MS) for the Analysis of Ochratoxin. (Monographie)
- Degelmann, P.; Becker, M.; Humpf, H.-U..
(1999). Determination of Ochratoxin A in Beer by High-Performance Liquid Chromatography. (Monographie)
- Hartl, M.; Herderich, M.; Humpf, H.-U..
(1999). Rapid Determination of Fumonisin FB1 in Corn Products by High-Performance Liquid Chromatography-Electrospray Mass Spectrometry (HPLC-ESP-MS). (Monographie)
- Hartl, M.; Humpf, H.-U..
(1999). Simultaneous Determination of Fumonisin B1 and Hydrolyzed Fumonisin B1 in Corn Products by Liquid Chromatography-Electrospray Ionization Mass Spectrometry (HPLC-ESI-MS). (Monographie)
- Hartl, M.; Humpf, H.-U..
(2000). Toxicity Assessment of Fumonisins Using the Brine Shrimp (Artemia salina) Bioassay. (Monographie)
- Seefelder, W.; Hartl, M.; Humpf, H.-U..
(2001). Determination of N-(Carboxymethyl)fumonisin B1 in Corn Products by Liquid Chromatography/Electrospray Ionization- Mass Spectrometry. (Monographie)
- Seefelder, W.; Humpf, H.-U.; Schwerdt, G.; Freudinger, R.; Gekle, M..
(2001). Induction of Apoptosis in Cultured Human Proximal Tubule Cells by Fumonisins and Fumonisin Metabolites. (Monographie)
- Hartl, M.; Humpf, H.-U..
(2001). Combined Synthetic/CD Strategy for the Stereochemical Assignment of the Tricarballylic Acid Side Chain of Fumonisin B1. (Monographie)
- Seefelder, W.; Gossmann, M.; Humpf, H.-U..
(2002). Analysis of Fumonisin FB1 in Fusarium proliferatum Infected Asparagus Spears and Garlic Tubers from Germany by Liquid Chromatography/Electrospray Ionization-Mass Spectrometry. (Monographie)
- Seefelder, W.; Schwerdt, G.; Freudinger, R.; Gekle, M.; Humpf, H.-U..
(2002). A simple high-performance liquid chromatography/electrospray ionization-mass spectrometry (HPLC-ESI-MS) method for the quantification of sphingosine and sphinganine in cell cultures exposed to fumonisins. (Monographie)
Links:
Forschungsschwerpunkt
