Aflatoxin at several initial concentrations is degraded by different amounts of mycelium of aspergillus parasiticus

Summary Increasing amounts of a blendure of 9-day-old mycelia ofAspergillus parasiticus NRRL 2999 added to aflatoxin-salts reaction mixtures resulted in increased rates at which aflatoxin B₁ and G₁ were degraded. Similarly, increasing the amount(s) of aflatoxin B₁ and/or G₁ in the aflatoxin-salts reaction mixture resulted in increased rates of degradation of aflatoxins B₁ and G₁ by mycelia. This mycelial blendure degraded aflatoxin G₁ approximately 1.6 times more rapidly than aflatoxin B t when comparable amounts of the aflatoxins were initially present. When the same mycelial blendure was used to compare combined effects of size of inoculum and initial aflatoxin concentration on aflatoxin degradation, it appeared that increasing the amount of either inoculum or aflatoxin resulted in a comparable increase in degradation of aflatoxin B₁ and G₁. Hence, doubling the amount of inoculum or of aflatoxin xesulted in approximately doubled rates at which aflatoxins B1 and G₁ were degraded.

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Abbau von Aflatoxin bei verschiedenen Anfangskonzentrationen durch unterschiedliche Mycel-Mengen von Aspergillus parasiticus

Zusammenfassung Wenn zunehmende Mengen von 9 Tage altem Mycel vonAspergillus parasiticus NRRL 2999 zu einem Aflatoxin-Salz-Gemisch gegeben wurden, dann stieg die Geschwindigkeit des Aflatoxinabbaues an. In gleicher Weise verursachten zunehmende Mengen von Alfatoxin B1 und/oder G₁ in dieser flüssigen Mischung eine größere Geschwindigkeit des Aflatoxinabbaues durch das Mycel. Das Mycel baute Aflatoxin G₁ 1,6-mal schneller ab als Aflatoxin B₁, wenn gleiche Mengen beider Aflatoxine am Anfang anwesend waren. Wenn die gleiche Mycel-Mischung angewandt wurde, um den kombinierten Effekt von Größe der Impfmenge und Aflatoxin-Anfangskonzentration auf den Aflatoxin-Abbau zu vergleichen, stieg bei einer erhöhten Impfmenge bzw. bei einer erhöhten Aflatoxin-Konzentration der Grad des Abbaues von Aflatoxin B₁ oder G₁ an. Bei Verdoppelung der Ansätze war der Abbau des Aflatoxin B₁ und G₁ ungefähr ebenfalls verdoppelt.

     

Hitzestabilit?t von Aflatoxin M1

Zusammenfassung Aflatoxin M₁ wurde Emmentaler Hartkäse zugesetzt, der zur Herstellung von Schmelzkäse verwendet wurde. Die Schmelzzeiten bei ca. 90° C lagen zwischen 3 und 30 min. Die Analyse der entsprechenden Schmelzkäse ergab eine durchschnittliche Wiederfindungsrate von ca. 91% Aflatoxin M₁. Das bedeutet, daß im Hartkäse vorhandenes Aflatoxin M₁ bei der Schmelzkäseherstellung praktisch nicht zerstört wird.

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Thermal stability of aflatoxin M₁

Summary Aflatoxin M₁ was added to Emmental hard cheese which was used for the production of processed cheese. The melting times at about 90° C varied between 3 and 30 min. The analysis of the corresponding processed cheeses yielded a recovery of about 91% aflatoxin M₁ on average. This means, that the aflatoxin M₁ present in the hard cheese is essentially not destroyed during the production of processed cheese.

     

Heavy metal determination in sea water and in marine organisms with the aid of flameless AAS.

Zusammenfassung Nach einem Fütterungsversuch mit Aflatoxin B₁ an drei Milchkühen wurde aus der erhaltenen natürlich kontaminierten Milch Frischkäse, Camembert und Tilsiter hergestellt. a) Die Verteilung von Aflatoxin M₁ auf Molke und Käsebruch stimmt mit den in den Modellversuchen erhaltenen Ergebnissen zur Aflatoxin-M₁-Verteilung überein, setzt man eine annähernd gleiche Bruchherstellung und ein gleiches Molke/Bruch-Gewichtsverhältnis voraus. -b) Die Käseherstellung bewirkt eine Anreicherung des Milchtoxins im Käsebruch. Gegenüber der Kesselmilch weisen unmittelbar nach ihrer Herstellung Frischkäse einen 3,2 fachen, Camembert einen 3,3 fachen und Tilsiter einen 3,7 fachen höheren Aflatoxin-Ml-Gehalt auf, was auf eine Eiweißbindung schließen läßt. - c) Thermisieren von Frischkäse (5 min, 80° C) ergibt keine Aflatoxin-M₁-Verluste. -d) Während der ersten 2 Wochen der Reifung bzw. Lagerung nimmt der auf die Trockenmasse bezogene Toxingehalt im Käse zu. Die Zunahme betrug bei Frischkäse 24–28%, bei Camembert 45–54% und bei Tilsiter 23%. - e) Danach kommt es bei Frischkäse zu einer Aflatoxin-M₁-Abnahme von 4–12% sowie bei Camembert und Tilsiter zu einer solchen von ca. 25%. - f) Bei 3 Monate altem, unverpackt gelagertem Tilsiter ist der Aflatoxin-M₁-Gehalt der Rinde höher als der des Teiges. Auf die Trockenmasse bezogen, ergeben sich jedoch praktisch keine Unterschiede im Aflatoxin-M₁-Gehalt von Rinde und Teig. -g) Der Aflatoxin-M₁-Gehalt von lyophylisiertem Molkenpulver bleibt während einer 40tägigen Lagerung praktisch konstant.

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On the aflatoxin M₁ content of cheese during ripening and storage

Summary After receiving naturally contaminated milk from three cows fed with aflatoxin B₁, uncured cheese, camembert- and tilsit-cheese were prepared from this milk. a) The distribution of aflatoxin M₁ in whey and curd was in accordance with results, obtained in model experiments provided curd processing and the weight ratio between whey and curd was approximately the same. b) Cheese processing resulted in an enrichement of toxins in the curd. Compared to vat milk, the aflatoxin M₁ content of the cheeses immediately after processing was 3.2 fold higher in uncured cheese, 3.3 fold higher in camembert and 3.7 fold higher in tilsit cheese; this fact indicates a binding to protein. c) Heat treatment of uncured cheese (5 min, 80° C) did not reduce the aflatoxin M₁ content. d) During the first two weeks of ripening resp. storage the toxin content as a percentage of dry weight increased. The increase was by 24–28% in uncured cheese, 45–54% in camembert and 23% in Usit cheese. e) Then the aflatoxin M₁ content decreased in uncured cheese 4–12% and in camembert as well as in tilsit cheese by about 25%. f) In three month old tilsit cheese stored unpacked, the aflatoxin M₁ content of the rind was higher than in the center. Related to dry weight, however, there was practically no difference in the aflatoxin content of rind and center. g) The aflatoxin M₁ content of lyophylized whey powder remained practically constant during a storage period of 40 days.

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Auszug aus der Dissertation von Manfred Buchner: Über den Einfluß der Käseherstellung auf den Aflatoxin-M₁-Gehalt der Käse

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41. Mitteilung: Zur Aflatoxinbitdung in Milch und Milchprodukten

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Dem Institut für Wehrpharmazie und Lebensmittelchemie München (Leiter: Priv.-Doz. Dr. Trapmann) danke ich für die gewährte Unterstützung     

Zur Aflatoxin B1-Bildung in K?sen

Zusammenfassung Um die Frage zu beantworten, ob Aflatoxine im Käse vorkommen können, mußten käsereitechnische Erfahrungen über toxinproduzierende Mikroorganismen gesammelt werden. Zunächst wurden 169 Käseproben des Handels auf das mögliche Vorkommen von Aflatoxin B₁ geprüft. Bei keiner der 19 Käsesorten, in der Hauptsache Tilsiter, Edamer, Romadur und Camembert, konnte dieses Toxin nachgewiesen werden.Bei Modelluntersuchungen zur Entwicklung von Aflatoxin B₁ wurden einzelne Käse mit aflatoxinbildenden Schimmelpilzen künstlich infiziert, das Toxin nach der Mycelbildung isoliert und quantitativ bestimmt.Der Kulturschimmel des Camembertkäses (Penicillium candidum) verhindert das Wachstum B₁-Aflatoxin bildender Pilze, so daß kein Aflatoxin B₁ nachweisbar war. Auch beim Romadur kann das Vorkommen von Aflatoxin B₁ wegen der Pilzwachstumshemmung, vermutlich durch die Schmierenbildung, ausgeschlossen werden.Dagegen gelang es, auf Tilsiterkäse mitAspergillus flavus undAspergillus parasiticus bei 18–30° C und mitPenicillium puberulum bei 5–20° C größere Mengen von Aflatoxin B₁ anzureichern. Hierbei muß die relative Luftfeuchtigkeit mehr als 79% betragen. 18 bzw. 5° C sind die unteren Grenzwerte für das Wachstum der betreffenden Schimmelpilze auf dem Käse. Unter optimalen Einflüssen (Temp. 26° C; rel. Luftfeuchtigkeit 99%) ist das Aflatoxin B₁ bereits 3–4 Tage nach Pilzbefall durchAspergillus flavus im Käse vorhanden. Durch Vergleiche der gefundenen Ergebnisse mit den Verhältnissen in Käsereien kann eine Bildung von Aflatoxin B₁ in Käse durch die genannten Organismen nicht ausgeschlossen werden, so daß weitere Untersuchungen erforderlich sind.

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About the formation of aflatoxin B₁ in cheese

Summary In order to answer the question whether aflatoxins can be present in cheese, observations on toxin-producing micro-organisms during manufacture of cheese had to be undertaken. 169 cheese samples, taken from the market, were tested for possible presence of aflatoxin B₁. In none of the 19 cheese varities, mainly Tilsiter, Edamer, Romadur, and Camembert, toxins could be found.By artificial infection of cheese with aflatoxin-producing fungi, the toxin was isolated after mycel-formation and quantitatively determined.The starter fungus of Camembert cheese (Penicillium candidum) pevents the growth of aflatoxin B₁ forming fungi so that no aflatoxin B₁ was detected. Also in Romadur cheese the presence of aflatoxin B₁ can be excluded due to growth prevention, probably by smear formation.It was possible, however, to obtain larger amounts of aflatoxin B₁ on Tilsiter cheese by growth ofAspergillus flavus andAspergillus parasiticus at 18–30° C. The relative humidity has to be more than 79%. 18° C resp. 5° C are the lower tolerance values for the growth of these fungi on cheese. Under optimal conditions (temperature: 26° C, relative humidity: 99%) aflatoxin B₁ is present in cheese 3–4 days after infection byAspergillus flavus. By comparing these results with the conditions in cheese factories, the formation of aflatoxin B₁ in cheese, caused by the organisms mentioned, cannot be excluded, so that further investigations are necessary.

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Auszug aus der Dissertation Lebensmittelchemiker Dieter Groll: Zur Aflatoxin-Entwicklung in Käse. Dissertation TH München 1969.

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Für die Unterstützung dieser Arbeit durch das Bundesministerium für Gesundheitswesen sei an dieser Stelle herzlich gedankt.     

Release of aflatoxin from the mycelium of aspergillus parasiticus into liquid media

Summary Spores of an aflatoxinogenie strain ofAspergillus parasiticus were inoculated into a glucose-salts medium and incubated at 28° C for 5 days when both mold growth and aflatoxin production were nearly maximal. The mold mycelium thus produced was recovered by filtration, washed three times with distilled water, placed in a nitrogen-free liquid medium (so growth was not possible), and held for 45 h. Samples of medium were tested periodically for aflatoxin content to determine release of toxin by the mycelium. When the mycelium was in a medium with 5% glucose and was held at 7° C; 17, 33, 39, and 56% of the aflatoxin from the mycelium appeared in the liquid after 1, 9, 21, and 45 h, respectively. Aflatoxin B₁ was lost by the mycelium more slowly than were B₂, G₁, and G₂. At 28° C, values for the same time intervals were 27, 60, 70, and 76%, respectively, and at 45° C they were 32, 71, 71, and 79%. At 28 and 45° C, aflatoxins G₁ and G₂ were lost by the mycelium more rapidly than were aflatoxins B₁ and B₂. Elimination of glucose from the medium at 28° C hastened, and use of 50% instead of 5% glucose markedly reduced release of aflatoxin by the mycelium during early stages of the incubation period.

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Zusammenfassung Ein Medium mit Glucose und Salzen wurde mit Sporen eines Aflatoxin bildenden StammesAspergillus paraciticus geimpft und bei 28° C für 5 Tage im Inkubator gehalten, bis sowohl das Wachstum des Schimmelpilzes als auch die Produktion von Aflatoxine den Höhepunkt erreichten. Das Pilzmycel wurde abfiltriert, 3 mal mit destilliertem Wasser gewaschen und in ein Stickstoff-freies, flüssiges Medium gebracht, um ein weiteres Wachsen unmöglich zu machen. Stichproben wurden von dem Medium periodisch gezogen und der Gehalt an Aflatoxine bestimmt, um den Verlust an Toxin aus dem Mycel zu erhalten. Wenn das Mycel in einem Medium mit 5% Glucose bei 7° C gehalten wurde, dann erschien in der Flüssigkeit 17, 33, 39 und 56% des Aflatoxins aus dem Mycelium nach 1, 9, 21 und 45 Std. Aflatoxin Bi ging aus dem Mycelium langsamer verloren als B₂, G₁ und G₂. Bei 28° C waren die Werte für dieselben Zeiträume 27, 60, 70 und 76% und bei 40° C 32, 71, 71 und 79%. Bei 28° C und bei 45° C verlor das Mycelium die Aflatoxine G₁ und G₂ schneller als B₁ und B₂. Das Mycelium gab die Aflatoxine schneller bei 28° C ab, wenn das Medium frei von Glucose war. Wenn das Medium 50% Glucose anstatt 5% enthielt, wurde der Verlust an Aflatoxine vom Mycelium im Anfangsstadium der Inkubationsperiode wesentlich verringert.

     

Zur Verteilung von Aflatoxin M1 auf Molke und Bruch bei der K?seherstellung

Zusammenfassung In Modellversuchen wurde der Einfluß einzelner Phasen der Käseherstellung auf die Verteilung von Aflatoxin M₁ auf Molke und Bruch untersucht. Bei jeweils gleichem Molke/Bruch-Gewichtsverhältnis gilt: a) Die Aflatoxin M₁-Verteilung auf Molke und Bruch wird bei steigenden Labmengen und damit geringeren Dicklegungszeiten bei gleicher Einlabungstemperatur nicht verändert. b) Mit steigenden Einlabungstemperaturen nimmt dagegen bei konstanter Labmenge der prozentuale Toxinanteil des Bruchs ab, aber der der Molke dagegen bleibt gleich. Für den in der Praxis üblichen Temperaturbereich von 28–35° C schwankt dadurch der Toxingehalt des Käses um ca. 12%. c) Bei der Herstellung von Käsebruch durch Säuerung mit verschiedenen organischen Säuren ergibt sich im Vergleich zur Labfällung mit konstanter Temperatur kein Wechsel in der Aflatoxin M₁-Verteilung. d) Die Bruchbereitung mit Säurewekker führt nur bei höheren Temperaturen zu einem Rückgang des im Bruch nachweisbaren Aflatoxin M₁; der prozentuale Toxinanteil der Molke ändert sich praktisch nicht. e) Waschen von Käsebruch mit der 2 1\2fachen Wassermenge verringert den Aflatoxin M₁-Gehalt im Käse um 22%.

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Distribution of aflatoxin M₁ in whey and curd during cheese processing

Summary In model experiments on the distribution of aflatoxin M₁ in whey and curd, the influence of the different processing steps was investigated. Taking the same weightratio between whey and curd, the following results were obtained: a) The aflatoxin M₁-distribution in whey and curd was not changed with increasing amounts of rennet thus decreasing the renneting time at constant renneting temperatures. b) With increasing renneting temperatures, however, the toxin's percentage in the curd decreased at constant amounts of rennet, whereas the whey's content remained stable. For the commonly used temperature variations between 28 and 35° C, the toxin content of the cheese varied in the range of about 12%. c) Processing of curd by acidification with different organic acids at constant temperatures did not show any change in the aflatoxin M₁ distribution as compared to rennet coagulation. d) Curd processing by means of starter cultures led to a decrease in the aflatoxin M₁ in curd only at higher temperatures; the toxin's percentage in whey remained practically the same. e) Washing of the curd with the 2/12 volumes of water decreased the aflatoxin M₁ content of cheese by 22%.

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Auszug aus der Dissertation von Herrn Manfred Buchner: Über den Einfluß der Käseherstellung auf den Aflatoxin M₁-Gehalt der Käse

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40. Mitteilung: Zur Aflatoxinbildung in Milch und Milchprodukten

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Dem Institut für Wehrpharmazie und Lebensmittelchemie München (Leiter: Priv. Doz. Dr. H. Trapmann) danke ich für die gewährte Unterstützung     

Effects of heat treatment on warmed-over flavour in ground beef during aerobic chill storage

The effect of heat-treatment conditions (end-point temperature and rate) on warmed-over flavour (WOF) development in ground beef during aerobic chill storage was examined. Quantification of WOF was determined by extraction of thiobarbituric-acid-reactive substances (TBARS), which were correlated with scores obtained by a sensory panel. The effect of end-point temperature, heating rate and chill-storage time on TBARS is described by a mathematical model based on first-order kinetics. The model predicts increasing levels of TBARS with increasing end-point temperature (60–80° C), increasing heating time and chill-storage time. The model can be used for optimizing processing conditions of heat-treated meat products.

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Einfluß der Aufwärmebedingungen auf den Aufwärmegeschmack von gehacktem Rindfleisch bei aerober Kühllagerung

Zusammenfassung Es wurde der Einfluß der Aufwärmebedingungen (Endpunkttemperatur und -geschwindigkeit) auf die Entwicklung des Aufwärmgeschmacks (WOF) in gehacktem Rindfleisch bei aerober Kühllagerung untersucht. WOF wurde bei Extraktionsbestimmungen mit Hilfe von Thiobarbitursäure-reaktiven Substanzen (TBARS) bestimmt und mit der sensorischen Beurteilung verglichen. Der Einfluß von Endpunkttemperatur, Aufwärmegeschwindigkeit und Kühllagerung auf TBARS wurden als eine mathematische Funktion (Kinetik 1. Ordnung) beschrieben. Diese Funktion voraussagt erhöhte Mengen von TBARS bei erhöhter Endpunkttemperatur (60–80 °C), Aufwärmezeit und Kühllagerungszeit. Die Funktion kann beim Optimieren von Prozeßbedingungen bei gekochten Fleischprodukten verwendet werden.

     

Abbau von Aflatoxin B1 durch verschiedene Mikroorganismen

Zusammenfassung Bei der Untersuchung des Abbaus von Aflatoxin B₁ durch verschiedene Vertreter der Bakterien, Hefen und Schimmelpilze in wachsenden und ruhenden Kulturen zeigten wachsende Kulturen vonCorynebacterium rubrum die stärkste Fähigkeit zum Abbau. Wachsende Kulturen von anascosporogenen Hefen bauten Aflatoxin B₁ relativ gut ab, während ein Abbau durch ascosporogene Hefen nicht festzustellen war. Schimmelpilze bauten Aflatoxin B₁ zu einem hohen Prozentsatz ab. — Nach dem Verlauf des Abbaus ließen sich drei Typen unterscheiden. — In Kulturen der Schimmelpilze wurden neben Aflatoxin B₁ zwei weitere fluorescierende Verbindungen nachgewiesen.

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Degradation of aflatoxin B₁ by various microorganisms

Summary The degradation of aflatoxin B₁ by various representatives of bacteria, yeasts and moulds in growing and resting cultures was investigated. We found that growing cultures ofCorynebacterium rubrum degraded the added aflatoxin nearly quantitatively. —Growing cultures of anascosporogenous yeasts degraded most of aflatoxin B₁ while no degradation of this substance by ascosporogenous yeasts could be stated. Moulds degraded. aflatoxin B₁ to a high extent. — With regard to the course of degradation three types can be distinguished. — In the cultures of moulds two blue fluorescing compounds were found beside aflatoxin B₁.

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Die Arbeit wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft unterstützt     

Mitochondrial injury and impaired liver function in aflatoxin toxicity

Summary The effect of a single dose of aflatoxin B, on the activities of chick liver mitochondrial enzymes, viz., succinate dehydrogenase, malatedehydrogenase and isocitrate dehydrogenase was studied, 24 hours after the administration of the toxin. A drastic reduction in the activities of the above enzymes was observed indicating mitochondrial injury due to aflatoxin toxicity. A significant decrease in the activities of transaminases was noted. A rise in the activities of serum alkaline phosphatase and serum aldolase of chicks together with a decrease in the activities of the liver enzymes are suggestive of impaired liver function in aflatoxin B₁ poisoning.

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Mitochondrialverletzung und geschädigte Leberfunktion durch Aflatoxin-Toxieität

Zusammenfassung Der Einfluß einer einzigen Dose von Aflatoxin B₁ auf die Aktivität der Kückenleber-Mitochondrien-Enzyme wie Succinat-Dehydrogenase, Malat-Dehydrogenase und Isocitrat-Dehydrogenase wurden 24 Std nach der Verabreichung des Toxins untersucht. Eine drastische Reduzierung der Aktivität der obengenannten Enzyme wurde beodachtet, was einen Mitochondrienschaden durch die Aflatoxin-Toxicitiit anzeigt. Eine signifikante Abnahme in der Aktivität der Transaminasen wurde festgestellt. Ein Anstieg in den Aktivitäten der alkalischen Serum-Phosphatase und der Serum-Aldolase der Kücken, zusammen mit einer Abnahme in den Aktivitäten der Leberenzyme, sind bezeichnend für geschädigte Leberfunktionen durch Aflatoxin B₁.

     

Einflu? des L?sungsmittels auf die Fluoreseenz von Aflatoxin B1

Zusammenfassung Die Fluoreseenz-Intensität des Aflatoxins B₁ ist von der Art des Lösungsmittels außerordentlich abhängig. Mit den Alkoholen ergaben sich die höchsten Fluorescenz-Intensitäten (Propanole > Äthanol > Methanol), mit Chloroform und Acetonitril die niedrigsten Werte. Während sich hierbei die Fluorescenz-Anregungsmaxima nur unwesentlich ändern, sind die Verschiebungen der Emissionsmaxima deutlich zu erkennen.

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Influence of the solvent on the fluorescence of aflatoxin B₁

Summary The fluorescence-intensity of aflatoxin B₁ strongly depends on the kind of the solvent. With alcohols, the highest fluorescence intensities were obtained (propanols > ethanol > methanol), with chloroform and aceto-nitrile the lowest ones. Whereas the fluorescence-excitemaxima thereby were changed only insignificantly, the changes of emission maxima were clearly detectable.

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Vorveröffentlichungen aus der Dissertation von Sylvia Kroczek: Über den Einfluß des Schmelzprozesses auf aflatoxinhaltigen Käse bei der Verarbeitung zu Schmelzkäse. Technische Universität München.

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21. Mitt.: Zur Aflatoxinbildung in Milch und Milchprodukten.     

Kultur vonAspergillus parasiticus im Apfelsaft

Zusammenfassung Kulturen vonAspergillus parasiticus NRRL 2999 in Apfelsaft (aus Sirup) wurden Natriumbenzoat bzw. Kaliumsorbat (100, 200, 300 und 400 mg/l zugesetzt, danach wurden diese bei 25 °C, 3, 6, 9, 12, oder 15 Tage bebrütet und Myceltrokkengewicht, pH und Konzentration der Aflatoxine B₁ und G₁ bestimmt. Der pH-Anfangswert von 2,5 blieb in allen Fällen während der ganzen Inkubationsdauer unverändert. Natriumbenzoat unterdrückte bei allen getesteten Konzentrationen das Wachstum und förderte die Biosynthese von Aflatoxin G₁, während es die Anhäufung von B₁ wenig beeinflußte. Kaliumsorbat förderte das Wachstum bei 100 mg/kg, doch alle getesteten Konzentrationen inhibierten die Produktion der Toxine erheblich (keine nachweisbaren Mengen von B₁ und 3- bis 5 mal weniger G₁ als in der Kontrollreihe). Ausnahmslos wurde Aflatoxin G₁ stärker als B₁ angehäuft.

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The cultivation ofAspergillus parasiticus on apple juiceI. Influence of sodium benzoate and potassium sorbate on fungal growth and aflatoxin biosynthesis

Summary Sodium benzoate or potassium sorbate (100, 200, 300 and 400 mg/l) were added to cultures ofAspergillus parasiticus NRRL 2999 on apple juice (from syrup) and incubated quiescently at 25 °C for 3, 6, 9, 12 or 15 days. The cultures were analyzed for pH, mycelial dry weight and accumulation of aflatoxin B₁ and G₁. The initial pH of 2.5 remained constant in all instances throughout the incubation period. Sodium benzoate, at all concentrations, supressed fungal growth and stimulated the biosynthesis of G₁, whereas little influence was exerted upon the accumulation of B₁. Potassium sorbate stimulated fungal growth at 100 mg/l, while at all concentrations it considerably inhibited toxin production (no detectable amounts of B₁ and 3 to 5 times less G₁ than in controls). The concentration of G₁ surpassed that of B₁ without exception.

     

Uptake of [14C]-Aflatoxin B1 by Liver and Kidney Slices of Different Animal Species

Summary Uptake of aflatoxin [¹⁴C]-B₁ by the liver and kidney slices of different animal species clearly indicates that the transport of the toxin to different organs of the respective species is not the major cause for the reported variation in the species susceptibility to aflatoxin.

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Aufnahme des Aflatoxin B₁-C¹⁴ durch Leber- und Nierenschnitte verschiedener Spezies

Zusammenfassung Die Aufnahme von Aflatoxin B₁-C¹⁴ durch Leber- und Nierenschnitte verschiedener Spezies zeigt eindeutig, daß der Transport des Toxins zu den einzelnen Organen der betreffenden Spezies nicht die Hauptursache für die beobachtete Variation in der Speziesempfindlichkeit gegenüber Aflatoxin ist.

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This investigation was supported in part by a PL-480 grant, No. FG-IN-438     

Zur Aflatoxinbildung in Milch und Milchprodukten VII. Zur Problematik der Probenahme in aflatoxinhaltigen Lebensmitteln

Zusammenfassung Von einem Käselaib wurde bei mehr als 100 Proben — über die ganze Oberfläche verteilt — der Gehalt an Aflatoxin B₁, B₂, G₁ und G₂ halbquantitativ bestimmt. Erwartungsgemäß traten regional sehr unterschiedliche Konzentrationen an Aflatoxin auf. Daraus ergeben sich Schwierigkeiten für die Probenahme and für die rechtliche Beurteilung.

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On aflatoxin formation in milk and milk products VII. Difficulties in sampling of foods containing aflatoxin

Summary In more than 100 samples distributed over the whole surface of one cheese loaf, the content of aflatoxine B₁, B₂, G₁ and G₂ was determined half-quantitatively. As expected, there were very different concentrations of aflatoxines in different sections. From there, problems of sampling and legal evaluation arise.

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Vgl. von den vorausgegangenen besonders Mitteilung III. (1)     

Isolation, purification and characterization of enzyme(s) responsible for .conversion of sterigmatocystin to aflatoxin B1

Summary The cell-free extract prepared fromAspergillus flavus ATCC 5517/A 228 showed activity in converting sterigmatocystin to aflatoxin B₁. The extract was purified on Ultrogel AcA-54 and resulted in ten protein peaks, one of which (peak VI) showed activity in sterigmatocystin conversion. The protein in this peak gave one protein band using polyacrylamide gel (PAG)-disc electrophoresis. For further purification, protein(s) in peak VI were applied on DEAE-Sephadex A-50 and two protein peaks were detected. Only one peak showed enzyme activity which showed homogeneity as one band on PAGE and sodium dodecyl sulphate (SDS)-PAGE. The optimum temperature for the enzyme activity was 28 °C and the optimum pH was 8. The maximum conversion resulted from the action of 0.6 mg enzyme protein on 48 × 10^–8 mol Sterigmatocystin. Zn²⁺, Co²⁺ and Mn²⁺ enhanced the enzyme acitivity, while ethylenediaminetetraacetic acid, parahydroxymercuric benzoate and phenylmethylsulphonic fluoride inhibited the enzyme activity in a dose-dependent manner. Amino-acid analysis showed the presence of 22 amino acids, three of which are unknown. The enzyme has a molecular weight of 64,000 daltons (by gel filtration) and 70,000 daltons (by SDS-PAGE).

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Isolation, Reinigung und Charakterisierung der für die Umwandlung von Sterigmatocystin in Aflatoxin B₁ verantwortlichen Enzyme

Zusammenfassung Zellfreie Extrakte vonAspergillus flavus ATCC 5517/A 228 waxen aktiv bei der Umwandlung von Sterigmatocystin in Aflatoxin B₁. Der Extrakt wurde mit Ultrogel ACA-54 gereinigt und ergab 10 Proteinpeaks, von denen Peak VI aktiv bei der Sterigmatocystin-Umwandlung war. Dieses Protein ergab eine Bande bei der PAG-Elektrophorese; zusätzlich wurde dieses auf der DEAE-Sephadex A-50-Säule gereinigt und dabei 2 Proteinpeaks festgestellt. Nur einer dieser Gipfel zeigte enzymatische Aktivitat und ergab eine Bande bei der PAG- und SDS-Elektrophorese. Optimal für die enzymatische Aktivität waren 28 °C und ein pH-Wert von 8. Die maximale Umwandlung wurde mit 0,6 mg Enzymprotein auf 48 × 10^–8 mol Sterigmatocystin gefunden. Zn²⁺, Co²⁺ und Mn²⁺ beschleunigten die Umwandlung, während EDTA, PHMB und PMSF die enzymatische Aktivität in Abhängigkeit von der angewandten Menge hemmten. Die Aminosäure-Analyse zeigte, daß das Enzym 22 Aminosäuren enthält, von denen drei unbekannt waren. Das Enzym hatte ein Molekulargewicht von 64 000 dalton bei der Gelfiltration bzw. 70 000 dalton bei der SDS-PAGE.

     

Effects of polyphosphates on reactions of metmyoglobin related to oxidative changes in meat products

Summary Diphosphate, triphosphate and trimetaphosphate stabilize the haem cavity in metmyoglobin (MMb), as evidenced by an absorption increase in the Soret band, while only triphosphate and trimetaphosphate decrease the rate of MMb-catalysed oxidation of linoleic acid as monitored by oxygen consumption. It is suggested that the larger triphosphate and trimetaphosphate most effectively hamper access of lipid substrates to the iron (III) in the haem cavity, protecting both the MMb and to a lesser extent the fatty acid against oxidative degradation. Further indication of a weak but specific interaction between the polyphosphates and the haem cavity of MMb was found in an increase in the rate of enzymatic reduction of MMb to oxymyoglobin, most significantly by trimetaphosphate, and in a lowering of the acidity of the water co-ordinated to iron (III) in MMb (pK_a=8.83 with added polyphosphates, and pK_a=8.52 without added polyphosphates, 25° C, extrapolated to zero ionic strength).

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Die Einflüsse von Polyphosphaten auf die Reaktionen von Metmyoglobin in Relation zu oxidativen Veränderungen in Fleischprodukten

Zusammenfassung Diphosphate als auch Triphosphate und Trimetaphosphate stabilisieren den Häm-Hohlraum von Metmyoglobin (MMb), wie eine erhöhte Absorption der Soret-Bande zeigt, obwohl nur Triphosphate und Trimetaphosphate die MMb katalysierte Oxidationsgeschwindigkeit von Linolsäure reduzieren, wie durch den Sauerstoffverbrauch überprüft wurde. Wir behaupten, daß die größeren Triphosphate und Trimetaphosphate den Zugang des Lipidsubstrates zum Eisen (III) in den Häm-Hohlraum behindern und sowohl das MMb als auch in geringerem Umfang die Fettsäure gegen oxidati ven Abbau schützen. Ein weiterer Hinweis für eine schwache, aber spezifische Wechselwirkung zwischen Polyphosphaten und dem Häm-Hohlraum des MMb wurde festgestellt, durch eine Erhöhung der enzymatischen Reduktionsgeschwindigkeit von MMb zu Oxymyoglobin, am stärksten durch Trimetaphosphate und durch eine Reduktion der Acidität des in MMb koordinierten Wassers an Eisen (III) (pK_a=8.83 mit Polyphosphaten und pK_a=8.52 ohne Polyphosphate bei 25 °C, extrapoliert auf Ionenstärke Null).

     

Growth and aflatoxin production byAspergillus parasiticus in a medium at different pH values and with or without pimaricin

Summary A glucose-yeast extract-salt medium containing 0, 5, 7.5, 10, 15 or 20 g pimaricin/ml with an initial pH of 3.5 or 5.5 was inoculated withAspergillus parasiticus WB 108 and incubated at 15° or 28 °C. The pH, weight of mycelium and amount of aflatoxin produced were determined after 3, 7, and 10 days and after 14, 21, and 30 days when incubation was at 28° or 15 °C, respectively. Increasing the concentration of pimaricin in the medium with an initial pH of 5.5 decreased the amounts of aflatoxin B₁ and G₁ produced after 3 days of incubation. When the initial pH of the medium was 3.5, no growth or toxin production occurred after 3 days of incubation in the medium containing 7.5 g or more of pimaricin/ml. The presence of 20 g of pimaricin/ml inhibited growth and toxin production after 7 days of incubation. When cultures were incubated at 15 °C, there was a lag phase which extended from 9 to 16 days, and the amounts of aflatoxin produced decreased with an increasing concentration of pimaricin. Pimaricin did not completely inhibit the growth and aflatoxin production byA. parasiticus. Pimaricin, in combination with a low pH, low temperature or 4% or 6% NaCl, initially caused slow mycelial growth and low toxin production, but the mold overcame the inhibitory effects and produced substantial amounts of mycelium and toxin.

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Wachstum und Aflatoxin Produktion vonAspergillus parasiticus in einem Medium mit verschiedenen pH-Werten und mit oder ohne Pimaricin

Zusammenfassung Ein Glucose-Hefeextrakt-Salz-Medium mit 0, 5, 7,5, 10, 15 oder 20 g Pimaricin/ml und mit einem Ausgangs-pH von 3,5 oder 5,5 wurde mitAspergillus parasiticus WB 108 inoculiert und bei 15 °C oder 28 °C inkubiert. Der pH-Wert, das Gewicht des Mycels und die Aflatoxin-Produktion wurden nach 3, 7 und 10 Tagen bestimmt bei einer Inkubationstemperatur von 28 °C bzw. nach 14, 21 und 30 Tagen bei 15 °C. Erhöhung der Konzentrationen von Pimaricin im Medium mit einem ursprünglichen pHWert von 5,5 verminderte die Menge an Aflatoxin B₁ und G₁ nach 3 Tagen. Wenn der Anfangs-pH-Wert des Mediums 3,5 betrug, waren nach 3 Inkubationstagen kein Wachstum oder Toxin-Produktion zu beobachten, wenn das Medium 7,5 g oder mehr Pimaricin/ml enthielt. Die Anwesenheit von 20 g Pimaricin hemmte Wachstum und Toxin-Produktion nach 7 Tagen. Wenn Kulturen bei 15 °C inkubiert wurden, entstand eine Verzögerungsphase von 9 bis 16 Tagen und die Menge an produziertem Aflatoxin verminderte sich mit zunehmender Pimaricinkonzentration. Pimaricin verhinderte Wachstum und Aflatoxin-Produktion vonA. parasiticus jedoch nicht vollständig. In Kombination mit niedrigem pH-Wert, niedriger Temperatur oder 4 bzw. 6% NaCI im Medium bewirkte Pimaricin anfänglich ein langsames Mycel-Wachstum und eine niedrige Toxin-Produktion, aber der Schimmel überwand diese Hemmung und produzierte dann beträchtliche Mengen an Mycel und Toxin.

     

Development of warmed-over flavour in ground turkey, chicken and pork meat during chill storage. A model of the effects of heating temperature and storage time

The susceptibility towards development of warmed-over flavour (WOF) was investigated in meat from turkey and chicken breast and thigh, and from pork longissimus dorsi muscle. Ground meat samples from these five sources were heated for 30 min in a water bath at 60, 70 or 80 °C, and the samples were stored at 5 °C for 0–4 days. During storage, WOF was quantified by measurement of thiobarbituric-acid-reactive substances (TBARS) and by sensory evaluations. The increase in TBARS was modelled for each type of meat at the different heating temperatures by a first-order reaction, and it was shown that a common rate constant could be used for all types of meat. The estimated maximum levels of TBARS in meat samples decreased in the following order: turkey thigh > chicken thigh > turkey breast > chicken breast > pork. For each type of meat, the estimated maximum level of TBARS rose when the heating temperature increased in the range 60–80 °C. This temperature effect was particularly obvious for the chicken samples. Thus thigh and breast meat from chicken heated to 60 °C was almost stable against oxidation during storage. Results obtained by measurement of TBARS were in good agreement with the sensory evaluations.

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Entwicklung von Aufwärmegeschmack in gehacktem Fleisch von Pute, Hähnchen und Schwein während der Kühllagerung. Ein Modell des Effektes der Aufwärmetemperatur und Lagerungzeit

Zusammenfassung Die Entwicklung des Aufwärmegeschmacks (WOF) in Brust und Schenkel von Pute und Hähnchen und im Longissimus dorsi vom Schwein wurde untersucht. Fünf Sorten von gehackten Fleischproben wurden in einem Wasserbad bei 60, 70 oder 80 °C aufgewärmt und 0–4 Tage bei 5 °C aufbewahrt. In der Lagerungzeit wurde WOF über Thiobarbitursäure-reaktive Substanzen (TBARS) und sensorische Beurteilungen bestimmt. Die Erhöhung der Mengen von TBARS für eine Fleischsorte bei einer gegebenen Temperatur wurde mit einer mathematischen Funktion 1. Ordnung beschrieben, und eine gemeinsame Reaktionskonstante für alle Fleischsorten gefunden. Die bestimmten Maximumwerte für TBARS waren in fallender Ordnung: Putenschenkel > Hähnchenschenkel > Putenbrust > Hähnchenbrust > Schwein. Für eine gegebene Fleischsorte stiegen die gemessenen Maximumwerte für TBARS mit erhöhten Aufwärmetemperaturen im Bereich von 60–80 °C. Dieser Temperatureffekt war im besonderen für Hähnchenfleisch anzumerken und äußerte sich bei fast unveränderter Oxidationsstabilität in Schenkel und Brustfleisch von Hähnchen, die bei 60 °C aufgewärmt wurden. Die bei den TBARS bestimmten Resultate waren in guter Übereinstimmung mit den sensorischen Beurteilungen.

     

Possibilities of interference in the identification of aflatoxin M1

Summary A 3 year old, naturally contaminated milk powder and a 3 year old Tilsit cheese, stored at –18° C and produced from naturally contaminated milk, have been analysed for aflatoxin M₁ by usual methods.Thin-layer chromatography indicated aflatoxin contents as high as 15 g/kg in milk powder as well as in cheese. The chromatograms were developed in 5 different solvents for assessment of the results. In addition, the trifluoracetate derivates were produced and separated in two different solvents. In all cases the sample spots showed the same Rf-values as the standards. Therefore the presence of aflatoxin M₁ was considered to be confirmed.From the MS and UV spectra, however, it could be concluded that the apparently homogeneous fractions contained at least two compounds.Only in cheese extracts aflatoxin M₁ was found, whereas milk powder definitely did not contain aflatoxin M₁ in spite of positive results with TLC. By application of the Brine-Shrimp-Test, the toxicity of the aflatoxin M₁ fraction in milk powder was determined. The results indicated that the toxicity of the unknown substance is comparable with that of aflatoxin M₁. Since aflatoxin solutions remain stable only for a limited period, the standard solutions used were also tested. For the most part they were shown to be decomposed by MS and UV. Compared with freshly produced standard solutions, however, identical R_f-values have been found by TLC. Therefore, a decomposition of the standard solutions cannot be detected by TLC. A definite identification of aflatoxin M₁ in milk and milk products is therefore only possible by additional MS and UV spectrometry.

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Täuschungsmöglichkeiten beim Aflatoxin-M₁-Nachweis

Zusammenfassung Ein 3 Jahre altes, natürlich kontaminiertes Milchpulver und ein 3 Jahre alter, bei-18° C gelagerter, aus natürlich kontaminierter Milch hergestellter Tilsiter Käse wurden nach dem üblichen Analysengang auf Aflatoxin M₁ untersucht. Die Dünnschichtchromatographie ergab, daß sowohl die Trockenmilch als auch der Käse bis zu 15 g/kg Aflatoxin enthielten. Die Chromatogramme wurden zur Absicherung der Ergebnisse in 5 verschiedenen Laufmitteln entwickelt. Zusätzlich wurden die Trifluoracetat-Derivate hergestellt und in 2 verschiedenen Laufmitteln entwickelt: In allen Fällen wiesen die Probeflecken dieselben R_f-Werte wie die Standardflecken auf. Die Anwesenheit von Aflatoxin M₁ konnte deshalb als gesichert angesehen werden.Aus den MS- und UV-Spektren ist jedoch zu schließen, daß die scheinbar homogenen Fraktionen mindestens 2 Verbindungen enthielten. Nur in den Käse-Extrakten konnte Aflatoxin M₁ festgestellt werden, während das Milchpulver trotz des positiven Befundes der DC mit Sicherheit kein Aflatoxin M₁ enthielt. Mit Hilfe des Brine-Shrimp-Tests wurde die Toxicität der Mt-Fraktion des Milchpulvers bestimmt. Danach ist die toxische Wirksamkeit der unbekannten Substanz mit der von Aflatoxin M₁ vergleichbar.Da Aflatoxin-Lösungen nur begrenzt haltbar sind, prüften wir auch die verwendeten Standard-Lösungen. Sie waren zum größten Teil abgebaut (MS-, UV-Spektren). Bei einem Vergleich mit frisch hergestellten Standard-Lösungen ergaben sich bei der Dünnschichtchromatographie dennoch identische R_f-Werte. Eine Veränderung von Standard-Lösungen kann also dünnschichtchromatographisch nicht erkannt werden.Eine sichere Identifizierung von Aflatoxin M₁ in Milch und Milchprodukten ist demnach nur durch zusätzliche Massenspektrometrie and bei ausreichen der Konzentration durch UV-Spektrometrie möglich.

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The authors want to express their acknowledgement to the DFG for financing the project

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Report No. 45: Aflatoxin Formation in Milk