Zutreffende Spezies (Botanik)
| ● | Lupinus albus L. - giftig |
| ● | Lupinus angustifolius L. - giftig |
| ● | Lupinus luteus L. - giftig |
| ● | Lupinus polyphyllus Lindl. - stark giftig |
Toxizitätsgrad
Giftig + bis stark giftig ++ (Erläuterungen)Giftig + (Süsslupinen) bis stark giftig ++ (Bitterlupinen, alle Lupinen bei Pilzbefall)
Vögel: sehr stark giftig +++
Hauptwirkstoffe
Chinolizidinalkaloide| - | Hauptalkaloide: Lupanin, Lupinin, 13-Hydroxylupanin (= 13α-Hydroxylupanin) und Spartein. |
| - | Nebenalkaloide: Anagyrin, Baptifolin, Cytisin, N-Methylcytisin und Thermopsin. |
Indolalkaloid: Gramin (Lupinus luteus 64-94% des Gesamtalkaloidgehalts)
Gesamtalkaloidgehalt: Samen bis 3.3%, Blätter bis 1.7%; Süsslupinen: 0.01-0.1%; durch Trocknung und Lagerung nicht inaktiviert.
Mykotoxine bei Pilzbefall mit Diaporthe toxica (Phomopsis leptostromiformis), sichtbar als dunkle Läsionen am Stängel älterer Pflanzen
Peptidtoxine: Phomopsin A, B, C, D und E.
(Allen, 2004; Panter et al., 1998; Panter et al., 2001; Teuscher & Lindequist, 2010; Schloss et al., 2015).
| Bindungsaffinität der Alkaloide (IC50) an | Nikotinrezeptoren | Muskarinrezeptoren |
| Anagyrin | 2096 µM | 132 µM |
| Lupinin | >500 µM | 190 µM |
| Spartein | 331 µM | 21 µM |
| Lupanin | 5 µM | 114 µM |
| Cytisin | 0.14 µM | 400 µM |
| N-Methylcytisin | 0.05 µM | 417 µM |
Zielorgane
Peripheres und zentrales Nervensystem; Herz; Leber; Muskeln; Uterus; Embryo- und FoetotoxizitätWirkungsmechanismen
| - | Lupanin, 13-Hydroxylupanin sowie Spartein blockieren die ganglionäre Übertragung, senken die cardiale Kontraktilität und erhöhen sowohl Motilität als auch Tonus der glatten Muskulatur des Uterus. Lupanin und Spartein blockieren die Aktivität von nikotinischen und sind schwache Antagonisten von muskarinischen Acetylcholinrezeptoren (Panter, 2004; Schmeller, 1994). |
| - | Die periphere Wirkung der Alkaloide ist Nikotin-ähnlich: zuerst erregend, dann lähmend auf das vegetative Nervensystem (Green et al., 2010). |
| - | Anagyrin, Ammodendrin und N-Methylammodendrin wirken teratogen. Vermutet wird eine Inhibition der fetalen Bewegung durch Stimulation gefolgt von einer Desensibilisierung der nikotinischer Acetylcholinrezeptoren (nAChR) der Skelettmuskulatur. Ammodendrin wirkt als nAChR-Agonist. Anagyrin ist nur teratogen bei Rindern, jedoch nicht bei Schafen, Ziegen oder Hamstern (Green et al., 2010; Keeler & Panter, 1989; Panter et al., 1998). |
| - | Phomopsin A ist ein potenter Hemmer der Mikrotubuli, primär der Hepatozyten. Durch die Beeinträchtigung des Selen- und Vitamin E-Metabolismus kann es zu einer Myopathie kommen (Allen, 2004; Liebenow & Liebenow, 1993; Teuscher & Lindequist, 2010; Schloss et al., 2015). |
Veterinärtoxikologie
Letale Dosis / Toxische Dosis
| TDLo Rind p.o.: | 60 g getrocknete Bitterlupinen/kg Körpergewicht (Liebenow & Liebenow, 1993). |
| LD50 Ratte p.o.: | 2.3 g/kg Körpergewicht der Alkaloidmischung aus Lupinus angustifolius (Teuscher & Lindequist, 2010). |
| TD Rind p.o.: | 1.4 g Anagyrin/g Trockenmasse (Teuscher & Lindequist, 2010). |
| LD50 Maus i.p.: | 175 mg Lupanin/kg Körpergewicht (Panter, 2004). |
| TD Schaf p.o.: | 2.5 µg Phomopsin/kg Körpergewicht (Teuscher & Lindequist, 2010). |
| LD50 Schaf p.o.: | 40 µg Phomopsin/kg Körpergewicht (Teuscher & Lindequist, 2010), 1000-1350 µg Phomopsin A/kg Körpergewicht (Allen, 2004). |
| LD50 Ratte p.o.: | 5 mg Phomopsin A/kg Körpergewicht (Allen, 2004; Teuscher & Lindequist, 2010). |
| LD50 Schaf i.p., s.c.: | 10-27 µg Phomopsin A/kg Körpergewicht (Allen, 2004). |
| LD50 Ratte i.p., s.c.: | 5.5 mg Phomopsin A/kg Körpergewicht (Allen, 2004). |
Klinische Symptome
Teratogenese bei Ziege, Schaf und Rind ("Crooked calve disease") durch die Einnahme Anagyrin- oder Piperidinalkaloid-haltiger Lupinen zwischen dem 38.-70. Trächtigkeitstag: Deformation der Rückenwirbel und der Gliedmassen sowie Kontrakturen und Gaumenspalte bei neugeborenen Kälbern. Die Alkaloide bleiben in der Milch aktiv. Nur Kälber mit milden Kontrakturen an den Vorderläufen können sich erholen und normal aufwachsen (Green et al., 2010; Liebenow & Liebenow, 1993; Panter, 2004; Panter et al., 2013).Akute neurologische Erkrankung (Lupinismus) durch Quinolizidinalkaloide bei Schafen, manchmal bei Rindern, 15-30 Minuten nach Ingestion.
Schaf: angestrengtes Atmen, Apathie, gefolgt von Koma und Tod innerhalb von Stunden bis wenigen Tagen. Es können auch Agitation, Drangwandern oder Kopfpressen auftreten, nach einer Phase mit Tremor und Krämpfen, Tod durch Atemlähmung.
Rind: zuerst exzessive Salivation mit Schaumbildung, Zähneknirschen, dann Ataxie, Muskelschwäche, Seitenlage und möglicherweise Tod durch Atemlähmung.
Bei nicht letalen Verläufen ist die Prognose in der Regel gut und die Erholung vollständig (Liebenow & Liebenow, 1993; Panter, 2004; Panter et al., 2013; Teuscher & Lindequist, 2010).
Lupinose: Hepatopathie, verursacht durch toxische Phomopsine, primär bei Schafen, jedoch auch bei Rindern, Ziegen, Eseln, Pferden, Schweinen, Kaninchen, Meerschweinchen, Mäusen, Ratten, Hunden, Enten und Hühnern.
Schafe und Pferde sind am empfindlichsten, eine Rolle spielen auch Alter und Trächtigkeitsstatus. Die schwere Leberschädigung äussert sich mit Inappetenz, Konditionsverlust, Lethargie, Gelbsucht, oft mit Todesfolge.
Abhängig von der eingenommenen Toxinmenge verläuft die Erkrankung akut, subakut oder chronisch.
Andere direkt betroffene Organe sind Nieren, Nebennieren, Pankreas, hepatische Lymphknoten, Pansen und Netzmagen. Überlebende Tiere zeigen eine hepatogene Fotosensibilisierung (Rinder häufig, Schafe sehr selten). Die Lupinose wird auch mit Aborten (späte Trächtigkeitsphase bei Schaf und Rind) sowie mit Embryonaltod (Schaf, frühe Trächtigkeit) assoziiert. Schafe mit Hepatoencephalopathie stehen abseits der Herde, sind desorientiert und zeigen Manegebewegungen oder Kopfpressen.
4-9 Monate alte Schafe können eine Vitamin E/Selen-therapieresistente Myopathie, primär der Skelettmuskulatur, entwickeln. Betroffene Schafe zeigen Steifheit bis Bewegungsunlust, einen aufgekrümmten Rücken und untergestellte Beine.
Blutparameter: Leberwerte (γ-Glutamyltransferase/GGT, Alkalische Phosphatase/AP, Aspartat-Aminotransferase/ASAT/GOT), totales Bilirubin und Triglyceride im Plasma erhöht.
| - | Chronische Lupinose: Albumin im Blutplasma vermindet, Globulin und Cholesterol erhöht; Schafe: erhöhter Hämatokrit-Wert (vermutlich dehydrationsbedingt), Leukozytose und Neutrophilie. |
| - | Akute Lupinose: Cholesterol im Blutplasma vermindert; Schafe: Anämie. |
| - | Schafe mit Lupinose-assoziierter Myopathie: erhöhte Kreatininkinaseaktivität im Blutplasma; bei gleichzeitiger Nephrose und degenerativen Veränderungen der Nebennierenrinde: Harnstoff-, Kreatinin- und Magnesium-Serumspiegel erhöht, Natrium- und Bicarbonat-Werte erniedrigt. |
Meerschweinchen: 5-10 Minuten nach Verabreichung grösserer Mengen Lupinenalkaloide Erregungszustände, Paralyse und Tod; bei kleinen Dosen Erholung nach 5-6 Stunden (Teuscher & Lindequist, 2010).
Schildkröten: Lupinen sind giftig für Schildkröten.
Therapie
Dekontamination / Symptomatische Therapie (siehe Notfalltherapie)Veterinärpathologie
Sektionsbefunde
Akute Lupinose: generalisierte Gelbsucht, oft Ascites und ödematisiertes Bindegewebe, eventuell petechiale Blutungen im subcutanen Bindegewebe und Epikard| - | Leber: stark vergrössert, hellgelb, orange oder crèmefarben, Anschnittsfläche fettig |
| - | Gallenblase: vergrössert |
| - | Nebennieren: geschwollen, crèmefarben |
| - | Nieren: normal, golden oder blass, je nach Hämosiderin- oder Fettablagerung |
| - | Caecum: gebläht, mit trockenem, harten, eventuell blutigem Kot |
| - | Skelett- und gegelegentlich Herzmuskulatur: bei Myopathie deutliche Bereiche mit Blässe oder feinen, blassen Streifen |
Chronische Lupinose: oft keine Gelbsucht, eventuell Ascites
| - | Leber: klein, hart, kupferfarben oder braun, deformiert |
| - | Panseninhalt: wässerig |
| - | Labmagen, Dünndarm: sehr wenig festes Material |
| - | Caecum: Kot hart, trocken, zusammengepresst |
| - | Muskulatur: eventuell Muskelschwund |
Histologie:
| - | Leber: Zelluntergang, vorwiegend durch Apoptose, unterschiedlich viele Hepatozyten mit blockierter oder abnormer Mitose, Hepatozyten mit Megalozytose, Kariomegalie, Fettakkumulation unterschiedlichen Grades, intranukleären Pseudoinklusionen und intrazytoplasmatischen, hyalinen Globuli; variable Grade und Muster an Fibrose, erhöhte Grösse und Anzahl Kupffer-Zellen, Kupffer-Zellen mit goldbraunem Pigment, Gallengangszellproliferation |
| - | Fatale, akute Lupinose: parenchymaler Zelluntergang durch Apoptose sowie Zellen mit blockierter Mitose in Nierenrinde, Nebennierenrinde, Pankreas, Pansen- und Netzmagenepithel |
| - | Hepatoencephalopathie: spongiöse Veränderungen in der weissen Substanz des Gehirns, vor allem in der zentralen weissen Substanz des Cerebellums |
| - | Lupinose-assoziierte Myopathie: segmentale, hyaline Degeneration sowie Regeneration der Muskelfasern |
Literatur
| - | Allen J. (2004) Phomopsins. In: Clinical and veterinary toxikology. K.H. Plumlee (ed.) Mosby, St. Louis, pp. 259-262 |
| - | Allen J.G. (1992) Recent advances with cultivated lupins with emphasis on toxicological aspects. Poisonous Plants. Proceedings of the 3rd International Symposium, ISBN 0-8138-1241-0, pp. 229-233 |
| - | Cheeke P.R. & Shull L.R. (1985) Natural toxicants in feeds and poisonous plants. AVI Publishing Company, Inc., Westport, Conn. (USA) |
| - | Cooper M.R., Johnson A.W. & Dauncey E.A. (2003) Poisonous plants and fungi. 2nd edition. TSO (The Stationery Office), London (GB), pp. 75-76 |
| - | Green B.T., Lee S.T., Panter K.E., Welch K.D., Cook D., Pfister J.A. & Kem W.R. (2010) Actions of piperidine alkaloid teratogens at fetal nicotinic acetylcholine receptors. Neurotoxicol Teratol. 32(3), 383-390 |
| - | Keeler R.F. & Panter K.E. (1989) Piperidine alkaloid composition and relation to crooked calf disease-inducing potential of Lupinus formosus. Teratology 40(5), 423-432 |
| - | Keeler R.F., Cronin E.H. & Shupe J.L. (1976) Lupin alkaloids from teratogenic and nonteratogenic lupins. IV. Concentration of total alkaloids, individual major alkaloids, and the teratogen anagyrine as a function of plant part and stage of growth and their relationship to crooked calf disease. J Toxicol Environ Health 1(6), 899-908 |
| - | Keeler R.F. (1976) Lupin alkaloids from teratogenic and nonteratogenic lupins. III. Identification of anagyrine as the probable teratogen by feeding trials. J Toxicol Environ Health 1(6), 887-898 |
| - | Keeler R.F. (1973) Lupin alkaloids from teratogenic and nonteratogenic lupins. II. Identification of the major alkaloids by tandem gas chromatography-mass spectrometry in plants producing crooked calf disease. Teratology 7(1), 31-35 |
| - | Keeler R.F. (1973) Lupin alkaloids from teratogenic and nonteratogenic lupins. I. Correlation of crooked calf disease incidence with alkaloid distribution determined by gas chromatography. Teratology 7(1), 23-30 |
| - | Keeler R.F., Binns W., James L.F. & Shupe J.L. (1969) Preliminary investigation of the relationship between bovine congenital lathyrism induced by aminoacetonitrile and the lupine induced crooked calf disease. Can J Comp Med. 33(2), 89-92 |
| - | Liebenow H. & Liebenow K. (1993) Giftpflanzen - Vademekum für Tierärzte, Landwirte und Tierhalter. G. Fischer Verlag, Jena, pp. 127-129 |
| - | Panter K.E. (2004) Quinolizidine alkaloids. In: Clinical and Veterinary Toxikology. K.H. Plumlee (ed.) Mosby, St. Louis, pp. 377-379 |
| - | Panter K.E., Mayland H.F., Gardner D.R. & Shewmaker G. (2001) Beef cattle losses after grazing Lupinus argenteus (silvery lupine). Vet Hum Toxicol. 43(5), 279-282 |
| - | Panter K.E. & James L.F. (1990) Natural plant toxicants in milk: a review. J. Anim. Sci. 68, 892-904 |
| - | Panter K.E., Gardner D.R. & Molyneux R.J. (1998) Teratogenic and fetotoxic effects of two piperidine alkaloid-containing lupines (L. formosus and L. arbustus) in cows. J Nat Toxins 7(2), 131-140 |
| - | Panter K.E., Welch K.D., Gardner D.R. & Green B.T. (2013) Poisonous plants: effects on embryo and fetal development. Birth Defects Res. 99(4), 223-234 |
| - | PubChem (2016) pubchem.ncbi.nlm.nih.gov |
| - | Schloss S., Wedell I., Koch M., Rohn S. & Maul R. (2015) Biosynthesis and characterization of 15N6-labeled phomopsin A, a lupin associated mycotoxin produced by Diaporthe toxica. Food Chem. 177, 61-65 |
| - | Schmeller T., Sauerwein M., Sporer F., Wink M. & Müller W.E. (1994) Binding of quinolizidine alkaloids to nicotinic and muscarinic acetylcholine receptors. J Nat Prod. 57(9), 1316-1319 |
| - | Teuscher E. & Lindequist U. (2010) Biogene Gifte. 3. Auflage. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart, pp. 658-659 & 759 |
| - | Wiesner E. (1967) Ernährungsschäden der landwirtschaftlichen Nutztiere. G. Fischer Verlag, Jena |
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