PyrrolizidinAlkaloide (PA) im Honig und Pollen · •16% enthielten Natterkopf-Typ Alkaloide; fast...

Eidgenössisches Volkswirtschaftsdepartement EVDForschungsanstalt Agroscope Liebefeld-Posieux ALP

ALP gehört zur Einheit ALP-Haras

Pyrrolizidin Alkaloide (PA) im Honig und PollenDr. Christina Kast, Zentrum für Bienenforschung

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Pflanzengiftstoffe – Abwehr gegen Fressfeinde• Viele Pflanzen schützen sich durch Stoffwechselprodukte (chemische Abwehr)• Es handelt sich um Repellentien (Vergrämungsmittel) oder Gifte, welche gegen Fressfeinde (Insekten oder Wirbeltiere) gerichtet sindBetriebsprüferausbildung | 2018C. Kast, Zentrum für Bienenforschung

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Pyrrolizidin Alkaloide (PA) in Honig?• 2007• BfR No. 028/2007 (Deutschland)• 2011• BfR No. 038/2011• EFSA • 2013• BfR No. 018/2013• 2016 • BfR No. 030/2016• EFSA • 2017• EFSA

• Salat mit Kreuzkraut• Gesundheitsrisiko von Kleinkindern, welche viel Honig konsumieren.• PA in Tee• v.a. Tee als Hauptquelle für PA in Lebensmitteln, aber auch Honig• Berechnung neuer Referenzpunkt Ref: doi: 10.2903/j.efsa.2016.4572doi: 10.2903/j.efsa.2017.4908Betriebsprüferausbildung | 2018C. Kast, Zentrum für Bienenforschung

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Pyrrolizidin Alkaloide (PA)• 3% Blütenpflanzen• >350 PA-Typen• Toxizität:• akut: Leberversagen• chronisch:• Leberschäden• krebserregendRef: Wiedenfeld et al., 2011, Food Additives and Contaminants 28(3), 282.Betriebsprüferausbildung | 2018C. Kast, Zentrum für Bienenforschung

5Christina KastWasserdost NatterkopfVergissmeinnicht

Huflattich BorretschJakobs-kreuzkraut

BeinwellBetriebsprüferausbildung | 2018

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Empfehlung für LebensmittelBis heute gibt es noch keinen Höchstwert für PA in LebensmittelnEFSA 2017: < 0.024 µg PA/Tag/kg Körpergewicht

Ref.: EFSA 2017; doi: 10.2903/j.efsa.2017.4908max. [PA] < 36 µg/kg < 144 µg/kg

Betriebsprüferausbildung | 2018C. Kast, Zentrum für Bienenforschung

½ der Tagesmenge

1.44 µg/TagTagesportion

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Wichtige europäische PA-Pflanzen• Boraginaceae• Natterkopf

(Echium vulgare) • Asteraceae• Jakobskreuzkraut Greiskraut-Arten(Senecio spp.)• Wasserdost(Eupatorium cannabinum ) Jakobskreuzkraut WasserdostFotos: O. Zoller

Natterkopf


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Unsere Untersuchungen• Welche PA Konzentrationen finden wir im Schweizer Honig und Pollen?• Ist Nektar oder Pollen für die PA im Honig verantwortlich?• Zu welchem Zeitpunkt sammeln Bienen PyrrolizidinAlkaloid-haltigen Pollen?


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Honige von fünf verschiedenen geographischen Regionen• Honige (n = 71) • 2009 – 2011• Blüten-, Bergblüten-, Honigtau-Honige, wenige Sortenhonige

JuraMittellandN. AlpenZ. AlpenS. Alpen


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PA positive Honige

0102030405060

JuraMidland NorthernAlps Central Alps South ofAlps

PA (µg/kg)

Ref.: Kast et al., 2014, J. ofApicultural Research 53 (1): 75.

Die Hälfte der Honige enthielt PA, normalerweise unproblematische Konzentrationen PA waren vor allem Natterkopf-typ PABetriebsprüferausbildung | 2018C. Kast, Zentrum für Bienenforschung

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Honig Bienenstände Tessin

Grosse Unterschiede zwischen den Standorten und Produktionsjahren, vermutlich abhängig von andern gleichzeitig blühenden Trachtquellen.Betriebsprüferausbildung | 2018C. Kast, Zentrum für Bienenforschung

050

100150200

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2012 2013 2014 2015Bienenstand 1 Bienenstand 2

PA (µg/kg)

NatterkopfWasserdostGreiskraut-Arten36

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32 Marktpollenproben

19% der Pollenproben enthielten PA über EmpfehlungBetriebsprüferausbildung | 2018C. Kast, Zentrum für Bienenforschung

Positive ProbenRef.: Kast et al., 2018, Food Add. Contam. Part A. 35(2): 316.

NatterkopfWasserdostGreiskraut-Arten

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Pollen Bienenstand Basel

Grosse Unterschiede zwischen Produktionsjahren, vermutlich abhängig von andern gleichzeitig blühenden Pollenpflanzen.Betriebsprüferausbildung | 2018C. Kast, Zentrum für Bienenforschung

0200400600

2010 2011 2012 2013 2014

PA (µg/kg)

NatterkopfWasserdost144

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Standorte mit viel NatterkopfBienenstand in Basel

Zwei Bienenständeim TessinBetriebsprüferausbildung | 2018C. Kast, Zentrum für Bienenforschung

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Bienenstand in Basel


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Welche PA Konzentrationen finden wir im Schweizer Honig und Pollen?• Schweizer Honig: normalerweise kaum ein Risiko für den Konsumenten• Natterkopf = Hauptquelle für PA in Honig und Pollen und ist bei grossflächigem Vorkommen problematisch für Imker• Wasserdost = wichtige Quelle für PA in Pollen • Honig: • 46% enthielten Natterkopf-Typ Alkaloide; fast immer < Empfehlungen• Pollen Marktproben:• 16% enthielten Natterkopf-Typ Alkaloide; fast alle > Empfehlungen• 9% der Proben enthielten Wasserdost-Typ Alkaloide; 2 > EmpfehlungenRef: Kast et al., 2014, J. of Apicultural Research 53 (1): 75. Kast et al., 2018, Food Add. Contam. Part A 35(2): 316.Betriebsprüferausbildung | 2018C. Kast, Zentrum für Bienenforschung

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Vermeiden von PAs im Pollen und HonigNatterkopf (Echium vulgare)• frühes Abmähen, Entfernen • keine Samenmischungen mit Natterkopf als Bienenweide• Pollensammeln aussetzenWasserdost (Eupatorium cannabinum)• Pollensammeln Mitte Juli beendenJakobskreuzkraut (Senecio sp.)• Ausbreitung verhindern Fotos: O. ZollerBetriebsprüferausbildung | 2018C. Kast, Zentrum für Bienenforschung

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Ist Nektar oder Pollen für die PAs im Honig verantwortlich?• Pollen enthält hohe Konzentrationen an PA (Ref: Edgar et al. 2011; Boppré et al. 2005) U..und Nektar?Dissertation von M. Lucchetti

PollenNektar PAPAEchium vulgareNatterkopf


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Nektar und Pflanzenpollen von NatterkopfBasel:Nektar,Pflanzenpollen

Tessin:Nektar, PflanzenpollenBetriebsprüferausbildung | 2018C. Kast, Zentrum für Bienenforschung

20Betriebsprüferausbildung | 2018C. Kast, Zentrum für Bienenforschung

Pflanzenpollen NektarDurchschnitt = 13551 µg/g Durchschnitt = 25 µg/g500-facher Gehalt

21Verdünnung ~5000x

Nektar = 25 µg/g PA Konzentration ~4xPflanzenpollen = 13551 µg/g PA

< 0.2 g/kgH2O 68% 17%H2O


< 1/30

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0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%

nectar nectarBasel Verzasca

PA Profilnectar

Echivulgarine Acetylechimidine EchimidineAcetylvulgarine Vulgarinen=20 n=16

Total PA (%)

Nektar

n=14

Honig

Total PA (µg/kg)

020406080100120140160

2012 2013 2012 2012 2013 2013 2014 2014Basel Verzasca


Basel Basel TessinTessin

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0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%

nectar nectarBasel Verzasca

PA Profilnectar

Echivulgarine Acetylechimidine EchimidineAcetylvulgarine Vulgarinen=20 n=16

Total PA (%)

Pflanzenpollen

n=140%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%

plant pollen plant pollenBasel Verzasca

honey

Total PAs (µg/kg)

020406080100120140160

2012 2013 2012 2012 2013 2013 2014 2014Basel Verzasca

Pollen aus Pollenfallen050010001500200025003000

18.06.2012

18.06.2012

15.07.2013

09.07.2012

09.07.2012

12.07.2013

12.07.2013

14.07.2013

03.08.2013

Basel VerzascaTotal PA

(µg/kg)Betriebsprüferausbildung | 2018C. Kast, Zentrum für Bienenforschung

Basel Tessin Basel Tessin

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EchimidineEchivulgarine Pflanzenpollen

Pollen in PollenfallenNektarHonig


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PA im Honig stammt aus Nektar• Der PA Gehalt im Nektar bestimmt den PA Gehalt im Honig.• Die im Honig enthaltene Pollenmenge ist viel zu klein, um die PA Gehalte im Honig deutlich zu erhöhen. • Ausserdem gleicht das PA Profil von Honig dem Profil von Nektar und unterscheidet sich deutlich von Profil von Pollen.• Beide Untersuchungen zusammen zeigen, dass NatterkopfPA im Honig hauptsächlich aus dem Pflanzennektar stammen. Betriebsprüferausbildung | 2018C. Kast, Zentrum für Bienenforschung

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Zu welchem Zeitpunkt sammeln Bienen PA-haltigen Pollen?


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TagespollenprobenBasel:Tagespollenproben

Tessin:TagespollenprobenBetriebsprüferausbildung | 2018C. Kast, Zentrum für Bienenforschung

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Eintrag von PA-haltigem Pollen am Standort Basel


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Standorte Tessin


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Bienen sammeln PA-Pollen wenn keine andern Pollenpflanzen blühenBienenstand 1 Bienenstand 2

Pollen PollenRosenblütlerEichenartenEdelkastanieAhornarten RosenblütlerApfel- und BirnenartenAhornartenEdelkastanieBesenheideWegerichartenRispengräserEfeu BesenheideWegerichartenRispengräserEfeu

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Schlussfolgerung• Natterkopf blüht ab Mitte Mai• Pollen sammeln aussetzen • Wasserdost blüht ab Mitte Juli• anfangs Juli das Pollensammeln beenden • Bienen sammeln Pollen von Natterkopf und Wasserdost hauptsächlich, wenn gleichzeitig keine anderen attraktiven Pollenpflanzen vorhanden sind. Betriebsprüferausbildung | 2018C. Kast, Zentrum für Bienenforschung

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Bienenzeitungsartikel Dezember bis März 2017/2018Unerwünschte Pflanzeninhaltsstoffe in Bienenprodukten• Teil 1: Untersuchungen von Schweizer Honig auf Pyrrolizidin Alkaloide• Teil 2: Wie gelangen Pyrrolizidine Alkaloide vom Natterkopf in den Honig? Stammen sie von Nektar oder Pollen der Pflanzen?• Teil 3: Untersuchungen von Schweizer Pollen auf Pyrrolizidin Alkaloide• Teil 4: Zu welchem Zeitpunkt sammeln Bienen Pyrrolizidin Alkaloid-haltigen Pollen?www.apis.admin.ch>Bienenprodukte>Honig>Schadstoffe im Honig>PyrrolizidinAlkaloideBetriebsprüferausbildung | 2018C. Kast, Zentrum für Bienenforschung

33Betriebsprüferausbildung | 2018C. Kast, Zentrum für Bienenforschung

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Zu welchem Zeitpunkt sammeln Bienen PA-haltigen Pollen?


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