Richard Öhlinger: Mykotoxine und PAK-Analytik

www.ages.at SICHERE LEBENSMITTEL Ernährungssicherung & Ernährungssicherheit

Kontaminanten: Mykotoxine

und PAKs

•

Dr. Richard Öhlinger•

Kompetenzzentrum Cluster Chemie Linz

•

Fachsymposium•

Linz, 30.6.2011


Kontaminanten

–

EU Expertengruppen (Themenauswahl)

•

Agarkontaminanten: Mykotoxine, Nitrat, Pyrrolizidin

Alkaloide,…

•

Industriekontaminanten: Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK),

Schwermetalle, Acrylamid, Furan, Phthalate,…

•

Persistente

organische Schadstoffe (POPs) in Lebensmittel: PCBs, PCDD/F

•


Ranking der lebensmittelbedingten Gesundheitsrisiken (Kuiper-Goodman, 1998 und 2004)

•

AKUTE CHRONIC

•

HIGH RISK

•

Microbiological

Mycotoxins

•

Phycotoxins

Anthropogenic

contaminants

•

Some phytotoxins

Some phytotoxins

•

Mycotoxins

Unbalanced

diet

•

Anthropogenic

contaminants

Phycotoxins

•

Pesticide

residues

Food

additives

•

Food additives

Pesticide

residues

•

Microbiological

•

LOW RISK


Mykotoxine

•

Mykotoxine

sind Pilzgifte. Sie sind natürliche, sog. sekundäre Stoffwechselprodukte

von Schimmel-

pilzen, die bei Menschen und Tieren eine toxische Wirkung zeigen, bzw. eine Mykotoxikose

verursachen.

•

Die FAO schätzt, dass bis zu 25 % der Weltproduktion von Nahrungsmitteln mit Mykotoxinen

kontaminiert sind.••

Die Wirkung der Mykotoxine

kann, abhängig von der

Toxinart, akut oder chronisch toxisch

sein. Manche Mykotoxine

sind kanzerogen

•

Besonders gefährdet sind Nutztiere (insbesonders

Schwein

Geflügel

und

Pferd)


Mykotoxinexposition

•

Primärkontamination: Lebens-/Futtermittel- rohstoffe

sind kontaminiert (z.B. Fusariumtoxine

in

Rohgetreide)

•

Sekundärkontamination: Fertige LM/FM verschimmeln (z.B. Aspergillus sp. oder Penicillium

sp.) und werden mit Mykotoxinen

kontaminiert

•

Carry over: Nutztiere nehmen verschimmeltes FM auf und geben so Mykotoxine

(z.B. Ochratoxin

A,

Aflatoxine) in LM tierischer Herkunft weiter.


Mykotoxine

(Auswahl) -

Toxizität

DONDeoxynivalenol

ZONZearalenon

T-2T-2 Toxin

NIVNivalenol

FUMFumonisine

OTAOchratoxin

AAFL

Aflatoxine

hautreizend X X

brechreizend X X X

immunsuppressiv X X X X

nekrotisierend X

östrogen X

mutagen (X) (X) X

karzinogen (x) (X) X

Nephrotoxisch

/ hepatotoxisch

X X X

TDI, t-TDI, TWI µg/kg KG.d

bzw. w 1

(TDI)0,2

(t-TDI)0,06

(t-TDI)0,7

(t-TDI)2

(TDI)0,12

(TWI)

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Mykotoxine

–

Höchstgehalte (HG)/Richtwerte (RW)

Matrix EU Recht HG / RW Mykotoxine

Lebensmittel VO (EG) 1881/2006

VO 1126/2007 (Ä)VO 105/2010 (Ä)VO 165/2010 (Ä)

HG Aflatoxine, Ochratoxin

A (OTA), Patulin, Deoxynivalenol

(DON), Zearalenon

(ZON), Fumonisine

(FUM)

Fusarium Toxine: DON, ZON, FUMOTAAFL

Futtermittel Richtlinie 2002/32/EG HG Mutterkorn, Aflatoxin

B1

Futtermittel Richtlinie 2003/100/EG HG Aflatoxin

B1

Futtermittel Empfehlung 2006/576/EG

RW DON, ZON, OTA, FUM


Mykotoxine

in der Landwirtschaft Österreichische Situation

•

Getreide (Weizen, Hafer) und Mais werden am Feld mit Feldpilzen der Gattung Fusarium befallen

•

Mykotoxine

der Lagerpilze (Aspergillus, Penicillium) spielen eine unbedeutende Rolle (Aflatoxine, Ochratoxin

A)

•

Wichtige und aktuelle Mykotoxine

(Fusarientoxine):

•

Weizen: Deoxynivalenol

(Vomitoxin), Zearalenon

•

Hafer: Deoxynivalenol, Nivalenol, T-2 und HT-2 Toxin

•

Mais: Deoxynivalenol, Zearalenon, (Fumonisine)


DON in unbehandeltem Getreide und Mais

•N und DON Maxima:•BG = 50 ppb

•HW (Mais, Durum, Hafer): 1750 ppb•HW (übriges Getreide): 1250 ppb

•Weizen (n=524): 6700 ppb•Durum

(n=41): 1300 ppb•Triticale

(n=54): 2600 ppb•Gerste (n=70): 1100 ppb•Roggen (n=32): 770 ppb•Hafer (n=21): 700 ppb•Mais (n=322): 6000 ppb

•Reihung nach DON Kontamination:

•Mais > Durum

> Weizen, Triticale•> Gerste, Roggen, Hafer

DON Kontamination in Getreide und Mais

0102030405060708090

100

Weizen Durum Triticale Gerste Roggen Hafer Mais

%>BG>HW


Deoxynivalenol

in Mehle

•<50 μg/kg BG

•200 μg/kg EU Höchstwert

–

Getreidebeikost f. Säuglinge und Kleinkinder

•750 μg/kg EU Höchstwert

–

Mehle …

Bereich: n.n. –

1300 ppb•n = 175 (2005), 100 (2011)

DON in Mehle

0102030405060708090

100

<50 50 - 200 200 - 750µg/kg

% 2005

2011


Strategien zur Verminderung von Mykotoxinen im Getreide (praktische Hinweise)

•

Wendende Bodenbearbeitung

(Pflug, ev. auch Grubber):

•

bei notwendiger konservierender Bodenbearbeitung Ernterückstände z.B. durch Häckseln zerkleinern

•

keine Direktsaat in enger Fruchtfolge•

Erweiterung der Fruchtfolgen, Verminderung des Maisanteiles

(besonders gefährdet: Weizen nach Vorfrucht Mais):•

Anbau von Sorten mit geringer Anfälligkeit gegenüber Fusarien•

standortgerechte Sortenwahl bei Mais•

bedarfsorientierte Düngung

(Verzicht auf hohe Bestandsdichten, Vermeiden

von Lagerung)

•

Gezielter Einsatz von zugelassenen Azolfungiziden•

Rechtzeitige Ernte

(Körner im reifen Zustand sehr anfällig gegenüber

Pilzbefall); •

Beschädigungsfreie Ernte

(optimale Einstellung der Erntetechnik)


Mykotoxine

–

EU Sicherheitsvorkehrungen

Matrix EU Recht Thema

Lebensmittel VO (EU) 1152/2009 Sondervorschriften für die Einfuhr bestimmter Lebensmittel aus bestimmten Drittländern wegen des Risikos einer Aflatoxin-Kontamination

…

Lebensmittel und Futtermittel

VO (EU) 669/2009

div. Änderungen des Annex I

Durchführung der VO (EU) 882/2004 im Hinblick auf verstärkte amtliche Kontrollen bei der Einfuhr bestimmter Futtermittel und Lebensmittel nicht tierischen Ursprungs …


VO 1152/2009 –

Aflatoxinimportkontrollen

– Kontrollfrequenzen ab 1.1.2010

Herkunft Produkt und Erzeugnisse daraus

Zertifikat Kontrollhäufigkeit

China Erdnüsse 100% 20%

Ägypten Erdnüsse 100% 20%

Iran Pistazien 100% 50%

Türkei Pistazien 100% 50%

Türkei Haselnüsse, div. Mischungen,.. 100% 10%

Türkei Feigen getrocknet 100% 20%

Brasilien Paranüsse, Nuss-

od. Trockenfrüchtemischungen

100% 100%

USA Mandeln -

VASP 100% Zufallskontrolle

USA Mandeln –

ohne VASP 0% 100%


Mykotoxine

–

RASFF Notifizierungen

Mykotoxin 2009 2008 2007

Aflatoxine 638 902 705

DON 3 4 10

Fumonisine 1 2 9

Ochratoxin

A 27 20 30

Patulin 3

Zearalenon 2 6


Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK; engl. PAH)

•

Sammelbezeichnung für aromatische Verbindungen mit kondensierten Ringsystemen (über 100 Substanzen)

•

Feste, meist farblose, chemisch stabile jedoch photosensitive Verbindungen; lipophil, in Wasser schwer löslich

•

Entstehung durch unvollständige Verbrennungs- prozesse

oder Pyrolyse von organischen Materialien (Holz,

Kohle, Benzin, Tabak,..) oder Lebensmitteln (Grillen, Braten, Räuchern,..)

•

PAK treten immer als Gemisch auf; Verbreitung mit Rauch, Flugstaub und Russpartikel;

•

Toxizität: z.T. kanzerogen und genotoxisch


EU priority

PAKs

(15 EU + 1 JECFA)

(kanzerogene und/oder genotoxische

PAKs)

• Benz(a)anthracen

(BaA)• Benzo(b)fluoranthen

(BbF)

•Benzo(k)fluoranthen

(BkF)

•Benzo(g,h,i)perylen

(BgP)

• Benzo(a)pyren

(BaP)

• Chrysen

(CHR)

•Dibenz(ah)anthracen

(DhA)

•Indeno(1,2,3-cd)pyren (IcP)

•PAK 4 (rot)

•Benzo(c)fluoren

(BcL) Benzo(j)fluoranthen

(BjF)

•Cyclopenta(c,d)pyren

(CPP)•Dibenzo(a,e)pyren

(DeP)

•Dibenzo(a,h)pyren

(DhP)•Dibenzo(a,i)pyren

(DiP)

•Dibenzo(a,l)pyren

(DlP)•5-Methylchrysen (5MC)


Benzo(a)pyren

–

LM Regelungen EU VO 1881/2006

Erzeugnis HG (myg/kg

FG)

Öle, Fette (exkl. Kakaobutter) 2

Geräuchertes Fleisch und ger. Fleischerzeugnisse 5

Ger. Fische, exkl. Muscheln, ger. Krebstiere, exkl. Krabben, Hummer und ähnlich großen Krebstieren

5

Muskelfleisch von anderen als geräucherten Fischen 2

Nicht geräucherte Krebstiere und Kopffüßer, exkl. Krabben, Hummer und ähnlich großen Krebstieren

5

Muscheln 10

Getreidebeikost und andere Beikost für Säuglinge und Kleinkinder 1

Säuglingsanfangsnahrung, Folgenahrung, Säuglingsmilchnahrung, Folgemilch

1

Diätetische LM für Säuglinge 1


PAK 4 Aufnahme durch LM

•

Hauptbeiträge nach EFSA (in abnehmender Reihenfolge)

•

Meeresfrüchte, -produkte•

Cerealien, -produkte

•

Gemüse, Nüsse und Hülsenfrüchte•

Fleisch und –produkte

•

Fette und Öle•

Fisch und -produkte


PAK-Minimierung

in geräucherten Lebensmitteln (Hinweise)

•

Brennmaterial •

Vermeidung von Nadelgehölzen bzw. von Holzarten mit hohem Ligningehalt •

das verwendete Holz soll nicht harzig sein •

ein niedriger Wassergehalt des Brennmaterials bewirkt eine rapide Verbrennung und somit höhere PAK-Gehalte;

•

kein chemisch behandeltes Material verwenden; •

kein Material wie z.B. Diesel, Abfallprodukte, Gummi, diverse Öle, etc. verwenden

•

Räucher-Prozess •

Ausbalanciertes Prozessdesign: optimale Pyrolysetemperatur (300-450 °C, Vermeidung von Flammen und hohen Temperaturen), adäquate Sauerstoffzufuhr (zuviel Sauerstoff erhöht Temperatur, ein Sauerstoffmangel bewirkt höhere PAK-Konzentrationen

im Rauch sowie das vermehrte Entstehen von Kohlenmonoxyd) und kurze Räucherdauer

•

Indirektes Räuchern ist direktem Räuchern vorzuziehen •

Distanz zwischen Lebensmittel und Rauchquelle (z.B. glühendes Holz) so weit wie möglich halten

•

beim direkten Räuchern soll kein Fett in die Rauchquelle tropfen können (Verwendung von perforierten Alutassen zwischen Glut und Lebensmittel);

•

Filtrierung oder Kühlung des Rauches wenn möglich


EU PAK –

spezifische Ergebnisse

EU priority PAKs (Summe 16)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Fleisch Fisch Fertiggerichte Dörrobst Maisöl

myg

/kg Median

75%Pzt.


EPA-PAKs

–

Einfluss Straßenverkehr

•

•s-Standorte: Brems-

und Beschleunigungsprozesse

•n-Standorte: „Volle“

Geschwindigkeit

•3, 8: Standorte zwischen den Straßen•4, 2, 9, 7: Standorte am Rand der Straßen•5, 1, 10, 6: Standorte ca. 8-10 m vom

Rand

Leonfeldnerstraße/Linz - PAH-Summen (Mediane) der exponierten Graskulturen

0102030405060708090

s5 s4 s3 s2 s1 n10 n9 n8 n7 n6

Standort

ng/g

FM summe 6

summe 12summe 15


Kontaminanten: Mykotoxine

und PAKs

•Danke für Ihre Aufmerksamkeit

•

Richard Öhlinger•

Tel.: 050 555-41500•

Mail: [email protected]

Richard Öhlinger: Mykotoxine und PAK-Analytik

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