Richard Öhlinger: Mykotoxine und PAK-Analytik

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FACHSYMPOSIUM SICHERE LEBENSMITTEL - ERNÄHRUNGSSICHERUNG & ERNÄHRUNGSSICHERHEIT, AGES LINZ, 30.Juni 2011
Vortrag: Richard Öhlinger, (AGES Linz, CC-Cluster Chemie Linz)

Veröffentlicht in: Gesundheit & Medizin, Technologie, Business
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Richard Öhlinger: Mykotoxine und PAK-Analytik

  1. 1. Kontaminanten: Mykotoxine und PAKs• Dr. Richard Öhlinger• Kompetenzzentrum Cluster Chemie Linz• Fachsymposium• Linz, 30.6.2011 SICHERE LEBENSMITTELwww.ages.at Ernährungssicherung & Ernährungssicherheit
  2. 2. 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• SICHERE LEBENSMITTELwww.ages.at Ernährungssicherung & Ernährungssicherheit
  3. 3. Ranking der lebensmittelbedingtenGesundheitsrisiken (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 SICHERE LEBENSMITTELwww.ages.at Ernährungssicherung & Ernährungssicherheit
  4. 4. 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 SICHERE LEBENSMITTELwww.ages.at Ernährungssicherung & Ernährungssicherheit
  5. 5. 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. SICHERE LEBENSMITTELwww.ages.at Ernährungssicherung & Ernährungssicherheit
  6. 6. Mykotoxine (Auswahl) - Toxizität DON ZON T-2 NIV FUM OTA AFL Deoxynivalenol Zearalenon T-2 Toxin Nivalenol Fumonisine Ochratoxin A Aflatoxinehautreizend X Xbrechreizend X X Ximmunsuppressiv X X X Xnekrotisierend Xöstrogen Xmutagen (X) (X) Xkarzinogen (x) (X) XNephrotoxisch / X X XhepatotoxischTDI, t-TDI, TWI µg/kg 1 0,2 0,06 0,7 2 0,12KG.d bzw. w (TDI) (t-TDI) (t-TDI) (t-TDI) (TDI) (TWI) SICHERE LEBENSMITTEL www.ages.at Ernährungssicherung & Ernährungssicherheit
  7. 7. Mykotoxine – Höchstgehalte (HG)/Richtwerte(RW) Matrix EU Recht HG / RW MykotoxineLebensmittel VO (EG) 1881/2006 HG Aflatoxine, Ochratoxin A (OTA), Patulin, Deoxynivalenol (DON), Zearalenon (ZON), Fumonisine (FUM) VO 1126/2007 (Ä) Fusarium Toxine: DON, ZON, FUM VO 105/2010 (Ä) OTA VO 165/2010 (Ä) AFLFuttermittel Richtlinie 2002/32/EG HG Mutterkorn, Aflatoxin B1Futtermittel Richtlinie 2003/100/EG HG Aflatoxin B1Futtermittel Empfehlung RW DON, ZON, OTA, FUM 2006/576/EG SICHERE LEBENSMITTELwww.ages.at 103 Ernährungssicherung & Ernährungssicherheit
  8. 8. Mykotoxine in der LandwirtschaftÖsterreichische 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) SICHERE LEBENSMITTELwww.ages.at Ernährungssicherung & Ernährungssicherheit
  9. 9. DON in unbehandeltem Getreide und Mais•N und DON Maxima:•BG = 50 ppb DON Kontamination in Getreide und Mais•HW (Mais, Durum, Hafer): 1750 ppb•HW (übriges Getreide): 1250 ppb 100 90 80•Weizen (n=524): 6700 ppb 70•Durum (n=41): 1300 ppb 60 >BG•Triticale (n=54): 2600 ppb % 50 >HW•Gerste (n=70): 1100 ppb 40•Roggen (n=32): 770 ppb•Hafer (n=21): 700 ppb 30•Mais (n=322): 6000 ppb 20 10 0 Weizen Durum Triticale Gerste Roggen Hafer Mais•Reihung nach DON Kontamination:•Mais > Durum > Weizen, Triticale•> Gerste, Roggen, Hafer SICHERE LEBENSMITTEL www.ages.at Ernährungssicherung & Ernährungssicherheit
  10. 10. Deoxynivalenol in Mehle•<50 μg/kg BG DON in Mehle•200 μg/kg EU 100Höchstwert – 90Getreidebeikost f. 80Säuglinge und Kleinkinder 70 60 2005 % 50•750 μg/kg EU 40 2011Höchstwert – Mehle … 30 20 10 0 <50 50 - 200 200 - 750Bereich: n.n. – 1300 ppb µg/kg•n = 175 (2005), 100 (2011) SICHERE LEBENSMITTELwww.ages.at Ernährungssicherung & Ernährungssicherheit
  11. 11. Strategien zur Verminderung von Mykotoxinenim 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) SICHERE LEBENSMITTELwww.ages.at Ernährungssicherung & Ernährungssicherheit
  12. 12. Mykotoxine – EU Sicherheitsvorkehrungen Matrix EU Recht ThemaLebensmittel VO (EU) 1152/2009 Sondervorschriften für die Einfuhr bestimmter Lebensmittel aus bestimmten Drittländern wegen des Risikos einer Aflatoxin-Kontamination …Lebensmittel VO (EU) 669/2009 Durchführung der VO (EU) 882/2004 im Hinblick aufund verstärkte amtliche Kontrollen bei der Einfuhr bestimmterFuttermittel Futtermittel und Lebensmittel nicht tierischen Ursprungs … div. Änderungen des Annex I SICHERE LEBENSMITTELwww.ages.at Ernährungssicherung & Ernährungssicherheit
  13. 13. VO 1152/2009 – Aflatoxinimportkontrollen – Kontrollfrequenzen ab 1.1.2010 Herkunft Produkt und Erzeugnisse Zertifikat Kontrollhäufigkeit darausChina 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. 100% 100% TrockenfrüchtemischungenUSA Mandeln - VASP 100% ZufallskontrolleUSA Mandeln – ohne VASP 0% 100% SICHERE LEBENSMITTEL www.ages.at Ernährungssicherung & Ernährungssicherheit
  14. 14. 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 SICHERE LEBENSMITTELwww.ages.at Ernährungssicherung & Ernährungssicherheit
  15. 15. Polyzyklische aromatischeKohlenwasserstoffe (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 SICHERE LEBENSMITTELwww.ages.at Ernährungssicherung & Ernährungssicherheit
  16. 16. EU priority PAKs (15 EU + 1 JECFA)(kanzerogene und/oder genotoxische PAKs)• Benz(a)anthracen (BaA) •Benzo(c)fluoren (BcL)• Benzo(b)fluoranthen (BbF) Benzo(j)fluoranthen (BjF)•Benzo(k)fluoranthen (BkF) •Cyclopenta(c,d)pyren (CPP)•Benzo(g,h,i)perylen (BgP) •Dibenzo(a,e)pyren (DeP)• Benzo(a)pyren (BaP) •Dibenzo(a,h)pyren (DhP)• Chrysen (CHR) •Dibenzo(a,i)pyren (DiP)•Dibenz(ah)anthracen (DhA) •Dibenzo(a,l)pyren (DlP)•Indeno(1,2,3-cd)pyren •5-Methylchrysen (5MC)(IcP)•PAK 4 (rot) SICHERE LEBENSMITTELwww.ages.at Ernährungssicherung & Ernährungssicherheit
  17. 17. Benzo(a)pyren – LM Regelungen EU VO 1881/2006 Erzeugnis HG (myg/kg FG)Öle, Fette (exkl. Kakaobutter) 2Geräuchertes Fleisch und ger. Fleischerzeugnisse 5Ger. Fische, exkl. Muscheln, ger. Krebstiere, exkl. Krabben, Hummer 5und ähnlich großen KrebstierenMuskelfleisch von anderen als geräucherten Fischen 2Nicht geräucherte Krebstiere und Kopffüßer, exkl. Krabben, Hummer 5und ähnlich großen KrebstierenMuscheln 10Getreidebeikost und andere Beikost für Säuglinge und Kleinkinder 1Säuglingsanfangsnahrung, Folgenahrung, Säuglingsmilchnahrung, 1FolgemilchDiätetische LM für Säuglinge 1 SICHERE LEBENSMITTEL www.ages.at Ernährungssicherung & Ernährungssicherheit
  18. 18. 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 SICHERE LEBENSMITTELwww.ages.at Ernährungssicherung & Ernährungssicherheit
  19. 19. PAK-Minimierung in geräuchertenLebensmitteln (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 SICHERE LEBENSMITTELwww.ages.at Ernährungssicherung & Ernährungssicherheit
  20. 20. EU PAK – spezifische Ergebnisse EU priority PAKs (Summe 16) 18 16 14 12 10 Median m y g /k g 75%Pzt. 8 6 4 2 0 Fleisch Fisch Fertiggerichte Dörrobst Maisöl SICHERE LEBENSMITTELwww.ages.at Ernährungssicherung & Ernährungssicherheit
  21. 21. EPA-PAKs – Einfluss Straßenverkehr••s-Standorte: Brems- und Leonfeldnerstraße/Linz - PAH-Summen (Mediane)Beschleunigungsprozesse der exponierten Graskulturen•n-Standorte: „Volle“ Geschwindigkeit 90 80 70•3, 8: Standorte zwischen den Straßen 60 ng/g FM summe 6•4, 2, 9, 7: Standorte am Rand der 50 summe 12Straßen 40 30 summe 15•5, 1, 10, 6: Standorte ca. 8-10 m vom 20Rand 10 0 s5 s4 s3 s2 s1 n10 n9 n8 n7 n6 Standort SICHERE LEBENSMITTEL www.ages.at Ernährungssicherung & Ernährungssicherheit
  22. 22. Kontaminanten: Mykotoxine undPAKs •Danke für Ihre Aufmerksamkeit• Richard Öhlinger• Tel.: 050 555-41500• Mail: richard.oehlinger@ages.at SICHERE LEBENSMITTELwww.ages.at Ernährungssicherung & Ernährungssicherheit

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