Richard Öhlinger: Mykotoxine und PAK-Analytik

Kontaminanten: Mykotoxine und PAKs

• Dr. Richard Öhlinger
• Kompetenzzentrum Cluster Chemie Linz

• Fachsymposium
• Linz, 30.6.2011
SICHERE LEBENSMITTEL
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Ernährungssicherung & Ernährungssicherheit

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
•

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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

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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
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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.

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Mykotoxine (Auswahl) - Toxizität

DON ZON T-2 NIV FUM OTA AFL
Deoxynivalenol Zearalenon T-2 Toxin Nivalenol Fumonisine Ochratoxin A 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 / X X X
hepatotoxisch
TDI, t-TDI, TWI µg/kg 1 0,2 0,06 0,7 2 0,12
KG.d bzw. w (TDI) (t-TDI) (t-TDI) (t-TDI) (TDI) (TWI)

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Mykotoxine – Höchstgehalte (HG)/Richtwerte
(RW)

Matrix EU Recht HG / RW Mykotoxine

Lebensmittel 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) AFL
Futtermittel Richtlinie 2002/32/EG HG Mutterkorn, Aflatoxin B1

Futtermittel Richtlinie 2003/100/EG HG Aflatoxin B1

Futtermittel Empfehlung RW DON, ZON, OTA, FUM
2006/576/EG

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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)

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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

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Deoxynivalenol in Mehle

•<50 μg/kg BG
DON in Mehle
•200 μg/kg EU
100
Höchstwert – 90
Getreidebeikost f. 80
Säuglinge und Kleinkinder 70
60
2005

%
50
•750 μg/kg EU 40 2011
Höchstwert – Mehle … 30
20
10
0
<50 50 - 200 200 - 750

Bereich: n.n. – 1300 ppb
µg/kg

•n = 175 (2005), 100 (2011)

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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)

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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 VO (EU) 669/2009 Durchführung der VO (EU) 882/2004 im Hinblick auf
und verstärkte amtliche Kontrollen bei der Einfuhr bestimmter
Futtermittel Futtermittel und Lebensmittel nicht tierischen Ursprungs …
div. Änderungen
des Annex I

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VO 1152/2009 – Aflatoxinimportkontrollen –
Kontrollfrequenzen ab 1.1.2010

Herkunft Produkt und Erzeugnisse Zertifikat Kontrollhäufigkeit
daraus
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. 100% 100%
Trockenfrüchtemischungen
USA Mandeln - VASP 100% Zufallskontrolle

USA Mandeln – ohne VASP 0% 100%

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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

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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

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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)
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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 5
und ähnlich großen Krebstieren
Muskelfleisch von anderen als geräucherten Fischen 2

Nicht geräucherte Krebstiere und Kopffüßer, exkl. Krabben, Hummer 5
und ähnlich großen Krebstieren
Muscheln 10

Getreidebeikost und andere Beikost für Säuglinge und Kleinkinder 1

Säuglingsanfangsnahrung, Folgenahrung, Säuglingsmilchnahrung, 1
Folgemilch
Diätetische LM für Säuglinge 1

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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

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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

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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

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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 12
Straßen 40
30 summe 15
•5, 1, 10, 6: Standorte ca. 8-10 m vom
20
Rand 10
0
s5 s4 s3 s2 s1 n10 n9 n8 n7 n6
Standort

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Kontaminanten: Mykotoxine und
PAKs

•Danke für Ihre Aufmerksamkeit

• Richard Öhlinger
• Tel.: 050 555-41500
• Mail: richard.oehlinger@ages.at

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Richard Öhlinger: Mykotoxine und PAK-Analytik

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