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Der Mensch isst, was das Tier frisst - Präsentation vom 14. Juni 2012

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BUNDESINSTITUT
FÜR RISIKOBEWERTUNG
Der Mensch isst,
was das Tier frisst
Hildburg Fry, Markus Spolders
Was beinhaltet “Carry over”?
From farm to fork
Quelle: Monique Rennen: Consumer risk assessment of contaminants and residues in animal feed using transfer factors.
Carry-over Workshop, BfR Berlin, 13.-14.05.2009
Hildburg Fry und M. Spolders, 14.06.2012, Der Mensch isst, was das Tier frisst
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Anforderungen an die Lebensmittel- und Futtermittelsicherheit
Lebensmittel, die nicht sicher sind,
dürfen nicht in Verkehr gebracht werden.
Artikel 14 (1) Verordnung (EG) Nr. 178/2002 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 28.
Januar 2002 zur Festlegung der allgemeinen Grundsätze und Anforderungen des Lebensmittelrechts,
zur Errichtung der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit und zur Festlegung von
Verfahren zur Lebensmittelsicherheit; ABl. L 31 v. 1.2.2002, S.10
Futtermittel dürfen nicht verfüttert werden, wenn davon
auszugehen ist, dass sie die Gesundheit von Mensch oder
Tier beeinträchtigen oder sich nachteilig auf die tierische
Produktion auswirken können.
Artikel 15 (2) der Verordnung (EG) Nr. 178/2002 zur Festlegung der allgemeinen Grundsätze und
Anforderungen des Lebensmittelrechts, zur Errichtung der Europäischen Behörde für
Lebensmittelsicherheit und zur Festlegung von Verfahren zur Lebensmittelsicherheit; ABl. L 31 v.
1.2.2002, S.10
Hildburg Fry und M. Spolders, 14.06.2012, Der Mensch isst, was das Tier frisst
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„Carry over“ Versuche am BfR – Von der Idee bis zum Ergebnis
• Planung des Versuches – Abstimmung innerhalb des BfR (z.B. FG 33,
82, 84, 95)
• Antrag eines Tierversuchsvorhabens beim LAGeSo Berlin
• Nach Genehmigung Durchführung des Fütterungsversuches auf dem
Versuchsgut des BfR
• Probengewinnung für die spätere Analytik
• Methodenentwicklung und -validierung
• Analyse der gesammelten Proben aus dem Tierversuch
• Zusammenstellung und Auswertung der Daten
• Veröffentlichung der Ergebnisse
Hildburg Fry und M. Spolders, 14.06.2012, Der Mensch isst, was das Tier frisst
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„Carry over“ Versuche am BfR – Versuchsgut Alt-Marienfelde
Möglichkeiten zur Durchführung von
Fütterungsversuchen an Rindern, Schweinen, Schafen,
Ziegen und Geflügel
Hildburg Fry und M. Spolders, 14.06.2012, Der Mensch isst, was das Tier frisst
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Carry-over Studien am Beispiel von Melamin und Maduramicin
Tierversuche:
Melamin
•
400 mg Melamin/kg Mischfutter (12 Legehennen)
•
100 mg Melamin/kg Mischfutter (6 Legehennen)
•
2,5 mg Melamin/kg Mischfutter (6 Legehennen)
Maduramicin
•
50 µg Maduramicin/kg (10 Legehennen)
•
30 µg Maduramicin/kg (10 Legehennen)
•
10 µg Maduramicin/kg (10 Legehennen)
Täglich Sammlung der Eier und Trennung in Eigelb und Eiweiß (Einzelproben)
Hildburg Fry und M. Spolders, 14.06.2012, Der Mensch isst, was das Tier frisst
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Carry-over Studien am Beispiel von Melamin und Maduramicin
Fragestellungen (Melamin):
• Findet ein Transfer von Melamin aus dem Futtermittel in das Ei statt?
Wenn ja
• Wie hoch ist die Transferrate?
• Ist die Transferrate von der verabreichten Dosis abhängig?
• Findet eine Akkumulation von Melamin im Ei im statt?
• Wie lange kann Melamin im Ei nach Absetzen des kontaminierten Futters
noch nachgewiesen werden?
• Gibt es Unterschiede in den Melamin-Gehalten zwischen Eiweiß und
Eigelb?
• Welche Relevanz besteht für den gesundheitlichen Verbraucherschutz?
Hildburg Fry und M. Spolders, 14.06.2012, Der Mensch isst, was das Tier frisst
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Carry-over Studien am Beispiel von Melamin und Maduramicin
Fragestellungen (Maduramicin):
• Hintergrund waren Beobachtungen in Slowenien 2009: Überschreitungen
der Höchstgehalte für Maduramicin im Ei (2 µg/kg) bei Einhaltung der
zulässigen Höchstgehalte im Futtermittel (50 µg/kg)
• Können die Daten aus Slowenien bestätigt werden?
• Wie hoch ist die Transferrate (Futtermittel - Ei)?
• Wie ist die Verteilung des Maduramicins im Eiweiß und Eigelb?
• Wie verlaufen die Maduramicin-Gehalte in den Eiern nach Absetzen des
kontaminierten (nicht-pelletierten) Futters?
• Besteht Handlungsbedarf für das Risikomanagement?
Hildburg Fry und M. Spolders, 14.06.2012, Der Mensch isst, was das Tier frisst
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Carry-over Studie Melamin
Welche Methoden?
Anforderungen an die Methoden
Methoden für drei unterschiedliche Matrices
Konzentrationsbereich im Futtermittel von 2,5 mg/kg bis 400 mg/kg
Im Eiweiß und Eigelb war die Konzentration zunächst unbekannt
Für die Nachphase in Eiweiß und Eigelb musste eine möglichst niedrige
Nachweis- und Bestimmungsgrenze erreicht werden
Gleichzeitiger Nachweis der Cyanursäure
Analyse mit GC-MS oder LC-MS/MS
Hildburg Fry und M. Spolders, 14.06.2012, Der Mensch isst, was das Tier frisst
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Carry-over Studie Melamin
Die Methoden
Ergebnisse
Die hohen Konzentrationen mussten extrem verdünnt werden und der
interne Standard kann erst nach Verdünnung zugegeben werden
Für den hohen Konzentrationsbereich sind mehrere Extraktionen mit
verschiedenen Lösungsmitteln erforderlich
Eine Matrixkalibrierung ist erforderlich um präzise Werte zu ermitteln
Bei niedrigen Konzentrationen muss zusätzlich eine SPE durchgeführt
werden.
Bei LC-MS/MS tritt Sättigung der Ionenquelle ein, deshalb ist der lineare
Arbeitsbereich eingeschränkt
Futtermittel werden mit GC-MS, Eiweiß und Eigelb mit LC-MS/MS
analysiert
Es mussten insgesamt sieben Methoden entwickelt und validiert werden
Hildburg Fry und M. Spolders, 14.06.2012, Der Mensch isst, was das Tier frisst
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Carry-over Studie Melamin
Die Ergebnisse
100 mg Melamin / kg Futtermittel - Eigelb
Vorphase
4,00
Hauptphase
Nachphase
3,75
3,50
100 mg Melamin / kg Futtermittel
Melamin in mg/kg im Eigelb
3,25
3,00
2,75
2,50
2,25
2,00
Eigelb
1,75
Eigelb Mittelwert
1,50
1,25
1,00
0,75
Vorphase
4,0
Hauptphase
Vorphase
4,0
Hauptphase
Nachphase
0,50
0,25
Nachphase
0,00
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62
Tag der Fütterungsstudie
Melamin in mg/kg im Eiweiß
Melamin in mg/kg im Vollei
0
3,5
3,5
3,0
2,5
3,0
2,5
2,0
Eiweiß
Eiweiß
Mittelwert
1,5
Höchstgehalt
2,5 mg/kg
1,0
2,0
0,5
0,0
1,5
0
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62
Vollei
Tag der Fütterungsstudie
Vollei Mittelwert
1,0
Vollei Median
100 mg Melamin / kg Futtermittel - Eiweiß
0,5
Vorphase
4,0
0,0
Hauptphase
Nachphase
3,5
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62
Tag der Fütterungsstudie
Melamin in mg/kg im Eiweiß
0
3,0
2,5
2,0
Eiweiß
Eiweiß
Mittelwert
1,5
1,0
0,5
0,0
0
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62
Tag der Fütterungsstudie
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Carry-over Studie Melamin
Die Ergebnisse
Ergebnisse
Schon einen Tag nach Beginn der Verfütterung von melaminhaltigem
Mischfutter ist Melamin im Eiweiß nachweisbar; im Eigelb erst nach zwei bis
drei Tagen
Das mittlere Niveau der Konzentrationen im Eiweiß ist höher als das im
Eigelb
Während der Verabreichung schwanken die Melamingehalte um einen
Plateauwert
Bei allen untersuchten Dosierungen wurde eine Transferrate unter 1%
ermittelt.
Bei Verabreichung von 100 mg Melamin / kg Futtermittel schwanken die
Werte im Vollei (berechnet) um den Höchstgehalt von 2,5 mg/kg
Hildburg Fry und M. Spolders, 14.06.2012, Der Mensch isst, was das Tier frisst
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Carry-over Studie Maduramicin
Die Methoden
Anforderungen an die Methode
Maduramicin musste im Bereich des Höchstgehaltes im
Ei (< 2 µg/kg) nachgewiesen werden
Die Methode musste zur Ermittlung der Transferrate
auch deutlich unter dem Höchstgehalt noch
quantifizieren können
Ergebnisse
Die LC-MS/MS Multimethode wurde für die Bestimmung
von Maduramicin optimiert
Bestimmungsgrenze < 1 µg/kg
Hildburg Fry und M. Spolders, 14.06.2012, Der Mensch isst, was das Tier frisst
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Carry-over Studie Maduramicin
Die Ergebnisse
Vorphase
Nachphase
Hauptphase
Verabreichung von 50 µg Maduramicin /
kg Futtermittel
20
Maduramicin µg/kg im Vollei
18
16
Mittelwert
14
Median
12
Einzelwerte
10
8
Bei allen untersuchten
Dosierungen wurde eine
Transferrate um 10%
ermittelt.
Maduramicin ist in Eiweiß
nicht nachweisbar
6
4
Höchstgehalt
2 µg/kg im Ei
2
0
1
3
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20
1
3
5
7
9
11 13 15 17 19 21
Versuchstag
Bodi et al. (2012): Carry-over of maduramicin from feed containing crosscontamination levels into eggs of laying hens. J. Agric. Food Chem.
Bei Verabreichung des
Höchstgehaltes von 50 µg/kg
im Futtermittel wurde der
Höchstgehalt von 2 µg/kg im
Ei deutlich überschritten
Just Accepted Manuscript. DOI: 10.1021/jf3014537
Hildburg Fry und M. Spolders, 14.06.2012, Der Mensch isst, was das Tier frisst
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Carry-over Studien
Fazit und Ausblick
Die Leistungsparameter der zur Durchführung von Carryover Studien benötigten Methoden richten sich nach der
jeweiligen Fragestellung.
Valide Methoden sind notwendig um zuverlässige
Ergebnisse zu erzielen.
Carry-over Studien
Abhängigkeit
von
notwendig!
sind
der
für relevante Stoffe in
jeweiligen
Fragestellung
Die Daten aus diesen Studien tragen zu einer
verbesserten Risikobewertung von unerwünschten
Stoffen im Lebensmittel und im Futtermittel bei.
BUNDESINSTITUT
FÜR RISIKOBEWERTUNG
Hildburg Fry und M. Spolders, 14.06.2012, Der Mensch isst, was das Tier frisst
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VIELEN DANK FÜR IHRE
AUFMERKSAMKEIT
Hildburg Fry
Markus Spolders
Bundesinstitut für Risikobewertung
Max-Dohrn-Str. 8-10
D-10589 Berlin
Tel. 0 30 - 184 12 - 0
Fax 0 30 - 184 12 - 47 41
hildburg.fry@bfr.bund.de, markus.spolders@bfr.bund.de
www.bfr.bund.de
8
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