Technické informácie - preskúmanie kukuričnej múky, kukuričnej krupice a kukuričných vločiek pre fumonizíny a iné
1. Všeobecne:
S projektom M3 monitorovania potravín v roku 2003 by sa mala určiť súčasná kontaminácia kukuričných produktov „kukuričná múka, kukuričná krupica a kukuričné vločky“ fumonizínom, ktoré sa v Nemecku používajú hlavne na ľudskú spotrebu.
Cieľom monitorovania potravín je zhromaždiť reprezentatívne údaje pre Nemecko o výskyte nežiaducich látok v potravinách a odvodiť z nich možné potenciálne riziká. Od roku 2003 sa toto monitorovanie čiastočne vykonáva v projektoch so súčasným zameraním a väčšou flexibilitou pri určovaní možných kombinácií potravín a látok.
2. Problém:
Na zrno môžu útočiť plesne v teréne aj v sklade, ktoré môžu produkovať rôzne mykotoxíny ako toxické produkty látkovej výmeny. Najmä kukurica je citlivá na infekciu poľnými hubami rodu Fusarium, ktoré tvoria plesňové toxíny zo skupiny toxínov Fusarium. Silné napadnutie F. moniliforme, F. proliferatum a príbuznými druhmi môže preto viesť k vysokým koncentráciám fumonizínu v jadrách kukurice a v potravinách z nich vyrobených. Pokiaľ ide o množstvo, fumonizín B1 jednoznačne prevažuje nad fumonizínom B2 v kontaminovaných výrobkoch, zatiaľ čo fumonizín B3 je prítomný v oveľa menších množstvách alebo je nezistiteľný. Fumonizíny majú neurotoxické, pľúcne, hepatotoxické a karcinogénne účinky. Kvôli týmto vlastnostiam stanovil Vedecký výbor pre potraviny Európskej komisie (SCF) prípustný denný príjem (TDI) pre fumonizíny - jednotlivo alebo celkovo - na 2 µg/kg telesnej hmotnosti/deň.
Ďalšie plesňové toxíny, ktoré sa v kukuričných produktoch vyskytujú pomerne často, sú zearalenón a deoxynivalenol (DON), ktoré sú tvorené aj poľnými hubami rodu Fusarium. Medzi inými aj DON, tvorený F. culmorum a F. graminearum. pripisujú sa imunosupresívne účinky. Kvôli svojej toxicite stanovil SCF pre DON TDI 1 µg/kg telesnej hmotnosti/deň.
Zearalenón, ktorý je syntetizovaný F. graminearum, má iba nízku akútnu toxicitu, ale je tiež nežiaduci v potravinách kvôli jeho estrogénnemu účinku. SCF poskytla zearalenónu dočasný TDI (t-TDI) 0,2 ug/kg telesnej hmotnosti/deň.
Ochratoxín A a aflatoxíny sú tvorené plesňami rodov Aspergillus a Penicillium a majú osobitný toxikologický význam. Dôkaz toho naznačuje nevhodné podmienky skladovania alebo prepravy výrobkov.
3. Hodnotenie potravinového práva:
V čase realizácie projektu mal vtedajší Spolkový inštitút pre ochranu zdravia spotrebiteľa a veterinárnu medicínu (BgVV) v Nemecku hodnotu tolerancie pre fumonizíny v potravinách 1000 µg/kg. Národné maximálne hodnoty rôznych toxínov Fusarium v zrne a výrobkoch z nich boli prijaté vo februári 2004 v nariadení o maximálnych hodnotách mykotoxínov (MHmV). Od tej doby nesmie kukuričná múka a kukuričná krupica prekročiť 500 µg/kg fumonizínu B1 + B2 a 500 µg/kg deoxynivalenolu a kukuričné vločky musia vyhovovať maximálnym hodnotám 100 µg/kg fumonizínu B1 + B2 a 500 µg/kg DON. Európska komisia už diskutuje o maximálnych hladinách toxínov fusarium v celej EÚ, ale národné hodnoty by nemali nahradiť skôr ako v roku 2005.
Naproti tomu nariadenie (ES) č. 466/21001 už obsahuje maximálne hladiny 3,0 µg/kg ochratoxínu A a 2,0 µg/kg alfatoxínu B1 a 4,0 µg/kg, ktoré platia aj pre kukuričnú múku, kukuričnú krupicu a kukuričné vločky. Aflatoxín B1 + B2 + G1 + G2 pre výrobky zo spracovaných obilnín.
4. Implementácia:
Pod vedením LAVES - Potravinárskeho inštitútu Oldenburg sa tohto monitorovacieho projektu zúčastnili tieto oficiálne výskumné inštitúcie:
Úrad pre chemické a veterinárne vyšetrenia Sigmaringen
Bavorský štátny úrad pre zdravie a bezpečnosť potravín - sídlo Oberschleißheim
Štátny vyšetrovací úrad Hesensko - miesto Kassel
Chemický ústav mesta Duisburg
Inštitút pre testovanie potravín a hygienu životného prostredia v štvrtiach Wesel a Kleve v Moers
V rámci projektu by sa malo na analýzu odobrať celkovo 220 vzoriek, každá s najmenej 1 kg materiálu vzorky. Miesto odberu, obdobie vzorkovania v roku 2003, krajina pôvodu a spôsob kultivácie boli voliteľné. Minimálny kvantifikačný limit, ktorý sa mal dodržať pri analýze fumonizínov B1 a B2, bol 50 ug/kg. Fumonizín B3 a ďalšie mykotoxíny, ako je DON, zearalenón, ochratoxín A a aflatoxíny, mohli byť tiež stanovené dobrovoľne.
5. Výsledky:
Výsledky projektu boli prezentované na spoločnom workshope medzi federálnou vládou a federálnymi štátmi s cieľom výmeny informácií a skúseností s monitorovaním potravín 21. septembra 2004 v Postupime a budú zverejnené v správe o monitorovaní potravín z roku 2003, ktorú vydal Federálny úrad pre ochranu spotrebiteľa a bezpečnosť potravín (BVL).
Výsledky už boli prezentované na plagáte na 33. nemeckom dni chemikov v potravinách, ktorý sa konal od 13. do 15. septembra 2004 v Bonne. Krátka verzia príspevku bude uverejnená v časopise „Lebensmittelchemie“.
Šesť laboratórií skúmalo celkovo 234 vzoriek, vrátane 68 kukuričných múk, 79 kukuričných krupíc a 87 kukuričných vločiek. To významne prevýšilo počet vzoriek pôvodne určených pre projekt, spolu 220 vzoriek. Pri skúmaní sa pozoroval minimálny limit kvantifikácie 50 ug/kg pre fumonizíny B1 a B2. Na kontrolu použitých analytických metód sa všetky laboratóriá zúčastnili interného laboratórneho porovnávacieho testu.
Z dôvodu malého počtu vzoriek v laboratóriu iba celkové vyhodnotenie údajov prinesie štatisticky overiteľný výsledok, takže výsledky testov z Dolného Saska sa tu osobitne neberú do úvahy.
- Súčet fumonizínov B1 + B2
Pretože sa na vzácnejší fumonizín B3 testovalo tiež len niekoľko vzoriek, tieto údaje neboli zahrnuté do štatistickej analýzy.
Kukuričná múčka (maximálny obsah: 4280 µg/kg), meraná pomocou stredných hodnôt, mediánov a 90. percentilov, bola najviac kontaminovaná fumonizínmi. Nasledovali kukuričné krupice (maximálny obsah: 4364 ug/kg) a na značnej vzdialenosti kukuričné vločky (maximálny obsah: 523 ug/kg). Väčšina vzoriek však obsahovala malé alebo žiadne zvyšky fumonizínu. 12 vzoriek kukuričnej múčky a 7 vzoriek kukuričnej múčky prekročilo tolerančnú hodnotu BgVV z roku 1998. 15 vzoriek kukuričnej múčky, 10 vzoriek kukuričnej múčky a 10 vzoriek kukuričných vločiek bolo nad maximálnymi hodnotami MHmV z roku 2004. Ukázať koreláciu medzi typom kultivácie a kontamináciou nebolo definovaným cieľom tohto projektu. Samostatné hodnotenie napriek tomu ukázalo zaujímavé tendencie: Výrobky s dôkazmi organického/ekologického pestovania (n = 65) boli menej kontaminované fumonizínmi ako výrobky bez týchto informácií.
DON preukázal podobné rozdelenie kontaminácie do príslušnej skupiny výrobkov a typu kultivácie v 80 skúmaných vzorkách. Hladiny v 4 vzorkách kukuričnej múky (maximum: 876 µg/kg), 3 vzorkách kukuričnej krupice (maximum: 2160 µg/kg) a 1 vzorke kukuričných vločiek (maximum: 688 µg/kg) prekročili maximálne hodnoty MHmV platné od začiatku roku 2004. Fumonizíny aj DON v nadmerných koncentráciách boli zistiteľné v 2 vzorkách kukuričnej múčky, 1 vzorke kukuričnej krupice a 1 vzorke kukuričných vločiek.
Z 51 testovaných vzoriek prekročili 2 vzorky kukuričnej múčky maximálnu hodnotu MHmV (50 µg/kg), ktorá bola tiež platná od začiatku roku 2004, a to až 67 µg/kg. Všetky ostatné vzorky neboli alebo len mierne kontaminované.
- Aflatoxíny a ochratoxín A.
Naopak vo vzorkách, ktoré boli vyšetrené na prítomnosť aflatoxínov (n = 52) a ochratoxínu A (n = 19), nebolo možné merať nadmernú kontamináciu.
6. Diskusia:
Projekt dokázal, že hoci väčšina vzoriek nemala žiadne alebo len nízke hladiny skúmaných mykotoxínov, kukuričné múky a kukuričná drvina môžu obsahovať aj veľmi vysoké koncentrácie fumonizínov a deoxynivalenolu. Merané oproti maximálnym hladinám MHmV zavedeným na začiatku roka 2004, bola v jednotlivých vzorkách všetkých troch výrobkov zistená nadmerná kontaminácia týchto dvoch mykotoxínov a v kukuričnej múke aj zearalenónu. Pretože kukuričné výrobky často používajú ľudia trpiaci celiakiou, ktorí sú odkázaní na bezlepkové jedlo, a kukuričné lupienky konzumujú najmä deti, nie je tento výsledok bez príčiny. Preto bude v budúcnosti potrebné tieto výrobky pravidelne kontrolovať, či zodpovedajú maximálnemu množstvu.
Celkový nižší obsah fumonizínu a DON v kukuričných vločkách v porovnaní s kukuričnou múkou a krupicou môže mať nasledujúce príčiny:
Na kontamináciu toxínmi Fusarium, ktoré môžu tiež koexistovať, môže mať vplyv veľké množstvo poľnohospodárskych opatrení a procesov spracovania. Takže z. Napríklad použitie odolných odrôd kukurice, vhodné miesta (podnebie!), Dlhšie striedanie plodín, obrábanie pôdy a výrobky na ochranu rastlín znižujú napadnutie fusáriom. Po zbere je možné obsah mykotoxínov znížiť čistením a triedením poškodených alebo plesnivých zŕn kukurice. Naproti tomu mletie kontaminovaných zŕn vedie k obohateniu alebo zníženiu koncentrácie v príslušných mlecích frakciách.
Aj keď sa informácie o spotrebiteľských baleniach zriedka používali na identifikáciu pôvodu, kukurica pre väčšinu múk a krupice pravdepodobne pochádza z južnej Európy (Taliansko, Francúzsko) alebo Turecka. Pretože sa tam pestuje iba v obmedzených regiónoch, prinajmenšom pri konvenčnom pestovaní sa používajú stále rovnaké polia, čo podporuje zamorenie fusáriom. Toto je tiež indikované nižšími hladinami fumonizínu a DON vo vzorkách vyrobených ako alternatíva. Mnoho výrobcov kukuričných vločiek navyše uvádza, že spracúvajú argentínsku kukuricu na vysokej pôde, takže podmienky ich pestovania majú zjavný pozitívny vplyv na obsah toxínu Fusarium. Zdá sa však, že alternatívne pestovanie umožňuje ďalšie zníženie obsahu tu.
Podľa novších poznatkov sa niektoré z fumonizínov uvoľňujú pri vyšších teplotách, pretože sú to napr. B. pri výrobe kukuričných lupienkov, viazaných na určité zložky potravy, ako je cukor a bielkoviny, alebo inak chemicky zmenených. Pretože tu použitými analytickými metódami sa detegujú iba voľné fumonizíny, bolo možné simulovať nižšie koncentrácie vo vzorkách. Nezdá sa však, že by bolo úplne objasnené, do akej miery si tieto deriváty fumonizínu zachovávajú toxické vlastnosti východiskových látok a tieto sa znova uvoľňujú počas procesu trávenia. Aj tu je potrebné ďalšie vyšetrovanie.
7. Ďalšie informácie:
Monitorovanie potravín v roku 2003, výsledky celoštátneho monitorovania potravín, spoločná správa federálnej vlády a štátov, BVL 2004
Príručka na monitorovanie potravín BVL, dodatok pre rok 2003
Meyer A. H. (ed.): Lebensmittelrecht, Textsammlung, 95. Dodatočné dodanie marec 2004, Verlag C. H. Beck
W. Mücke, Ch. Lemmen: Plesne, výskyt - zdravotné riziká - ochranné opatrenia, vyhlásený 1999
R. Heitefuss, F. Klingauf: Zdravé rastliny - zdravé jedlo, séria publikácií Nemeckej fytopedickej spoločnosti, zväzok 7, Ulmer 2004
H.-U. Humpf, K. A. Voss: Účinky tepelného spracovania potravín na chemickú štruktúru a toxicitu fumonizínových mykotoxínov, Review, Mol. Nutr. Food Res., 2004, 48, 255-269
R. Kombal, G. Thielert, D. Sparrer, F. Dittmar, C. Blachnik, R. Krull-Wöhrmann: Monitorovanie potravín 2003 - Projekt M3: Fumonizíny v kukuričnej múke, kukuričnom zrne a kukuričných lupienkoch, abstrakt plagátu, chémia potravín (v tlači)