Auswirkungen der Verarbeitung auf Gehalte an Marinen … · 2018. 11. 29. · Marine Biotoxine Bildung Toxine werden von Algen als Sekundärstoffe gebildet ca. 5000 Algenarten sind

GE

RM

AN

F

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ST

IT

UT

E

FO

R R

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K A

SS

ES

SM

EN

T

Auswirkungen der Verarbeitung auf Gehalte an

Marinen Biotoxinen in Muscheln

Angelika Preiß-Weigert

Angelika Preiß-Weigert, BfR Workshop Bewertung von Rückständen und Kontaminanten in verarbeiteten LM und FM 25.–26.10.2018 Seite 2

Zusammenfassung

1. Nationales Referenzlabor für Marine Biotoxine

2. Marine Biotoxine

3. EU Vorgaben:

Höchstmengen und Nachweismethoden

4. Einfluss durch Bearbeitungsprozesse

5. Maßnahmen zum

Umgang in der Überwachung

6. Fazit

Angelika Preiß-Weigert, BfR Workshop Bewertung von Rückständen und Kontaminanten in verarbeiteten LM und FM 25.–26.10.2018

Nationales Referenzlabor für Marine Biotoxine

Kontrolllabore

NRL

EURL

EU

Seite 3

Deutsches NRL seit 1993 im BfR

angesiedelt

• EURL in Vigo, Spanien

Galizien Region mit höchster

Muschelproduktion in EU

• Eingebunden in EU-Netzwerk

EURL/NRL

• NRL im BfR kooperiert mit

5 EU MS, für diese die

NRL Funktionen übernommen

Jährliche Veranstaltung eines

Workshops mit den für die Überwachung

zuständigen Laboren der Bundesländer,

Cuxhaven 28.02.2018


Marine Biotoxine Bildung

Toxine werden von Algen als Sekundärstoffe gebildet

ca. 5000 Algenarten sind bekannt, von denen ca. 75 marine Biotoxine produzieren können

Akut toxische Wirkung

Verzehr

von mit diesen Toxinen kontaminierten Muscheln kann beim Menschen gastrointestinale, paralytische, amnetische

oder neurotoxische Krankheiten auslösen

Kategorisierung der marinen Biotoxine

erfolgte früher auf Basis von klinischen Symptomen, heute zunehmend auf Basis der chemischen Strukturen

Seite 4


Nationales Referenzlabor für Marine Biotoxine

Kontrolllabore

NRL

EURL

EU Toxingruppe

Höchstwert in

Muscheln

µg/kg

Vorkommen in

Fischen /

Muscheln

Amnesic Shellfish Poisoning ASP DA 20 mg/kg M/F

Paralytic Shellfish Poisoning PSP STX eq 800 µg/kg M

Lipophile Marine Biotoxine

Okadasäuregruppe

Pectenotoxine

Azaspirosäuren

Yessotoxine

DSP/OA

PTX

AZA

YTX

160 µg/kg

(OA eq + PTX eq)

160 µg AZA1 eq

3,75 mg/kg

M

M

M

M

Tetrodotoxine TTX F/M

Ciguatoxine CTX F

Maitotoxine MTX F

Neurotoxic Shellfish Poisoning NSP F

Palytoxin PlTX F

Seite 5


Toxingruppen mit Höchstmengen in Muscheln

Bezeichnung der Gruppen erfolgte früher auf Basis der klinischen Symptome, heute zunehmend auf

Basis der chemischen Strukturen

Toxin Gruppe n Toxine Polarität …Shellfish

Poisoning

Abkürzung

nach

Struktur

EU

Höchstmengen

Domoinsäure 2 (10) hydrophil „Amnetic“ ASP DA 20 mg/kg

Saxitoxin Gruppe 16 (>57) hydrophil „Paralytic“ PSP STX 800 µg STX eq/kg

Okadasäure Gruppe 3 + Ester lipophil „Diarrhetic“ DSP OA

160 µg

(OA eq + PTX eq)

Pectenotoxin Gruppe 2 (>15) lipophil PTX

Azaspirosäure Gruppe 3 (>50) lipophil AZA 160 µg AZA eq/kg

Yessotoxin Gruppe 4 (>90) lipophil YTX 3,75 mg YTX eq. /kg

Seite 6


Hydrophile Toxingruppen Domoinsäure (DA) Gruppe und Saxitoxin (SXT) Gruppe

DA

SXT

Carbamate toxins R4 = -OOC-NH2

N-Sulfocarbamoyl toxins R4 = -OOC-NH-SO3

Decarbamoyl toxins R4 = -OH

Carbamate

toxins

Sulfocarba-

moyl toxins

Decarbamoyl

toxins

R1 R2 R3

STX 1,0 GTX5 0,1 dcSTX 1,0 -H -H -H

GTX2 0,4 C1 0,0 dcGTX2 0,2 -H -H -OSO3¯

GTX3 0,6 C2 0,1 dcGTX3 0,4 -H -OSO3¯ -H

NEO 1,0 GTX6 0,1 dcNEO 0,4 -OH -H -H

GTX1 1,0 C3 0,0 dcGTX1 -OH -H -OSO3¯

GTX4 0,7 C4 0,1 dcGTX4 -OH -OSO3¯ -H

Seite 7


Lipophile Toxingruppen Okadasäure OA -, Pectenotoxin PTX -, Yessotoxin YTX -, Azaspirosäure AZA - Gruppe

OA

YTX

PTX

AZA

OHO

O

H3C O O

O

O

OH

O

OH CH3

O

CH3OH

OH

CH3

CH3

O

O

OHOH

O

O

O O

OOH

O

O

RO

O

O

O OO

OO

O

O

O

O

O

HO3SO

OH

44,55-diOHYTX

44,55-diOH-41a-homoYTX

44,55-diOH-9-Me-41a-homoYTX

YTX

1a-homoYTX

norYTX

45-OHYTX

45-OH-1a-homoYTX

carboxyYTX

carboxy-1a-homoYTX

ketoYTX

keto-1a-homoYTX

dsYTX

41a-homoYTX

9-Me-41a-homoYTX

R2

n

n

1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

1

1

1

2

1

1

2

1

2

1

2

1

1

1

R1 R2

R1

HHO

HO2C

HO

HO

O

HO3SO

HO3SO

HO3SO

HO3S

HO3SO

HO3SO

HO3S

HO3SO

HO3SO

HO3SO

HO3SO

HO3SO

HO

HO3SO

HO3SO

O

HO

OH

HO

R3

H

H

CH3

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

CH3

3

46

7

9

12 15

17

2022

26

29 32

35

37

39

4048

49 5051

52

m/z

1175

1189

1203

1141

1155

1101

1157

1171

1173

1187

1047

1061

1061

1155

1169

R3

HO

HO

HOHO

HO

HO

OH

OH

OH

HO

HO

HO

HO

OH

HO2C

HO

53

52

41

44

55

47

41a

54

45

A

C

K

H

HO O O

O

O

H

O

O

O

O

NH

H

OHR3

HOO

H

H

H

H

HR1

R2

R4

A B

C D

E

FGHI

Seite 8


EU - Vorgaben zu Höchstmengen und Analysemethoden

Verordnung (EG) Nr. 853/2004 Annex II Kapitel V HYGIENEVORSCHRIFTEN FÜR LEBENDE

MUSCHELN

Lebensmittelunternehmer müssen….. sicherstellen, dass

lebende Muscheln, die zum menschlichen Verzehr in

Verkehr gebracht werden, den… folgenden Normen

genügen:

2. Sie dürfen keine marinen Biotoxine ... In

Gesamtmengen enthalten, die folgende Grenzwerte

übersteigen:

a) Lähmungen hervorrufende Algentoxine (PSP):

800 µg/kg

b) Amnesie hervorrufende Algentoxine (ASP):

20 mg/kg

c) Okadasäure, Dinophysistoxine und Pectenotoxine

160 µg OA eq/kg

d) Yessotoxine, geändert durch (EG) Nr. 786/2013

3,75 mg/kg

e) Azaspirazide

160 µg AZA eq/kg

Verordnung (EG) Nr. 2074/2005 ANNEX III

ANERKANNTE TESTMETHODEN ZUM NACHWEIS MARINER

BIOTOXINE

PSP nach der biologischen Testmethode oder einer anderen

international anerkannten Methode nachgewiesen

Geändert durch (EG) Nr. 1664/2006, Lawrence-Methode,

biologische Methode bleibt Referenzmethode

Geändert durch (EG) Nr. 2017/1980

so genannte Lawrence-Verfahren, veröffentlicht als AOAC

Official Method 2005:06 als Referenzmethode ab

01.01.2019

ASP nach der HPLC Methode oder andere anerkannte

Methoden


ELISA zu den Methoden aufgenommen

Lipophile Marine Biotoxine

Referenzmethode Maus-Bioassay bis 2011


LC-MS/MS gilt als Referenzmethode

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Bearbeitungsprozesse Einfluss der Hitzebehandlung auf Muschelproben und Toxine

• Sinkender Wassergehalt

• Sinkendes Muschelgewicht

• Sinkende Toxinmenge

• Toxin-Konzentration annähernd gleichbleibend oder sinkend

• PSP - teilweise Umwandlung in Analoga mit höherer Toxizität nicht ausreichende Datenlage zur Gesamttoxizität

Hyd

rop

hil

e T

oxin

e

• Sinkender Wassergehalt

• Sinkendes Muschelgewicht

• Gleichbleibende Toxinmenge

• Toxin-Konzentration nimmt zu

• AZA - teilweise Umwandlung in Analoga mit höherer Toxizität L

ipo

ph

ile T

oxin

e

Seite 10


Umsetzung der EU - Vorgaben

Muschelmonitoring - „pre-market“

Bestimmung der Toxingehalte unmittelbar nach

der Muschelernte vor der Vermarktung

• Lebende Muscheln werden in Erzeuger-

gebieten direkt analysiert

Kontrolle im Einzelhandel - „post-market“

Bestimmung der Toxingehalte nach dem Transport, z.B. im

Einzelhandel in Deutschland

• Vor dem Transport werden die Muscheln durch Kochen,

Bedampfen, Autoklavieren wärmebehandelt

Gehalte lipophiler Toxine in einer Muschelprobe vor

und nach der Verarbeitung sind nicht vergleichbar

• Statement of the Panel on Contaminants in the Food Chain on a request

from the European Commission on the Influence of processing on the

levels of lipophilic marine biotoxins in bivalve molluscs. The EFSA Journal

(2009) 1016, 1-10.)

Toxingruppe

Konzentrations-

erhöhung durch

Bedampfen

Konzentrations-

erhöhung durch

Autoklavieren

OA 30% - 70% 70% - 84%

AZA 100%

Seite 11


Ablauf und Maßnahmen

EURL NRL an EU COM

• Information, dass die ursprüngliche Konzentration der Lipophilen Marinen Biotoxine durch die Bearbeitung wie Bedampfen und andere Hitzebehandlungen erhöht werden kann, 2008

EU COM an EFSA

• COM an EFSA: Stellungnahme zum Einfluss der Muschel-Verarbeitung auf Toxine

• der Okadasäuregruppe

• anderer lipophiler Toxingruppen

EFSA

• Begrenzte Datenlage über die Auswirkung der Verarbeitung, 2009

• auf Toxingehalte,

• auf Wechselwirkungen zwischen Analogen

• auf die Verteilung der Toxine in verschiedene Kompartimente der Muschel

• auf den Verlust an Wasser,

Seite 12


Toxingruppe

Konzentrations-

erhöhung durch

Bedampfen

Konzentrations-

erhöhung durch

Autoklavieren

OA 30% - 70% 70% - 84%

AZA 100%

Seite 13

Stellungnahme der EFSA

Erklärung für Handelskonflikte

Muscheln aus Irland

Trotz Freigabe einer Muschelcharge in Irland

aufgrund der

AZA Gehalte < 160 µg / kg rohe Muscheln

wurde diese Muschelcharge in Deutschland

vom Markt genommen aufgrund der

AZA Gehalte > 160 µg / kg gekochte Muscheln


Maßnahme des NRL

Empfehlung des BfR an Überwachungslaboratorien (2013)

Empfehlung für die Bestimmung von marinen Biotoxinen in rohen Muschelproben

2.10.2013 an Überwachungslabore und BMEL (vor Begehung durch FVO)

EU-Gesetzgebung bezieht sich auf rohe Muscheln

Ausgangslage in den Überwachungslaboren

In den Laboren der amtlichen Überwachung wurden Muscheln, wenn diese roh vorlagen, vor der Analyse

gekocht.

Ziel

einheitliche gesetzeskonforme Vorgehensweise in Deutschland

NRL empfiehlt

sofern rohe Muscheln verfügbar, werden 2 Teilproben hergestellt • eine Teilprobe kochen und analysieren

• eine Teilprobe roh einfrieren und lagern

wenn Gehalt an lipophilen Toxinen in prozessierten Muscheln ≥ Grenzwert, muss rohe Probe analysiert werden

wenn Gehalt an hydrophilen Toxinen in prozessierten Muscheln > 0,5 x Grenzwert, muss rohe Probe analysiert

werden

Seite 14


Maßnahmen des EURL

AG des EURL

• Änderung der Analysenmethode für die Bestimmung der lipophilen Toxine in verarbeiteten Muscheln: vor der Bestimmung soll zu verarbeiteten Muscheln eine definierte Menge Wasser zugegeben werden, 2015

Seite 15


Annex C der EU-SOP zu Bestimmung von lipophilen marinen Biotoxinen (2015)

Vorgehen bei der Extraktion verarbeiteter Miesmuscheln der EU-SOP Version 5

Art der Verarbeitung

Vorgabe

Anteil

Muschel

an der

Probe [%]

Vorgabe

Anteil der

Flüssigkeit an

der Probe [%]

Probenvorbereitung und Flüssigkeitszusatz

homogenisieren

Miesmuscheln in Dosen

• in Öl, Saucen, Brühe 50 50 zu Muscheln, Öl, Sauce bzw. Brühe berechnete

Wassermenge zugeben, homogenisieren

• in Salzlake und andere

nicht essbare Saucen

50 50 Muscheln waschen, abtrocknen, berechnete

Wassermenge zugeben, homogenisieren

Gekochte, gedünstete

Miesmuscheln

70 30 berechnete Wassermenge zugeben, homogenisieren

Vakuumverpackte

Miesmuscheln

Muscheln aus der Schale lösen und gesamte

Flüssigkeit in der Packung zugeben, homogenisieren

Seite 16


Fazit

AG des EURL

• Änderung der Analysenmethode für die Bestimmung der lipophilen Toxine in verarbeiteten Muscheln: vor der Bestimmung soll zu verarbeiteten Muscheln eine definierte Menge Wasser zugegeben werden, 2015

Höhere

Exposition

• Die Zugabe von Wasser zu verarbeiteten Muscheln kann nunmehr zur Vermarktung von Muscheln mit höheren Gehalten an Toxinen führen

• der Okadasäuregruppe

• anderer lipophiler Toxine

Konflikt mit EFSA Empfehlungen

• Konflikt mit Stellungnahme der EFSA EFSA Scientific opinion, Marine biotoxins in shellfish – Summary on regulated marine biotoxins, The EFSA Journal (2009), 1306, 1-23

Seite 17


Fazit

Seite 18

Wissenschaftlich komplexes Thema

Mit begrenzter Datenlage

zu Wasserverlusten bei Hitzebehandlung

Löslichkeitsverhalten der Toxingruppen bei Hitzebehandlung

Geänderte SOP bringt Unsicherheiten mit sich

nur für Miesmuscheln geregelt, für andere Muschelarten müssen die Wasserverluste

ermittelt werden, nicht alle Miesmuschelarten verhalten sich gleich

Marktkontrolle mit Unsicherheit behaftet, da Art und Intensität der Hitzebehandlung

nicht immer bekannt

Analysemethoden erfassen z.T. nur wenige Vertreter der Toxingruppen

Hitzebedingte Konversion einiger AZA-Analoga, die von Analysemethode erfasst

werden, zu anderen AZA-Analoga, die z.T. nicht erfasst werden

GE

RM

AN

F

ED

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FO

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K A

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Danke für die Aufmerksamkeit

Angelika Preiß-Weigert

German Federal Institute for Risk Assessment

Max-Dohrn-Str. 8-10 10589 Berlin, GERMANY

Phone +49 30 - 184 12 - 0 Fax +49 30 - 184 12 - 47 41

[email protected] www.bfr.bund.de/en

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