PowerPoint-Präsentation
Dieses Dokument ist Teil der Anfrage „Zwischenergebnisse und Empfehlungen der BfR-MEAL-Studie“
Bestimmung von Arsen und wasserlöslichen Arsen-Spezies in der BfR-MEAL-Studie BUNDESINSTITUT FÜR RISIKOBEWERTUNG Mahlzeiten für die Expositionsschätzung und Analytik von Lebensmitteln Christin 1,2 Hackethal , Johannes F. 2 Kopp , Tanja 2 Schwerdtle , Oliver Lindtner 1 1 Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR), MEAL-Studienzentrum, Max-Dohrn-Strasse 8-10, 10589 Berlin 2 Universität Potsdam, Institut für Ernährungswissenschaft, Arthur-Scheunert-Alle 114-116, 14558 Nuthetal Hintergrund Arsen kommt sowohl in anorganischer als auch organischer Form ubiquitär in der Umwelt vor. Aufgrund Die BfR-MEAL-Studie ist die erste Total-Diet-Studie (TDS) in Deutschland, welche seit 2015 am des toxischen Potentials von anorganischem Arsen empfiehlt die Europäische Behörde für Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) durchgeführt wird. TDS bezeichnet eine international Lebensmittelsicherheit (EFSA) eine Minimierung der Aufnahme und fordert mehr Daten zu Arsen-Spezies anerkannte Methode, die ermittelt, in welchen mittleren Konzentrationen Stoffe in verzehrfertigen in Lebensmitteln, um ernährungsbasierte Expositionsschätzungen zu verbessern [1]. Daher werden im Lebensmitteln enthalten sind. Es werden sowohl Nährstoffe als auch unerwünschte Stoffe wie Rahmen der BfR-MEAL-Studie der Gesamtarsengehalt (toAs) sowie die Anteile von anorganischem Arsen Kontaminanten untersucht [2]. (iAs), Monomethylarsonsäure (MMA), Dimethylarsinsäure (DMA) und Arsenobetain (AsB) in ausgewählten Lebensmitteln untersucht. Ablauf der BfR-MEAL-Studie Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5 Schritt 6 Auswahl der Lebensmittel Deutschlandweiter Einkauf Zubereitung in der BfR-MEAL-Küche Poolen und Homogenisieren Analyse Auswertung und Expositionsschätzung Bestimmung von Gesamtarsen Tab. 1: Gesamtarsengehalte (mg/kg) ausgewählter Lebensmittelgruppen Poolproben Lebens- <LOD/LOQ modifizierter LB UB Lebensmittelgruppen Die Bestimmung von Gesamtarsen erfolgte durch ein (n) mittel (n) (%) Median P95 Median P95 Auftragslabor mittels induktiv gekoppelter Plasma- Getreide und Getreideprodukte 98 40 23 0,005 0,040 0,006 0,050 Massenspektrometrie (ICP-MS) nach Gemüse und Gemüseprodukte 150 32 31 0,003 0,011 0,003 0,011 mikrowellenbasiertem Druckaufschluss. Kartoffeln und Kartoffelprodukte 26 8 50 0,002 0,006 0,002 0,009 Eine Poolprobe besteht aus 15 Teilproben, wenn Hülsenfrüchte, Nüsse, Ölsaaten und Gewürze 24 20 42 0,006 0,040 0,01 0,048 eine Mehrfachziehung nach Regionalität, Obst und Obstprodukte 65 22 54 0,002 0,005 0,002 0,010 Saisonalität oder Art der Erzeugung vorgenommen Fleisch und Fleischprodukte 101 35 38 0,003 0,008 0,003 0,010 wurde. Proben mit einfacher Ziehung bestehen aus Fisch, Fischprodukte und Meeresfrüchte 39 30 0 0,855 6,000 0,855 6,000 20 Teilproben. Milch und Milchprodukte 38 24 71 0,001 0,020 0,002 0,050 Lebensmittel für Säuglinge und Kleinkinder 15 10 33 0,003 0,028* 0,010 0,028* Insgesamt wurden 353 verschiedene Lebensmittel zusammengesetzte / zubereitete Gerichte 171 52 24 0,003 0,025 0,003 0,025 in 871 Poolproben untersucht. LOD: 0,001 mg As/kg für feuchte Lebensmittel, 0,002 mg As/kg für trockene Lebensmittel; LOQ: 0,002 mg As/kg für feuchte Lebensmittel, 0,010 mg As/kg für trockene Lebensmittel mLB (modifizierter lower bound): Werte <LOD = 0, Werte <LOQ = LOD; UB (upper bound): Werte <LOD = LOD, Werte < LOQ = LOQ; * Maximum Bestimmung von wasserlöslichen Arsen-Spezies Die Bestimmung der wasserlöslichen Arsen-Spezies iAs, MMA, DMA und AsB erfolgt in Anlehnung an Raber et al. [3] Poolprobe TFA / H2O2 Bestimmung des Gesamtarsengehaltes im Extrakt mittels ICP-MS/MS nach Nicht gelistete Arsen-Spezies wurden in den aufgeführten Proben nicht nachgewiesen. mikrowellenbasiertem Druckaufschluss (Extraktionseffizienz) Tab. 2: Arsengehalte (mg/kg) ausgewählter Reis und Reis-basierter Produkte (MW ± STABW; n=2) [5] Poolprobe toAs Probe toAs Extrakt DMA iAs ∑ As-Sp [5] Reis (bio.) 0,040* 0,045 ± 0,002 0,001 ± 0,001 0,033 ± 0,002 0,034 ± 0,002 15 min, 6.000 rpm Reis (kon.) 0,040* 0,036 ± 0,002 0,008 ± 0,001 0,033 ± 0,001 0,041 ± 0,001 Bestimmung wasserlöslicher Arsen- Reiswaffeln (bio.) 0,100* 0,106 ± 0,001 0,014 ± 0,001 0,088 ± 0,001 0,102 ± 0,001 Spezies mittels Anionenaustausch- Reiswaffeln (kon.) 0,130* 0,125 ± 0,002 0,019 ± 0,001 0,106 ± 0,005 0,125 ± 0,005 Ultraschallbad HPLC-ICP-MS/MS Milchreis (bio.) 0,033 ± 4 0,036 ± 0,002 0,014 ± 0,003 0,024 ± 0,006 0,038 ± 0,001 15 min, 35 °C Säule: Hamilton PRP-X100 Milchreis (kon.) 0,025 ± 0,0 0,021 ± 0,001 0,007 ± 0,001 0,018 ± 0,003 0,025 ± 0,001 (150 x 4 mm, 10 µm) Risotto 0,034 ± 0,0 0,043 ± 0,006 0,013 ± 0,001 0,024 ± 0,002 0,037 ± 0,002 Eluent: 3,5 mM Malonsäure / 1% H2O2 * n = 1 (Einfachbestimmung) [5] (pH 5,6) Abnahme Aliquot Flussrate: 1 mL/min Tab. 3: Arsengehalte (mg/kg) ausgewählter Fisch und Fischprodukte (MW ± STABW; n=2) Injektionsvolumen: 20 µL Poolprobe toAs Probe toAs Extrakt DMA AsB ∑ As-Sp Dornhai, geräuchert 5,70 ± 0,10 4,40 ± 0,29 ND 4,36 ± 0,27 - [5] Fischfilet, überbacken 0,81 ± 0,01 0,88 ± 0,05 0,07 ± 0,01 0,62 ± 0,04 0,70 ± 0,04 Identifizierung von Arsenobetain Fischstäbchen 0,86 ± 0,05 1,10 ± 0,01 0,09 ± 0,01 0,89 ± 0,02 0,97 ± 0,01 60 min, 95 °C mittels Kationenaustausch-HPLC- Köhler 1,55 ± 0,07 1,77 ± 0,06 0,15 ± 0,01 1,35 ± 0,04 1,40 ± 0,04 ICP-MS/MS Rotbarsch 2,10 ± 0,00 2,39 ± 0,09 0,24 ± 0,04 1,93 ± 0,01 2,17 ± 0,03 Thunfisch 0,85 ± 0,00 1,20 ± 0,04 ND 0,87 ± 0,01 - Säule: Hamilton PRP-X200 [5] (250 x 4 mm, 10 µm) Ultraschallbad Eluent: 10 mM Pyridin (pH 2,6) 6000 Standard 2,5 As µg/L je Spezies 15 min, 35 °C 15 min, 15.000 rpm Flussrate: 1 mL/min AsB Injektionsvolumen: 5 µL Reiswaffel (bio.) Thunfisch (skaliert: Intensität/5) 5000 DMA iAs Zusammenfassung Intensität m/z (75→91) [counts] 4000 In 40 % (n = 344) der Poolproben ist der Arsengehalt kleiner als die Bestimmungs- oder Nachweisgrenze. 3000 Die höchsten Arsengehalte wurden wie erwartet in der Lebensmittelgruppe „Fisch, Fischprodukte und Meeresfrüchte“ bestimmt, wobei Arsenobetain als die vorherrschende MMA wasserlösliche Arsen-Verbindung identifiziert wurde. 2000 Die bestimmten Gehalte für anorganisches Arsen in Reis und Reis-basierten Produkten liegen unterhalb der erlaubten Höchstgehalte der Verordnung (EU) Nr. 2015/1006 (polierter 1000 und weißer Reis: 0,20 mg/kg, parboild-Reis: 0,25 mg/kg, Reiswaffeln: 0,30 mg/kg für unverarbeitete Lebensmittel)[4]. 0 0 1 2 3 4 5 6 Quellen: Retentionszeit [min] [1] EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM); Scientific Opinion on Arsenic in Food. EFSA Journal 2009; Abb. 1: Anionaustausch-HPLC-ICP-MS/MS Chromatogramm zur Trennung von Arsen-Spezies in Extrakten von 7(10):1351. [199 pp.]. [2] M. Bürgelt et al., pädiatrische praxis 2019, 91:359-367. [3] G. Raber et al., Food Chem. 2012, 134:524-532. [4] Verordnung (EU) 2015/1006 [5] https://smart.servier.com ; LES LABORATOIRES SERVIER; Reiswaffeln und Thunfisch. https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Bundesinstitut für Risikobewertung • Max-Dohrn-Str. 8-10 • 10589 Berlin • Tel. 030 - 184 12 - 0 • Fax 030 - 184 12 – 99 0 99 • bfr@bfr.bund.de • www.bfr.bund.de
