Mykotoxine in Milch und Milchprodukten

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Mykotoxine in Milch und Milchprodukten

Informationsaustausch der Agroscope-VertreterInnen Reckenholz, 28. Mai 2004

Robert Sieber

Agroscope Liebefeld-Posieux

3000 Bern

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Wann wurden Mykotoxine in schweizerischer Milch aktuell?

1976: Aflatoxin B₁ (AFB₁) in Erdnuss und anderen Nüssen durch Kantonale Laboratorien nachgewiesen

Æ nicht erstaunlich, in der Milch Aflatoxin M₁ (AFM₁) gefunden, da Erdnussschrot an Milchkühe verfüttert 1977: Weisung der Forschungsanstalt für viehwirtschaftliche

Produktion an die Futtermittelfabrikanten, Erdnussschrot mit nachweisbaren Aflatoxinmengen nicht mehr für die

Milchviehfütterung zu verwenden Winter 76/77 n=30 109 ng/kg

77/78 n=24 44 78/79 n=21 10

Zimmerli B., Blaser O. Mitt. Geb. Lebensm. Hyg. 70, 287, 1979

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Seit wann ist das Aflatoxin bekannt?

Aflatoxin B₁ THE VETERINARY RECORD

April 29th, 1961 Vol.73 no. 17, p. 428

Letters to the Editor

A Toxic Factor in Brazilian Groundnut Meal

Sir, - During 1960, a number of different diagnostic centers ...reported heavy mortatily in turkey poults and duicklings fed diet containing

Brazilian groundnut meal....

R. Allcroft, R.B.A.Carnagham, K.Sargeant, J.O‘Kelly

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Wie gelangt AFM ₁ in die Milch?

AFM₁ = 4-Hydroxy-Derivat des AFB₁, entsteht aus dem AFB₁ in der Leber der Kuh und

wird in die Milch ausgeschieden 95% des AFB₁ in Vormägen abgebaut OH-

Gruppe

1963

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Carry over von AFB ₁ in die Milch I

- rascher Übertritt von AFM₁ in die Milch nach Verabreichung von AFB₁

- zwischen AFB₁-Aufnahme und AFM₁-Ausscheidung in der Milch besteht eine lineare Beziehung:

Grössenordnung 1 bis 3%, gelegentlich auch höher

- in der FIV Grenzwert von 50 ng/kg Milch festgelegt

Battacone et al. J.Dairy Sci. 86, 2667-2675 (2003);

Sieber, Blanc Mitt.Geb.Lebensm Hyg.69, 477 (1978)

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Carry over von AFB ₁ in die Milch II

Forderung: Kontamination der Futtermittel so gering als möglich

damit Grenzwert von < 0,05 µg AFM₁/kg Milch

eingehalten werden kann, muss die tägliche AFB₁- Aufnahme unter 40 µg / Kuh liegen

Veldman et al. Anim.Prod. 55, 163 (1992)

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AFM ₁ in CH-Milchprod. 1990-97

Produkt Anzahl Proben nicht

nachweisbar nachweisbar¹ Grenzwert überschritten²

n % n % n %

Milch

(Roh-, Sammel-, Frisch-, Voll-, past. und UHT-Milch)

2666 2623 98,3 43 1,6 3 0,1 Käse

(in- und ausländisch) 932 814 87,1 118 12,7 2* 0,2

Kondensmilch

inkl. Milchkonserven

173 165 95,4 8 4,6 Milchprodukte

(Milchgetränke, Magermilch, Rahm, Joghurt, Molkenprodukte)

111 111 100

Milchpulver 50 49 98 1 2,0 1 2,0

Kindernährmittel 261 252 96,6 9 3,4 0 Total 4193 4014 95,6 179 4,3 6 0,1

Spahr et al. Mitt.Lebensm Hyg. 90, 575, 1999

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AFM ₁ in Milch: neuere Resultate

Deutschland n=1601 (1994) <26 ng/kg England n=79 (1996) Æ 4=50-90

Italien n=332 (1993-99) Æ 28 <50; n=161 (1996) Æ 0; n=100 (2001) Æ 8=55-138

Polen n=187 (1993/94) Æ 37 <50 Portugal n=101 (1999) Æ 2 <50

Griechenland n=166 (2000) Æ 3 < 50; n=132 (2001) Æ 2 <50 Brasilien n=52 (1992) Æ4^;n=139 (1999/2000) Æ 29 <50

Thailand n=250 (1995/96) Æ 233 <50 Indien n=325 (1997) Æ 36=100 bis 1000 Korea n=70 (1997) Æ 39=15-52

Blüthgen dmz 116, 4 (1995); Atkins Food Surv.Inform. 78, 1-4 (1996); Pietri IJFS 15, 301 (2003); Galvano FAC 18, 644 (2001); Palermo IJFS 131, 435 (2001); Domagala MiWi 52, 631 (1997); Martins FAC 17, 871 (2000);

Roussi FAC 19, 863 (2002); de Sylos FAC 13, 169 (1996); Garrido FAC 20, 70 (2003); Saitanu JFP 60, 1010, (1997); Meerarani, JFST 34, 506 (1997); Kim FAC 17, 59 (2000)

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AFM ₁ in Käse

• Käseherstellung mit AFM₁-haltiger Milch kann zu

erhöhten AFM₁-Gehalten in Käse führen, da AFM₁ mit Protein assoziiert

• nach FIV Grenzwert 250 ng/kg Käse

Produkt Anzahl Proben nicht

nachweisbar nachweisbar¹ Grenzwert überschritten²

n % n % n %

Käse

(in- und ausländisch)

932 814 87,1 118 12,7 2* 0,2

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AFM ₁ in Käse auf CH-Markt

• Kantonale Labors Basel-Stadt und Basel- Landschaft

• Aug. 2000: 3 von 34 ital. Hartkäse >250 ng/kg

(380, 365, 355), 7 ital. Schaf- u. 4 CH-Hartkäse nn (NG 50)

• April 2004: 13 von 31 ausl. Käseproben AFM

₁

, 1 Probe 290 ng/kg (aufgrund der analytischen

Messunsicherheit nicht beanstandet), 3 weitere Proben AFM

₁

am oder nahe am Grenzwert: 240 / 245 / 250 ng/kg.

(Quelle: Mitt.Lebensm.Hyg. 92, 394, 2001;

http://www.kantonslabor-bs.ch/infos_ berichte.cfm?

Labor.Command=detail&Labor.Jahr=2004&Labor.ID=281)

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• Abbildung

Mykotoxine in Futtermitteln möglich:

Aflatoxin

Cyclopiazonsäure Fumonisine

Ochratoxin Trichothecene Sterigmatocystin T-2 Toxin

Zearalenon

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Spahr U., Walther B., Sieber R., Gafner J.L., Guidon D.: Mitt. Lebensm.

Hyg. 90, 575-609 (1999)

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Cyclopiazonsäure

• Mykotoxinbildner:

Aspergillus, Penicillium

• Futtermittel:

Getreide, Mais, Erdnüssen,

Sonnenblumenkernen im µg/kg-Bereich (Tab. 4 Spahr)

• Carry over in Milch:

3 Mutterschafe 5 mg/kg KM, nach 1 Tag 236 µg/kg, 9 Tage nach ersten Dosis < 5 µg/kg

• Vorkommen in Milch:

keine Resultate vorhanden in Milch relativ hitzestabil

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Deoxynivalenol (DON) und Nivalenol

• Mykotoxinbildner:

F. graminearum, F. culmorum

• Futtermittel:

Futtergerste, -weizen, -hafer, Mais im µg bis mg/kg-Bereich (Tab. 5 und 6 Spahr)

• Carry over in Milch:

18 Kühe 0,6, 43, 104 mg/kg DON Æ 0;

3 Kühe 56-317 DON Æ 0;

2 Kühe 920 mg DON Æ < 4 µg/l DON im Pansen deepoxidiert;

Nivalenol keine Ergebnisse vorhanden

• Vorkommen in Milch:

keine Resultate

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Fumonisine

• Mykotoxinbildner:

F. moniliforme, F. proliferatum

• Futtermittel:

im mg/kg-Bereich (Tab. 7 Spahr)

• FB

₁

-Carry over in Milch :

3 Kühe iv 30 mg Æ nach 2 h 0,57 u. 0,14 µg/kg, nach 24 h nn

4 Kühe oral 1 u. 5 oder iv 0,05, 0,2 mg/kg KM Æ nn 2 Kühe 3 mg/kg KM 14 Tage Æ nn

• Vorkommen in Milch:

1 von 165 Milchproben FB₁- u.

FB₂-pos. (NG 5 µg /kg)

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Ochratoxin A

• Mykotoxinbildner:

Penicillium verrucosum und Aspergillus alutaceus

• Futtermittel:

Getreide, Maisgluten, Reiskleie im µg/kg-Bereich (Tab. 9 Spahr)

• Carry over in Milch:

2 Kühe 317 bis 1125 µg/kg 11 W.

Æ nn (< 4 µg/kg)

täglich >1,66 mg/kg KM Æ nachweisbar

• Vorkommen in Milch:

^{5 von 36 Æ} 10 bis 40 ng/l 6 von 40 konventionellen Æ 11 bis 58 ng/l

5 von 47 „bio" Æ 15 bis 28 ng/l

121 (NG 10 ng/l) und 65 (NG 7 ng/l) Æ nn

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Sterigmatocystin

• Mykotoxinbildner:

Aspergillus versicolor

• Futtermittel:

Milchviehfutter mit Aspergillus versicolor kontaminiert Æ 7,75 mg/kg

Mais, Maisgluten (NG 100 µg/kg), Reiskleie (NG 100), Getreide (NG 3) kein

„organischer“ Weizen 18 µg/kg

• Carry over in Milch:

1 Kuh 500 mg, DC 34,6 µg/l = 0,04 %

• Vorkommen in Milch:

2 von 98 Milchproben pos.

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T-2 Toxin

• Mykotoxinbildner: Fusarium-Schimmelpilze

• Futtermittel:

Futtergerste, -weizen, -hafer, Maisgluten, Maisprodukte, Getreide (Tab. 6 Spahr)

• Carry over in Milch:

2 Kühe peroral 0,3 und 0,5 mg/kg KM Æ 0,055 und 0,047 %

1 Kuh 182 mg /Tag 15 Tage Æ 160 µg/kg

• Vorkommen in Milch:

keine Angaben vorhanden

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Zearalenon

• Mykotoxinbildner:

Fusarium graminearum und Fusarium culmorum

• Futtermittel:

vereinzelt in Milchviehfutter, Reiskleie, Baumwollsamen, Sonnenblumen, Palmprodukte, Soja im µg bis mg/kg-Bereich (Tab. 10 Spahr)

• Carry over in Milch: möglich bei hohen Dosen

1 Kuh 7 Tage insgesamt 1,4 g Zearalenon Æ 0,7 %,

3 Kühe 6 Tage 25 und 100 mg Æ max. 0,4 bzw. 1,2 µg/l, 2 weitere Studien kein

• Vorkommen in Milch:

12 amer. Milchproben kein

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Mykotoxine in Milch und Käse

• indirekte Kontamination der Milch über verfütterte Futtermittel Æ Bsp. AFM

₁

• direkte Kontamination von Milchprodukten durch Schimmelpilze möglich:

- Schimmelpilze als Starterkulturen eingesetzt wie Penicillium-Arten bei der Herstellung von

Roquefort- und Camembert-Käse - unbeabsichtigtes Vorkommen von

Schimmelpilzen auf der Käseoberfläche

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Mykotoxine durch Penicillium

bei der Herstellung von gewissen Käsen wie Camembert, Brie (Weissschimmelkäse), Roquefort, Gorgonzola

(Blauschimmelkäse) Schimmelpilze als Starterkulturen verwendet

in vitro bilden

P. camemberti: Cyclopiazonsäure P. roqueforti: Patulin

Penicillinsäure PR Toxin

Mycophenolsäure Roquefortin

Isofumigaclavin

Æ also potentielle Mykotoxinbildner

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Penicillium-Mykotoxine in Käse?

Æ in schimmelpilzgereiften Käsen max. 0,5 mg/kg Cyclopiazonsäure,

(in 3 von 14 CH-Käsen gefunden: 0,08, 0,25, 0,37)

6,5 mg/kg Roquefortin,

4,7 mg/kg Isofumigaclavin

15 mg/kg Mycophenolsäure gefunden also in geringen Mengen vorhanden Æ nur schwach toxisch

nicht karzinogen

Æ Verwendung von nicht-toxinbildenden Stämmen bei der Käsefabrikation erforderlich

Van Egmond H.P.: Mycotoxins in dairy products. Elsevier (1989)

ÆVerzehr von schimmelgereiften Käsen kein

gesundheitliches Risiko für Konsumenten

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Verschimmelung der Käseoberfläche

auf der Käseoberfläche können vorkommen:

vor allem Penicillien, auch Aspergillen, selten Fusarien u.a.

Æ

Mykotoxinbildner

Käse = gutes Substrat für Schimmelpilzwachstum, aber schlechtes Substrat für experimentelle Mykotoxinbildung

Mykotoxine in Milch und Milchprodukten