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Untersuchungen zur Ausscheidung und Anreicherung von nicht-dioxinähnlichen Polychlorierten Biphenylen (ndl-PCB) bei Milchkühen
Projekt
Förderkennzeichen: BfR-SiN-08-1322-682
Laufzeit: 01.01.2017
- 31.12.2017
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Der Begriff Polychlorierte Biphenyle (PCB) umfasst 209 Kongenere, die sich aufgrund ihrer toxikologischen Eigenschaften in zwei Kategorien unterteilen lassen. 12 Kongenere weisen strukturelle und toxikologische Ähnlichkeiten zu Dioxinen auf (= dioxinähnliche PCB; dl-PCB). Die übrigen PCB unterscheiden sich von den Dioxinen und haben vermutlich andere toxikologische Eigenschaften. Sie werden daher als „nicht dioxinähnliche PCB“ (ndl-PCB) bezeichnet. Ndl-PCBs treten in der Regel mit den dl-PCB vergesellschaftet auf, so dass eine eindeutige Zuordnung der toxischen Wirkungen schwierig ist. Aus diesem Grund konnte bisher auch kein toxikologischer Grenzwert explizit für ndl-PCB abgeleitet werden. Seit 2012 gelten neue rechtsverbindliche Höchstgehalte (VO (EU) Nr. 1259/2011) für ndl-PCB in Lebensmitteln. Für Rindfleisch und Milch liegt dieser Gehalt bei 40 ng/g Fett und bezieht sich auf die Summe der sechs sogenannten ndl-PCB (PCB 28, 52, 101, 138, 153, 180). Diese Summe repräsentiert annähernd die Hälfte der in Futter- und Lebensmitteln vorkommenden ndl-PCB und wird als geeigneter Parameter für das Vorkommen von ndl-PCB und die Exposition des Menschen diesen Verbindungen gegenüber erachtet. Haupteintragsquellen für die ndl-PCB-Exposition des Menschen sind Lebensmittel tierischen Ursprungs, insbesondere Milch und Milchprodukte. Täglich werden geringe Mengen an ndl-PCB über die Nahrung aufgenommen. Da ndl-PCB lipophil sind, erfolgt die Einlagerung vornehmlich in den Fettgeweben und fettreichen Organen. Die kontinuierliche Aufnahme bereits geringer Mengen ndl-PCB kann mit der Zeit eine Anreicherung im Körper bewirken, weshalb die chronische Exposition des Menschen gegenüber ndl-PCB kritischer zu bewerten ist als eine akute Aufnahme. Im Sinne des Verbraucherschutzes muss dafür Sorge getragen werden, dass auch im Alter keine kritische Körperlast erreicht wird. Auch Kühe nehmen täglich geringe Mengen an ndl-PCB mit dem Futter auf. Die entsprechenden Höchstgehalte für Futtermittel regelt die VO (EU) Nr. 277/2012. Zusätzlich kommt es immer wieder zu akzidentell hohen Aufnahmen bei landwirtschaftlichen Nutztieren, z.B. durch verunreinigtes Futter. Die Ausscheidung erfolgt bei Kühen vornehmlich über die Milch und wird in der Literatur oft als 2-phasig beschrieben. Eine langsame zweite Phase schließt an eine schnelle erste Phase an. Hier soll das vorliegende Projekt anknüpfen und neue Daten zur Ausscheidungskinetik (Eliminationshalbwertzeiten) und zur Anreicherung von ndl-PCB im Organismus generieren. Aktuelle Daten zum Ausscheidungsverhalten sind inkonsistent und beziehen sich selten allein auf die sechs ndl-PCB. Dadurch wird die Vergleichbarkeit mit Blick auf die europäischen Höchstgehalte erschwert. Die zu erwartenden Erkenntnisse werden helfen die Lebensmittelüberwachungsbehörden im Krisenfall schnell und kompetent zu beraten. Durch die Entwicklung mathematischer Modelle kann es zukünftig möglich sein, Sperrzeiten für Milch und Fleisch möglichst exakt einzugrenzen. Die Kühen stammen von einem landwirtschaftlichen Betrieb aus Niedersachsen. Im April 2016 ist im Rahmen des Milchmonitorings eine ndl-PCB belastete Poolprobe aufgefallen, woraufhin der betreffende Betrieb identifiziert wurde. Wie es zu der Belastung kam konnte bisher nicht abschließend geklärt werden. Diskutiert wird ein technischer Defekt der Kühl- und Kältetechnik in direkter Nähe zum Milchviehstall, wodurch es zu einer Kontamination der Umgebung kam (Futtervorlage, Staub). Da die betroffene Herde hohe ndl-PCB-Mengen über die Milch ausschied, war weder die Milch, noch das Fleisch verkehrsfähig. Des Weiteren waren einige Tiere zu diesem Zeitpunkt tragend. Am 25.07. und 09.08.2016 wurden insgesamt 3 Kühe identifiziert, bei denen der ndl-PCB Gehalt der Milch weit über 40 ng/g Fett lag (607 ng/g; 167 ng/g; 156 ng/g). Diese 3 Kühe wurden am 02.09.2016 vom BfR gekauft und sind derzeit auf dem Versuchsgut in Alt-Marienfelde untergebracht. Zwei der drei Kühe waren bereits beim Kauf tragend, die dritte Kuh wurde am 25.11.2016 besamt. Der geplante Versuch soll die aktuelle und die nachfolgende Laktationsperiode umfassen und bis zur 12. Woche post partum andauern. Die Analyse der ndl-PCB in der Matrix Milch erfolgt BfR-intern durch das Nationale Referenzlabor (NRL) für Dioxine und PCB. Hier muss zunächst eine Methode entwickelt und optimiert werden werden. Zusätzlich zu den Messungen in der Milch werden vom NRL auch die ndl-PCB Gehalte im tierischen Gewebe und im Futter analysiert. Die Quantifizierung der ndl-PCB Gehalte im Blut wird an ein externes Unternehmen gegeben. Gemessen werden die 6 Indikator-ndl-PCBs. Ein Antrag zur Vergabe an Dritte wurde gestellt. Der Tierversuchsantrag zum Projekt ist am 02.11.2016 beim Landesamt für Gesundheit und Soziales in Berlin eingegangen.
Als Hauptexpositionsquelle für die Aufnahme von ndl-PCB durch den Menschen werden neben Fisch besonders Milch und Milchprodukte angesehen. Kühe nehmen, ähnlich wie Menschen, täglich geringe Mengen an ndl-PCB mit dem Futter auf. Zusätzlich kommt es, wie im vorliegenden Fall, immer wieder zur Aufnahme akzidentell hoher Mengen an ndl-PCB. PCBs sind lipophil und lagern sich deswegen im Fettgewebe und in fettreichen Organen an. Über die Milch geben Kühe einen Großteil der aufgenommenen Mengen wieder ab. Daten zur Ausscheidungskinetik unterscheiden sich in der Lite-ratur zum Teil deutlich und oft wird sich auf eine Summe bezogen, die sich aus mehr als den sechs Indikator-Kongeneren zusammensetzt. Diese Umstände erschweren die Vergleichbarkeit im Hinblick auf die europäischen Höchstgehaltsregelungen. Im vorliegenden Projekt werden die ndl-PCB Gehalte in der Milch und den tierischen Geweben (Fett, Leber, Fleisch) durch das Nationale Referenzlabor für Dioxine und PCB analysiert. Korrespondierend zu diesen Daten sollen die ndl-PCB Gehalte im Blut ermittelt werden. Hier soll untersucht werden, ob eine Linearität zwischen dem Blut- und Milchgehalt existiert, ob transplazentare ndl-PCB-Übergänge auf das Kalb stattfinden und ob die ndl-PCB Gehal-te des Blutes möglicherweise gute Indikatoren sind, um auf eine Belastung des Fleisches zu schlie-ßen. Die Untersuchungen finden an drei Milchkühen und ihren Nachkommen statt. Diese Kühe scheiden aufgrund einer akzidentellen Aufnahme ndl-PCB Gehalte über die Milch aus, die weit über dem zulässigen Höchstgehalt liegen. Die Analyse der ndl-PCB in der Matrix Milch erfolgt BfR-intern durch das Nationale Referenzlabor (NRL) für Dioxine und PCB. Hier muss zunächst eine Methode entwickelt und optimiert werden werden. Zusätzlich zu den Messungen in der Milch werden vom NRL auch die ndl-PCB Gehalte im tierischen Gewebe und im Futter analysiert. Die Quantifizierung der ndl-PCB Gehalte im Blut wird an ein externes Unternehmen gegeben. Gemessen werden die 6 Indikator-ndl-PCBs. Ein Antrag zur Vergabe an Dritte wurde gestellt.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Tierhaltung
- Lebensmittelchemie
- Toxikologie
Rahmenprogramm
Förderprogramm
Ausführende Einrichtung
BfR - Abteilung 8: Sicherheit in der Nahrungskette (BfR - SIN)
