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Nahrungsketten-Transfer von Aflatoxinen: Am Beispiel von Aflatoxinen in Futtermitteln und Milch (Afla-RSH)

Projekt

Ernährung und Verbraucherschutz

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Ernährung und Verbraucherschutz


Förderkennzeichen: MRI-MF-08-91
Laufzeit: 01.04.2010 - 30.09.2016
Forschungszweck: Experimentelle Forschung

Aflatoxine werden von Schimmelpilzarten vor allem der Gattung Aspergillus unter ungünstigen Bedingungen in Futtermitteln gebildet. Diese Mykotoxine sind durch ihre hohen Toxizität und starken Karzinogenität von großer Bedeutung. Aflatoxin M1 ist ein hydroxylierter Metabolit von Aflatoxin B1, der in der Milch nachgewiesen werden kann, wenn Aflatoxin B1 haltige Futtermittel verwendet wurden. Sie gelangen insbesondere durch Zugabe von Komponenten wie z.B. Maiskleber, Sonnenblumen-, Sojaschrot und Ölsaat-Presskuchen aus tropischen bzw. subtropischen Exportländern in die Futtermittel. Es mehren sich die Hinweise, dass auch in Grundfutter Aflatoxine vorkommen können (EFSA-Gutachten 2004). Die Futtermittelverordnung enthält in der Anlage 5 zu § 23 eine Höchstmenge für Aflatoxin B1 in Alleinfuttermitteln für Milchvieh in Höhe von 5 Mikrogramm/kg Trockensubstanz. Dabei bezieht sich der verwendete Begriff Alleinfuttermittel auf die täglich in der Leistungsfütterung eingesetzte Trockensubstanzmenge der gesamten Ration. Der o.g. Höchstmenge stehen im Lebensmittelbereich folgende Begrenzungen für den milchgängigen Metaboliten Aflatoxin M1 gegenüber: Milch: 50 ng/kg; Milch als diätetisches Lebensmittel: 10 ng/kg; diätetische Lebensmittel auf Milchbasis: 10 ng/kg; diätetische Lebensmittel auf Milchbasis aus Mitgliedstaaten der EU: 25 ng/kg verzehrsfertiges Lebensmittel. Die carry-over Raten in die Milch nach oraler Aufnahme können in Abhängigkeit von der Tierart aber auch innerhalb einer Tierart von Einzeltier zu Einzeltier erheblich schwanken. Für Milchrinder kann hier aus einer ganzen Anzahl von Untersuchungen eine Spanne von 1-6 % mit einem Durchschnitt von 2,5 % abgeleitet werden. Wenngleich die Futtermittel für Milchvieh überwiegend nur in sehr geringem Ausmaß mit Aflatoxin B1 kontaminiert sind, haben eigene Monitoruntersuchungen in Tankwagensammelmilch und Verfolgsuntersuchungen in den Futtermittelbereich bei Höchstmengenüberschreitungen in Milch gezeigt, dass in seltenen Fällen auch das betriebseigene Grund- und Ergänzungsfutter infolge unsachgemäßer Lagerung oder Konservierung mit bis zu dem 60fachen des tolerierten Grenzwertes kontaminiert sein kann. Aber auch bei Ausschöpfung des Grenzwertes von 5 Mikrogramm/kg für Alleinfuttermittel kann der Grenzwert von 50 ng/kg überschritten werden. Es ist anzunehmen, dass wirtschaftseigene Futtermittelvorräte wie Heu und Silagen Aflatoxin belastet sein können. Eigene Untersuchungen in den letzten Jahren haben bewiesen, dass unsachgemäß eingelagerte Futtermittelvorräte eigener Erzeugung sehr hoch mit Aflatoxinen kontaminiert sein können. Als Konsequenz hieraus überschritt eine Bestandsmilch die Höchstmenge für Aflatoxin M1 um das etwa 20-fache. Unter welchen Bedingungen und in welchem Umfang entsprechende Kontaminationen unter hiesigen Verhältnissen vorkommen können, soll in diesem Forschungsvorhaben untersucht werden. Hierfür sollen Futtermittel auf Aflatoxin B1 mittels eigenen angepassten Aflatoxin M1 ELISA (Screening) und HPLC (Bestätigung) untersucht werden. Zu diesem Zweck werden auf Tanksammelwagenebene die Aflatoxin M1 Gehalte mittels ELISA bestimmt und bei überschreiten von 10 ng/kg die einzelnen Höfe beprobt (Tankmilch und Futtermittel). Spezielles Augenmerk soll auf die hofeigenen Futtermittel wie Silage und Getreide gelegt werden, da hier im Zuge des Klimawandels zukünftig mit vermehrtem Auftreten toxinogener Schimmelpilze zu rechnen ist.

Durch die im laufenden Forschungsvorhaben durchgeführten Messung auf Aflatoxin M1 auf Tanksammelwagenebene konnten einige Betriebe identifiziert werden, die erhöhte Werte (unter 10ng/kg Selbstverpfichtungsgrenze MEV-SH) aufwiesen. In einigen Fällen wurde auch der Grenzwert von 50ng/kg Milch überschritten. Als Haupteintragungsquelle wurde zwar das Kraftfutter identifiziert, aber auch im Grundfutter (Silagen) konnten erhöhte Aflatoxin B1 Werte festgestellt werden. Diese Befunde führen zu neuen Fragestellungen. Durch die Selbstverplichtung der MEV-SH sind die Aflatoxinwerte in Schleswig-Holstein in den letzten Jahren zurückgegangen. Erhöhte Werte wie 2013, sind lokal begrenzt und werden meist durch Verfütterung von zugekauftem kontaminiertem Kraftfutter verursacht. Im Jahr 2015 lag der Mittelwert bei 0,7 ng/kg (n=4144) und ca. 95% der Proben lagen unter der Nachweisgrenze. Dies ist der niedrigste Wert der letzten Jahre. Nach der Einfuhr von stark kontaminierten Mais aus Serbien im Jahr 2013, mit entsprechenden hohen Werten in der Milch, haben sich die verstärkten Kontrollen bei den Futtermittel-komponenten, wie schon 2014, positiv bemerkbar gemacht. 2015 lagen nur zwei Proben über den Grenzwert der MEV SH (2014: 1 Proben). Zwischen den 18 untersuchten Meiereien, deren Tanksammelwagen beprobt wurden, gab es keine signifikanten Unterschiede, diese wurden nur zwischen den Jahren festgestellt. Aus den vorliegenden Daten der Milchuntersuchung auf Aflatoxin M1 und den Messwerten des Aflatoxin B1 in Futtermitteln ergeben sich erhöhten Carry over Raten von ca. 6%. Dieser Wert liegt zwar noch in den in der Literatur angegebenen Übergangsraten, aber doch deutlich über den ca. 2% die normalerweise angenommen werden. Dies würde dazu führen, dass die Ausschöpfung des Grenzwertes von 5 µg/kg für Alleinfuttermittel, der zulässigen Grenzwerte von 50 ng/kg bei weitem überschritten wird. Um diese Problematik zu klären, wurde auf der Versuchsstation des MRI (Schädtbek) ein Carry-over Versuch von Aflatoxin B1 in Milch durchgeführt. Hierbei sollte die tierartspezifische Transferrate, als dem wichtigsten Parameter für die Kompatibilität der Höchstmengen von AFB1 im Futter (5 µg/kg) und dem Lebensmittel Milch (AFM1- 50 ng/kg), anhand von Hochleistungstieren überprüft werden. Anhand eines Ausscheidungsversuches an Milchkühen der Rasse Deutsch-Holstein mit einer Leistung von ca. 10.800 kg/Jahr wurden die Carry-over Raten zwischen einer Kraftfutter- bzw. Grundfutterbetonten Ration verglichen. Den Tieren wurden mittels Boli 50µg Aflatoxin B1 am Tag nach der Melkzeit 1 zugefügt. Zwischen den beiden Gruppen (je n=5 Tiere) konnte kein signifikanter Unterschied in der Transferrate festgestellt werden. Die errechnete Carry-over Rate lag mit ca. 2 % im Bereich von 1-3% der meistens in der Literatur angegeben wird (Spanne1 bis 6%). Der Einsatz von einem Aflatoxinbinder führte zu einem Abfall des Aflatoxingehaltes in der Milch von ca. 25%. Der Ausscheidungsversuch verdeutlicht, dass beim bislang geltenden Grenzwert im Alleinfuttermittel (5µg/kg AFB1) und der gefundenen Transferrate von 2%, es beim normalen Kraftfuttereinsatz in der Milchproduktion zu keiner Grenzwertüberschreitung in der Milch (50 ng/kg AFM1) kommen sollte.

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