Über unsErgebnisse aus einem Pilot-Monitoring in Säuglingsanfangsnahrung – Entwarnung für besonders toxische Pestizide
Ein Bericht aus unserem Laboralltag
Ann-Kathrin Wachtler, Nadine Ebert, Michelangelo Anastassiades
Zur Ernährung von Säuglingen empfiehlt die WHO in den ersten 6 Monaten ausschließlich zu stillen, doch unter Umständen wird auf sog. Säuglingsanfangsnahrung ausgewichen oder muss sogar auf diese ausgewichen werden. Da Säuglinge und Kleinkinder zu den empfindlichsten Verbrauchergruppen gehören, sollten sie dabei toxischen Rückständen in der Ernährung möglichst nicht ausgesetzt werden. Um die Rückstandssituation in Säuglingsanfangsnahrung zu überprüfen, wurden in einem EU-weiten Projekt 80 Proben Säuglingsanfangsnahrung und 54 Proben Milch untersucht. Für einige besonders toxische Wirkstoffe können wir nun Entwarnung geben und müssen trotzdem auch über Befunde berichten.
Abbildung 1: Zur Zubereitung von Säuglingsanfangsnahrung als Muttermilchersatz sind auf Milchpulver basierte Formulierungen üblich. (Archivbild, Adobe Stock)
Hintergrund
Zur Beurteilung von Pflanzenschutzmittelrückständen in Lebensmitteln für Säuglinge gilt EU-weit standardmäßig ein Höchstgehalt von 0,01 mg/kg bezogen auf das verzehrfertige Produkt. Einige Stoffe werden jedoch als so toxisch eingeschätzt, dass sogar Gehalte unterhalb dieser sehr niedrigen Grenze als nicht ausreichend sicher betrachtet werden. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) kam in einem Positionspapier zu dem Schluss, dass für Pestizide mit einem gesundheitsbezogenen Richtwert < 0,0026 mg/kg Körpergewicht/Tag (engl. health based guidance value, kurz HBGV), dieser Höchstgehalt von 0,01 mg/kg für Säuglinge die jünger als 16 Wochen sind, nicht ausreichend sicher ist [1]. Deshalb wurden für diese besonders toxischen Pestizide niedrigere maximale Rückstandsgehalte berechnet, welche noch als ausreichend sicher bewertet werden können. 2018 regte die Europäische Kommission daher zu einem Pilot Monitoring an, bei dem in kleinem Umfang festgestellt werden sollte, ob Rückstände dieser kritischen Stoffe nachweisbar sind und ob diese deshalb strenger kontrolliert werden müssten.
Das im CVUA Stuttgart ansässige EU-Referenzlabor für Einzelbestimmungsmethoden bei Pestiziden hat daher in 2020 insgesamt 80 Proben Säuglingsanfangsnahrung und 54 Proben Milch auf 13 besonders toxische Stoffe untersucht. Dazu wurden zunächst Analysemethoden optimiert und validiert um sicher zu gehen, dass die Rückstände dieser Stoffe, bei ausreichend niedrigen Gehalten, sicher nachgewiesen und quantifiziert werden können. Besonders herausfordernd ist dabei die Messung der Rückstandsspuren in den erforderlichen niedrigen Konzentrationsbereichen. In Zusammenarbeit mit dem EU Referenzlabor für Pestizidrückstände in Lebensmitteln tierischen Ursprungs, ansässig am CVUA Freiburg, wurden diese Proben aus ganz Europa beschafft und untersucht. Es handelte sich nicht um amtliche Proben im Rahmen der Lebensmittelüberwachung, sondern um Projektproben für das Monitoring des EU-Referenzlabors. Da die Beschaffung der Proben mit so großem Aufwand verbunden war, entschlossen wir uns, zusätzlich auf weitere Stoffe zu untersuchen, die zwar nicht als besonders toxisch einzustufen sind, aber nahezu ubiquitär vorkommen. Hier berichten wir nun über unsere Ergebnisse.
Wie kommt man an Proben aus ganz Europa?
Um Proben aus ganz Europa untersuchen zu können, bedarf es einiges an Koordinierung. Wir haben die Gelegenheit bei einem Workshop 2019 in Kopenhagen genutzt, bei dem Vertreter staatlicher Labore aus der gesamten Europäischen Union zusammentrafen. Vor dem Workshop hatten wir in unserem Netzwerk dazu aufgerufen, dass jeder Teilnehmer eine Probe Milch und/oder Säuglingsanfangsnahrung aus seinem Mitgliedsstaat mitbringt und uns die Probe bei der Veranstaltung übergibt. Wir konnten den Laboren somit vor Ort gleich ihre Ausgaben erstatten und die Proben gesammelt in unser Labor nach Fellbach bringen.
Die Probenpalette
Bei unseren Untersuchungen konzentrierten wir uns auf Säuglingsanfangsnahrung für Kleinkinder bis zu einem Lebensalter von 16 Wochen (oft mit PRE oder 1 gekennzeichnet). Solche Produkte setzen sich hauptsächlich aus Milchpulver, Pflanzenfett, Emulgatoren, Vitaminen und Mineralstoffen zusammen. Man kann dabei zwischen 6 Kategorien unterscheiden:
a) Herkömmliche Säuglingsanfangsnahrung
b) Laktosefreie Säuglingsanfangsnahrung (für Säuglinge mit Laktoseunverträglichkeit)
c) Hypoallergene Säuglingsanfangsnahrung (für Säuglinge mit Milchproteinunverträglichkeit)
d) Anti-Reflux Säuglingsanfangsnahrung (enthält verstärkt Dickungsmittel und soll Aufstoßen verhindern)
e) „Komfort“ Säuglingsanfangsnahrung (für Säuglinge mit spezifischen Verdauungsbeschwerden, die beispielsweise unter Koliken leiden)
f) Pflanzenbasierte Säuglingsanfangsnahrung (z. B. auf Soja- oder Reisbasis)
Abbildung 2: Eine „bunte Mischung“ aus ganz Europa auf unserem Labortisch. (Foto: CVUA Stuttgart)
In der Regel handelt es sich bei den Produkten um Pulver, die durch anrühren mit Wasser zubereitet werden müssen. Da der Großteil der Säuglingsanfangsnahrungen auf Milch basiert, wurden auch 54 Proben Milch als Hauptrohstoff untersucht.
| Kategorie |
Abkürzung
|
Anzahl
|
|---|---|---|
| Herkömmliche Säuglingsanfangsnahrung |
Normal
|
41
|
| Laktosefreie Säuglingsanfangsnahrung |
L-frei
|
8
|
| Hypoallergene Säuglingsanfangsnahrung |
HA
|
18
|
| Anti-reflux Säuglingsanfangsnahrung |
AR
|
8
|
| Säuglingsanfangsnahrung bei Verdauungsbeschwerden |
Comfort
|
3
|
| Pflanzenbasierte Säuglingsanfangsnahrung |
Pflanzlich
|
2
|
| Summe |
|
80
|
| Milch |
-
|
54
|
Auf was wurde untersucht?
Bei unseren Untersuchungen standen 13 als besonders toxisch eingestufte Stoffe im Fokus, welche jeweils mit aufwändigen Einzelbestimmungsmethoden untersucht werden mussten. Darüber hinaus haben wir auf weitere 6 Stoffe untersucht, von denen wir aufgrund unserer Erfahrung Gehalte erwartet haben. Die untersuchten Proben stammten aus ganz Europa, siehe oben, um einen möglichst breiten Eindruck von der Situation auf dem europäischen Markt zu bekommen. Dabei stammte knapp ein Drittel der Säuglingsanfangsnahrungsprodukte aus deutscher Produktion. Im Handel am stärksten vertreten und deshalb von uns auch am meisten untersucht sind herkömmliche Säuglingsanfangsnahrungsprodukte (Kategorie a)). Unser Partnerlabor am CVUA Freiburg hat dieselben Proben zusätzlich auf weitere 47 als besonders toxisch eingestufte Stoffe mit Multimethoden untersucht und hat darüber im Artikel „Aus der Arbeit des Europäischen Referenzlabors: Monitoring von Pestizidrückständen in Milch und Säuglingsanfangsnahrung aus ganz Europa“ berichtet [2].
Diese Stoffe müssen jeweils mit Einzelbestimmungsmethoden untersucht werden.
13 besonders toxische Pestizide:
| Wirkstoff | Wirkstoffklasse |
|---|---|
| Abamectin | Insektizid, Akarizid und Tierarzneimittel |
| Emamectin | Insektizid, Akarizid und Tierarzneimittel |
| Fentin | Fungizid |
| 3-Hydroxycarbofuran | Metabolit von Carbofuran (Insektizid) |
| Gamma-Cyhalothrin | Insektizid |
| Dicofol | Akarizid |
| Haloxyfop | Herbizid |
| Amitrole | Herbizid |
| Nikotin | Insektizid und Kontaminante |
| Cotinin | Metabolit von Nikotin |
| PTU (Propylenthioharnstoff) | Metabolit von Propineb (Fungizid) |
| Diquat | Herbizid und Sikkationsmittel |
| Topramezone | Herbizid |
6 häufig vorkommende Wirkstoffe:
| Wirkstoff | Wirkstoffklasse |
|---|---|
| Chlorat | Biozid, Herbizid, Kontaminante |
| Perchlorat | Kontaminante |
| Phosphonsäure | Metabolit von Fosetyl-Al, Fungizid |
| Trifluoressigsäure | Metabolit vieler Pestizide mit Trifluormethylgruppen |
| Melamin | Metabolit des Insektizids Cyromazin, Beiprodukt von Harnstoffdüngern, und 2008 in einem Lebensmittelskandal in Säuglingsnahrung auffällig geworden |
| Paraquat | Herbizid und Sikkationsmittel |
Untersuchungsergebnisse
Bei unseren Untersuchungen haben wir unter den besonders toxischen Stoffen lediglich Spuren von Nikotin nachgewiesen. Diese lagen jedoch alle unterhalb der als noch sicher bewerteten Rückstandsmenge und sind somit als unbedenklich einzuschätzen. Rückstände an Nikotin können dabei verschiedene Eintragswege haben. Neben der Anwendung als Insektizid ist denkbar, dass die Rückstände durch Kontamination mit Tabakstäuben oder Tabakrauch zustande kommen können. Über die Eintragswege von Nikotin haben wir beispielsweise in unserem Beitrag „Nikotin in Lebensmitteln – was hat Rauchen damit zu tun?“ berichtet [3]. Über dem gültigen Höchstgehalt konnten wir keine Rückstände nachweisen.
Infokasten
Nikotin
Nikotin ist ein Nervengift und bindet im Gehirn an die sogenannten Acetylcholin-Rezeptoren, das sind für bestimmte biochemische Signalprozesse spezialisierte Bindungsstellen auf den Zellen. Der Stoff bewirkt unter anderem eine Erhöhung der Atemfrequenz, des Blutdrucks, der Herzfrequenz und fördert außerdem die Blutgerinnungsneigung, wodurch sich die Gefahr von Thrombosen erhöht [4, 5]. Auf Grund seiner hohen Toxizität ist Nikotin in der EU bereits seit 2010 nicht mehr als Pestizidwirkstoff zugelassen.
| Kategorie |
Anzahl der Proben
|
Proben mit nachweisbaren Rückständen (ausgenommen Nikotin)
|
Proben mit nachweisbaren Rückständen an Nikotin
|
Proben > Höchstgehalt
|
Anmerkung
|
|---|---|---|---|---|---|
| Normal |
41
|
-
|
41
|
-
|
Alle gefundenen Nikotingehalte lagen unterhalb des als noch sicher bewerteten Gehaltes
|
| L-frei |
8
|
-
|
-
|
-
|
|
| HA |
18
|
-
|
3
|
-
|
|
| AR |
8
|
-
|
4
|
-
|
|
| Comfort |
3
|
-
|
-
|
-
|
|
| Pflanzlich |
2
|
-
|
-
|
-
|
|
| Milch |
54
|
-
|
45
|
-
|
Wie wir erwartet haben, konnten wir Rückstände anderer Substanzen nachweisen, die wir zusätzlich in unser Spektrum aufgenommen hatten. In 13 Säuglingsanfangsnahrungsproben haben wir sogar eine Überschreitung des gesetzlichen Höchstgehaltes festgestellt. Dabei war Chlorat besonders auffällig. Alle Proben enthielten Spuren von einem oder mehreren dieser Stoffe. Bei 11 Proben wurde die zulässige Höchstmenge für Chlorat gesichert überschritten. Weiterhin wurde bei 2 Proben die Höchstmenge für Phosphonsäure gesichert überschritten. Von diesen 13 Proben wurde keine in Deutschland hergestellt oder in Verkehr gebracht.
Auch in der untersuchten Milch konnten Rückstände von Chlorat (9 Proben), die gesichert über der Höchstmenge lagen, nachgewiesen werden. Für Kuhmilch allgemein gilt seit Mitte 2020 allerdings eine neue Höchstmenge von 0,1 mg/kg [6]. Diese neue Höchstmenge wäre bei allen Proben, bis auf eine, nicht überschritten gewesen. Rückstände von Chlorat können ebenfalls unterschiedliche Ursprünge haben. Neben der Anwendung als Herbizid entsteht Chlorat als Nebenprodukt in der Trinkwasserdesinfektion und kann dadurch über Waschwasser für Prozessanlagen und Behälter in Lebensmittel gelangen. Weiterführende Informationen zu Chlorat und auch Phosphonsäure sind in unserem Beitrag „Rückstände und Kontaminanten in Frischgemüse aus konventionellem Anbau 2019“ und im Infokasten zu finden [7].
| Kategorie |
Anzahl der Proben
|
Proben mit Rückständen
|
Proben > Höchstgehalt (gesichert)*
|
Stoffe > Höchstgehalt
|
|---|---|---|---|---|
| Normal |
41
|
41
|
11
|
Chlorat
|
| L-frei |
8
|
8
|
0
|
|
| HA |
18
|
18
|
1
|
Phosphonsäure
|
| AR |
8
|
8
|
0
|
|
| Comfort |
3
|
3
|
0
|
|
| Pflanzlich |
2
|
2
|
1
|
Phosphonsäure
|
| Milch |
54
|
54
|
9
|
Chlorat
|
* unter Berücksichtigung einer Messunsicherheit von 50 %
Infokasten
Chlorat
Chlorat ist ein in der EU seit dem Jahr 2008 nicht mehr zugelassener Pflanzenschutzmittelwirkstoff [8]. Die Definition „Pestizidrückstände“ der VO (EG) Nr. 396/2005 bezeichnet auch Rückstände von (ggf. nicht mehr zugelassenen) Pflanzenschutzmittelwirkstoffen in Lebensmitteln bei möglichem anderem Eintragsweg als der Anwendung als Pflanzenschutzmittel (sog. Dual-Use-Stoffe), wie etwa im Fall von Chlorat in Lebensmitteln.
Neben der Anwendung als Pflanzenschutzmittel kann Chlorat z. B. auch infolge einer Verunreinigung durch die Umwelt (kontaminiertes Beregnungs- oder Bewässerungswasser, belastete Böden) oder als Rückstand der Gewinnung, einschließlich der Behandlungsmethoden in Ackerbau, Fertigung, Verarbeitung, Zubereitung oder Behandlung in das Lebensmittel gelangen. Auch die Anwendung von Bioziden, aus denen Chlorate entstehen können, stellt eine mögliche Kontaminationsquelle dar. Grundsätzlich kann Chlorat als Nebenprodukt bei der Trinkwasser-/Brauchwasserdesinfektion mit Chlorgas, Hypochlorit, Chlordioxid oder Ozon entstehen.
Chlorat hemmt reversibel die Aufnahme von Jodid in die Schilddrüse und kann insbesondere bei empfindlichen Personengruppen wie Kindern, Schwangeren oder Personen mit Schilddrüsenfunktionsstörungen unerwünschte gesundheitliche Effekte verursachen. Neben Auswirkungen auf die Schilddrüsenfunktion kann Chlorat auch Schädigungen der Erythrozyten (Methämoglobin-Bildung, Hämolyse) bewirken [9].
Phosphonsäure und Fosetyl
Sowohl Fosetyl als auch Phosphonsäure sind in der EU zugelassene Fungizide, die unabhängig vom Eintragsweg unter den Anwendungsbereich der VO (EG) Nr. 396/2005 fallen. Fosetyl wird im Feld weitgehend zu Phosphonsäure, dem eigentlichen Wirkstoff umgewandelt. Deshalb beziehen sich die gesetzlichen Höchstmengen auf die Summe aus Fosetyl und Phosphonsäure. Neben der Anwendung als Fungizid wurden Phosphonsäure und deren Salze jahrelang irreführenderweise auch als „Düngemittel“ (sog. Blattdünger), vermarktet. Diese Anwendung als „Düngemittel“ ist jedoch durch die Einstufung der Phosphonate als Fungizide seit dem Erntejahr 2014 nicht mehr zulässig. Allerdings gibt es Hinweise darauf, dass die Pflanzen Phosphonsäure speichern und erst im Laufe der Zeit abgeben, so dass auch Jahre später noch Befunde auf eine früher zulässige „Düngung“ zurückgehen können [10]. Phosphonsäure, welche bei weitem den Großteil des Rückstandes ausmacht, ist als wenig toxisch einzuschätzen.
Unser Fazit
In 80 untersuchten Proben Säuglingsanfangsnahrung und 54 Proben Milch konnte von den 13 als besonders toxisch eingestuften Stoffen nur Nikotin nachgewiesen werden. Es handelte sich lediglich um geringe Spuren an Nikotin, die als unbedenklich eingestuft werden. Allerdings konnten wir Rückstände an weniger toxischen, jedoch häufig vorkommenden Stoffen wie Chlorat und Phosphonsäure nachweisen, welche sogar über dem gesetzlichen Höchstgehalt lagen. Diese Proben wurden in Deutschland weder produziert noch in den Verkehr gebracht.
Insgesamt zeigt das Monitoring, wie bereits unsere Kollegen in Freiburg berichten konnten, ein Bild ohne schwerwiegende toxikologische Risiken für Säuglinge bis zu einem Alter von 16 Wochen. Dennoch ist auch Säuglingsanfangsnahrung nicht vollständig frei von Rückständen.
Für Interessierte und das Fachkollegium sind weiterführende Informationen zu unseren Untersuchungsergebnissen und Methoden auf der Webseite des EURL-SRM zu finden [11].
Quellen
[1] Scientific opinion on pesticides in foods for infants and young children
[3] Nikotin in Lebensmitteln – was hat Rauchen damit zu tun?
[4] Deutsches Krebsforschungszentrum: Wirkungsweise des Nikotins (abgerufen am 25.01.2022)
[5] EFSA Statement: Potential risks for public health due to the presence of nicotine in wild mushrooms, The EFSA Journal RN 286, 1–47, 2009
[6] Verordnung (EU) 2020/749 der Kommission vom 4. Juni 2020 zur Änderung des Anhangs III der Verordnung (EG) Nr. 396/2005 des Europäischen Parlaments und des Rates hinsichtlich der Höchstgehalte an Rückständen von Chlorat in oder auf bestimmten Erzeugnissen
[7] Rückstände und Kontaminanten in Frischgemüse aus konventionellem Anbau 2019
[8] Entscheidung der Kommission vom 10. November 2008 über die Nichtaufnahme von Chlorat in Anhang I der RL 91/414/EWG des Rates und die Aufhebung der Zulassungen für Pflanzenschutzmittel mit diesem Stoff (ABl. L 307/7 vom 18.11.2008)
[11] Compilation of Analytical Observations Reports