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Nachweis von genotoxischen Substanzen

Unter Genotoxizität versteht man die reversible oder irreversible Schädigung des Erbguts (DNA) durch chemische Substanzen oder physikalische Einflüsse. Zusätzlich zu der genotoxischen Wirkung der in der Probe enthalten Substanzen, wird die Genotoxizität der Metabolite erfasst.

SYNLAB Labordienstleistungen

Mit unserem schnellen und bewährten Biotest werden chemische Substanzen und komplexe Substanzgemische auf ihr erbgutveränderndes (genotoxisches) Potential untersucht. Der von der Food GmbH angebotene umu-Test entspricht DIN 38415-T3 und dem Analysenverfahren 410 der Abwasserverordnung (AbwV).

Unser akkredetiertes Labor bietet Untersuchungen auf Genotoxizität in folgenden Probenmaterialien:

  • Abwasser,
  • Grund- und Sickerwässern,
  • Kühlwasser,
  • Bodeneluate,
  • Schlamm- und Sedimentproben,
  • fließenden und stehenden Gewässern

innerhalb kürzester Zeit an.

Bestimmungsmethode


Durchführung

Der Test beruht auf dem gentechnisch veränderten Stamm Salmonella Typhymurium TA1535/pSK1002, ein Gram-negatives, fakultativ anaerobes Bakterium aus der Familie der Enterobacteriaceae. Dieser wurde so modifiziert, dass:

  1. die Chemikalien besser in die Zelle eindringen können und
  2. die Induktion des zellulären Reperaturmechanismus an ein messbares Detektionssystem gekoppelt ist.

Für die Analyse wird die Probe schrittweise verdünnt und mit S. Typhymurium kultiviert. Während der Wachstumsphase induzieren vorhandene genotoxische Substanzen das umuC-Gen (uv-mutagenesis) des Teststammes. Das umuC-Gen gehört zum SOS-Reparatursystem der Zelle und wird bei DNA-Schäden, welche durch genotoxische Stoffe (Analyt) hervorgerufen wird, aktiviert. Durch die Koppelung eines Reportergens (lacZ) an diese Reparaturantwort kann durch eine Farbreaktion (o-Nitrophenol) eine Aktivierung des Reparatursystems durch genotoxische Substanzen gemessen werden. Allerdings werden Substanzen, die in Ihrer Ausgangsform unbedenklich, jedoch in Säugern durch die Umsetzung von Enzymen genotoxisch werden, nicht in einem Bakterium detektiert. Deshalb wird zusätzlich eine Kultivierung mit Rattenleberhomogenat (S9-Fraktion, enzymhaltiges Präparat) für die Untersuchung von Substanzen die einer enzymatischen Aktivierung bedürfen durchgeführt.

Auswertung

Bei der Bewertung der Probe auf Genotoxizität wird neben der Induktionsrate (IR) auch der Wachstumsfaktor (W) der Bakterien einbezogen. Kommt es zu einer Wachstumshemmung des Bakteriums von über 50 % (W < 0,5) wird das Ergebnis nicht gewertet. Als Testergebnis wird der sogenannte GEU-Wert (Verdünnungsstufe G) angegeben. Dies ist der kleinste Wert der Verdünnungsstufe G, bei dem IR kleiner < 1,5 und W > 0,5 ist. Die testbedingt kleinstmögliche Verdünnung G bei Einsatz der unverdünnten Wasserprobe ist 1,5 (d. h. GEU = 1,5) und gibt als Ergebnis an, dass die Probe kein genotoxisches Potential besitzt.

Der umu-Test ermöglicht es ausschließlich Aussagen hinsichtlich der Genotoxizität (primäre DNA-Schäden) von Substanzen in einer Probe zu treffen. Angaben über einer kanzerogenen Wirkung sind nicht möglich.

Service Plus

Probenahme und Probenmenge

  • Probenmenge: 25 - 50 mL
  • Probenahme: Einzelproben entnommen durch unser geschultes und zugelassenes Personal, bei Eigenkontrolle Selbstentnahme möglich
  • Transport: unbedingt gekühlt und umgehend zur Untersuchungsstelle
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Neuigkeiten & Veranstaltungen

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DGHM erweitert die Empfehlungen für Rohwürste um den Parameter STEC/VTEC

Im Februar 2018 aktualisierte die Deutsche Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie (DGHM) die mikrobiologischen Richt- und Warnwerte. Für Rohwurst wurde erstmalig der Warnwert „nicht nachweisbar in 25g“ für Shigatoxin-produzierende Escherichia coli (STEC) festgelegt. Anwendern dieser Bestimmungen wird somit neuerdings die Untersuchung auf STEC in Rohwürsten nahegelegt. Für roh verzehrtes Rinderhackfleisch wird eine Untersuchung auf STEC bereits länger empfohlen.

Worin liegt der Unterschied zwischen STEC und EHEC?

Bei STEC handelt es sich um bestimmte Stämme des normalerweise harmlosen Darmbakteriums Escherichia coli, die aber durch besondere genetische Voraussetzungen zur Bildung sogenannter Enterotoxine befähigt sind. Diese Giftstoffe heißen „Shiga-like-Toxine 1 und 2“ und können im Verdauungstrakt die Darmblutgefäße schädigen sowie blutigen Durchfall auslösen. Sie sind auch unter der Bezeichnung „Verotoxin 1 und 2“ bekannt – entsprechend werden STEC auch als Verotoxin-produzierende Escherichia coli (VTEC) bezeichnet.

Die hochpathogenen Enterohämorrhagische Escherichia coli (EHEC) unterscheiden sich von anderen STEC/VTEC durch zusätzliche Eigenschaften. Sie können sich beispielsweise an die Zellen der Darmwand anheften und Blutzellen zerstören. Hierdurch kommt es zu Krankheitserscheinungen.

Auch das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) äußerte sich in einer aktuellen Stellungnahme zu Shigatoxin-bildenden Escherichia coli in Lebensmitteln. Demnach ist die Klassifizierung von STEC-Stämmen durch eine genaue molekularbiologische Charakterisierung möglich. Jedoch ist es aufgrund der Ergebnisse nicht möglich, eine eindeutige Vorhersage zum pathogenen Potential der Bakterien zu machen. Daher sollte jeder STEC-Fund als potenziell krankheitserregend behandelt werden.

Welche Übertragungswege gibt es für STEC und EHEC?

STEC treten vor allem im Darmtrakt von Rindern auf, können aber auch bei anderen Wiederkäuern, darunter Wild, nachgewiesen werden. Neuere Veröffentlichungen deuten zudem auf eine weite Verbreitung von STEC in Schweinebeständen hin. Hauptübertragungsweg bei erwachsenen Personen sind daher kontaminierte Nahrungsmittel. Auch bei korrekter hygienischer Gewinnung von rohen Lebensmitteln tierischen Ursprungs kann eine Übertragung der Erreger nicht ausgeschlossen werden. Als Risikoprodukte für lebensmittelbezogene EHEC-Erkrankungen gelten insbesondere Rohmilch und Rohmilchprodukte, rohe Fleischerzeugnisse sowie roh verzehrtes Hackfleisch. Aber auch Lebensmittel pflanzlichen Ursprungs (z. B. Gemüse, Sprossen, nicht pasteurisierter Saft) können über den Dung landwirtschaftlicher Nutztiere oder über verunreinigtes Wasser mit STEC/VTEC/EHEC kontaminiert sein.

Zusätzliche Übertragungswege sind die Schmierinfektion bei Kontakt mit befallenen Tieren (insbesondere bei Kleinkindern) und eine Übertragung zwischen Personen (bei bestehenden Vorerkrankungen).

STEC-Schnellanalytik bei SYNLAB

Die SYNLAB Analytics & Services Germany GmbH ermöglicht die Untersuchung von Lebensmittelproben auf STEC entsprechend DIN CEN ISO/TS 13136. Das hierbei verwendete PCR-Verfahren kann innerhalb 24h Aufschluss darüber liefern, ob genetisches Material von STEC-Keimen in der Untersuchungsprobe vorliegt. Dies erfolgt durch den Nachweis der stx-Gene (verantwortlich für die Bildung der Shiga-like-Toxine 1 und 2).

Bei Bedarf kann nachfolgend eine zusätzliche PCR-Untersuchung auf die Gene eae und hlyA beauftragt werden. Diese Gene sind Marker für die Pathogenität eines STEC-Stammes. Ein Positivbefund sowohl für stx als auch für eae spricht für das Vorliegen eines EHEC-Stammes.

Es wird darauf hingewiesen, dass STEC-positive Befunde z. B. in Rohwürsten einer Labormeldepflicht nach § 44 Abs. 4a LFGB unterliegen.

Kontakt:

Ihre Fragen zum Thema beantworten Ihnen gern unsere Experten aus dem Bereich Mikrobiologie.

E-Mail: lebensmittel@synlab.com
 

May 16, 2018 | LebensmittelWeiter
Senkung des Acrylamidgehaltes in Lebensmitteln: Minimierungsmaßnahmen und Richtwerte festgelegt

EU-Verordnung 2017/2158 gilt ab 11. April 2018

Am 20. November 2017 wurde die neue EU-Verordnung 2017/2158 „zur Festlegung von Minimierungsmaßnahmen und Richtwerten zur Senkung des Acrylamidgehaltes in Lebensmitteln“ veröffentlicht. Ab dem 11. April 2018 gilt sie in allen Mitgliedsstaaten. Sie verankert das Acrylamidmanagement im europäischen Hygienerecht und umfasst:

  • Richtwerte für Acrylamid in bestimmten Produkten (Fortschreibung der Richtwerte aus Empfehlung der Kommission 2013/647/EU, durchschnittliche Absenkung um 25%)
  • Maßnahmen zur Minimierung von Acrylamid in kritischen Produktgruppen
  • Untersuchungspflicht auf Acrylamid in kritischen Produktgruppen

Es wird anerkannt, dass sich die Bildung der Prozesskontaminante Acrylamid nicht vollständig vermeiden lässt. Jedoch verpflichtet die neue EU-Verordnung Lebensmittelunternehmer dazu, im Rahmen der guten Herstellungspraxis - entsprechend dem ALARA-Prinzip – Acrylamidgehalte auf ein möglichst niedriges Niveau abzusenken (ALARA: „As Low As Reasonably Achievable“, deutsch so niedrig wie vernünftigerweise erreichbar).

Die Kommission wird die Richtwerte regelmäßig prüfen und gegebenenfalls weiter reduzieren.

Welche Produkte sind betroffen?

Acrylamid wird während der Lebensmittelverarbeitung aus der Aminosäure Asparagin und reduzierenden Zuckern (Fructose und Glucose) bei höheren Temperaturen (ab 120 °C und besonders über 170 °C) und geringer Feuchtigkeit gebildet.

Unter die Bestimmungen der Verordnung 2017/2158 (Richtwerte und Minimierungsmaßnahmen) fallen Hersteller besonders kritischer Produktgruppen:

  • Kartoffel- und Kartoffelteigprodukte, wie Pommes frites, Chips, Snacks, Cracker
  • Brot
  • Frühstückscerealien
  • Feine Backwaren
  • Kaffeeprodukte und Kaffeemittel
  • Nahrung für Säuglinge und Kleinkinder (Beikost)

Untersuchungspflicht auf Acrylamid

Lebensmittelunternehmen sind dafür verantwortlich ausreichend Daten zur Verfügung zu stellen, die eine Bewertung des Acrylamidgehaltes einer Produktart ermöglichen. Darüber hinaus muss aus den Daten hervorgehen, mit welcher Wahrscheinlichkeit die Produktart den Richtwert überschreiten könnte.

Für die repräsentative Probenahme und die Beauftragung der Analyse in einem geeigneten Labor sind die Lebensmittelunternehmer selbst verantwortlich. Die Verordnung legt dabei die genauen Leistungskriterien fest, die das beauftragte Labor erfüllen muss.

Erzeugnisse mit einem bekannten und gut kontrollierbaren Acrylamidgehalt müssen mindestens einmal jährlich beprobt werden. Bei allen anderen Erzeugnissen, die das Potential zur Überschreitung des Richtwertes haben, sind kürzere Abstände erforderlich.

Maßnahmen zur Minimierung des Acrylamidgehalts

Im Anhang I der EU-Verordnung 2017/2158 werden detaillierte produktspezifische Maßnahmen zur Senkung des Acrylamidgehaltes im fertigen Lebensmittel beschrieben. Diese umfassen:

  • Auswahl der verwendeten Rohstoffe (möglichst geringer Gehalt der Acrylamid-Vorstufen Asparagin und reduzierende Zucker (Fructose und Glucose))
  • landwirtschaftliche Erzeugung, Lagerung und Transport der Rohstoffe (insb. Kartoffeln)
  • Rezeptur und Prozessdesign (z.B. Senkung der Verarbeitungstemperatur, Senkung des pH-Wertes, Verwendung von Asparaginase, Ersatz von Ammoniumbicarbonat als Backtriebmittel)
  • Verarbeitung und Zubereitung

Im Falle von Pommes frites und ähnlichen Produkten, die erst vor dem Verzehr erhitzt werden, muss der Lebensmittelunternehmer dem Endverwender zusätzlich Informationen zur Vermeidung von Acrylamid an passender Stelle zur Verfügung stellen.

Für Lebensmittelproduzenten, die auch als Einzelhändler tätig sind und/oder lediglich den örtlichen Einzelhandel direkt beliefern (meist Kleinunternehmer), gelten weniger strenge Anforderungen (Anhang II der Verordnung 2017/2158).

Richtwerte für Acrylamid in Lebensmitteln

Die Richtwerte orientieren sich an den Untersuchungsergebnissen für Acrylamid in Lebensmitteln im Rahmen von Monitoring-Programmen. Durch das dynamische Minimierungskonzept konnten in Deutschland zwischen 2002 und 2010 die Acrylamidgehalte in Lebensmitteln deutlich gesenkt werden.

2013 wurde eine Empfehlung der Europäischen Kommission zur Untersuchung des Acrylamidgehaltes in Lebensmitteln veröffentlicht. Nach den darin enthaltenen Richtwerten wurden die Messergebnisse unseres Labors in unseren Prüfberichten bisher bewertet. Mit dem 11. April 2018 werden nun die niedrigeren Richtwerte der neuen VO (EU) 2017/2158 zu Grunde gelegt.

Die aktuelle Richtwerte-Tabelle finden hier zum Download.

Falls die Richtwerte überschritten werden, müssen die Unternehmen Herstellungsverfahren und Kontrollen entsprechend der in den Anhängen I und II genannten Maßnahmen überprüfen und ggf. anpassen.

Einschätzung der gesundheitlichen Auswirkung von Acrylamid

Tierversuche zeigen, dass Acrylamid und sein Metabolit Glycidamid die DNA schädigen und Krebs verursachen können. Studien, die den Zusammenhang zwischen der ernährungsbedingten Acrylamid-Aufnahme und einer möglichen Krebserkrankung beim Menschen untersucht haben, sind momentan nur begrenzt verfügbar und nicht eindeutig.

Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) veröffentlichte im Juni 2015 zu Acrylamid in Lebensmitteln eine umfangreiche Risikobewertung und bestätigte eine frühere Einschätzung, dass Acrylamid das Krebsrisiko für Verbraucher aller Altersgruppen potentiell erhöht. Hingegen wurden mögliche andere schädliche Auswirkungen von Acrylamid, z.B. auf das Nervensystem, die prä- und postnatale Entwicklung sowie die männliche Fortpflanzung wurden als wenig bedenklich eingestuft. Die Europäische Kommission schließt sich der Bewertung der EFSA an und sieht den gegenwärtigen Grad der Acrylamid-Aufnahme durch die Nahrung als bedenklich an.

Eine weitere Absenkung der Gehalte von Acrylamid in Lebensmitteln wird daher europaweit angestrebt. Insbesondere sollen Verbraucher für Maßnahmen zur Minimierung von Acrylamid bei der häuslichen Zubereitung sensibilisiert werden („Vergolden statt Verkohlen“).

Weiterführende Links zu Acrylamid

Dienstleistungsangebot SYNLAB

  • Bestimmung von Acrylamid in Lebensmitteln mit aktueller Methodik und gemäß der EU-verordnung 2017/2158
  • Bestimmung von Acrylamid in Lebensmitteln mit besonders niedriger Bestimmungsgrenze (10µg/kg)
  • Quantifizierung von reduzierenden Zuckern und Asparagin in Ausgangsprodukten (z.B. Kartoffeln)

Kontakt

lebensmittel@synlab.com

 

Apr 04, 2018 | LebensmittelWeiter
Umfirmierung der SYNLAB Umweltinstitut GmbH

Der Zusammenschluss des bisherigen SYNLAB Geschäftsbereiches Environmental Diagnostics und der ALcontrol Group im Juli 2017 führte zur Gründung einer neuen Geschäftseinheit mit der Bezeichnung Analytics & Services. Gemeinsam bieten wir Dienstleistungen in den Segmenten Environment, Food, Hygiene, Pharma und Products an.

Ab sofort präsentieren wir uns mit dem neuem Firmennamen SYNLAB Analytics & Services Germany GmbH.

Bitte lesen sie dazu auch den Kundenbrief.

Mar 12, 2018 Weiter
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