Zum Vorkommen des Mykotoxins Ochratoxin A in Muttermilchproben aus Deutschland

Zusammenfassung

Einführung: Muttermilch ist die optimale Nahrung für die kindliche Entwicklung. Wegen der unvermeidbaren Exposition gegenüber Fremdstoffen enthält sie aber auch in der Umwelt ubiquitär vorkommende Schadstoffe, die vom Menschen hauptsächlich über Lebensmittel aufgenommen werden. Das Mykotoxin Ochratoxin A (OTA) ist ein potentes Nierentoxin und eines der wirksamsten renalen Kanzerogene. Aktuelle Belastungsdaten zu OTA in Muttermilch liegen aus Deutschland nicht vor.

Methode: OTA wurde als Biomarker der Belastung in Muttermilchproben von Müttern aus Nordrhein-Westfalen (Dortmund) und Niedersachsen eingesetzt. Die Bestimmung von OTA in Muttermilch wurde mithilfe eines empfindlichen HPLC-Tandem-Massenspektrometrie-Verfahrens vorgenommen. Die Nachweis- und Bestimmungsgrenzen des Verfahrens betragen 10 bzw. 30 ng/L. Untersucht wurden 90 Proben. Die orientierende toxikologische Bewertung erfolgte auf Basis von Literaturangaben zur Tolerierbaren Täglichen Aufnahme (TDI).

Ergebnisse: OTA wurde in mehr als der Hälfte der Gesamtheit aller 90 Proben aus Dortmund (Bereich:<10–100 ng/L) und Niedersachsen (<10–78 ng/L) in Konzentrationen oberhalb der Nachweisgrenze des Verfahrens analysiert. OTA-Konzentrationen von≥30 ng/L wurden in insgesamt 13 Proben quantitativ bestimmt. Die Belastungen der Muttermilch in den unterschiedlichen Stillphasen, differenziert nach Kolostrum, Übergangsmilch und reife Milch, unterscheiden sich in beiden Proben-Kollektiven nicht voneinander. Dagegen ist der Unterschied der Gesamtmittelwerte der Proben mit Herkunft Nordrhein-Westfalen (24,4±21,1 ng/L, n=30) und Niedersachsen (14,4±15,1 ng/L, n=60) signifikant. Bei ausschließlich gestillten Säuglingen resultieren in der Folge des Muttermilchkonsums bei 26 Proben Überschreitungen des zugrunde gelegten re-evaluierten TDIs (3 ng/kg Körpergewicht/Tag).

Schlussfolgerung: Im Vergleich zu anderen Ländern ist die OTA-Exposition von gestillten Säuglingen in Deutschland gering. Es sollten vor dem Hintergrund, dass in einigen Fällen TDI-Überschreitung in der Folge des Stillens vorliegen, weitergehende Anstrengungen zur Regulation der OTA-Gehalte in Lebensmitteln im Sinne der Reduktion der Kontamination getroffen werden, um die Exposition stillender Mütter gegenüber Ochratoxin A zu minimieren.

Addendum
Methode: Die niedersächsischen Proben stammen aus 2006–2010, jedoch weitüberwiegend aus 2009 und 2010. Die Proben aus Nordrhein-Westfalen (Dortmund) wurden von September bis Dezember 2009 genommen.

Abstract

Introduction: Breast milk is the best form of nutrition early in life, yet it may contain contaminants which were ingested by mothers. Ochratoxin A (OTA) is a well-known nephrotoxin with carcinogenic properties and a frequent food contaminant. Ingested OTA is partly excreted with human milk and studies conducted in different countries have shown a wide range of OTA concentrations. The aim of this study was to assess the exposure of infants to OTA by analysing breast milk samples from 2 German areas.

Methods Breast milk samples were obtained from 90 mothers who had signed an informed consent sheet. The previously validated analytical method (LOD=10 ng/L, LOQ=30 ng/L) involves liquid-liquid extraction and analysis by HPLC with tandem mass spectrometric detection. A preliminary risk assessment was done using the TDI approach.

Results More than 50% of the collected 90 milk samples contained detectable OTA levels. Overall, the average concentration in milk from ­Dortmund (24.4±21.1 ng/L (n=30), range:<10–100 ng/L) were significant higher than those measured in the Hannover cohort (14.4±15.1 ng/L (n=60), range: <10–78 ng/L). The OTA levels of 13 samples were measured with concentrations≥LOQ. The burden of breast milk in different lactation stages, differentiated by colostrum, transitional milk and mature milk, did not differ in the 2 samples collectives Dortmund and Hannover. The infants’ exposure was assessed by calculating their OTA intake via human milk. These results were then compared to the recently re-evaluated Tolerable Daily Intake (TDI) of 3 ng/kg body weight/day. In 29% of the cases (with 26 milk samples), the TDI of 3 ng/kg body weight/day was exceeded.

Conclusion: In summary, infant exposure to OTA with human milk in Germany is usually low compared to several other countries. Given that in some cases the TDI is exceeded, further efforts to regulate OTA levels in food with the aim of reducing the contamination should be made to minimize the exposure of lactating women to OTA.

Addendum
Methods: The Lower Saxony samples were collected from 2006 to 2010 (predominantly 2009/2010). The samples from North Rhine-Westphalia (Dortmund) were taken from September to December 2009.

Schlüsselwörter

Muttermilch - Ochratoxin A - Biomonitoring - Risikobewertung

Key words

human milk - ochratoxin A - biomonitoring - risk assessment

• Literatur

• 1 World Health Organization . Infant and young child feeding: model chapter for textbooks for medical students and allied health professionals. World Health Organization. Geneva: World Health Organization; 2009
• 2 Joint Expert Committee on Food Additives (JECFA) . Ochratoxin A. In: Safety evaluation of certain mycotoxins in food. Joint FAO/WHO Expert Committee of Food Additives, 56th Meeting, February 6–15, 2001. Geneva (Switzerland): WHO Food Additives Series No. 47. Geneva: IPCS WHO; 2001: 281-415
• 3 European Food Safety Authority (EFSA) . Opinion of the scientific panel on contaminants in the food chain on a request from the commission related to ochratoxin A in food. The EFSA Journal 2006; 365: 1-56
• 4 National Toxicology Program (NTP) . Toxicology and carcinogenesis studies of ochratoxin A (CAS No. 303-47-9) in F344/N rats (gavage studies). 1989; Technical Report Number 358. Research Triangle Park (NC): Department of Health and Human Services;
• 5 World Health Organization, International Agency for Research on ­Cancer . IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Some Naturally Occurring Substances: Food Items and Constituents, Heterocyclic Aromatic Amines and Mycotoxins. Volume 56. Lyon: World Health Organization; 1993
• 6 Duarte SC, Pena A, Lino CM. Human ochratoxin A biomarkers – from exposure to effect. Crit Rev Toxicol 2011; 41: 187-212
• 7 Degen GH, Hengstler JG, Muñoz K. Occurrence of mycotoxins breast milk. In: Preedy V, Watson RR, Zibadi S. eds. Handbook of Dietary and Nutritional Aspects of Human Breast Milk. Wageningen Academic Publishers; 2013. in press
• 8 Muttermilch-Untersuchungsprogramm des Landes Niedersachsen Im Internet: http://www.nlga.niedersachsen.de/portal/live.php?navigation_id=27085&article_id=19364&_psmand=20 ; Stand: 28.02.2013
• 9 Muñoz K. Development of Biomonitoring methods for the mycotoxin ochratoxin A and their application to assess infants’ exposure with human milk [Dissertation]. Dortmund, Technische Universität Dortmund. 2012: 158
• 10 Muñoz K, Campos V, Blaszkewicz M et al. Exposure of neonates to ochratoxin A: first biomonitoring results in human milk (colostrum) from Chile. Mycotox Res 2010; 26: 59-67
• 11 American Academy of Pediatrics. Policy statement . Breastfeeding and the Use of Human Milk. Pediatrics 2005; 115: 496-506
• 12 Schmelzle HR, Fusch C. Body fat in neonates and young infants: validation of skinfold thickness versus dual-energy X-ray absorptiometry. Am J Clin Nutr 2002; 76: 1096-1100
• 13 Kuiper-Goodman T, Hilts C, Billiard SM et al. Health risk assessment of ochratoxin A for all age-sex strata in a market economy. Food Addit Contam Part A Chem Anal Control Expo Risk Assess 2010; 27: 212-240
• 14 Gareis M, Märtlbauer E, Bauer J et al. Bestimmung von Ochratoxin A in Muttermilch. Z Lebensm Unters Forsch 1988; 186: 114-117
• 15 Breitholtz-Emanuelsson A, Olsen M, Oskarsson A et al. Ochratoxin A in cow’s milk and in human milk with corresponding human blood samples. J AOAC Int 1993; 76: 842-846
• 16 Skaug MA, Størmer FC, Saugstad OD et al. a naturally occurring mycotoxin found in human milk samples from Norway. Acta Paediatr 1998; 87: 1275-1278
• 17 Biasucci G, Calabrese G, Di Giuseppe R et al. The presence of ochratoxin A in cord serum and in human milk and its correspondence with maternal dietary habits. Eur J Nutr 2011; 50: 211-218
• 18 Postupolski J, Karłowski K, Kubik P. Ochratoxin a in maternal and foetal blood and in maternal milk. Rocz Panstw Zakl Hig 2006; 57: 23-30
• 19 Gürbay A, Girgin G, Sabuncuoğlu SA et al. Ochratoxin A: is it present in breast milk samples obtained from mothers from Ankara, Turkey?. J Appl Toxicol 2010; 30: 329-333
• 20 Jonsyn FE, Maxwell SM, Hendrickse RG. Ochratoxin A and aflatoxins in breast milk samples from Sierra Leone. Mycopathologia 1995; 131: 121-126
• 21 AbdAlla El-Sayed AM, Aly Soher E, Neamat-Allah AA. Human exposure to mycotoxins in Egypt. Mycotoxin Res 2002; 18: 23-30