Reiner Wittkowski

A basic tool for risk assessment : A new method for the analysis of ergot alkaloids in rye and selected rye products

As a basis for the collection of occurrence and exposure data of ergot alkaloids in food, an HPLC method coupled with fluorimetric detection (HPLC-FLD) for the determination of 12 pharmacologically active ergot alkaloids in rye and rye products was developed. Samples were extracted with a mixture of ethyl acetate, methanol, and aqueous ammonia, followed by centrifugation and purification by solid phase filtration (SPF) with basic alumina. After solvent adjustment, the samples were analyzed by HPLC-FLD using a phenyl-hexyl-column. Recoveries for five major alkaloids were between 89.3% (ergotamine) and 99.8% (alpha-ergokryptine) with a maximum LOQ of 3.3 microg/kg (ergometrine). Precision expressed as RSD ranged from 2.8% (ergocristine) to 12.4% (alpha-ergokryptine) for repeatability, and from 6.5% (ergocornine) to 14.9% (ergotamine) for within-laboratory reproducibility, respectively. In a survey of 39 rye product samples, ergocristine and ergotamine were found to be the major alkaloids in commercially available rye products with contents of 127 microg/kg (ergocristine), and 134 microg/kg (ergotamine) in rye flour, and 152.5 and 117.8 microg/kg in coarse meal, respectively.

Regulatory toxicology in the twenty-first century: challenges, perspectives and possible solutions

Abstract The advent of new testing systems and “omics”-technologies has left regulatory toxicology facing one of the biggest challenges for decades. That is the question whether and how these methods can be used for regulatory purposes. The new methods undoubtedly enable regulators to address important open questions of toxicology such as species-specific toxicity, mixture toxicity, low-dose effects, endocrine effects or nanotoxicology, while promising faster and more efficient toxicity testing with the use of less animals. Consequently, the respective assays, methods and testing strategies are subject of several research programs worldwide. On the other hand, the practical application of such tests for regulatory purposes is a matter of ongoing debate. This document summarizes key aspects of this debate in the light of the European “regulatory status quo”, while elucidating new perspectives for regulatory toxicity testing.

Determination of ergot alkaloids in rye and rye flour

An effective and timesaving analytical method was developed for the determination of 12 ergot alkaloids (ergometrine, ergotamine, ergocristine, α-ergokryptine, ergosine, ergocornine, and their respective -inine isomers) in rye and rye flour. Samples were extracted with dichloromethane/ethyl acetate/methanol/aqueous ammonia (25%) (50/25/5/1, v/v/v/v), and extracts were purified using a basic alumina column. The eluate was dried in the nitrogen stream and redissolved in acetonitrile/ ammonia carbamate-buffer (0.2 g/1), (1/1, v/v), and injected into an HPLC-FLD system (λEx 330 nm, λEm 415 nm), using the same mixture as mobile phase and a Phenyl-Hexyl column. Detection limits for the individual compounds ranged from 0.01 μg/kg to 0.5 μg/kg. In sample material spiked with a mixture of these compounds at two different levels (13 μg/kg and 27 μg/kg per compound), mean (n=5) recoveries were at 101% (sr 6.4%) and 89% (sr 3.1%), respectively.

Bestimmung von Zearalenon in Speiseölen mit GPC und LC-ESI-MS/MS

A new method for the determination of zearalenone in edible oils with size exclusion chromatography (SEC) followed by LC-MS/MS as well as HPLC-FLD was developed and validated. By using the LC-MS/MS determination no further clean up step is necessary after the SEC. The correlation coefficient of 0.999 for the two detection systems is acceptable. In this research 77 edible oils were analyzed. The mean average value of 38 corn germ oils was 169 μg/kg, the maximum value amounted up to 921 μg/kg.A new method for the determination of zearalenone in edible oils with size exclusion chromatography (SEC) followed by LC-MS/MS as well as HPLC-FLD was developed and validated. By using the LC-MS/MS determination no further clean up step is necessary after the SEC. The correlation coefficient of 0.999 for the two detection systems is acceptable. In this research 77 edible oils were analyzed. The mean average value of 38 corn germ oils was 169 μg/kg, the maximum value amounted up to 921 μg/kg.

Kontaminanten in Lebensmitteln – Erfolge, Herausforderungen und Trends

Knapp60%derBevölkerung inDeutschland sehen in unerwünschten Stoffen, wie zum Beispiel Kontaminanten, in Lebensmitteln ein hohes oder sehr hohes gesundheitlichesRisiko.QuecksilberverbindungenundDioxine sind die bekanntesten Kontaminanten. Von Pyrrolizidinalkaloiden (PA) in Honig oder Tee haben dagegen nur wenige der Befragten gehört, und lediglich ungefähr einDrittel derer, die vonPA gehört haben, sehen bei diesen Substanzen ein bedeutsames gesundheitlichesRisiko.Dies geht aus einer aktuellenrepräsentativenStudiedesBundesinstituts für Risikobewertung (BfR) zur Risikowahrnehmung von Kontaminanten hervor, die in diesem Heft veröffentlicht ist (Koch et al.). Am Beispiel von PA wird deutlich, dass die intuitiven Risikoeinschätzungen der Bevölkerung häufig auf anderen Prinzipien und Kriterien beruhen als die wissenschaftlichen Risikobewertungen von Expertinnen und Experten, sodass mögliche gesundheitliche Auswirkungen anders eingeschätztwerden. Ziel des hier vorliegendenThemenheftes ist es, einenÜberblick über wissenschaftliche Bewertungsstrategien für Kontaminanten in Lebensmitteln zu geben und dabei darzulegen, welche Eigenschaften und Gefährdungspotenziale Kontaminanten besitzen, woher diese kommen und in welchem Ausmaß dieMenschenihnengegenüberexponiert sind. Über Lebensmittel nehmen Menschen nicht nur wertvolle Nährstoffe auf, sondern auch unerwünschte Stoffe, die in bestimmten Mengen die Gesundheit schädigen können. Sie kommen entweder natürlicherweise in der Umwelt vor, entstehen bei der Verarbeitung von Lebensmitteln oder gelangen durch menschliche Aktivitäten in die Nahrungskette. Kontaminanten gelangen definitionsgemäß unabsichtlich in Lebensmittel. Dies unterscheidet sie von Rückständen als Reste von Stoffen, die während der Produktion von Lebensmitteln bewusst eingesetzt werden. Die Gehalte an Kontaminanten in Lebensmitteln sollten, zum Schutz der Gesundheit der Menschen, auf toxikologisch vertretbare Werte begrenzt bzw. so weit wie technisch möglich minimiert werden. Dabei stellt die Verordnung (EWG) Nr. 315/93 die Grundlage im europäischen Kontaminantenrecht dar. In Abhängigkeit von der Art der Kontaminante können aber auch weitere Regulierungsbereiche gelten, wie dies bei einigen Stoffen im vorliegenden Heft, u. a. im Beitrag von Michalski et al., aufzeigtwird.Mikrobielle Kontaminationen mit Mikroorganismen werden nicht in der Kontaminantenverordnung geregelt und sind nicht Thema des vorliegenden Heftes. Der wissenschaftliche Kenntnisstand zu Herkunft, Eigenschaften, Gefährdungspotenzial und Exposition sowie das daraus abgeleitete Wissen über die Möglichkeiten zur Minimierung der Gehalte in Lebensmitteln sind für bestimmte Kontaminanten hoch. Als Beispiel seien die Maßnahmen genannt, die zum Schutz von Mensch und Umwelt seit den 1980er-Jahren getroffen wurden, um den Eintrag von Dioxinen in die Umwelt und damit auch in Lebensmittel weitgehend zu reduzieren, und die zu einem allgemeinen Rückgang der Aufnahme von Dioxinen geführt haben. Ein gut sichtbarer Erfolg dieser

Contaminants in food - successes, challenges and trends

Knapp60%derBevölkerung inDeutschland sehen in unerwünschten Stoffen, wie zum Beispiel Kontaminanten, in Lebensmitteln ein hohes oder sehr hohes gesundheitlichesRisiko.QuecksilberverbindungenundDioxine sind die bekanntesten Kontaminanten. Von Pyrrolizidinalkaloiden (PA) in Honig oder Tee haben dagegen nur wenige der Befragten gehört, und lediglich ungefähr einDrittel derer, die vonPA gehört haben, sehen bei diesen Substanzen ein bedeutsames gesundheitlichesRisiko.Dies geht aus einer aktuellenrepräsentativenStudiedesBundesinstituts für Risikobewertung (BfR) zur Risikowahrnehmung von Kontaminanten hervor, die in diesem Heft veröffentlicht ist (Koch et al.). Am Beispiel von PA wird deutlich, dass die intuitiven Risikoeinschätzungen der Bevölkerung häufig auf anderen Prinzipien und Kriterien beruhen als die wissenschaftlichen Risikobewertungen von Expertinnen und Experten, sodass mögliche gesundheitliche Auswirkungen anders eingeschätztwerden. Ziel des hier vorliegendenThemenheftes ist es, einenÜberblick über wissenschaftliche Bewertungsstrategien für Kontaminanten in Lebensmitteln zu geben und dabei darzulegen, welche Eigenschaften und Gefährdungspotenziale Kontaminanten besitzen, woher diese kommen und in welchem Ausmaß dieMenschenihnengegenüberexponiert sind. Über Lebensmittel nehmen Menschen nicht nur wertvolle Nährstoffe auf, sondern auch unerwünschte Stoffe, die in bestimmten Mengen die Gesundheit schädigen können. Sie kommen entweder natürlicherweise in der Umwelt vor, entstehen bei der Verarbeitung von Lebensmitteln oder gelangen durch menschliche Aktivitäten in die Nahrungskette. Kontaminanten gelangen definitionsgemäß unabsichtlich in Lebensmittel. Dies unterscheidet sie von Rückständen als Reste von Stoffen, die während der Produktion von Lebensmitteln bewusst eingesetzt werden. Die Gehalte an Kontaminanten in Lebensmitteln sollten, zum Schutz der Gesundheit der Menschen, auf toxikologisch vertretbare Werte begrenzt bzw. so weit wie technisch möglich minimiert werden. Dabei stellt die Verordnung (EWG) Nr. 315/93 die Grundlage im europäischen Kontaminantenrecht dar. In Abhängigkeit von der Art der Kontaminante können aber auch weitere Regulierungsbereiche gelten, wie dies bei einigen Stoffen im vorliegenden Heft, u. a. im Beitrag von Michalski et al., aufzeigtwird.Mikrobielle Kontaminationen mit Mikroorganismen werden nicht in der Kontaminantenverordnung geregelt und sind nicht Thema des vorliegenden Heftes. Der wissenschaftliche Kenntnisstand zu Herkunft, Eigenschaften, Gefährdungspotenzial und Exposition sowie das daraus abgeleitete Wissen über die Möglichkeiten zur Minimierung der Gehalte in Lebensmitteln sind für bestimmte Kontaminanten hoch. Als Beispiel seien die Maßnahmen genannt, die zum Schutz von Mensch und Umwelt seit den 1980er-Jahren getroffen wurden, um den Eintrag von Dioxinen in die Umwelt und damit auch in Lebensmittel weitgehend zu reduzieren, und die zu einem allgemeinen Rückgang der Aufnahme von Dioxinen geführt haben. Ein gut sichtbarer Erfolg dieser

Kontaminanten in Lebensmitteln – Erfolge, Herausforderungen und Trends@@@Contaminants in food – successes, challenges and trends

Knapp60%derBevölkerung inDeutschland sehen in unerwünschten Stoffen, wie zum Beispiel Kontaminanten, in Lebensmitteln ein hohes oder sehr hohes gesundheitlichesRisiko.QuecksilberverbindungenundDioxine sind die bekanntesten Kontaminanten. Von Pyrrolizidinalkaloiden (PA) in Honig oder Tee haben dagegen nur wenige der Befragten gehört, und lediglich ungefähr einDrittel derer, die vonPA gehört haben, sehen bei diesen Substanzen ein bedeutsames gesundheitlichesRisiko.Dies geht aus einer aktuellenrepräsentativenStudiedesBundesinstituts für Risikobewertung (BfR) zur Risikowahrnehmung von Kontaminanten hervor, die in diesem Heft veröffentlicht ist (Koch et al.). Am Beispiel von PA wird deutlich, dass die intuitiven Risikoeinschätzungen der Bevölkerung häufig auf anderen Prinzipien und Kriterien beruhen als die wissenschaftlichen Risikobewertungen von Expertinnen und Experten, sodass mögliche gesundheitliche Auswirkungen anders eingeschätztwerden. Ziel des hier vorliegendenThemenheftes ist es, einenÜberblick über wissenschaftliche Bewertungsstrategien für Kontaminanten in Lebensmitteln zu geben und dabei darzulegen, welche Eigenschaften und Gefährdungspotenziale Kontaminanten besitzen, woher diese kommen und in welchem Ausmaß dieMenschenihnengegenüberexponiert sind. Über Lebensmittel nehmen Menschen nicht nur wertvolle Nährstoffe auf, sondern auch unerwünschte Stoffe, die in bestimmten Mengen die Gesundheit schädigen können. Sie kommen entweder natürlicherweise in der Umwelt vor, entstehen bei der Verarbeitung von Lebensmitteln oder gelangen durch menschliche Aktivitäten in die Nahrungskette. Kontaminanten gelangen definitionsgemäß unabsichtlich in Lebensmittel. Dies unterscheidet sie von Rückständen als Reste von Stoffen, die während der Produktion von Lebensmitteln bewusst eingesetzt werden. Die Gehalte an Kontaminanten in Lebensmitteln sollten, zum Schutz der Gesundheit der Menschen, auf toxikologisch vertretbare Werte begrenzt bzw. so weit wie technisch möglich minimiert werden. Dabei stellt die Verordnung (EWG) Nr. 315/93 die Grundlage im europäischen Kontaminantenrecht dar. In Abhängigkeit von der Art der Kontaminante können aber auch weitere Regulierungsbereiche gelten, wie dies bei einigen Stoffen im vorliegenden Heft, u. a. im Beitrag von Michalski et al., aufzeigtwird.Mikrobielle Kontaminationen mit Mikroorganismen werden nicht in der Kontaminantenverordnung geregelt und sind nicht Thema des vorliegenden Heftes. Der wissenschaftliche Kenntnisstand zu Herkunft, Eigenschaften, Gefährdungspotenzial und Exposition sowie das daraus abgeleitete Wissen über die Möglichkeiten zur Minimierung der Gehalte in Lebensmitteln sind für bestimmte Kontaminanten hoch. Als Beispiel seien die Maßnahmen genannt, die zum Schutz von Mensch und Umwelt seit den 1980er-Jahren getroffen wurden, um den Eintrag von Dioxinen in die Umwelt und damit auch in Lebensmittel weitgehend zu reduzieren, und die zu einem allgemeinen Rückgang der Aufnahme von Dioxinen geführt haben. Ein gut sichtbarer Erfolg dieser

1. Treffen des wissenschaftlichen Netzwerkes zur Authentizitätsprüfung von Lebens- und Futtermitteln

ZusammenfassungDie Authentizitätsprüfung von Lebens- und Futtermitteln umfasst eine große Bandbreite an Fragestellungen, Matrizes, analytischen Techniken und Forschungsansätzen, weshalb die Vernetzung von öffentlichen Instituten eine immer größere Rolle spielt. Um den Austausch zwischen Experten auf eine breitere Basis zu stellen, organisierte das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) erstmals eine bundesweite Veranstaltung für öffentliche Institute mit dem Titel „Status quo der Authentizitätsprüfung von Lebens- und Futtermitteln - Analytische Routineverfahren und Forschungsansätze“. Auf Einladung des BfR berichteten Expertinnen und Experten diverser Einrichtungen des Bundes, der Landesüberwachungsbehörden und Universitäten am 13. und 14. Juni 2016 in den Tagungsräumen des BfR über ihre bisherigen Erfahrungen und Aktivitäten in der Echtheitsüberprüfung – Authentizitätsprüfung – von Lebens- und Futtermitteln. Das Ziel des BfR, mit dieser Veranstaltung den wissenschaftlichen Austausch in diesem aktuellen Forschungsgebiet durch den Aufbau eines Expertennetzwerkes zu fördern, wurde erreicht.AbstractAuthentication of food and feed covers a broad range of topics, matrices, analytical techniques and research approaches. To address future challenges of authenticity testing, cooperation among public institutes becomes more and more important. In this perspective, the Federal Institute for Risk Assessment (BfR) organized a German-wide meeting (translated title: Status quo of authenticity testing of food and feed – methods for routine analysis and research approaches) to improve scientific exchange opportunities among expert of public research institutes and regulatory bodies. Experts of federal institutes, federal state surveillance bodies and universities were invited by the BfR to report about their experiences and activities related to authenticity testing of food and feed. The scientific exchange within this up to date research field was successfully promoted by the development of an expert network with this BfR event.