Verwerking van mycotoxine gecontamineerd organisch-biologisch afval door vergisting
Biodegradeerbaarheid en effect
op methaanopbrengst
Documentbeschrijving
1. Titel publicatie
Verwerking van mycotoxine gecontamineerd organisch-biologisch afval door vergisting
2. Verantwoordelijke Uitgever
Danny Wille, OVAM, Stationsstraat 110, 2800 Mechelen
3. Wettelijk Depot nummer
4. Aantal bladzijden
60
5. Aantal tabellen en figuren
19 tabellen en 18 figuren
6. Prijs* 7. Datum Publicatie
2016
8. Trefwoorden
mycotoxinen, vergisting, biodegradatie, organisch-biologisch afval
9. Samenvatting
In deze studie wordt aangetoond dat organisch-biologische afvalstromen besmet met mycotoxinen kunnen verwerkt worden door anaerobe vergisting. De mycotoxinen worden volledig afgebroken en er is geen negatieve invloed op de methaanproductie.
10. Auteurs
Leen De Gelder, Kris Audenaert, Bernard Willems, Kathleen Schelfhout, Sarah De Saeger, Marthe De Boevre
11. Contactperso(o)n(en)
Kathleen Schelfhout, OVAM, T 015 284 209, kathleen.schelfhout@ovam.be Leen De Gelder, Universiteit Gent, T 09 243 24 75, leen.degelder@ugent.be
12. Andere titels over dit onderwerp
Gegevens uit dit document mag u overnemen mits duidelijke bronvermelding.
De meeste OVAM-publicaties kunt u raadplegen en/of downloaden op de OVAM-website: http://www.ovam.be
Samenvatting
OVAM werd regelmatig geconfronteerd met vragen uit de de afvalverwerkende sector omtrent de verwerking van mycotoxine besmette organisch-biologische afvalstromen. Gezien het gebrek aan gegevens over verwerking van dergelijke partijen, werden deze uit voorzorgsprincipe steeds afgevoerd naar verbranding. Om deze besmette stromen al dan niet hoogwaardiger te kunnen valoriseren werd een studie uitgevoerd naar de biodegradeerbaarheid van mycotoxinen in anaerobe vergisting. In deze studie worden eerst enkele mycotoxinen apart onderzocht in spikingtesten aangaande hun bioafbreekbaarheid en effect op het vergistingsproces. Daarna werden batch en semi-continue testen op pilootschaal uitgevoerd met reëel gecontamineerde stalen. Uit deze studie blijkt dat vergisting van mycotoxine gecontamineerde organisch- biologische afvalstromen een veilig alternatief is om deze afvalstromen alsnog te valoriseren naar digestaat en biogas.
Inhoudstafel
Samenvatting 5
1 Situering van de studie 9
2 Wettelijk kader inzake mycotoxinen 11
2.1 EU-wetgeving aangaande mycotoxinen in food en feed 11
2.1.1 Maximum gehaltes van mycotoxinen in voeder 11
2.1.2 Maximum gehaltes van mycotoxinen in voedingsproducten 13
2.2 Wettelijk kader buiten Europa 18
2.2.1 Aflatoxinen: AFB1 en totaal gehalte aflatoxinen (AFB1 + AFB2 + AFG1 + AFG2) 18
2.2.2 Ochratoxine A (OTA) 19
2.2.3 Deoxynivalenol (DON) 19
2.2.4 Patuline, zearalenone en fumonisinen 19
3 Het voorkomen van mycotoxinen in voedings- en voedermiddelen 21
3.1 Data verkregen uit FOD MYTOXPLEX 21
3.1.1 Veldstalen 21
3.1.2 Voederstalen 23
3.1.3 Voedingstalen 23
3.2 Data verkregen uit het sectoraal bemonsteringsplan van maïs voor 2013 en 2014 26 3.3 Data verkregen via het Federaal Voedselagentschap voor de Veiligheid van de
Voedselketen (FAVV) uit 2013 27
4 De natuurlijke achtergrondconcentraties van mycotoxinen aanwezig in het
milieu 29
5 De (bio)degradeerbaarheid van mycotoxinen onder bodemcondities 31 6 De (bio)degradeerbaarheid van mycotoxinen onder vergistingsconditities 33 7 Migratie van mycotoxinen naar de verschillende fracties in digestaat 37 8 Degradatie van mycotoxinen tijdens anaerobe vergisting 41
8.1 Afbraak van gespikte mycotoxinen in batch vergisting 41
8.1.1 Proefopzet 41
8.1.2 Resultaten 42
8.2 Afbraak van mycotoxinen in een reëel gecontamineerd staal na batch vergisting 44
8.2.1 Proefopzet 44
8.2.2 Resultaten 44
8.3 Afbraak van mycotoxinen in reëel gecontamineerd staal in semi-continue vergisting 45
8.3.1 Proefopzet 45
8.3.2 Resultaten 46
9 Algemene conclusie 51
Bijlage 1: Lijst van tabellen 53
Bijlage 2: Lijst van figuren 55
Bijlage 3: Bibliografie 57
Bijlage 4: Wetgeving 59
1 Situering van de studie
Mycotoxinen zijn secundaire metabolieten geproduceerd door schimmels die men “toxigeen”
noemt. De belangrijkste behoren tot de genera van Aspergillus, Penicillium, Fusarium en Claviceps. Deze toxigene schimmels kunnen worden ingedeeld in enerzijds veldschimmels en anderzijds opslagschimmels, afhankelijk van de plaats/tijdstip waar ze gevormd worden.
Veldschimmels zoals Fusarium en Claviceps produceren mycotoxinen tijdens de groei van het gewas dat ze infecteren op het veld. Granen zijn een zeer gevoelige groep van gewassen voor wat betreft toxigene veldschimmels, en bovendien komen restanten van deze gewassen vaak in rest- of nevenstromen terecht. Opslagschimmels met Aspergillus en Penicillium als belangrijkste vertegenwoordigers komen voor tijdens een slechte bewaring van vers plantenmateriaal, verwerkt voeder of voedsel. Dit alles samen betekent dat matrices van plantaardige oorsprong kunnen gecontamineerd zijn met een aanzienlijk spectrum van toxische verbindingen met elk hun specifieke origine. De mycotoxine problematiek situeert zich bijgevolg op de verschillende niveaus van de plantaardige productieketen. Hun toxische werking is afhankelijk van de component zelf en omvat gastro-intestinale, urogenitale, vasculaire, nier- en
zenuwaandoeningen. Sommige zijn kankerverwekkend of onderdrukken het immuunsysteem.
Wereldwijd is de aanwezigheid van mycotoxinen vastgesteld in voedingsmiddelen en voeders.
Door de ontwikkeling van schimmels op de gewassen op het veld, of tijdens de bewaring van producten, kunnen mycotoxinen vrijkomen en aldus in de voedselketen terechtkomen. De bezorgdheid van de Europese Commissie uit zich in strikte Reglementeringen en Verordeningen aangaande maximum gehaltes voor bepaalde mycotoxinen voor zowel menselijke als dierlijke consumptie. Overschrijdingen van deze normen leidt tot het onvermarktbaar zijn van het product. De wetgeving voor dierlijke consumptie blijft tot nu toe beperkt tot Richtwaarden opgedeeld voor verschillende diersoorten. Op Europees niveau zijn voor een aantal mycotoxinen normen opgelegd voor voedingsmiddelen en voeders volgens verordeningen 1881/2006 en 165/2010:
• Aflatoxine B1, B2, G1, G2 en M1 (Aspergillus flavus);
• Patuline (genera Penicillium, Aspergillus, Byssochlamys en Paecilomyces);
• Deoxynivalenol (DON) (genus Fusarium);
• Zearalenon (ZEA) (genus Fusarium);
• Ochratoxine A (OTA) (genus Penicillium en Aspergillus);
• Fumonisine B1 + B2 (genus Fusarium);
• T-2 et HT-2 (genus Fusarium).
• Ergot alkaloïden (Moederkoren, Claviceps purpurea)
Gezien het valorisatiepotentieel van met mycotoxinen besmette organisch-biologische afvalstromen is vergisting volgens de Ladder van Lansink de meest aangewezen
verwerkingsmethode. Er zijn echter geen normen in VLAREMA die de toegang van dergelijke partijen tot vergistingsinstallaties reguleren door een gebrek aan kennis en inzichten in deze problematiek. Daarom wordt het voorzorgsprincipe gehanteerd en worden besmette partijen verwezen naar verbrandingsinstallaties.
In Vlaanderen waren er in augustus 2014 40 biogasinstallaties in werking of in opbouw met een totale verwerkingscapaciteit van 2.513.000 ton/jaar, waarvan 9 thermofiele en 31 mesofiele installaties (Biogas-E, 2014). Organisch biologisch afval (OBA) maakt 60% uit van de totale input in vergistingsinstallaties (Biogas-E, 2014), waarbij het VLAREMA dient gerespecteerd te worden. Belangrijkste consequenties daarvan zijn dat er bepaalde normen naar
milieuverontreinigende stoffen opgelegd worden aan de inputmaterialen voor vergisting. Hierbij moet worden opgemerkt dat, aangezien er geen normen vastgelegd zijn in VLAREMA
aangaande concentraties van mycotoxinen in stromen voor vergisting, deze ook niet
besmet is, weigert OVAM de verwerking van mycotoxine-gecontamineerd OBA via vergisting wegens onvoldoende garanties over de afbreekbaarheid en het gedrag van de mycotoxinen in het vergistingsproces en de daarop volgende afzet van de eindproducten. Via VLAREMA worden namelijk ook normen opgelegd voor de vergiste eindproducten. Dit wordt uitermate belangrijk wanneer het digestaat bijvoorbeeld gebruikt zou worden als meststof of
bodemverbeteraar in de landbouw.
Een Toegepast Wetenschappelijk Onderzoek Leefmilieu (TWOL)-onderzoeksvoorstel 2014 werd gelanceerd om gedrag van mycotoxinen op het vergistingsproces en vice versa te onderzoeken.
Dit onderzoek werd uitgevoerd door een consortium van de Vakgroep Toegepaste Biologische Wetenschappen (Prof. Kris Audenaert en Prof. Leen De Gelder) en de Vakgroep Bioanalyse (Dr.
Marthe De Boevre en Prof. Sarah De Saeger) aan UGent, en Innolab (Bernard Willems), een privaat onderzoeks- en dienstverleningslaboratorium.
De studie werd begeleid door een stuurgroep waaraan volgende experts hun medewerking verleenden:
• Els Daeseleire (ILVO - T&V)
• Jonathan De Mey (Biogas-E)
• Heleen De Norre (FOD Volksgezondheid)
• Jean Maertens (Synagra)
• Wim Vanden Auweele (Vlaco)
• Liesbeth Willems (FAVV)
2 Wettelijk kader inzake mycotoxinen
Onderstaande literatuurstudie geeft een overzicht weer van de huidige wetgeving van de EU en de omliggende landen in zake de aanwezigheid van mycotoxinen in food en feed. De studie omvat de wetgeving omtrent de opgegeven mycotoxinen: aflatoxine B1 (AFB1), aflatoxine B2 (AFB2), aflatoxine G1 (AFG1), aflatoxine G2 (AFG2) en aflatoxine M1 (AFM1), patuline (PAT), deoxynivalenol (DON), zearalenone (ZEA), ochratoxine A (OTA), fumonisine B1 (FB1),
fumonisine B2 (FB2), T-2 toxine (T-2), HT-2 toxine (HT-2), en moederkoren of ergot-alkaloïden.
In het kader van dit overzicht is het belangrijk om erop te wijzen dat niet alle mycotoxinen die voorkomen in de natuur een wettelijk kader hebben. In een advies van het FAVV (advies 35- 2007) werden de opkomende toxinen opgelijst en omvatten twee zogenaamde gemaskeerde mycotoxinen 3-acetyldeoxynivalenol (3-ADON), 15-acetyldeoxynivalenol (15-ADON), en verder fumonisine B3 (FB3), enniatinen, beauvericine, nivalenol (NIV), diacetoxyscirpenol (DAS), fusarenon-X (FUS-X), Alternaria toxinen, …. Het merendeel van deze toxinen hebben nog geen wettelijk kader daar te weinig informatie voorhanden is omtrent hun voorkomen en intrinsieke toxiciteit.
2.1 EU-wetgeving aangaande mycotoxinen in food en feed
Gezien de Europese wetgeving van mycotoxinen gerelateerd is met de aard van de consument (volwassen/baby) en type matrix (maïs/noten) beperken de auteurs zich tot de matrices die hun relevantie kennen binnen dit project. De EU-wetgeving rond mycotoxinen is vastgelegd in Verordening (EG) Nr. 1881/2006.
2.1.1 Maximum gehaltes van mycotoxinen in voeder
De mycotoxinen richtwaarden werden door Europa beschreven in Aanbeveling 2006/576/EG.
Specifiek voor voederproducten betreft het aanbevelingen of richtwaarden en geen bindende maximumgehalten. De aanbevelingen voor mycotoxinen die kunnen voorkomen in voeder worden voorgesteld in Tabel 1, Tabel 2 en Tabel 3 en worden onderverdeeld volgens species en graanproduct.
Tabel 1 Aanbevolen maximumgehaltes van mycotoxinen in voeder volgens aanbeveling 2006/576/EG
Mycotoxine Producten die bedoeld zijn voor het voederen van dieren Richtwaarde voor maximumgehalte in
mg/kg voor een
diervoeder met een vochtgehalte van 12%
Deoxynivalenol Voedermiddelen (*)
- granen en graanproducten (**) met uitzondering van maïsproducten
- maïsproducten
Aanvullende en volledige dierenvoeders, met uitzondering van:
- aanvullende en volledige dierenvoeders voor varkens - aanvullende en volledige dierenvoeders voor kalveren (jonger dan vier maanden), lammeren en geitenlammeren
8 12 5 0,9
2
Zearalenone Voedermiddelen (*)
- granen en graanproducten (**) met uitzondering van 2
Aanvullende en volledige dierenvoeders:
- aanvullende en volledige dierenvoeders voor biggen en geiten
- aanvullende en volledige dierenvoeders voor zeugen en mestvarkens
- aanvullende en volledige dierenvoeders voor kalveren, melkkoeien, schapen (ook lammeren) en geiten (ook geitenlammeren)
0,1 0,25 0,5
Ochratoxine A Voedermiddelen (*)
- granen en graanproducten (**) Aanvullende en volledige dierenvoeders:
- aanvullende en volledige dierenvoeders en varkens - aanvullende en volledige dierenvoeders voor
pluimvee
0,25 0,05 0,1
Fumonisine B1 + B2
Voedermiddelen (*)
- maïs en maïsbijproducten (***) Aanvullende en volledige dierenvoeders voor:
- varkens, paarden (Equidae), konijnen en gezelschapsdieren
- vissen
- pluimvee, kalveren (jonger dan vier maanden), lammeren en geitenlammeren
- volwassen herkauwers (ouder dan vier maanden en nertsen)
60 5 10 20 50
(*) Er moet in het bijzonder op worden gelet dat, bij granen en graanproducten die rechtstreeks aan de dieren worden vervoederd, het dagrantsoen niet tot een hogere blootstelling van het dier aan deze mycotoxinen leidt dan de overeenkomstige blootstellingsniveaus in het geval dat alleen volledige dierenvoeders worden gebruikt in een dagrantsoen.
(**) “Granen en graanproducten” omvat niet alleen de voedermiddelen die worden genoemd in rubriek 1 “ Granen en daarvan afgeleide producten en bijproducten” van de niet-exclusieve lijst van de belangrijkste voedermiddelen in deel B van de bijlage bij Richtlijn 96/25/EG van de Raad van 29 april 1996 betreffende het verkeer en het gebruik van voedermiddelen (PB I. 125 van 23.5.1996, blz. 35), maar ook andere van granen afgeleide voedermiddelen, met name voedergewassen en ruwvoedergewassen van granen.
(***) “Maïs en maïsproducten” omvat niet alleen de van maïs afgeleide voedermiddelen die worden genoemd in rubriek 1 “ Granen en daarvan afgeleide producten en bijproducten” van de niet-exclusieve lijst van de belangrijkste voedermiddelen in deel B van de bijlage bij Richtlijn 96/25/EG, maar ook andere van maïs afgeleide voedermiddelen, met name voedergewassen en ruwvoedergewassen van maïs.
Tabel 2 Indicatieve waarden voor de som van T-2 en HT-2 in granen en graanproducten (*) (**) (***): aanbeveling van de Commissie 2013/165/EU
Producten Indicatieve waarden voor de som van T-2 en HT-2 (µg/kg) waarbij/waarboven onderzoek zou moeten verricht , zeker bij herhaalde vaststelling (*)
Maalderijproducten van haver (kaf) alle voedermiddelen
Overige producten
Mengvoeder, met uitzondering van kattenvoer
2000 500 250
(*) De in deze tabel vermelde waarden zijn indicatieve waarden waarboven, zeker bij herhaalde vaststelling, onderzoek zou moeten worden gedaan naar de factoren die leiden tot de aanwezigheid van T-2- en HT-2-toxine of naar de effecten van de verwerking van diervoeders en levensmiddelen. De indicatieve waarden zijn gebaseerd op de gegevens in de EFSA-databank over de aangetroffen hoeveelheden, zoals weergegeven in het EFSA-advies. De indicatieve waarden zijn geen veiligheidsniveaus voor diervoeders en levensmiddelen.
(**) Voor de uitvoering van deze aanbeveling worden onder granen en graanproducten niet verstaan rijst en rijstproducten.
(***) De indicatieve waarden voor granen en graanproducten die voor diervoeders en mengvoeders zijn bestemd, betreffen diervoeder met een vochtgehalte van 12 %.
Tabel 3 Maximumgehalte Aflatoxine B1 volgens Richtlijn 2003/100/EG Ongewenste
stoffen
Producten die bedoeld zijn voor het voederen van dieren Maximumgehalte in mg/kg van de voeder-middelen, herleid tot een vochtgehalte van 12%
Aflatoxine B1 Alle voedermiddelen
Volledige diervoeders voor runderen, schapen en geiten, met uitzondering van:
- volledige diervoerders voor melkvee
- volledige diervoeders voor kalveren en lammeren
Volledige diervoeders voor varkens en pluimvee (met uitzondering van jonge dieren)
Andere volledige diervoeders
Aanvullende diervoeders voor runderen, schapen en geiten (met uitzondering van aanvullende diervoeders voor melkvee, kalveren en lammeren)
Aanvullende diervoeders voor varkens en pluimvee (met uitzondering van jonge dieren)
Andere aanvullende diervoeders
0,02 0,02 0,005
0,01 0,02
0,01 0,02
0,02
0,005
2.1.2 Maximum gehaltes van mycotoxinen in voedingsproducten
Maximumgehalten voor mycotoxinen in voedingsproducten zijn vastgelegd in Verordening 1881/2006 en weergegeven in Tabel 4.
Tabel 4 Europese maximum gehalten voor mycotoxinen in voedingsproducten volgens Verordening 1881/2006 Mycotoxine Producten die bedoeld zijn voor menselijke consumptie Richtwaarde voor maximumgehalte in µg/kg
Deoxynivalenol - Onbewerkte granen* met uitzondering van harde tarwe, haver en maïs
- Onbewerkte harde tarwe* en haver*
- Onbewerkte maïs* met uitzondering van onbewerkte maïs die bestemd is door natmaken te worden verwerkt
- Granen die bestemd zijn voor rechtstreekse menselijke consumptie, meel van granen, zemelen en kiemen verkocht als eindproduct voor rechtstreekse menselijke consumptie met uitzondering van (1)
- Droge deegwaren
- Brood (met inbegrip van kleine bakkerijproducten), gebak, koekjes, granensnacks en ontbijtgranen
- (1) Bewerkte voedingsmiddelen op basis van granen en babyvoeding voor zuigelingen en peuters
- (1) Maalfracties van mais met deeltjesgrootte > 500 micron, ingedeeld in GN-code 1103 13 of 1103 20 40, en andere maïsmaalproducten met deeltjesgrootte > 500 micron, niet gebruikt voor rechtstreekse menselijke consumptie en ingedeeld in GN-code 1904 10 10.
- (1) Maalfracties van mais met deeltjesgrootte ≤ 500
1250
1750 1750
750
750 500
200
200
300
niet gebruikt voor rechtstreekse menselijke consumptie en ingedeeld in GN-code 1904 10 10.
Zearalenone - Onbewerkte granen* met uitzondering van maïs
- Onbewerkte maïs* met uitzondering van onbewerkte maïs die bestemd is om door natmaken te worden verwerkt
- Granen die bestemd zijn voor rechtstreekse menselijke consumptie, meel van granen, zemelen en kiemen verkocht als eindproduct voor rechtstreekse menselijke consumptie met uitzondering van (2)
- Geraffineerde maïsolie
- (2) Brood (met inbegrip van kleine bakkerijproducten), gebak, koekjes, granensnacks en ontbijtgranen, met uitzondering van maïssnacks en ontbijtgranen op basis van maïs.
- (2) Bewerkte voedingsmiddelen op basis van granen en babyvoeding voor zuigelingen en peuters
- (2) Bewerkte voedingsmiddelen op basis van maïs voor zuigelingen en peuters
- (2) Maalfracties van mais met deeltjesgrootte > 500 micron, ingedeeld in GN-code 1103 13 of 1103 20 40, en andere maïsmaalproducten met deeltjesgrootte > 500 micron, niet gebruikt voor rechtstreekse menselijke consumptie en ingedeeld in GN-code 1904 10 10.
- (2) Maalfracties van mais met deeltjesgrootte ≤ 500 micron, ingedeeld in GN-code 1102 20, en andere maïsmaalproducten met deeltjesgrootte ≤ 500 micron, niet gebruikt voor rechtstreekse menselijke consumptie en ingedeeld in GN-code 1904 10 10.
100 350
75
400
50
20
20
200
300
Ochratoxine A - Onbewerkte granen
- Alle van onverwerkte granen afgeleide producten, met inbegrip van verwerkte graanproducten en granen die bestemd zijn voor rechtstreekse menselijke consumptie, met uitzondering van (3)
- Gedroogde druiven (krenten, rozijnen en sultana's) - Gebrande koffiebonen en gemalen gebrande koffie, met
uitzondering van oploskoffie - Oploskoffie (instantkoffie)
- Wijn (waaronder mousserende wijnen en met uitzondering van likeurwijnen en wijnen met een alcoholpercentage van 15 % vol of meer) en vruchtenwijnen
- Gearomatiseerde wijnen, gearomatiseerde dranken op basis van wijn, gearomatiseerde cocktails van wijnbouwproducten
- Druivensap, geconcentreerd druivensap in gereconstitueerde vorm, druivennectar, druivenmost en geconcentreerde druivenmost in gereconstitueerde vorm, bestemd voor rechtstreekse menselijke consumptie - Bewerkte voedingsmiddelen op basis van granen en
babyvoeding voor zuigelingen en peuters
- Dieetvoeding voor medisch gebruik speciaal bestemd voor zuigelingen
5 3
10 5
10
2
2
2
0,5
0,5
- Specerijen: Capsicum spp. (gedroogde vruchten daarvan, heel of gemalen, met inbegrip van Spaanse peper, chilipoeder, cayennepeper en paprika), Piper spp.
(vruchten daarvan, met inbegrip van witte en zwarte peper), Myristica fragrans (nootmuskaat), Zingiber officinale (gember), Curcuma longa (kurkuma), Mengsels van specerijen die één of meer van de boven genoemde specerijen bevatten
- Zoethout (Glycyrrhiza glabra, Glycyrrhiza inflate en andere soorten), Zoethoutwortel, ingrediënt voor kruidenthee
- Zoethoutextract (voor gebruik in levensmiddelen, met name dranken en zoetwaren
15
20
80 Fumonisine B1 +
B2
- Onbewerkte mais* met uitzondering van onbewerkte mais, bestemd om door natmalen te worden bewerkt
- Mais die bestemd is voor rechtstreekse menselijke consumptie, voedingsmiddelen op basis van mais voor rechtstreekse consumptie, met uitzondering van (4)
- (4) Ontbijtgranen op basis van mais en snacks op basis van mais
- (4) Bewerkte voedingsmiddelen op basis van mais en babyvoeding voor zuigelingen en peuters
- Maalfracties van mais met deeltjesgrootte > 500 micron, ingedeeld in GN-code 1103 13 of 1103 20 40, en andere maïsmaalproducten met deeltjesgrootte > 500 micron, niet gebruikt voor rechtstreekse menselijke consumptie en ingedeeld in GN-code 1904 10 10
- Maalfracties van mais met deeltjesgrootte ≤ 500 micron, ingedeeld in GN-code 1102 20, en andere maïsmaalproducten met deeltjesgrootte ≤ 500 micron, niet gebruikt voor rechtstreekse menselijke consumptie en ingedeeld in GN-code 1904 10 10
4000
1000
800
200
1400
2000
T-2 en HT-2 - Onbewerkte granen* en graanproducten Aflatoxinen
(som van AFB1, AFB2, AFG1 en AFG2)
- Aardnoten (pinda’s) en andere oliehoudende zaden) bestemd om te worden gesorteerd of om een andere fysische behandeling te ondergaan voordat zij bestemd worden voor menselijke consumptie of gebruik als ingrediënt in levensmiddelen met uitzondering van aardnoten (pinda’s) en andere oliehoudende zaden bestemd om te worden geplet voor de productie van geraffineerde plantaardige olie
- Amandelen, pistachenoten en abrikozenpitten, bestemd om te worden gesorteerd of om een andere fysische behandeling te ondergaan voordat ze voor menselijke consumptie of als ingrediënt in levensmiddelen worden gebruikt
- Hazelnoten en paranoten, bestemd om te worden gesorteerd of om een andere fysische behandeling te ondergaan voordat ze voor menselijke consumptie of als ingrediënt in levensmiddelen worden gebruikt
- Andere noten dan die genoemd in (7) bestemd om te worden gesorteerd of om een andere fysische behandeling te ondergaan voordat ze voor menselijke consumptie of als ingrediënt in levensmiddelen worden gebruikt
- Aardnoten (pinda’s en andere oliehoudende zaden bestemd om te worden gesorteerd en door verwerking daarvan verkregen producten die bestemd zijn voor rechtstreekse menselijke consumptie of om te worden
15
15
15
15
4
raffinage, geraffineerde plantaardige oliën
- (7) Amandelen, pistachenoten en abrikozenpitten die bestemd zijn voor rechtstreekse menselijke consumptie of om te worden gebruikt als ingrediënt in levensmiddelen
- (7) Hazelnoten en paranoten die bestemd zijn voor rechtstreekse menselijke consumptie of om te worden gebruikt als ingrediënt in levensmiddelen
- Andere noten dan die genoemd in (7), en door verwerking daarvan verkregen producten, die bestemd zijn voor rechtstreekse menselijke consumptie of om te worden gebruikt als ingrediënt in levensmiddelen
- Gedroogde vruchten, bestemd om te worden gesorteerd of om een andere fysische behandeling te ondergaan voordat ze voor menselijke consumptie of als ingrediënt in levensmiddelen worden gebruikt
- Gedroogde vruchten en door verwerking daarvan verkregen producten, die bestemd zijn voor rechtstreekse menselijke consumptie of om te worden gebruikt als ingrediënt in levensmiddelen
- Alle granen en van granen afgeleide producten, met inbegrip van verwerkte graanproducten, met uitzondering van (6)
- (6) Mais en rijst die worden gesorteerd of waarop een andere fysische behandeling wordt toegepast voordat ze voor menselijke consumptie of als ingrediënt in levensmiddelen worden gebruikt
- Rauwe melk (warmtebehandelde melk en melk voor producten op basis van melk)
- Specerijen van de volgende soorten: Capsicum spp.
(gedroogde vruchten daarvan, heel of gemalen, met inbegrip van Spaanse peper, chilipoeder, cayennepeper en paprika) Piper spp. (vruchten daarvan, met inbegrip van witte en zwarte peper), Myristica fragrans (nootmuskaat), Zingiber officinale (gember), Curcuma longa (kurkuma). Mengsels van specerijen die één of meer van de bovengenoemde specerijen bevatten
- (6) Bewerkte voedingsmiddelen op basis van granen en babyvoeding voor zuigelingen en peuters
- Volledige zuigelingenvoeding opvolgzuigelingenvoeding, met inbegrip van zuigelingenmelk en opvolgmelk
- (6) Dieetvoeding voor medisch gebruik, speciaal bestemd voor zuigelingen
10
10
4
10
4
4
10
0,05 (enkel M1)
10
0,10 (enkel B1)
0,025 (enkel M1)
0,025 (enkel M1) Patuline - Vruchtensappen, geconcentreerde vruchtensappen in
gereconstitueerde vorm en vruchtennectar
- Gedistilleerde dranken, cider en andere gegiste dranken op basis van appelen of die appelsap bevatten
- Vaste appelproducten, waaronder appelcompote en appelmoes bestemd voor rechtstreekse consumptie, met uitzondering van (5)
- (5) Appelsap en vaste appelproducten, waaronder appelcompote en appelmoes voor zuigelingen en peuters en die als zodanig zijn geëtiketteerd en worden verkocht
- (5) Babyvoeding, met uitzondering van bewerkte voedingsmiddelen op basis van granen, voor zuigelingen en peuters
50 50 25
10
10
(*) Het maximumgehalte is van toepassing op onbewerkte granen die voor eerste bewerking in de handel worden gebracht. Onder „eerste bewerking” wordt een fysieke of thermische behandeling, met uitzondering van drogen, van de graankorrels verstaan. Reinigen, sorteren en drogen worden niet als een eerste bewerking beschouwd aangezien er daarbij geen fysieke handeling op de graankorrels zelf wordt uitgeoefend en aangezien de korrels na het reinigen
en sorteren heel blijven. Bij geïntegreerde productie- en bewerkingssystemen is het maximumgehalte van toepassing op de onbewerkte granen indien deze een eerste bewerking moeten ondergaan.
(1) Voor fruit, groente en granen wordt verwezen naar de levensmiddelen die in de betreffende categorie zijn opgenomen, zoals vastgesteld bij Verordening (EG) nr. 396/2005 van het Europees Parlement en de Raad van 23 februari 2005 tot vaststelling van maximumgehalten aan bestrijdingsmiddelenresiduen in of op levensmiddelen en diervoeders van plantaardige en dierlijke oorsprong en houdende wijziging van Richtlijn 91/414/EEG van de Raad (PB L 70 van 16.3.2005, 2006R1881 — NL — 01.07.2010 — 004.001 — 27 laatstelijk gewijzigd bij Verordening (EG) nr. 178/2006 (PB L 29 van 2.2.2006, blz. 3). Dit betekent onder andere dat boekweit (Fagopyrum sp) onder de categorie „granen” valt en boekweitproducten onder „graanproducten”. Het maximumgehalte voor fruit geldt niet voor noten.
(2) Het maximumgehalte is niet van toepassing voor verse spinazie die zal worden verwerkt en die rechtstreeks in bulk wordt vervoerd van het veld naar het verwerkende bedrijf.
(3) In deze categorie opgenomen levensmiddelen zoals gedefinieerd in Richtlijn 96/5/EG van de Commissie van 16 februari 1996 inzake bewerkte voedingsmiddelen op basis van granen en babyvoeding voor zuigelingen en peuters (PB L 49 van 28.2.1996, blz. 17), laatstelijk gewijzigd bij Richtlijn 2003/13/EG (PB L 41 van 14.2.2003, blz. 33).
(4) Het maximumgehalte geldt voor het gebruiksklare product (als zodanig verkocht of volgens de gebruiksaanwijzing van de fabrikant gereconstitueerd).
(5) De maximumgehalten gelden voor het eetbare gedeelte van aardnoten (pinda’s) en noten. Bij de analyse van aardnoten en noten „in de dop” wordt voor het bepalen van het aflatoxinegehalte aangenomen dat alle verontreiniging zich op het eetbare gedeelte van de noten bevindt.
(6) In deze categorie opgenomen levensmiddelen zoals gedefinieerd in Verordening (EG) nr. 853/2004 van het Europees Parlement en de Raad van 29 april 2004 houdende vaststelling van specifieke hygiënevoorschriften voor levensmiddelen van dierlijke oorsprong (PB L 226 van 25.6.2004, blz. 22).
(7) Het maximumgehalte heeft betrekking op de droge stof. De droge stof wordt vastgesteld overeenkomstig Verordening (EG) nr. 401/2006
2.2 Wettelijk kader buiten Europa
2.2.1 Aflatoxinen: AFB1 en totaal gehalte aflatoxinen (AFB1 + AFB2 + AFG1 + AFG2)
Zoals eerder aangegeven worden de normen voor aflatoxinen vastgelegd in Europa via
Verordening No 1881/2006 voor voedingsmiddelen. Wat betreft de ons omliggende landen blijkt dat Oostenrijk, Duitsland, Denemarken, Spanje en Zweden, extra nationale wetgeving voorzien voor AFB1 en voor de som van aflatoxinen. Landen zoals China, Brazilië en Mexico hebben eveneens een wetgeving voor voedselproducten bestemd voor export naar Europa. Een overzicht van de wetgeving wordt voorgesteld in Tabel 5 en Tabel 6. Deze waarden zijn gelijkaardig aan de Europese normering (Tabel 4; tussen 0,025 µg/kg voor babyvoeding tot 15 µg/kg).
Tabel 5 Regelgeving voor aflatoxinen in andere landen* dan de EU
Land Voedingsmiddelen (Engelse
nomenclatuur)
Totaal gehalte aflatoxinen (µg/kg)
Australië / Nieuw Zeeland Peanuts, tree nuts 15
Canada Nut and nut products 15
Gulf Cooperation Counsil Nigeria
Peanuts, almonds, shelled Brazil nuts, hazelnuts pistachios intended for further processing
15 Almonds, hazelnuts, pistachios, shelled Brazil
nuts, “ready-to-eat” 10
India
Wheat, maize, jawar (sorghum) and bajra, rice, whole and split pulse (dal) masur (lentil), whole and split pulse urd (mun bean), whole and split pulse moong (green gram), whole and split pulse chana (gram), split pulse arhar (red gram), and other food grains
30
Groundnut kernels (shelled) (peanuts); 30
USA Brazil nuts, peanuts and peanut products,
pistachio products 20
Zuid-Afrika Peanuts 15
* Deze regelgeving slaat op producten voor de lokale markt. Producten voor export zijn onderhevig aan de wetgeving van het land of de zone van bestemming
Tabel 6 Regelgeving voor aflatoxine M1 buiten Europa
Land Voedingsmiddelen (Engelse
nomenclatuur) aflatoxine M1 (μg/kg)
EU
Bosnië en Herzegovina Turkije
Raw milk, heat-treated milk and milk for the
manufacture of milk-based products 0,050
Infant formulae and follow-on formulae, including infant milk and follow-on milk
0,025 (products ready to use) Dietary foods for special medical purposes
intended specifically for infants
0,025 (products ready to use)
China
Milk and milk products (for milk powder,
calculated on a fresh milk basis) 0,5
Formulated foods for infants (milk or milk protein based)
0,5
(calculated on a dry powder basis) Formulated foods for older infants and
young children (milk or milk protein based)
0,5
(calculated on a dry powder basis) Formulated foods for special medical
purposes intended for infants
0,5
(calculated on a dry powder basis) Gulf Cooperation Counsil,
India, Kenya, USA Milk 0,5
Mexico
Pasteurised, ultrapasteurised, sterilised and dehydrated milk, milk formula and
combined milk products 0,5
Zuid-Afrika Milk 0,05
2.2.2 Ochratoxine A (OTA)
De Europese Verordening No 1881/2006 bepaalt de maximum gehaltes voor ochratoxine A.
Binnen de EU zijn er landen met daarenboven extra wetgeving voor deze component zoals Denemarken, Hongarije, Italië en Duitsland. Egypte, Bosnië en Herzegovina beroepen zich op de EU-wetgeving voor wat betreft hun nationale wetgeving. In Rusland zijn er maximumwaarden vastgelegd voor granen en graanproducten met een onderscheid naar producten bestemd voor consumptie door kinderen. In tarwe, gerst, rogge en haver is het maximum niveau hier
vastgelegd op 5 µg/kg en 0,5 µg/kg voor producten bestemd voor consumptie door kinderen. In China ligt de norm op 5 µg/kg.
2.2.3 Deoxynivalenol (DON)
De internationale wetgeving aangaande de aanwezigheid van DON in voedingsproducten wordt samengevat in Tabel 7.
Tabel 7 Wettelijke normen voor DON in andere landen dan de EU
Land Voedingsmiddelen (Engelse nomenclatuur) Deoxynivalenol (μg/kg)
Canada Uncleaned soft wheat for use in non-staple foods 2000
Uncleaned soft wheat for use in baby foods. 1000
China Corn, cornmeal (coarse cornmeal, flakes) 1000
Wheat, barley, breakfast cereals, wheat flour 1000
India Wheat 1000
Japan Wheat 1100 (provisionele limiet)
Rusland Wheat and wheat cereal, oatmeal and flakes; wheat flour;
pasta products; bread; bakery products; wheat germ; food protein from the seeds of wheat
700
Barley and barley cereal, oatmeal and flakes; barley flour;
pasta products; bread; bakery products; barley germ; food protein from the seeds of barley
1000
Flour confectionery 700
USA Finished wheat products (advies)
2.2.4 Patuline, zearalenone en fumonisinen
De maximumgehaltes van patuline in verschillende landen worden voorgesteld in Tabel 8.
Tabel 8 Wettelijke normen voor patuline in andere landen dan de EU
Land Voedingsmiddelen (Engelse nomenclatuur) Patuline (μg/kg) China Fruit products containing apple or hawthorn (excluding
Guo Dan Pi, a Chinese-style fruit snack)
50 Fruit or vegetable juice containing apple or hawthorn
juice
50 Alcoholic beverages containing apple or hawthorn 50 Gulf Cooperation
Counsil, Kenya, Nigeria
Apple juice 50
India Apple juice and apple juice ingredients in other beverages
50 Japan Apple juice and food made of only apple juice as raw
material
50 Zuid-Afrika Apple juice, apple juice ingredients in other juices 50 USA Apple juice, apple juice concentrates and apple juice
products
50
Er zijn heel wat landen die geen specifieke normen hebben voor ZEA en fumonisinen. In Tabel 9 worden de richtwaarden weergegeven voor fumonisinen in de USA.
Tabel 9 Advieswaarden voor fumonisinen in de USA
Voedingsmiddelen (Engelse nomenclatuur) Fumonisine (FB1 + FB2 + FB3) (μg/kg)
Degermed dry milled corn products (e.g., flaking grits, corn grits, corn meal, corn flour with fat content of < 2.25%, dry weight basis)
2000
Whole or partially degermed dry milled corn products (e.g., flaking grits, corn grits, corn meal, corn flour with fat content of > 2.25 %, dry weight basis)
4000
Dry milled corn bran 4000
Cleaned corn intended for masa production 4000
Cleaned corn intended for popcorn 3000
3 Het voorkomen van mycotoxinen in voedings- en voedermiddelen
3.1 Data verkregen uit FOD MYTOXPLEX
De data verkregen in het project zijn een synthese van een grootschalige survey die federaal werd uitgevoerd in 2011, 2012 en 2013 in het kader van een FOD-RF project (MYTOXPLEX).
Dit project was voornamelijk opgebouwd rond de problematiek van klassieke mycotoxinen als het trichotheceen DON, en het myco-oestrogeen ZEA. Daarnaast werd de aanwezigheid van opkomende en dus vrij nieuwe mycotoxinen in kaart gebracht. Er werden in deze survey zowel veldstalen, voederstalen en voedingsmiddelen geanalyseerd.
3.1.1 Veldstalen
De veldstalen werden genomen vanop gerst, tarwe, haver en triticale (Figuur 1). Er was slechts 1 veldstaal spelt en hierin kwam 718 µg/kg DON en 22 µg/kg DAS voor. Alle andere
plantenspecies waren zeer sterk gecontamineerd, wat resulteerde in vrij hoge mediaanwaarden.
Specifiek voor de matrix haver werden de typische type A trichothecenen teruggevonden in nagenoeg alle haverstalen: zowel NEO, DAS, T-2 en HT-2 kwamen voor in meetbare concentraties. In de andere veldmatrices kwamen deze toxinen niet voor.
Voor de verschillende toxinen worden de mediaanwaarden voorgesteld in Tabel 10.
Tabel 10 Mediaanwaarden (µg/kg ) van DON, NEO, T-2 en HT-2 voor de verschillende geteste plantenspecies.
Gerst Tarwe Triticale Haver
DON 1102 575 459 952
ZEN 0 0 0 0
FUS-X 0 0 0 24,10
NEO 0 0 0 20,90
DAS 35,85
T-2 0
HT-2 230,9
BEAU 0
De afwezigheid van type A trichothecenen in de veldmatrices gerst, triticale en tarwe is opvallend maar is volledig in de lijn met de resultaten die werden bekomen bij de Fusarium species incidentie analyse. Hierbij werd het in de matrix tarwe heel duidelijk dat er nagenoeg geen species aanwezig waren die in staat zijn om de typische type A trichothecenen (NEO, DAS en T- 2/HT-2) te produceren (data niet getoond). De enige Fusariumsoort van belang in de Belgische tarwe teelt die in staat is om deze type A trichothecenen te produceren is F. poae. Uit de Q-PCR analyses bleek dat dit species “latent” was en in zeer lage concentraties aanwezig was. Hoewel deze resultaten schijnbaar tegenstrijdig zijn kadert dit binnen het verschil in de termen incidentie en kwantitatieve aanwezigheid.
Figuur 1 Aanwezigheid van DON, ZEN, NEO, DAS, T-2 en HT-2 in de verschillende plantenspecies genomen op het veld. Alle waarden worden uitgedrukt als µg/kg. De blauwe balken zijn de waarnemingen uit jaar 1, de groene balken uit jaar 2
22
3.1.2 Voederstalen
In de voederstalen (Figuur 2) kwamen vooral DON, DAS, T-2 en HT-2 voor. FUS-X kwam niet voor en werd niet voorgesteld in de grafiekvorm. Wat betreft DON werden er geen overschrijdingen vastgesteld van de richtlijnen. Er dient te worden opgemerkt dat de algemene niveaus van DON vrij hoog waren in de voederstalen, indachtig dat de richtwaarde voor varkens 900 µg/kg is.
3.1.3 Voedingstalen
De aanwezigheid van mycotoxinen in de voedingstalen wordt voorgesteld als Box-and Whisker plot opgesplitst in ontbijtgranen en volkorenbroden in Figuur 3. In 4 broden en 2 ontbijtgranen werden gehalten aan DON teruggevonden van meer dan 500 µg/kg. Daarnaast viel de aanwezigheid van T-2 op in broden en ontbijtgranen, en van HT-2 in ontbijtgranen. Deze aanwezigheid was steeds
gecorreleerd met de aanwezigheid van tarwe bij de ontbijtgranen.
Voor de voedingstalen werd ook getracht om na te gaan of er een link was tussen de aanwezige granen (gerst, rogge, haver, tarwe,…) in de voedingsmatrix en het type toxinen dat teruggevonden werd. Dit werd gedaan via de berekening van de phi-correlatie coëfficiënten tussen de aanwezigheid van toxinen en een bepaalde graansoort. Uit deze analyse bleek dat alle voedingsmatrices waarin haver verwerkt was, een verhoogd risico met zich meebrengen op aanwezigheid van de toxinen T-2, HT-2, DAS en NEO.
Figuur 2 Aanwezigheid van DON, ZEN, NEO, DAS, T-2 en HT-2 in de voederstalen. FUS-X kwam niet voor (met uitzondering van één voeder) en wordt niet voorgesteld. Alle waarden worden voorgesteld in µg/kg
24
Figuur 3 Aanwezigheid van DON, ZEN, NEO, DAS, T-2 en HT-2 in de voedingstalen. Alle waarden worden voorgesteld in µg/kg. De voedingstalen werden opgesplitst in brood en ontbijtgranen
3.2 Data verkregen uit het sectoraal bemonsteringsplan van maïs voor 2013 en 2014
Elk jaar voeren belanghebbende sectoren zoals BEMEFA en Synagra een sectoraal
bemonsteringsplan uit naar mycotoxinen in maïs. Maïs is samen met andere kleinkorrelige granen als tarwe, haver en gerst een zeer belangrijke bron van mycotoxinen. In 2014 werd de maïsoogst
gekenmerkt door een hoge opbrengst maar waren er eveneens hoge niveaus van mycotoxinen terug te vinden. In maïs is geweten dat DON, FB1, OTA, AF en ZEA belangrijke mycotoxinen zijn. De aanwezigheid van deze toxinen wordt voorgesteld in Tabel 11. Hierbij werd opgemerkt dat
waarschijnlijk door de relatief ongunstige weersomstandigheden (vochtig en warm) tijdens de bloei van de maïs er dit jaar hogere contaminaties zijn van DON en ZEA dan de voorgaande jaren, daarom wordt ook de maximumwaarde van 2013 mee opgenomen in de tabel.
Tabel 11 Resultaten voor aanwezigheid van DON in de na-oogst monitoring van maïs 2014 DON (ppb)
<1000 1000-1750 1750-5000 >5000 max waarde
2014 / 2013
België 11 12 8 32 5943 / 1425
Frankrijk 54 18 19 92 7000 / 907
Nederland 3 9 7 19 3700 /
Duitsland 1 0 4 8 7200 /
andere 4 3 0 7 1691 / 439
TOTAAL 73 42 38 50
ZEA (ppb)
<350 350-1000 1000-2000 >2000 max waarde
2014 / 2013
België 18 7 2 0 1545 / 1400
Frankrijk 79 10 1 0 1100 / 171
Nederland 9 10 0 0 651 /
Duitsland 2 4 1 0 1030 /
andere 6 1 0 0 500 / <83
TOTAAL 114 32 4 0
FB1 (ppb)
<50 >50 max waarde
2014 / 2013
België 14 0 <50 / <50
Frankrijk 15 3 520 / <25
TOTAAL 29 3
FB2 (ppb)
<25 >25 max waarde
2014 / 2013
België 14 0 <25 / <25
Frankrijk 16 2 181 / <25
TOTAAL 30 2
OTA (ppb)
<1,50 >1,50 max waarde
2014 / 2013
België 14 0 <1,5 / <1,5
Frankrijk 35 0 <1,5 / <1,5
TOTAAL 49 0
AFB1 (ppb)
<2 >2 max waarde
2014 / 2013
België 14 0 <1 / <1
Frankrijk 31 0 <1 / <1
TOTAAL 45 0
Resultaten van deze monsteringsrapporten kunnen jaarlijks worden teruggevonden op http://www.bemefa.be/BEMEFA_Analyses_Sectoroverzicht.aspx
26
3.3 Data verkregen via het Federaal Voedselagentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen (FAVV) uit 2013
Naast controle op de naleving van de normen, worden er ook analyses verricht op niet-genormeerde mycotoxinen (e.g. T-2 en HT-2 in voedingsmiddelen en OTA in karkassen) om de
achtergrondcontaminatie te kennen voor deze parameters. Ieder jaar neemt het FAVV monsters doorheen de hele voedselketen en bij import ter controle van producten bij invoer (o.a. in het kader van de Europese Verordening (EG) 669/2009 (ref). Er worden immers veel levensmiddelen ingevoerd die gevoelig zijn voor de vorming van mycotoxinen (specerijen, grondnoten, rijst, amandelen, …).
Tabel 12 Aantal monsters genomen in het kader van het bemonsteringsplan van FAVV
Matrix Monsters (aantal) Conform (%)
Diervoeders 688 98,4
Melk en afgeleiden 160 100
Voeding zuigelingen 63 100
Specifieke voedingsmiddelen 13 100
Dranken 66 100
Fruit 56 100
Noten 315 98,7
Granen 352 99,8
Specerijen 100 99,8
Zaden 71 96,7
Karkassen 158 100
Andere 191 99,5
De resultaten voorgesteld in Tabel 12 kunnen als volgt worden samengevat. Er bleken 11 non-
conformiteiten in de diervoeders voor te komen waarvan 9 voor AFB1 (8 maïsbloem en 1 voeder voor melkkoeien), 1 overschrijding van de norm voor ZEA en DON in een samengesteld diervoeder. De verschillende loten die AFB1 bevatten werden in beslag genomen en er werd een waarschuwing opgesteld.
Wat betreft de levensmiddelen waren er 38 non-conformiteiten: AF in pistachenoten (20), in aardnoten (9), in amandelen (3), in pindaboter (1), OTA in kruidnagel (1), in rogge (1), in meel (1), FB in meel (2).
Deze waarden hebben aanleiding gegeven tot de inbeslagname van 147 kg aardnoten en 17 kg meel, 1 maatregel tegen een andere operator, een weigering tot invoer van 31 zendingen en 18 RASFF (Rapid Alert System for Food and Feed, Europese Commissie).
Bovendien worden, in het kader van het protocol tussen het FAVV en het FAGG, door het FAGG jaarlijks monsters geanalyseerd van zuigelingenvoeding in verschillende apotheken. Er werden 15 analyses op AFM1, 15 analyses op AFB1, 15 analyses op OTA, 10 analyses op ZEA en 10 analyses op FB uitgevoerd. Alle waren conform.
4 De natuurlijke achtergrondconcentraties van mycotoxinen aanwezig in het milieu
Indien mycotoxine-gecontamineerd digestaat wordt toegelaten voor vergisting is het mogelijk dat residuele mycotoxinen via het digestaat terechtkomen op landbouwbodems. Om de bijdrage via het digestaat te kunnen evalueren werd op zoek gegaan naar informatie omtrent
achtergrondwaarden van mycotoxinen in het milieu. Deze informatie blijkt zeer schaars te zijn.
Hartman et. al (2008a, 2008b) detecteerde concentraties tot 4 ng/g droog gewicht aan
zearalenone in de bovenste bodemlaag (0 tot 10 cm), corresponderend met 5,6 g/ha. Er wordt geschat dat 15 g zearalenone per hectare kan aanwezig zijn geassocieerd met oogstresten. Er werden niet te verwaarlozen bodemsorptie-effecten vastgesteld, met de organische fractie als de meest dominante factor. Een maximum concentratie zearalenone van 35 ng/L werd teruggevonden in percolerend water. Er wordt aangenomen dat in het algemeen zearalenone niet problematisch is in oppervlaktewateren, tenzij eventueel in kleine beekjes die vooral afspoeling van akkers ontvangen.
DON werd zeer frequent gedetecteerd in oppervlaktewater in agrarische gebieden in Iowa en Indiana (Kolpin et al., 2014). Tijdens het groeiseizoen werden maximale concentraties tussen 25 ng/L en 96 ng/L gedetecteerd, bij oogst tot 277 ng/L en extreme concentraties tijdens het smelten van de sneeuw tot 1662 ng/L.
In het percolatiewater van een Fusarium-geïnfecteerd testveld in Zwitserland (Schenzel et al., 2012) werd DON het meest frequent (54%) en aan de hoogste concentraties gedetecteerd (gemiddeld 75 ng/L) (Tabel 13). De hoogste concentraties werden opgetekend in de herfst.
Tabel 13 Mycotoxine concentratie (ng/L) in 411 percolatiewaterstalen van een proefveld met Fusarium geïnfecteerd wintergraan verzameld tussen December 2009 en eind Oktober 2010 (Schenzel et al., 2012)
Mycotoxine Fractie van stalen boven detectielimiet
(%)
Minimum concentratie
(ng/L)
Maximum concentratie
(ng/L)
Gemiddelde concentratie (st. afw.)
(ng/L)
3-Acetyldeoxynivalenol 19 5,5 367,5 46 (59)
Deoxynivalenol 54 0,8 1114,5 75 (184)
Nivalenol 44 5 71,3 13 (14)
Beauvericine 9 1,4 10,4 2,3 (2,0)
Zearalenone 3 6 48,4 12,6 (14)
In het kader van het OVAM-project en in eigen beheer van het Labo voor Bromatologie (UGent) werden in het voorjaar van 2015 twaalf bodemstalen verzameld van landbouwpercelen in West- en Oost-Vlaanderen en Wallonië met een voorvrucht van tarwe of maïs. Hiervan bleken er 11 blanco te zijn voor 23 geteste mycotoxinen, enkel een staal uit Evergem vertoonde contaminatie met sterigmatocystine (10 ± 2 ppb) en Enniatine B (37 ± 6 ppb). Alhoewel dit slechts een zeer beperkte monstername is geeft dit toch een indicatie dat mycotoxinecontaminatie van Vlaamse teeltbodems geen wijdverspreid fenomeen is.
5 De (bio)degradeerbaarheid van mycotoxinen onder bodemcondities
Mocht besmet digestaat op landbouwbodem worden gebracht is het belangrijk om te weten in hoeverre de mycotoxinen persistent zijn onder deze condities. Veel zal wellicht afhangen van bodemtype en -samenstelling, temperatuur en de aanwezigheid van een actieve microbiële gemeenschap. Slechts één studie werd teruggevonden omtrent de afbraak van zearalenone en ochratoxine A in drie verschillende bodems. (Mortensen et al., 2006). Halfwaardetijden voor zearalenone tijdens de eerste fase bedroeg 6,4 tot 11 dagen en voor ochratoxine A 0,2 tot 1 dag.
De traagste degradatie werd waargenomen in gronden rijk aan klei, hetgeen gelinkt werd aan een mogelijk hogere adsorptiegraad in deze bodem waardoor de mycotoxinen minder
beschikbaar waren voor degradatie. De degradatie lag over het algemeen hoger in bodem die beplant was, wellicht door de hogere microbiële activiteit in de rhizosfeer. Op basis van deze resultaten lijkt uitloging van deze mycotoxinen naar het bodemwater onwaarschijnlijk. In deze experimenten werd geen sorptiecontrole uitgevoerd. Als er van wordt uitgegaan dat mycotoxine geadsorbeerd aan de bodempartikels ook werd gekwantificeerd tijdens de analyse kunnen we deze afname van zearalenone en ochratoxin A effectief wijten aan degradatie.
Figuur 4 Degradatie van zearalenone (links) en ochratoxine A (rechts) in drie verschillende Deense bodems (Mortensen et al., 2006)
A
6 De (bio)degradeerbaarheid van mycotoxinen onder vergistingsconditities
Wanneer mycotoxine-gecontamineerd materiaal wordt verwerkt in een vergistingsinstallatie is het enerzijds van belang om te weten of de mycotoxinen worden afgebroken, hetgeen kan afhangen van procesparameters zoals temperatuur en verblijftijd, en anderzijds of er geen negatieve effecten zijn van de contaminatie op de microbiële gemeenschap en de
methaanopbrengst. Ook hier moet worden vastgesteld dat er nog geen uitgebreide studies zijn uitgevoerd om dit na te gaan.
De degradatie van aflatoxine B1 (AFB1) tijdens anaerobe vergisting en het effect op het
vergistingsproces werd onderzocht door Salati et al. (2014). In triplicate batch testen uitgevoerd bij 37°C werden bij concentraties van 0,54 µg/kg, 66,2 µg/kg en 110 µg/kg AFB1 (telkens nat gewicht) degradatiepercentages bekomen van respectievelijk 69%, 73% en 87% na 60 dagen.
Er werd aangaande de biogashoeveelheid en –kwaliteit bij geen enkele concentratie een statistisch significant verschil gevonden met de controle, waaruit mag besloten worden dat de aanwezigheid van AFB1 in deze proef geen invloed had op het vergistingsproces. Om deze resultaten te bevestigen werden continu geroerde tankreactoren opgezet (één controle en één gecontamineerd) van 3,5 l bij 37 °C, met een hydraulische retentietijd van 40 dagen en een organische belasting van 3.2 kg DS /m3.dag waarbij één keer per dag werd gevoed. Na een acclimatisatieperiode van één HRT werd de vergisting opgevolgd voor 3xHRT (120 dagen).
AFB1 werd iedere dag toegevoegd aan de reactor aan 7,2 µg/kg (nat gewicht). De afbraak gedurende het proces had het volgende tijdsverloop: 43% na 20 dagen, 41% na 100 dagen en 47% na 120 dagen (persoonlijke communicatie, S. D'Imporzano). Hierbij valt op te merken dat er 100 dagen na het eerste meetpunt geen grote surplus aan verwijdering meer kon worden opgetekend. Aangezien het eerste datapunt slechts na 20 dagen was genomen kan ook niet juist worden ingeschat wat de effectieve degradatiesnelheid was in de beginfase. Na opslag van het digestaat voor 30 dagen werd een totale reductie van 61% bekomen. De biogas- en
methaanproductie was zeer gelijkaardig tussen de twee reactoren, en alle kwaliteitsparameters (vluchtige vetzuren, ammoniak, …) bleven binnen de optimale range. Hiermee werd bevestigd dat de aanwezigheid van AFB1 in deze proef geen invloed had op het vergistingsproces.
Frauz et al. (2006, 2007) testten de inactivatie van Fusarium sporen op geïnoculeerde tarwestalen bij vergisting met mest als inoculum en bij 37°C en 53°C (Figuur 5). Bij beide temperaturen werden na 12h incubatie geen levende sporen meer teruggevonden. Daarnaast werd ook de concentratie aan deoxynivalenol (DON) opgevolgd, waarbij 15000 ppb DON binnen de vijf dagen nagenoeg volledig wordt omgezet naar het gedeëpoxyleerde derivaat DOM-1. De residuele waarde DOM-1 stabiliseert zich vanaf ca. 25 dagen. op 9000 ppb. De auteurs claimen dat er geen significante invloed is van DON-besmetting op de methaanopbrengst, alhoewel er wel verschillen te merken zijn in , bijvoorbeeld tussen Control Reference Material (aangeduid CMR) intact graankorrels en 46.000 ppb intacte korrels met respectievelijk ca 35 m3/kgOTS blanco vs 27 m3/kgOTS (daling van 23%). Er wordt in de tekst geen melding gemaakt van replicaten en er staan ook geen foutenvlaggen aangegeven dus we gaan er van uit dat er slechts één meting heeft plaatsgevonden, waardoor uitspraken omtrent significantie in principe niet kunnen gemaakt worden.
Figuur 5 Methaanopbrengst bij vergisting van tarwe gecontamineerd met deoxynivalenol (Frauz et al., 2006)
In een conference proceeding (Lindorfer et al., 2014) wordt aangegeven dat de aanwezigheid van gerst met ergot alkaloïden geen invloed uitoefende op de biogasproductie (Figuur 6). Er waren geen gegevens beschikbaar omtrent de concentratie aan ergot, noch omtrent de methaanopbrengst.
Figuur 6 Biogasopbrengst bij vergisting van gerst gecontamineerd met ergot alkaloïden (Lindorfer et al., 2014)
De slides van de mondelinge presentatie gegeven op dit congres werden ook verkregen en hierin worden een aantal bijkomende grafieken voorgesteld omtrent de invloed van
beschimmeld kuilvoeder op de performantie van een biogasinstallatie (Schaumann BioEnergy) die hieronder integraal worden weergegeven (Figuur 7 en Figuur 8). Het is echter moeilijk om op basis van deze grafieken uitspraken te doen. Er is wel een duidelijke ophoping waar te nemen van azijnzuur na het voeden van de reactor met beschimmeld kuilvoeder, maar de eventuele invloed hiervan op de methaanopbrengst is niet geheel duidelijk aangezien de daling van het
