Dioxin-Analytik: Der aktuelle Dioxinskandal hat in Deutschland hohe Wellen geschlagen und erfreulicher Weise auch schon einige konkrete Verbesserungsmaßnahmen im Bereich der Lebensmittelkontrolle nach sich gezogen. So hat am 2. Februar das Bundeskabinett einige Gesetzesänderungen im Lebensmittel- und Futtermittelgesetzbuch beschlossen, darunter eine Meldepflicht für private Labore und den Aufbau eines Dioxin-Frühwarnsystems. GIT sprach mit Dr. Hans-Joachim Hübschmann und Dr. Kyle D´Silva von Thermo Fisher Scientific über die heutigen Anforderungen an die Analytik von Dioxin und anderen POPs (Persistant Organic Pollutants) sowie Verbesserungsmöglichkeiten in den Workflows.

Herr Dr. Hübschmann, das Thema Dioxin wird in Deutschland, vielleicht auch in Erinnerung an die Seveso-Katastrophe von 1976, sehr emotional behandelt. Woher kommt das und wie hoch ist nach Ihrer Einschätzung das Risiko für die Verbraucher wirklich?

H.-J. Hübschmann: Die Emotionalität entsteht natürlich auch dadurch, dass die Giftigkeit von Dioxin für den Verbraucher ein äußerst schwieriges Thema ist. Die Wirkungsweise weicht komplett davon ab, wie die Giftigkeit eines Stoffes normalerweise gesehen wird. Während man sich mit vielen Substanzen akut vergiften kann, schädigen Dioxine langfristig. Sie werden akkumuliert. Diese langfristige Wirkung wird allerdings in der aktuellen Diskussion kaum berücksichtigt. Die Sorge um eine Gesundheitschädigung kommt natürlich in Erwartung eines direkten Effekts, der aber ausbleibt, wenn ich ein Ei esse bei dem der Maximalwert überschritten ist. Hier kommt die maximal tolerierbare Aufnahme von Dioxinen mit der Ernährung in die Diskussion, was im Alltag für uns aber praktisch schwer nachvollziehbar ist.
Die Aufgabe der Lebensmittel- und Futtermittelkontrolle besteht deshalb darin, dass akkumulierende Stoffe aus unserer Umwelt verbannt werden.

Das fordert auch die UN Stockholm Konvention. Die Akkumulation über einen längeren Zeitraum führt letztendlich zu den diskutierten Gesundheitsrisiken. Die strenge analytische Überwachung von Dioxinen und anderen Schadstoffen über die letzten 20 Jahre hat nachweislich zu einer deutlichen Reduzierung solcher Substanzen in der Umwelt und damit auch in unseren Lebensmitteln geführt.

Gesunkene Grenzwerte für Dioxin führen für Labore und die Gerätehersteller dazu, dass Geräte benötigt werden, die in der Lage sind diese niedrigeren Werte zu messen. Von welchem Konzentrationsbereich sprechen wir hier heute eigentlich genau?

H.-J. Hübschmann: Es werden Absolutkonzentrationen im Bereich von 10 bis 100 Femtogramm gemessen. Das sind die unteren Werte, die Analysengeräte heute liefern müssen. Natürlich kann man die Probe aufkonzentrieren. Das steht aber der Anforderung nach einer schnellen Reaktion entgegen. D.h. empfindlichere Geräte liefern nicht nur von der Qualität in Bezug auf die Präzision bessere Ergebnisse. Sie liefern Ergebnisse auch schneller, weil sie mit kleineren Probenmengen zurechtkommen.

Es geht dabei nicht nur um die Feststellung von Grenzwertüberschreitungen wie im aktuellen Fall. Zur langfristigen Vermeidung von Dioxin in der Umwelt wird auch regelmäßig die Hintergrundbelastung überwacht. Man misst dabei Konzentrationen deutlich unterhalb des Maximalwertes, um Quellen der Verunreinigung aufzuspüren und abzustellen. Diese Konzentrationen werden durch die so genannten „action level" der EU festgelegt, bei deren Überschreitung die Verpflichtung zur Ermittlung und Beseitigung der Ursache besteht. Zur Ursachenforschung wird unter anderem auch das Spektrum der Kongenere, der unterschiedlich chlorierten Einzelverbindungen, angeschaut, da dieses Muster durch verschiedene Prozesse und biologische Ursachen beeinflusst wird und daher Rückschlüsse auf die Quelle der Verunreinigung zulässt.

Im Zuge des 14-Punkte-Plans von Ministerin Ilse Aigner soll u.a. das Dioxin-Monitoring verbessert werden. Heißt das schnellere und empfindlichere Geräte und effizientere Workflows?

H.-J. Hübschmann: Ja. Man hat im aktuellen Fall gesehen, dass Fleisch innerhalb von 1-2 Tagen verkauft wurde, von dem man vermutete, dass es eventuell kontaminiert ist. Es hat aber leider einige Tage gedauert, bis Ergebnisse vorhanden waren. Daher ist das Anliegen einer wirksamen Kontrolle natürlich diese Analysenprozesse zu beschleunigen.

Liegen die Herausforderungen dabei eher in der Probenvorbereitung oder in der Analytik?

Kyle D´Silva: Der Knackpunkt ist die Probenvorbereitung. Sie ist aus zwei Gründen der limitierende Faktor, zum einen ist eine Probenvorbereitung auf jeden Fall nötig, zum anderen muss ich die Probe aufkonzentrieren und von der meist fetthaltigen, umgebenden Matrix befreien. Danach ist die Frage: bis zu welchem Grad muss ich das aufreinigen? Wenn Geräte eingesetzt werden, die eine gute Probenvorbereitung brauchen, kann es sein, dass ich 2-3 Tage für die Reinigung der Probe brauche, obwohl das Messen selbst dann relativ schnell geht. Wenn die Schnelligkeit das Ziel ist, also vor allem für das Dioxin-Screening, bietet sich ein Tischgerät wie das TSQ Quantum XLS von Thermo Fisher Scientific an. Es ist in der Lage ist, relativ gering aufgearbeitete Proben zu analysieren, um den Maximalwert zu kontrollieren. Damit wird der gewünschte Zeitvorteil und und die nötige Produktivität für ein Screening erreicht.