Determination of aflatoxin M1 contamination levels in milk and milk products by HPLC-FLD with post – column derivatization®

• Autorzy: Polak-Śliwińska Magdalena

Warianty tytułu

PL

Oznaczanie poziomów zanieczyszczenia aflatoksyną M1 mleka i produktów mlecznych metodą hPLC-FLD z derywatyzacją pokolumnową®

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the present study, 34 samples of pasteurised, ultra-high-temperature (UHT) treated milk and milk products (cheese, yoghurt and baby foods) in the city of Olsztyn, Poland, were analysed for aflatoxin M1 (AFM1). All samples were cleaned up using immunoaffinity column according to Romer Labs®procedure with minor modification. The Aflatoxin M1 levels were investigated by high performance liquid chromatography with a fluorescence detection (LC-FLD) and post - column derivatization following sample clean-up using AflaStar™ M1immunoaffinity columns (Romer Labs®, Inc., America). The mean recovery of the method was 95 %. The standard curve was linear in the range of 0.01 – 0.25 μg/Lwith correlation coefficient of 0.9998. The limit of detection was 0.01 μg/L. Results showed 27 (79.4%) positive samples for AFM1 at levels of 0.010-0.053 μg/L, which were below the tolerance limit of 0.500 μg/L as adopted for AFM1 in this products by EU regulations. Mean levels of AFM1 in pasteurized and UHT milk were 0.022±0,006 μg/L and 0.030±0,002 μg/L, respectively. However, only one sample among milk samples was contaminated at a level above the maximum permissible limit (0.050 μg/L) accepted by European Union and Poland for aflatoxin M1 and six of seven samples of baby food were contaminated at a level above the maximum permissible limit (0.025 μg/L). It is concluded that the incidence of AFM1 in milk traded in Olsztyn is high, but at levels that probably leads to a non-significant human exposure to AFM1 by consumption of milk. Experimental results show that, in comparison to milk samples, AFM1 contamination level was higher in samples of baby food. These data suggest that AFM1 concentration in milk could be good predictor of its fate in milk products, especially for infants and babies. The results of this study imply that more emphasis should be given to the routine AFM1inspection of milk and milk products in Poland. Furthermore, both farmers and dairy companies should be informed on the importance of AFM1, and the consequences of the presence of the aflatoxin in dairy products.

PL

W niniejszej pracy analizie pod kątem zawartości aflatoksyny M1 (AFM1) poddano 34 próbki pasteryzowanego mleka po obróbce w ultra wysokiej temperaturze (UHT) i produktów mlecznych (ser, jogurt i żywność dla niemowląt) zakupionych w mieście Olsztyn, w Polsce. Wszystkie próbki oczyszczono przy użyciu kolumn immunoafinitywnych zgodnie z procedurą Romer Labs® z niewielkimi modyfikacjami. Poziomy aflatoksyny M1 analizowano metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detekcją fluorescencyjną (LC-FLD) z deprywatyzacją pokolumnową po oczyszczeniu próbki przy użyciu kolumn immunoafinitywnych AflaStar ™ M1 (Romer Labs®, Inc., Ameryka). Średni odzysk metody wyniósł 95%. Krzywa standardowa była liniowa w zakresie 0,01–0,25 μg/L ze współczynnikiem korelacji R2 0,9998. Granica wykrywalności wynosiła 0,01 μg/L. Wyniki pokazały 27 (79,4%) pozytywnych próbek AFM1 na poziomach 0,010-0,053 μg / l, które były po-niżej granicy tolerancji 0,500 μg/L, przyjętej dla AFM1 w tych produktach w przepisach UE. Średnie poziomy AFM1 w mleku pasteryzowanym i UHT wynosiły odpowiednio 0,022 ± 0,006 μg/L i 0,030 ± 0,002 μg/L. Jednak tylko jedna próbka wśród próbek mleka była zanieczyszczona na poziomie powyżej maksymalnego dopuszczalnego limitu (0,050 μg/L) przyjętego przez Unię Europejską i Polskę dla aflatoksyny M1, a sześć z siedmiu próbek żywności dla niemowląt było zanieczyszczonych na poziomie powyżej maksymalnego dopuszczalnego limitu (0,025 μg / l). Stwierdzono, że częstość występowania AFM1 w mleku będącym przedmiotem obrotu w Olsztynie jest wysoka, ale na poziomach, które prawdopodobnie prowadzą do nieistotnego narażenia ludzi na AFM1 w wyniku spożycia mleka. Wyniki eksperymentalne wskazują, że w porównaniu z próbkami mleka poziom zanieczyszczenia AFM1 był wyższy w próbkach żywności dla niemowląt. Dane te sugerują, że stężenie AFM1 w mleku może być dobrym wskaźnikiem jego losów w produktach mlecznych, zwłaszcza dla niemowląt i małych dzieci. Wyniki tego badania sugerują, że należy położyć większy nacisk na rutynową kontrolę AFM1 mleka i przetworów mlecznych w Polsce. Ponadto zarówno rolnicy, jak i firmy mleczarskie powinni być informowani o znaczeniu AFM1 i konsekwencjach obecności aflatoksyny w produktach mlecznych.

Słowa kluczowe

EN

aflatoxin M1; AFM1; milk; milk products; solid phase extraction; high performance liquid chromatography

PL

aflatoksyna M1; AFM1; mleko; produkty mleczne; ekstrakcja do fazy satałej; wysokosprawna chromatografia cieczowa

• Wydawca: Wyższa Szkoła Menadżerska
• Czasopismo: Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego
• Rocznik: 2020
• Tom: nr 2
• Strony: 110--116
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., fig., rys., tab.

Twórcy

autor

Polak-Śliwińska Magdalena

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Polska

Bibliografia

• [1] AFSHAR P., M. SHOKRZADEH, S. KALHORI, Z. BABAEE, S.S. SAEEDI SARAVI. 2013. “Occurrence of Ochratoxin A and Aflatoxin M1 in human breast milk in Sari, Iran”. Food Control 31: 525–529.
• [2] ALSHANNAQ A, J.H. YU. 2017. “Occurrence, Toxicity, and Analysis of Major Mycotoxins in Food”. Int J Environ Res Public Health. 14(6): 632.
• [3] ANKLAM E., J. STROKA, A. BOENKE. 2002.“Acceptance of analytical methods for implementa-tion of EU legislation with a focus on mycotoxins”. Food Control 13:173–183.
• [4] ARDIC M., Y. KARAKAYA, M. ATASEVER, G. ADIGUZEL. 2009. “Aflatoxin M1 levels of Tur-kish white brined cheese”. Food Control 20: 196–199.
• [5] CHEN C.-Y., W.-J. LI, K.-Y. PENG.2005. “Determination of Aflatoxin M1 in milk and milk powder using high-flow solid -phase extraction and liquid chromatography-tandem mass spectrometry”. J. Agric. Food Chem. 53: 8474–8480.
• [6] COMMISSION REGULATION. 2006. (EC) No 1881/2006 setting maximum levels for certain conta-minants in foodstuffs. Off J Eur Union Brussels.
• [7] COULOMBE R.A., D.W. SHELTON, R.O. SINNHUBER, E.J. NIXON. 1982. “Comparative mutagenicity of aflatoxins using a Salmonella /trout hepatic enzyme activation system”. Carcinogenesis 3: 1261–1264.
• [8] CREPPY E.E. 2002. “Update of survey, regulation and toxic effects of mycotoxins in Europe”. Toxicology Letters 127: 19–28.
• [9] DE OLIVEIRA C.P., N. DE FÁTIMA FERREIRASOARES, T.V. DE OLIVEIRA, J.C. BAFFA JÚ-NIOR, W.A. DA SILVA. 2013. “Aflatoxin M1 occurrence in ultra high temperature (UHT) treated fluid milk from Minas Gerais/Brazil”. Food Control 30: 90–92.
• [10] ELKEST M., M. ELHARIRI, N.I.M. KHAFA-GA, M. REFAI. 2016. “Studies on contamination of dairy products by aflatoxin M1 and its control by probiotics”. Journal of Biosciences 4(1): 1294–1312.
• [11] GÜRBAY A., S. AYDIN, G. GIRGIN, A.B. EN-GIN, G. ŞAHIN. 2006. “Assessment of aflatoxin M1 levels in milk in Ankara, Turkey”. Food Control 17: 1–4.
• [12] GURTOO H.L., R.P. DAHMS, B. PAIGEN. 1978.“Metabolic activation of aflatoxins related to their mutagenicity”. Biochem. Biophys. Res. Commun. 81: 965–972.
• [13] HESHMATI, A., J.M. MILANI. 2010. “Contamination of UHT milk by aflatoxin M1 in Iran”. Food Control 21:19–22.
• [14] HSIEH D.P., J.M. CULLEN J, B.H. RUEBNER. 1984. “Comparative hepatocarcinogenicity of afla-toxin B1 i M1 in the rat”. Food Chem. Toxicol. 22:1027–1028.
• [15] HUSSEINH. S., J.M. BRASEL. 2001. “Toxicity, metabolism, and impact of mycotoxins on humans and animals”. Toxicology 167: 101–134.
• [16] INTERNATIONAL AGENCY FOR RESEARCH ON CANCER, IARC. 1993. Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risk to Humans, World Health Organisation, Lyon, 56.
• [17] IQBAL S.Z., M.R. ASI, S. JINAP. 2013. “Variation of aflatoxin M1 contamination in milk and milk products collected during winter and summer seasons”. Food Control 34: 714–718.
• [18] IQBAL S.Z., S. JINAP, A.A. PIROUZ, A.F.A. RA-ZIZ. 2015. “Aflatoxin M1 in milk and dairy products, occurrence and recent challenges: A review”. Trends in Food Science & Technology 46: 110–119.
• [19] KAAN TEKINŞEN K., G. UÇAR. 2008. “Aflatoxin M1 levels in butter and cream cheese consumed in Turkey”. Food Control 19: 27–30.
• [20] KIM, E.K., D.H. SHON, D. RYU, J.W. PARK, H.J. HWANG, Y.B. KIM. 2000. “Occurrence of aflatoxin M1 in Korean dairy products determined by ELISA and HPLC”. Food Additives and Contaminants 17: 59–64.
• [21] LEE J.E., B.M. KWAK, J.H. AHN, T.H. JEON. 2009. “Occurrence of aflatoxin M1 in raw milk in So-uth Korea using an immunoaffinity column and liquid chromatography”. Food Control 20: 136–138.
• [22] LU F. C. 2005. “Assessment of safety/risk vs. public health concerns: Aflatoxins and hepatocarcinoma”. Environ. Health Prev. Med. 7: 235–238.
• [23] MARAGOS, C. M. 2001. Measurement of aflatoxins using capillary electrophoresis. In: Mycotoxin Proto-cols (Trucksess, M. W. and Pohland, A. E., eds.) Hu-mana Press, Totowa, NJ, pp. 51–58.
• [24] PARKER C.O., I.E. TOTHILL. 2009. “Development of an electrochemical immunosensor for afla-toxin M1 in milk with focus on matrix interference”. Biosensors and Bioelectronics 24: 2452–2457.
• [25] POLOVINSKI-HORVATOVIĆ M., V. JURIĆ, D. GLAMOČIĆ. 2009. “Two year study of inciden-ce of aflatoxin M1 in milk in the region of Serbia”. Biotechnology in Animal Husbandry 5–6: 713–718.
• [26] PRANDINI A., G. TANSINI, S. SIGOLO, L. FI-LIPPI, M. LAPORTA, G. PIVA. 2009. “On the occurrence of aflatoxin M1 in milk and dairy pro-ducts”. Food and Chemistry Technology 5: 984–991.
• [27] SUN C.-A., C.-J. CHEN. 2003. “Aflatoxin -induced hepatocarcinogenesis: epidemiological evidence and mechanistic consideration “. J. Med. Sci. 23: 311–318.
• [28] TAJIK H., S.M.R. ROHANI, M. MORADI. 2007.„Determination of Aflatoxin M1 in Pasteurized and UHT Milk in West-Azerbaijan Province of Iran”. Pakistan Journal of Biolological Sciences 10: 4103–4107.
• [29] TEKINSEN K.K., H.S. EKED. 2008. “Aflatoxin M1 levels in UHT milk and kashar cheese consumed in Turkey”. Food and Chemical Toxicology 46(10): 3287–3289.
• [30] TSAKIRIS I.N., M.N. TZATZARAKIS, A.K. ALEGAKIS, M.I. VLACHOU, E.A. RENIERI, A.M. TSATSAKIS. 2013. “Risk assessment scenarios of children’s exposure to aflatoxin M1 residues in different milk types from the Greek market”. Food and Chemical Toxicology 56: 261–265.
• [31] ZINEDINE A., L. GONZÁLEZ-OSNAYA, J.M. SORIANO, J.C. MOLTÓ, L. IDRISSI, J. MAŃES. 2007. “Presence of aflatoxin M1 in pasteurized milk from Morocco”. International Journal of Food Microbiology 114: 25–29.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).