Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie metody przesiewowej oznaczania dioksyn w sytuacjach kryzysowych

Furga B., Gembal M., Cebulska J., Małagocki P., Piskorska-Pliszczyńska J., Maszewski S.

Proceedings of ECOpole

|

2013

|

Vol. 7, No. 1

325--331

PL

Dioksyny i dioksynopodobne PCB były źródłem wielu różnych awarii i katastrof ekologicznych oraz skażeń żywności i pasz na świecie. W Europie do najbardziej znanych i brzemiennych w skutkach należy katastrofa ekologiczna w 1976 roku w Seveso (Włochy). Innym przykładem awarii było skażenie mleka, jaj i tłuszczu zwierząt wypasanych na farmach w pobliżu spalarni komunalnych emitujących do środowiska duże ilości tych związków, skażenie mleka krów w wyniku pobierania dioksyn wraz z zanieczyszczoną pulpą cytrusową oraz największa katastrofa, która wystąpiła w Belgii i Europie (1999 rok) w wyniku dodania do pasz 200 litrów oleju skażonego PCB i dioksynami. Powyższe wydarzenia, jak również podjęta przez Wspólnotę Europejską strategia ochrony zdrowia mieszkańców przed szkodliwym działaniem dioksyn zawartych w żywności (ponad 90% dioksyn pobieranych jest wraz z żywnością), ujawniły potrzebę posiadania szybkich metod skryningowych do monitorowania na szeroką skalę żywności i pasz. Dla określenia aktywności biologicznej obecnych w paszy PCDD, PCDF i dl-PCB w opracowanych metodach przesiewowych wykorzystano ekspresję genu reporterowego, aktywność enzymów mikrosomalnych, wiązanie ligandu do receptora i przeciwciał. Obecnie biotest CALUX (ekspresja genu reporterowego) uznawany jest za najlepszą metodę przesiewowego oznaczania dioksyn i dl-PCB w żywności i paszach oraz jest jedynym testem stosowanym w rutynowych badaniach monitoringowych oraz sytuacjach kryzysowych. W pracy przedstawiono rezultaty stosowania metody przesiewowej, bazującej na genetycznie modyfikowanych komórkach hepatomy mysiej, wrażliwych na dioksyny. Podczas incydentów dioksynowych w naszym kraju z metody tej korzystano w badaniach żywności pochodzenia zwierzęcego i roślinnego (mięso i jego przetwory, mleko i produkty mleczne, pasze i składniki paszowe). Zastosowanie metody przesiewowej oznaczania dioksyn umożliwiło szybką selekcję próbek dodatnich i zwiększenie przepustowości laboratorium, co jest istotne w sytuacjach kryzysowych dla skrócenia czasu oczekiwania na wynik. W sytuacjach kryzysowych dotyczących skażenia dioksynami potwierdzono, że szybka metoda przesiewowa jest ważnym narzędziem w ocenie i zarządzaniu ryzykiem oraz bezpieczeństwem żywności.

EN

Dioxins and dioxin-like compounds have caused numerous ecological disasters and contamination of food and feed. In Europe, the most famous and fateful environmental disasters was the Seveso accident (Italy) in 1976. Another example was the contamination of milk, eggs and fat of animals grazing on farms near municipal waste incinerators emitting into the environment large amounts of these compounds, contamination of the milk of cows as a result of feeding citrus pulp contaminated with dioxin, and the biggest catastrophe that has occurred in Belgium and in Europe (1999) by adding to feed 200 dm3 of PCB and dioxin contaminated oil. These events, as well as taken by the European Community strategy for health protection of inhabitants from the harmful effects of dioxins in food (more than 90% of dioxin comes from the food), revealed a need for a rapid screening methods for monitoring food and feedstuffs at a large scale. To determine the biological activity of PCDD, PCDF and dl-PCBs present in the feed, developed screening methods use the expression of reporter gene, activity of microsomal enzymes, the binding of ligand to the receptor and to antibody. At present, bioassay CALUX (reporter gene expression) is considered to be the best screening test for determination of dioxins and dl-PCBs in food and feed, and it is the only test used in routine monitoring and in the crisis situations. The paper presents the results of a screening method application based on genetically engineered murine hepatomy cell line, sensitive to dioxins. This method was used to determine dioxins in food of animal and plant origin (meat and its products, milk and milk products, feedstuffs and feedstuff components) during dioxin crises. Application of the screening test allowed rapid selection of positive samples, increase laboratory throughput, and shorten waiting time for results. Shortening the waiting time for results is important in crisis situations. Rapid screening method is an important tool in assessing and managing risk and food safety in emergency situations on the dioxin contamination.

2

Zawartość dioksyn i związków pokrewnych w mleku i produktach mlecznych oznaczona biologiczną metodą przesiewową

Cebulska J., Gembal M., Furga B., Małagocki P., Piskorska-Pliszczyńska J.

Proceedings of ECOpole

|

2012

|

Vol. 6, No. 2

696--699

PL

Spośród wielu związków chemicznych obecnych w naturalnym środowisku duża część jest uwalniana z przemysłu oraz gospodarstw domowych. Tylko niewielka liczba zanieczyszczeń chemicznych jest regularnie badana i monitorowana. Do tej grupy zaliczają się związki chloroorganiczne określane terminem dioksyny. Związki te ze względu na swoje właściwości fizykochemiczne podlegają kumulacji w bogatych w tłuszcz tkankach zwierząt hodowlanych, a w okresie laktacji przenikają do mleka. Mleko i jego przetwory, jako żywność pochodzenia zwierzęcego, uznawane są za jedno z głównych źródeł ekspozycji ludzi na dioksyny. W celu obniżenia narażenia populacji tą drogą ustalono dopuszczalne limity dioksyn dla mleka i produktów mlecznych. Żywność ta podlega systematycznym badaniom kontrolnym. W latach 2009-2010 wykonano 218 analiz mleka i przetworów mlecznych, poszukując dioksyn i związków pokrewnych, bazując na biologicznej metodzie przesiewowej. Próbki zostały pobrane przez lokalnych próbkobiorców na terenach zakładów mleczarskich. Konieczność badania wynika z ustawy o bezpieczeństwie żywności oraz z indywidualnych wymagań krajów, do których te produkty są eksportowane. Wśród badanych materiałów znalazły się: mleko surowe (46 próbek), mleko w proszku pełne (20) i odtłuszczone (78), sery (39) oraz masło (35). Stwierdzono, że dioksyny, furany i dl-PCB występowały w stężeniach niskich, nieprzekraczających dopuszczalnych limitów określonych w Rozporządzeniu Komisji Europejskiej (WE) 1881/2006 (limit dla sumy PCDD i PCDF wynosi 3 pg WHO-TEQ/g tł., limit dla sumy PCDD, PCDF i dl-PCB - 6 pg WHO-TEQ/g tł.). Spośród 218 próbek 198 zawierało dioksyny poniżej 50% dopuszczalnego limitu. Najwyższe oznaczone stężenie PCDD/PCDF wynosiło 2,22 pg WHO-TEQ/g tłuszczu w próbce pełnego mleka w proszku. Najwyższą zawartość badanych związków (suma PCDD, PCDF i dl-PCB) stwierdzono w próbce masła i wyniosła ona 3,73 pg WHO-TEQ/g tłuszczu. Dioksyny i związki pokrewne występowały na niskich poziomach stężeń w badanych próbkach mleka i produktów mlecznych, dlatego nie mogły stanowić zagrożenia dla konsumentów. Jednakże biorąc pod uwagę właściwości toksyczne badanych związków i ich tendencję do bioakumulacji w tkankach ludzi, mleko i jego produkty powinny podlegać stałej kontroli.

EN

Of the many chemicals occurring in the natural environment a large part is released from the industry and households. Only a small number of chemical contaminants is regularly examined and monitored. This group includes chloroorganic compounds called dioxins. Due to their physico-chemical properties, these compounds may cumulate in animal tissues rich in fat and may pass to the milk during lactation. Milk and its products, similarly to the food of animal origin, are considered a major source of human exposure to dioxins. To reduce the exposure of the population, the maximum acceptable limits for dioxins in milk and dairy products were established. Food is subject to systematic control. In 2009 and 2010, 218 milk and milk products samples were analyzed for the presence of dioxins and related compounds using a biological screening method. Samples were collected from local dairies. The necessity of food control results from the law on food safety and the individual requirements of the countries to which the product is exported. Tested materials included: raw milk (46 samples), milk powder, full (20) and skimmed (78), cheese (39) and butter (35). It was found that dioxins, furans and dl-PCBS levels were low, and did not exceed the limits laid down in Commission Regulation (EC) 1881/2006 (the limit for the sum of PCDDs and PCDFs is 3 pg WHO-TEQ/g fat, and that for the sum of PCDDs, PCDFs and dl-PCBs is 6 pg WHO-TEQ/g fat). Of 218 samples examined, 198 contained dioxins below 50% of the permitted limit. The highest measured concentration of PCDD/PCDFs was 2.22 pg WHO-TEQ/g fat in a sample of whole milk powder. The highest content of the tested compounds (sum of PCDDs, PCDFs and dl-PCBs) was found in one butter sample (3.73 pg WHO-TEQ/g fat). Dioxins and related compounds found in samples of milk and dairy products were not a hazard to consumers because their concentrations are low. However, taking into account the toxicity of the tested compounds and their tendency to bioaccumulation in the tissues of humans, milk and dairy products should be subject to permanent monitoring.

3

Wykorzystanie przesiewowej metody oznaczania dioksyn w krajowym monitoringu pasz w Polsce

Małagocki P., Gembal M., Cebulska J., Piskorska-Pliszczyńska J.

Proceedings of ECOpole

|

2011

|

Vol. 5, No. 2

567--574

PL

Realizacja Planów Urzędowej Kontroli Pasz w krajach członkowskich UE jest jednym z elementów strategii „od pola do stołu” Komisji Europejskiej, mającej na celu zmniejszenie narażenia konsumentów na związki toksyczne ulegające kumulacji w łańcuchu pokarmowym. Plany zakładają kontrolę skażenia pasz związkami toksycznymi lub niepożądanymi. W Państwowym Instytucie Weterynaryjnym w Puławach wykonywane są od 2004 roku badania urzędowe zawartości polichlorowanych dibenzo-p-dioksyn (PCDD), polichlorowanych dibenzofuranów (PCDF) oraz dioksynopodobnych polichlorowanych bifenyli (dl-PCB) w paszach. Badania wykonuje się, stosując dwie metody: przesiewową i potwierdzającą. Metoda przesiewowa stosuje do detekcji analitów genetycznie zmodyfikowaną linię komórkową (H1L6.1c3). Komórki tej linii odpowiadają na obecność dioksyn ekspresją genu reporterowego (lucyferazy) proporcjonalnie do ich stężenia. Pomiar aktywności lucyferazy względem krzywej kalibracyjnej 2,3,7,8-TCDD pozwala na półilościowe oznaczenie zawartości dioksyn w próbce. Próbki o podwyższonej zawartości dioksyn (podejrzane, suspected to be non-compliant) przekazywane były do analizy potwierdzającej HRGC/HRMS. Dopuszczalne zawartości dioksyn (PCDD, PCDF i dl-PCB) w paszach określa Dyrektywa 2006/13/WE. Celem prezentowanej pracy była ocena użyteczności metody biotestu (metody stosującej zmodyfikowaną linię komórkową) jako narzędzia w monitoringu pasz. Metoda pozwoliła na preselekcję 100 próbek podejrzanych spośród 895 badanych. Metodą HRGC/HRMS potwierdzono przekroczenie dopuszczalnej zawartości analitów w 26 próbkach. Odsetek wyników fałszywie pozytywnych biotestu wynosił ok. 8%, nie stwierdzono wyników fałszywie negatywnych. Zastosowanie metody polegającej na zmodyfikowanych genetycznie linii komórkowej zmniejsza liczbę stosunkowo drogich analiz HRGC/HRMS, a zatem obniża koszt badań monitoringowych.

EN

The implementation of The European Commission strategy “from farm to fork” includes the Plans of Feed Official Control preparation and realization in member states. The plans involve a regular control of feedstuff contamination with toxic or undesirable substances. In Poland, the feed official control of polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDD), polychlorinated dibenzofurans (PCDF) and dioxin-like polychlorinated biphenyls (dl-PCB) has been conducted in The National Veterinary Research Institute in Pulawy since 2004. Dioxin monitoring in feedstuffs was performed using screening and confirmatory methods. The screening method was based on genetically modified cell line (H1L6.1c3). Cells respond to dioxins presence by expression of reporter gene (luciferase) in concentration-dependent manner. Measurement of luciferase activity and 2,3,7,8-TCDD standard curve allow a semi-quantitative determination of dioxin content in sample extract; samples suspected to be non-compliant with regulation 2006/13/EC were confirmed by the HRGC-HRMS. The aim of the presented study was to evaluate the usefulness of a cell-based method as a screening tool in feed monitoring. This method allowed us to distinguish 100 out of 895 feed samples with dioxin concentration over the permitted level (suspected to be non-compliant). Of the 100 samples, 26 were confirmed by the HRGC/HRMS method to be non-compliant with Directive 2006/13/EC . About 8% of the results obtained by the cell-based method were false positive according to HRGC/HRMS analysis. No false negative screening results were found. The use of the cell-based screening method decreases the number of HRGC/HRMS analysis and consequently lowers the total cost of the dioxins monitoring program.

4

Evaluation of the recombinant cell-based bioassay as a screening method for PCDD/Fs monitoring in fish tissue

Stypula-Trebas S., Warenik M., Gembal M., Malagocki P., Piskorska-Pliszczynska J.

Environmental Biotechnology

|

2009

|

Vol. 5, No. 1

32-41

EN

Among 210 congeners only 17 highly toxic, 2,3,7,8-chlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs) and dibenzofurans (PCDFs) are of toxicological concern. They exhibit high binding affinity to an intracellular aryl hydrocarbon receptor (AhR), causing harmful effects at exposure levels of thousands of times lower than most environmental toxicants. The Chemically Activated LUciferase gene expression bioassay (CALUX) utilizes recombinant cells that were transfected with a luciferase reporter gene, which responds to dioxin-like compounds with the induction of luciferase in a time-, dose-, AhR-dependent and chemical-specific manner. The bioassay evaluation concerning the European Community (EC) requirements for the PCDD/Fs determination for the official control of foodstuffs was performed on salmon tissue. In order to evaluate the bioassay performance characteristics, recovery range, limit of detection (LOD), limit of quantification (LOQ) and precision were determined. The results revealed that combining a dichloromethane: hexane extraction, an acid silica plus activated carbon clean-up provides reliable, reproducible (CV = 9-20%) measurements with acceptable recovery (78%) and sensitivity at the required ppt range. Due to the low cost and high throughput characteristics of the CALUX assay, food monitoring for PCDD/Fs may benefit from use of this bioassay as a prescreening tool to select and prioritize samples for subsequent analysis by high resolution gas chromatography/high-resolution mass spectrometry (HRGC/HRMS). Although the bioassay may not be able to specify identity of the reactive substances, it may serve as a very useful tool for the evaluation of contamination sources.