Pestizide können Landwirten helfen, die Nahrungsmittelproduktion zu steigern, hohe Ernteverluste zu reduzieren und sogar die Ausbreitung von durch Insekten übertragenen Krankheiten zu verhindern. Da diese Chemikalien jedoch letztendlich auch in die menschliche Nahrung gelangen können, ist die Gewährleistung ihrer Sicherheit von entscheidender Bedeutung.Bei einem häufig verwendeten Pestizid namens Glyphosat sind die Menschen besorgt über die Sicherheit des Lebensmittels und die Sicherheit eines seiner Nebenprodukte namens AMPA.Forscher am National Institute of Standards and Technology (NIST) entwickeln Referenzmaterialien, um die genaue Messung von Glyphosat und AMPA voranzutreiben, die häufig in Hafernahrungsmitteln vorkommen.googletag.cmd.push(function(){googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′);});
Die Environmental Protection Agency (EPA) legt Toleranzen für den Pestizidgehalt in Lebensmitteln fest, die noch als sicher zum Verzehr gelten.Lebensmittelhersteller testen ihre Produkte, um sicherzustellen, dass sie den EPA-Vorschriften entsprechen.Um jedoch sicherzustellen, dass ihre Messungen genau sind, müssen sie zum Vergleich mit ihren Produkten eine Referenzsubstanz (RM) mit einem bekannten Glyphosatgehalt verwenden.
In Haferflocken oder auf Haferflocken basierenden Produkten, die viele Pestizide verwenden, gibt es kein Referenzmaterial, das zur Messung von Glyphosat (dem Wirkstoff im kommerziellen Produkt Roundup) verwendet werden kann.Allerdings kann eine kleine Menge lebensmittelbasierter RM zur Messung anderer Pestizide verwendet werden.Um ein Glyphosat zu entwickeln und den unmittelbaren Bedarf der Hersteller zu decken, optimierten NIST-Forscher eine Testmethode zur Analyse von Glyphosat in 13 im Handel erhältlichen Lebensmittelproben auf Haferbasis, um mögliche Referenzsubstanzen zu identifizieren.In allen Proben wurde Glyphosat nachgewiesen, in drei davon wurde AMPA (kurz für Aminomethylphosphonsäure) gefunden.
Glyphosat ist seit Jahrzehnten eines der wichtigsten Pestizide in den USA und weltweit.Laut einer Studie aus dem Jahr 2016 wurden allein im Jahr 2014 in den USA 125.384 Tonnen Glyphosat verwendet.Es handelt sich um ein Herbizid, ein Insektizid, das zur Vernichtung von Unkräutern oder Schadpflanzen, die für Nutzpflanzen schädlich sind, eingesetzt wird.
Manchmal ist die Menge an Pestizidrückständen in Lebensmitteln sehr gering.Was Glyphosat betrifft, kann es auch in AMPA abgebaut werden und auch auf Obst, Gemüse und Getreide verbleiben.Die potenziellen Auswirkungen von AMPA auf die menschliche Gesundheit sind nicht gut verstanden und sind immer noch ein aktives Forschungsgebiet.Glyphosat wird auch in großem Umfang in anderen Getreidearten wie Gerste und Weizen verwendet, Hafer ist jedoch ein Sonderfall.
NIST-Forscherin Jacolin Murray sagte: „Hafer ist so einzigartig wie Getreide.“„Wir haben Hafer als erstes Material gewählt, weil Lebensmittelhersteller Glyphosat als Trockenmittel verwenden, um die Pflanzen vor der Ernte zu trocknen.Hafer enthält oft viel Glyphosat.Phosphin.“Durch die Trocknung der Ernte kann die Ernte früher erfolgen und die Gleichmäßigkeit der Ernte verbessert werden.Laut Co-Autorin Justine Cruz (Justine Cruz) ist Glyphosat aufgrund des breiten Einsatzspektrums von Glyphosat in der Regel in höheren Konzentrationen anzutreffen als andere Pestizide.
Die 13 Haferflockenproben in der Studie umfassten Haferflocken, kleine bis stark verarbeitete Haferflocken-Frühstückszerealien und Hafermehl aus konventionellen und biologischen Anbaumethoden.
Die Forscher verwendeten eine verbesserte Methode zur Extraktion von Glyphosat aus festen Lebensmitteln in Kombination mit Standardtechniken namens Flüssigkeitschromatographie und Massenspektrometrie, um Glyphosat und AMPA in den Proben zu analysieren.Bei der ersten Methode wird eine feste Probe in einer flüssigen Mischung gelöst und anschließend Glyphosat aus dem Lebensmittel entfernt.Anschließend werden in der Flüssigkeitschromatographie Glyphosat und AMPA in der Extraktprobe von anderen Bestandteilen der Probe getrennt.Schließlich misst das Massenspektrometer das Masse-Ladungs-Verhältnis der Ionen, um verschiedene Verbindungen in der Probe zu identifizieren.
Ihre Ergebnisse zeigten, dass die Bio-Frühstücksflockenproben (26 ng pro Gramm) und Bio-Hafermehlproben (11 ng pro Gramm) die niedrigsten Glyphosatwerte aufwiesen.Der höchste Glyphosatgehalt (1.100 ng pro Gramm) wurde in einer Probe herkömmlicher Instant-Haferflocken festgestellt.Der AMPA-Gehalt in Bio- und konventionellen Haferflocken- und haferbasierten Proben ist weitaus niedriger als der Glyphosatgehalt.
Der Gehalt an Glyphosat und AMPA in Haferflocken und Hafergetreide liegt weit unter der EPA-Toleranz von 30 μg/g.Murray sagte: „Der höchste Glyphosatwert, den wir gemessen haben, war 30-mal niedriger als der gesetzliche Grenzwert.“
Basierend auf den Ergebnissen dieser Studie und vorläufigen Gesprächen mit Interessenvertretern, die an der Verwendung von RM für Haferflocken und Haferkörner interessiert sind, stellten die Forscher fest, dass die Entwicklung niedriger RM-Werte (50 ng pro Gramm) und hoher RM-Werte von Vorteil sein kann.Eins (500 Nanogramm pro Gramm).Diese RMs sind von Vorteil für Agrar- und Lebensmitteltestlabore sowie Lebensmittelhersteller, die die Pestizidrückstände in ihren Rohstoffen testen müssen und einen genauen Standard zum Vergleich benötigen.
Das RM des NIST wird nicht nur in den Vereinigten Staaten, sondern weltweit verwendet.Daher ist es für Forscher wichtig, ausländische regulatorische Beschränkungen zu berücksichtigen.In Europa liegt der Grenzwert beispielsweise bei 20 Mikrogramm pro Gramm.
NIST-Forscherin Katrice Lippa sagte: „Unsere Forscher müssen die Bedürfnisse von Lebensmitteltestlabors in den Vereinigten Staaten und anderen Regionen in Einklang bringen, damit Referenzmaterialien globale Auswirkungen haben.“
Forscher konnten drei potenzielle RM-Kandidaten für Glyphosat und zwei Kandidaten für AMPA in Hafergetreide identifizieren.Sie konnten auch vorläufige Stabilitätsstudien durchführen und die Ergebnisse zeigten, dass Glyphosat in Hafer bei einer konstanten Temperatur von 40 Grad Celsius sechs Monate lang stabil ist, was für die Entwicklung zukünftiger RMs, die auf einem oder mehreren basieren können, von entscheidender Bedeutung ist dieses Produkts.
Als nächstes planen die Forscher, die Machbarkeit von RM durch Laborstudien zu bewerten und anschließend längerfristige Stabilitätsstudien zu Glyphosat und AMPA in ihren Materialien durchzuführen.Das NIST-Team wird weiterhin mit den Interessengruppen zusammenarbeiten, um sicherzustellen, dass RM ihre Bedürfnisse erfüllen kann.
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