Rückstände von Antibiotika in Lebensmitteln wie Milch, Eiern oder Fleisch stellen ein mögliches Gesundheitsrisiko für den Verbraucher dar. Aus diesem Grunde bietet R-Biopharm ein breites Portfolio unterschiedlicher Testsysteme zur Analyse von Antibiotika-Rückständen an.

Antibiotika sind von Pilzen oder Bakterien natürlich gebildete Stoffwechselprodukte, die das Wachstum von Mikroorganismen hemmen oder diese abtöten können. Darüber hinaus werden auch solche Substanzen als Antibiotika bezeichnet, die in der Natur nicht vorkommen und durch moderne Gentechnik und chemische Synthesen hergestellt werden. In der Human- und Tiermedizin werden Antibiotika als Arzneimittel zur Behandlung bakterieller Infektionskrankheiten eingesetzt.

Entstehung von Antibiotikarückständen und Gefahren für den Verbraucher

Der Einsatz von Antibiotika als Tierarzneimittel zur Behandlung erkrankter Tiere ist unvermeidbar. Als Folge von Anwendungsfehlern, wie z.B. Nichteinhaltung der gesetzlich vorgeschriebenen Wartezeit oder bei zumeist illegalem Einsatz als Masthilfsmittel bei Tieren die der Nahrungsmittelproduktion dienen, können Antibiotikarückstände in Lebensmittel tierischen Ursprungs wie z.B. Fleisch, Milch oder Eiern gelangen.

Aufgrund der potentiell kanzerogenen oder toxischen Eigenschaften von Antibiotikarückständen bzw. deren allergischen Potentials, stellt der Verzehr belasteter Lebensmittel für den Verbraucher ein direktes Gesundheitsrisiko dar. Außerdem steht der Einsatz von Antibiotika im Verdacht die Multiresistenz von pathogenen Erregern gegen in der Humanmedizin eingesetzter Antibiotika zu fördern.

Gesetzliche Regelungen

Aus Gründen des Verbraucherschutzes wurden deshalb in vielen Ländern Rückstandshöchstmengen (engl.: Maximum Residue Limits, MRLs) für pharmakologisch wirksame Stoffe festgelegt, deren Einhaltung in unterschiedlichen Überwachungsprogrammen kontrolliert wird (Richtlinie 96/23/EG; Verordnung (EG) 470/2009 und 37/2010; Entscheidung 2003/181/EG). In immer mehr Ländern ist zudem der Einsatz als Masthilfsmittel verboten.

Testsysteme zur Analyse von Antibiotikarückständen

RIDASCREEN®EASI-EXTRACT®Premi®Test
ELISA-Tests ermöglichen eine quantitative Analyse einzelner Antibiotika oder Antibiotika-Gruppen durch eine immunologische Antikörper-Antigen-Reaktion. Die Auswertung erfolgt mittels Mikrotiterplatten-Photometer.Die einfach anzuwendenden Immunaffinitätssäulen erlauben eine Probenaufreinigung und Aufkonzentrierung von Antibiotikarückständen aus komplexen Matrizes vor der chromatographischen Analyse durch HPLC oder LC-MS/MS.Dieser mikrobielle Screening-Test basiert auf der Wachstumsinhibition eines Testkeims durch Antibiotika und ermöglicht somit ein einfaches und kostengünstiges qualitatives Screening für ein breites Antibiotikaspektrum.

Informationen zu einzelnen Antibiotika

R-Biopharm bietet ein breites Portfolio an Testsystemen für die Analyse von vielen verschiedenen Antibiotika. Klicken Sie auf eines der Antibiotika aus der folgenden Liste, um mehr darüber zu erfahren.

Bacitracin

Bacitracin gehört zur Gruppe der Polypeptidantibiotika. Durch die Inhibition der Zellwandsynthese besitzt es eine bakterizide Breitbandwirkung sowohl gegen grampositive, als auch gegen gramnegative Bakterien.

Neben dem veterinär-medizinischen Einsatz kann Bacitracin in der Tierzucht auch als Wachstumsbeschleuniger eingesetzt werden. Dabei können Rückstände in Lebensmitteln tierischen Ursprungs verbleiben und ein Gesundheitsrisiko für den Verbraucher darstellen. Mit dem neuen kompetitiven RIDASCREEN® Bacitracin-Test zur quantitativen Bestimmung von Futtermitteln und Urin können somit Rückstände dieses Antibiotikums dokumentiert werden. Die Standardreihe umfasst die Grenzwerte der EU sowie der Russischen Zollunion für die Rückstandshöchstmengen von Bacitracin in Lebensmitteln. Die Nachweisgrenzen liegen unter den gesetzlichen Vorgaben. Der Test erlaubt deshalb eine sensitive sowie hochspezifische als auch einfache und schnelle Rückstandsbestimmung.

Chinolone

Chinolone (oder Quinolone) sind eine Gruppe synthetischer Breitspektrum-Antibiotika. Sie unterdrücken das Gyrase-Enzym und sind daher auch als Gyrasehemmer bekannt.

Gyrasehemmer werden in 4 Untergruppen unterteilt. Ein Großteil der Chinolone gehört zur Untergruppe der Fluorchinolone, bei denen sich eine Fluorgruppe am zentralen Ring an der Position 6 befindet. Diese Fluorchinolone gehören zur sogenannten zweiten Generation von Chinolonen. Einige dieser Antibiotika sind in der Veterinärmedizin bei lebensmittelliefernden Tieren zugelassen. Fluorchinolone weisen eine sehr hohe Wirksamkeit gegen eine Vielzahl von bakteriellen Erregern auf und werden in der Veterinärmedizin besonders häufig bei Rindern, Schweinen und Hühnern angewendet. Der Einsatz von Fluorchinolonen hat in den vergangenen Jahren zugenommen, da die Chinolone in großen Mengen eingesetzt wurden, um auch Infektionskrankheiten, besonders in der Hühner-, Schweine- und Fisch- bzw. Shrimpszucht, zu verhindern. Der umfangreiche Einsatz hat zu Resistenzbildungen geführt. Deshalb wurden in der Europäischen Union für einige Stoffe dieser Gruppe MRLs (Maximum Residue Limits) im Rahmen der Anpassung der Verordnung (EEC) No 2377/90 eingeführt.

Chloramphenicol

Chloramphenicol ist ein Breitbandantibiotikum, das aufgrund seiner ausgezeichneten antibakteriellen und pharmakokinetischen Eigenschaften häufig in der Tierzucht eingesetzt wird. Beim Menschen führt es jedoch zu unerwünschten Nebenwirkungen. Aus diesem Grund wurde Chloramphenicol für die Behandlung von zur Lebensmittelgewinnung genutzten Tiere verboten.

Chloramphenicol (2,2-dichloro-N-[(1R,2R)-1,3-dihydroxy-1-(4-nitrophenyl)propan-2-yl]acetamide) wird von Streptomyces venezuelae produziert. Es wurde 1947 entdeckt und wird seit den 1950er Jahren in der Veterinärmedizin eingesetzt. Heute ist der Einsatz von Chloramphenicol (CAP) bei Tieren, die zur Lebensmittelgewinnung genutzt werden, in der EU und vielen anderen Ländern verboten. Dennoch wird es aufgrund seiner guten Wirkung und des günstigen Preises häufig in der Viehzucht angewendet. Das Wirkprinzip von Chloramphenicol ist bakteriostatisch, wodurch es die Proteinsynthese in bakteriellen Ribosomen hemmt. Beim Menschen können Chloramphenicol-Rückstände eine Myelosuppression (Schädigung des Knochenmarks) sowie eine potenziell tödliche Chloramphenicol-induzierte aplastische Anämie verursachen. Es konnte keine unbedenkliche Rückstandshöchstmenge festgesetzt werden. Um Verbraucher zu schützen, gilt daher für Chloramphenicol-Rückstände eine Null-Toleranz. Für Testsysteme hat die EU eine Mindestleistungsgrenze (Minimum Required Performance Limit, MRPL) von 0,3 ppb festgelegt.

Die chemische Struktur von Chloramphenicol hat 8 verschiedene Stereoisomere, von denen nur einer (RR-p-CAP) biologisch aktiv ist. Unser Test-Kit RIDASCREEN® Chloramphenicol ist spezifisch für dieses Stereoisomer. Der quantitative ELISA-Test ist validiert für eine Vielzahl von Matrizes (Milch, Milchpulver, Milchprodukte, Honig, Fleisch, Fisch, Garnelen, Eier, Futtermittel, Plasma und Serum). Die neue Version des Tests (Art. Nr. R1511) kann zudem den Metabolit Chloramphenicol glucuronide nachweisen, was das direkte Screening von Urin ermöglicht.

Nitrofurane

Nitrofurane sind synthetische Breitbandantibiotika, die aufgrund ihrer hervorragenden antibakteriellen und pharmakokinetischen Eigenschaften häufig in der Tierproduktion eingesetzt werden. Sie werden aber auch zur Wachstumsbeschleunigung in der Shrimps-, Geflügel- und Schweineproduktion eingesetzt.

In Langzeitversuchen mit Labortieren wurden bei der Muttersubstanz und deren Metaboliten karzinogene und mutagene Eigenschaften beobachtet. Dies führte zu einem Anwendungsverbot von Nitrofuranen bei Tieren, die der Lebensmittelgewinnung dienen. Die Behandlung von Nutztieren mit den Nitrofuran-Antibiotika Furaltadon, Nitrofurantoin und Nitrofurazon wurde 1993 in der EU verboten, das Verbot von Furazolidon folgte 1995. Die Rückstandsanalytik von Nitrofuranen basiert auf der Detektion der gewebegebundenen Metabolite der Muttersubstanzen. Da die Muttersubstanzen sehr schnell metabolisiert werden, sind sie nach kurzer Zeit nicht mehr nachweisbar. Die Nitrofuran-Metabolite sind jedoch noch lange nach Verabreichung nachweisbar und werden deshalb zur Rückstandskontrolle von Nitrofuranen bestimmt.

Es gibt verschiedene Arten von Nitrofuranen:

  • Nitrofurantoin: 1-Aminohydantoin (AHD)
  • Furaltadon: 3-Amino-5-Morpholinomethyl-2-Oxazolidinon (AMOZ)
  • Furazolidon: 3-Amino-2-Oxazolidinon (AOZ)
  • Nitrofurazon: Semicarbazid (SEM)

Vor der Analyse müssen die Metabolite mittels Inkubation mit 2- Nitrobenzaldehyd in NP-AHD, NP-AMOZ, NP-AOZ und NP-SEM derivatisiert werden.

β-Lactame (Penicillin)

β-Lactam-Antibiotika welche nach Ihrem charakteristischen fünfgliedrigen β‑Lactam-Ring benannt sind, stellen eine große Gruppe von Antibiotika dar. Sie werden anhand ihrer chemischen Struktur in mehrere Untergruppen klassifiziert, von denen die Penicilline, Cephalosporine und Carbapeneme die wichtigsten sind.

Die Penicilline wurden im Jahre 1928 von Alexander Fleming eher versehentlich entdeckt und hemmen die Zellwandsynthese von grampositiven Bakterien. Trotz ihrer frühen Entdeckung, sind sie weltweit immer noch die am häufigsten eingesetzte Gruppe von Antibiotika. Speziell für Mastitis, eine bakterielle Infektion der Euter von Milchkühen, werden sie zur Primärbehandlung eingesetzt. Aus Gründen des Verbraucherschutzes und zur Absicherung der Prozesssicherheit in der Milchindustrie, wurden in der Verordnung (EU) Nr. 37/2000 Rückstandshöchstmengen (MRLs) für 7 Penicilline in Lebensmitteln tierischen Ursprungs festgelegt.

Streptomycin

Streptomycin gehört neben Penicillin zu den in der Veterinärmedizin im Rahmen der Mastitis-Therapie am häufigsten eingesetzten Antibiotika. Bei Nichteinhaltung der gesetzlich vorgeschriebenen Wartezeit sowie bei unsachgemäßer Anwendung können Streptomycin-Rückstände in Lebensmitteln tierischen Ursprungs auftreten.

In hohen Konzentrationen wirkt Streptomycin ototoxisch und nephrotoxisch. Im Zusammenhang mit Lebensmitteln sind jedoch die chronische Belastung mit niedrigen Konzentrationen und die damit verbundenen allergischen Reaktionen, die mögliche Schädigung der Darmflora sowie die Induzierung von Resistenzen bei pathogenen Mikroorganismen von größerer Bedeutung. Um gesundheitliche Risiken für den Konsumenten zu vermeiden und lebensmitteltechnologische Probleme zu verhindern, ist somit ein empfindliches und einfaches Verfahren zum Nachweis von Streptomycin nötig. In der EU-Verordnung sind die Höchstwerte für Streptomycin unter den Tierarzneimittelrückständen in Fleisch und Milch festgelegt: Muskel und Leber: 500 ppb, Nieren: 1000 ppb, Honig: 10 ppb und Milch: 200 ppb.

Sulfonamide

Sulfonamide werden in der Kälber- und Schweinemast häufig als Futtermittelzusatzstoffe eingesetzt. Zusammen mit Antifolaten (Dihydrofolat-Reduktase-Hemmer) wie z. B. Trimethoprim und Pyrimethamin werden sie in der Veterinärmedizin auch häufig zur Behandlung von Darminfektionen, Mastiden, Lungenentzündungen und anderen systemischen Infektionen verwendet. Die Kontamination von Lebensmitteln tierischen Ursprungs, wie Milch und Fleisch, mit Sulfonamiden ist deshalb möglich und wurde auch häufig (vor allem im Ausland) nachgewiesen. Laut EU-Recht gilt die Höchstmenge für alle Stoffe der Sulfonamidgruppe von 100 µg/kg in Muskel, Fett, Leber und Niere sowie von 100 µg/l in Milch.

Tetracyclin

Aureomycin (Chlortetracyclin) wurde 1948 von Duggan als Stoffwechselprodukt der Aktinomycetenspezies Streptomyces aureofaciens isoliert. Dies war das erste Antibiotikum aus der Gruppe der Tetracycline.

In Deutschland sind Tetracyclin, Chlortetracyclin und Oxytetracyclin in der Veterinärmedizin zugelassen. Deshalb können Gesundheitsgefährdungen für den Verbraucher entstehen. Nach EU-Recht, Verordnung Nr. 37/2010 sind für Tetracyclin (die Summe von Muttersubstanz und ihrem 4-Epimer) in allen zur Lebensmittelerzeugung genutzten Tierarten folgende Rückstandshöchstmengen festgelegt: 100 ppb im Muskel und in Milch. Der RIDASCREEN® Tetracyclin Test kann für den Nachweis von Tetracyclin in Milch und Milchprodukten (Käse, Butter, Quark, Joghurt, Kefir, Sahne, saure Sahne), Fleisch und Wurst, sowie Fisch und Shrimps, Ei und Honig genutzt werden.

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