Rapport over DIOXINHANDLINGSPLAN 2003

På grund af dioxins negative effekter på mennesker og miljø er der indført lavere grænseværdier og forbedring af forbrænding af affald og rensning af røgen.

Danmarks Fødevare- og Veterinærforskning, 5. marts 2004.

Indholdsfortegnelse

1. Indledning
2. Udført arbejde og opnåede resultater
2.1 Kortlægningsundersøgelser – kemiske analyser
2.1.1 Analysemetode – udvikling og vedligeholdelse
2.1.2 Prøveplan
2.1.3 Resultater
2.2 Udvikling af screeningsmetoder til bestemmelse af dioxin-aktivitet i fødevarer
2.2.1 Princippet i CALUX bioassay
2.2.2 Fortsat udvikling og afprøvning af oprensningsproceduren
2.2.3 Interlaboratorie-studie
2.2.4 Screening af humane prøver
2.2.5 Automatisering af cellebaserede screeningsmetoder
2.3 Modelberegninger af husdyrs optagelse af dioxin fra foder
2.3.1 Beregninger af dioxinindholdet i animalske fødevarer, inklusiv fisk, ud fra danske oplysninger om fodersammensætning og dioxiner i foderstoffer
2.3.2 Beregning af indholdet af PCDD/F i fødevarer efter fodring af husdyr og fisk med foder indeholdende dioxin svarende til SCANs oplysninger
2.3.3 Sammenligning af modelberegningerne med faktisk fundne indhold i danske fødevarer
2.4 Humant dioxinindtag
3
Etablering af analysekapacitet til dioxinkontrol
4 Den internationale indsatsen for en reduktion af dioxinforureningen
5 Videreførelse af instituttets indsats til reduktion af dioxinforureningen i fødevarer
5.1 Kontrol-, kortlægnings- og overvågningsopgaver
5.2 Screening af dioxinindholdet i fødevarer
5.3 Undersøgelser af dioxiner i industri- og konsumfisk

1 . Indledning
Til brug for Fødevareministeriets statusredegørelse for dioxinhandlingsplanen har Danmarks Fødevare- og Veterinærforskning, DFVF, i denne rapport foretaget en nærmere gennemgang og beskrivelse af den indsats, der er gennemført i 2003 i det daværende Institut for Fødevaresikkerhed og Ernæring. Det skal bemærkes, at dette institut tidligere var en del af Fødevaredirektoratet, men det blev med virkning fra 1. januar 2004 udskilt og sammenlagt med Danmarks Veterinær Institut under dannelsen af det nye sektorforskningsinstitut, DFVF. Rapporten beskriver således fortsættelsen af det forsknings- og udviklingsarbejde, der blev igangsat i år 2000 med det formål at bidrage til en reduktion af danske forbrugeres belastning med dioxiner gennem kosten. Mere konkret har denne indsats i år 2003 omfattet følgende delelementer:

  • Undersøgelser af animalske fødevarer og aquakultur produkter. Undersøgelserne gennemføres som et led i den løbende kontrol af animalske produkter i henhold til direktiv 96/23/EF
  • Supplerende kontrol af øvrige fødevarer og modermælk. Undersøgelserne omfatter bl.a. konsumfisk og visse fødevarer, der ikke er dækket at direktiv 96/23/EF, samt løbende undersøgelser af modermælk som indikator for den humane belastning og den samlede eksponering gennem kosten.
  • Udvikling af screeningsmetoder. Aktiviteten sigter mod udvikling af hurtige og mindre omkostningstunge screeningsmetoder til brug for den fremtidige overvågning og kontrol af dioxiner i fødevarer og med henblik på vurderingen af det samlede indhold af dioxinlignende stoffer i disse fødevarer. Udvikling af modeller til beregning af optageligheden af dioxiner fra foderstoffer og fødevarer.
  • International indsats på fødevareområdet

Endvidere har instituttet løbende rådgivet private og offentlige interessenter, herunder især Fødevaredirektoratets administrative enheder, i spørgsmål vedrørende dioxin. Instituttet har i den forbindelse medvirket ved etableringen af og i sager vedr. myndighedernes beredskab ved påvisninger af dioxin i fødevarer og foder.

2 . Udført arbejde og opnåede resultater
2.1 Kortlægningsundersøgelser – kemiske analyser
Som et væsentligt element i strategien for en nedbringelse af dioxinforekomsten i danske fødevarer, gennemfører instituttet løbende kontrolundersøgelser med det formål, at få et billede af det generelle niveau af dioxinindholdet i fødevarer og med henblik på opbygning af et grundlag for at identificere de områder, hvor der er behov for mere viden omkring de enkelte fødevarers bidrag til forbrugernes samlede dioxinindtag gennem kosten. Undersøgelserne er tilrettelagt med det formål at få analyseret de mest relevante fødevaretyper, og de tager udgangspunkt i vores viden om, at mere end 90% af den humane eksponering for dioxiner kommer fra indtagelse af fødevarer kontamineret med dioxiner og langt hovedparten af indtagelsen stammer fra de fede animalske fødevarer og fede fisk.

Koncentrationen af dioxiner og de fleste af de dioxinlignende PCBer er så lave i fødevarer at det er nødvendigt med en intensiv prøveoprensning og efterfølgende detektion med højtopløsende GC/MS udstyr. I øjeblikket er det kun denne type kemisk analyse der er i stand til at bestemme indholdet af dioxin og dioxinlignende PCBer med tilstrækkelig nøjagtighed. Det er også kun resultater fra sådanne undersøgelser, der kan bruges som retligt grundlag ved kontrol af dioxin-grænseværdierne.

For at billiggøre analyserne og øge analysekapaciteten arbejdes der med at udvikle screeningsmetoder til bestemmelse af dioxin og dioxinlignende PCB. Screeningsundersøgelser kan bruges til en indledende udvælgelse af prøver med forhøjet indhold, og disse prøver skal så efterfølgende analyseres med en mere præcis og pålidelig verifikationsmetode, der i dette tilfælde er højtopløsende GC/MS.

2.1.1 Analysemetode – udvikling og vedligeholdelse
Tilstedeværelsen af en brugbar analysemetode, er en nødvendig forudsætning for gennemførelsen af det planlagte undersøgelsesprogram. Det analytiske princip i den anvendte kemiske analysemetode "FC059.1: Bestemmelse af dioxiner og PCB i fedtholdige fødevarer med højtopløsende GC/MS" består i korte træk af:

  • Efter homogenisering af prøven ekstraheres fedtet med organiske opløsningsmidler og det isolerede fedt oprenses derefter i to forskellige chromatografiske systemer. Det første system består af en søjle pakket med silica og svovlsyreimprægneret silica. Her sker der en nedbrydning af fedtet og andre stoffer, der ikke tåler syrer samtidigt med at polære forbindelser tilbageholdes på søjlematerialet. Prøven fraktioneres efterfølgende med HPLC i tre fraktioner: mono- og di-ortho PCB, non-ortho PCB og dioxiner.
  • Efter inddampning analyseres fraktionerne ved hjælp af gaschromatografi med højtopløsende massespektrometrisk detektion.
  • Den kvantitative bestemmelse sker med isotopfortyndingsteknik, dvs. der tilsættes en række kulstof-13 mærkede standarder (dioxiner og PCB) til prøven før den oprenses. Der tilsættes ligeledes isotopmærkede standarder til ekstraktet lige før GC/MS analysen, så genfindingen, og dermed kontrol af prøveoprensningen, kan følges for den enkelte prøve.

I 2003 er den sidste del af opdateringen af afdelingens højtopløsende massespektrometer gennemført. Opdateringen har været nødvendig som følge af instrumentets alder (indkøbt i 1994). Computer, software og elektronik til styring af massespektrometeret er blevet udskiftet. Desværre forløb opdateringen ikke helt smertefrit da der efterfølgende viste sig at være problemer med kommunikationen mellem computer og massespektrometer. Instrumentfirmaet arbejdede længere med at udbedre fejlen, men det lykkedes først endeligt sidst året.

I prøveoprensningen har der været arbejdet med indkøring af nyt udstyr til automatisering af den præparative HPLC-fraktionering. Denne indkøring har været på standby i et år da det på tidspunkt blev prioriteret først at gennemføre de planlagte prøver (2002).

Der er blevet indkøbt nyt ekstraktionsudstyr der bl.a. skal bruges til fedtekstraktionsdelen af analysemetoden til dioxin og PCB. Udstyret er en "accelerated solvent extractor", forkortet ASE, fra Dionex. Med anvendelse af ASE til ekstraktionen kan denne del af prøveforberedelsen effektiviseres og der er mulighed for, at laboratoriets problem med høje blindværdier af PCB kan reduceres.

2.1.2 Prøveplan
Prøveudtagningen sker i forbindelse med et EU kontroldirektiv (EF/96/23), der omhandler animalske produkter dvs. mælk, æg, kød og dambrugsfisk. I den oprindelige dioxinhandlingsplan er disse prøver suppleret med prøver af mejeriprodukter og vilde fisk. Desuden er prøver af modermælk periodevis også med i kortlægningsundersøgelserne for at følge den humane eksponering med dioxin m.m.

Frem til og med 2002 følger prøvetagningen stort set den oprindelige prøveplan og prøveantal. I tabel 2.1 er den opdaterede prøveplan vist og i forhold til det oprindelige forslag er der sket to ændringer.

1) Fra d. 1. juli 2002 blev de nye EU grænseværdier for dioxin i fødevarer indført, og som omtalt i dioxinhandlingsplanen ville det betyde, at antallet af kontrolanalyser skulle øges. Det er indarbejdet i tabel 2.1 fra 2003 og frem, og hænger i øvrigt også sammen med den øgning i kapaciteten for dioxinanalyser der er sket med etableringen af det nye dioxinlaboratorium i Fødevaredirektoratet i Fødevareregion Ringsted.

2) EU-kommissionen har i en henstilling foreslået, at der i 2003, 2004 og 2005 foretages en koordineret monitering af dioxin og PCB i EU, og ifølge denne henstilling skal Danmark analysere 66 prøver/år. Nogle af disse prøver er allerede dækket af den oprindelige dioxinhandlingsplan.

Tabel 2.1.1 Opdateret prøveplan for dioxinundersøgelser af fødevarer og modermælk i perioden 2000-2004.

Tabel 2.1.1 Opdateret prøveplan for dioxinundersøgelser af fødevarer og modermælk i perioden 2000-2004. (¹Prøverne er indsamlet i 1999)

I forhold til den opdaterede prøveplan fra sidste år er den forventede forøgelse i antallet af prøver ikke sket så hurtigt som antaget. Det skyldes primært en længere indkøringstid for det nye dioxinlaboratorium i Ringsted (se afsnit 3), og desuden en forsinkelse på afdelingen i Mørkhøj pga. instrument nedtid. Det forventes, at forsinkelsen i Mørkhøj kan indhentes i 2004, mens prøverne i Ringsted i henhold til direktiv 96/23 følger prøveudtagningsåret og er blevet erstattet af analyser for PCB og chlorpesticider.

2.1.3 Resultater
Til brug for beregning af bl.a. det humane dioxinindtag er alle de tilgængelige data siden 2000 incl. de nyeste data fra 2003 blevet databehandlet. Der er beregnet middelværdier for hhv. dioxin og dioxinlignende PCB, og TEQ-værdierne er beregnet både som de såkaldte upper bound og middle bound værdier. Hvis detektionsgrænsen ikke er lav nok i forhold til de fundne indhold i de enkelte prøvematricer vil upper bound TEQ-værdien giver en overestimering af det faktiske indhold. Ved at sammenligne med middle bound TEQ-værdien kan det umiddelbart ses, hvor stor en forskel det giver. Tabel 2.1.2 viser de beregnede indhold, og det fremgår, at det kun er for svineprøver, at der er en forskel og det kun er i ubetydelig grad. Til beregning af det humane dioxinindtag er det derfor TEQ upper bound, der er anvendt.

Der kan i datamaterialet ikke konstateres nogen generel tendens i udviklingen over tid i indholdet af dioxin og dioxinlignende PCB i de analyserede fødevarer. Det er forventet over en så relativ kort årrække og skal også ses i sammenhæng med den usikkerhed der er på denne type analyser og den tilhørende prøveudtagning. Det kan konstateres, at nogle prøver af æg og mælk fra fritgående/økologiske dyr hører til i den øvre ende af de målte indhold for de pågældende prøver. Alle prøver er dog under indgrebs- og grænseværdierne.

I 2003 er der analyseret sild fra Østersøen fanget lige øst for Bornholm. Tre ud af fire prøver overskred grænseværdien for dioxin. De øvrige prøver fra den vestlige del af Østersøen og Bælthavet var alle under grænse- og indgrebsværdi. Prøverne er pool-prøver hvori der har indgået 10 sild til hver prøve fra Østersøen og 5 til hver prøve fra Bælthavet.

Tabel 2.1.2 Indhold af dioxin og dioxinlignende PCB i danske fødevarer.

Tabel 2.1.2 Indhold af dioxin og dioxinlignende PCB i danske fødevarer. Værdierne er middelværdier for alle analyser fra 2000 og frem. De to sæt af kolonner er hhv. TEQ upper bound (nd=LOD) og middle bound (nd=½LOD).

Prøver af dansk modermælk udtaget i løbet af 2002 er blevet analyseret i 2003. Resultaterne viser fortsat fald i indholdet af PCB og chlorpesticider sammenlignet med tidligere undersøgelser, mens tendensen til fald i dioxinindholdet fortsat er svagt. Det samlede niveau af dioxin-toksicitet er derfor stadigt faldende, men det sker hovedsagligt pga. det faldende PCB-indhold. Der skal foretages en sidste kvalitetssikring af data og en statistisk bearbejdning før de samlede danske modermælksresultater publiceres.

2.2 Udvikling af screeningsmetoder til bestemmelse af dioxin-aktivitet i fødevarer.
Arbejdet med screeningsmetoder til bestemmelse af dioxin i fødevarer startede i marts 2000 med indkøringen af det såkaldte CALUX assay. Denne screeningsmetode forventes fremover anvendt til indledende kontrol af fødevare- og foderstofprøver for at reducere omfanget af prøver, der skal analyseres ved kemisk analyse og dermed mindske udgifterne til kontrolanalyser. Forløbet med indkøring og den videre udvikling af metoden er også beskrevet i "Rapport over dioxinhandlingsplan" fra 2000 og 2001. Udviklingsarbejdet er baseret på instituttets tilladelse til at anvende CALUX assayet til forskningsformål.

Instituttet har i 2002 betalt patentindehaverne fra Bio Detection Systems en særlig licens for brug af de såkaldte DR-CALUX ® celler. Der er tale om en licens udelukkende til forskning og udvikling, hvilket koster 10.000 Euro for en treårig periode. Den pris, der for øjeblikket er fastsat på en licens til screening af prøver, er 10.000 Euro for statsinstitutioner og 20.000 Euro for kommercielle organisationer pr. år. Dertil kommer en afgift på 35 Euro pr. prøve (<500 prøver pr. år) og 25 Euro pr. prøve (>501 prøver pr. år).

2.2.1 Princippet i CALUX bioassay
CALUX bioassay er et cellebiologisk testsystem, som giver respons ved aktivering af den såkaldte Ah-receptor, der aktiveres af alle stoffer med dioxin-lignende aktivitet og som findes udbredt i kroppens celler. Hovedparten af dioxinernes skadelige virkninger medieres gennem aktivering af Ah-receptoren, og derfor giver CALUX bioassay et funktionelt og integreret mål for den totale dioxinaktivitet i en prøve. Meget tyder på, at assayet er en potentiel anvendelig screeningsmetode til bestemmelse af dioxiner og dioxin-lignende stoffer i fødevarer.

Der anvendes en cellelinie af leverkræft-celler fra rotter (H4IIE celler), som indeholder luciferase genet fra ildfluer. Ved aktivering af Ah-receptoren i cellerne induceres herved også luciferase enzymet. Prøver indeholdende stoffer med dioxin-lignende effekt vil dermed inducere luciferase enzymet og ved tilsætning af substratet luciferin, opstår der en lysudvikling, som er målbar. Jo større lysudvikling des større påvirkning af cellerne fra dioxiner.

Cellerne udsås i 96-brønds mikrotiter-plader og inkuberes i 24 timer, hvorefter teststoffer eller prøver tilsættes og cellerne inkuberes yderligere i 24 timer. Herefter lyseres cellerne og luciferase aktiviteten måles ved hjælp af en chemiluminescens måling. Såfremt en passende cellemængde er opdyrket kan de oprensede prøver analyseres i CALUX bioassay i løbet af 3 dage.

Prøver opløst i DMSO testes i CALUX bioassay samtidig med en koncentrationsrække af TCDD. Responset for en given prøve sammenlignes med responset for TCDD-standarden og koncentrationen af TCDD-ækvivalenter i prøven beregnes (CALUX-TEQ).

2.2.2 Fortsat udvikling og afprøvning af oprensningsproceduren
Screening af fødevareprøver eller modermælksprøver i CALUX bioassay kræver en kortere oprensningsprocedure, end den der kræves ved kemisk analyse. Først ekstraheres fedtet da dioxinerne næsten udelukkende bindes til fedt. Herefter oprenses fedtet på en syre-søjle og prøven opløses til sidst i DMSO.

Proceduren blev tidligere gennemført med ekstraktion af 1 gram fedt fra prøvematerialet. I forbindelse med optimerings- og valideringsarbejdet på oprensningen samt bioassayet er forskellige prøvetyper blevet testet med ekstraktion af varierende fedtmængder. Dette har fortsat vist sig at medføre problemer for TEQ-bestemmelsen, og der arbejdes stadig med at belyse årsagen til dette problem. Dette arbejde er prioriteret, da det har stor betydning ved en fremtidig implementering af CALUX assayet som screeningsmetode ved kontrol af fødevareprøver for dioxin. Der arbejdes med opdeling af test-ekstraktet i underfraktioner, hvor dioxiner og PCBer adskilles, for at opnå bedre viden om stoffernes indbyrdes interaktioner. Dette valideringsarbejde fortsættes nu i forbindelse med deltagelse i et forestående interlaboratorie-studie.

Analyser på fiskeolie giver lavere TEQ-værdier i bioassayet end dem, der opnås ved den kemiske analyse. Årsagen til denne underestimering af dioxin-niveauet i særlige prøvetyper er vigtig at få klarlagt grundigt for at vide hvilke forbehold, der eventuelt skal tages ved screening af bestemte fødevaretyper.

2.2.3 Interlaboratorie-studie
DFVF deltager i 2004 i et interlaboratorie-studie designet af Örebro Universitet, som er en videreførelse af det tidligere studie, som blev præsenteret på den årlige dioxin-konference i 2002. Foruden DFVF deltager de fleste internationale laboratorier, som udvikler og arbejder med CALUX assayet. I år testes der foruden en lakse-prøve også to ukendte, men standardiserede, blandinger af dioxin-lignende stoffer – en blanding med mono-ortho PCBer og en uden. Dette arbejde vil indgå som led i DFVFs fortsatte udvikling og afprøvning af bioassayet, hvor specielt prøvemateriale fra fisk har kunnet give varierende TEQ-værdier alt efter den analyserede prøvemængde.

Ved de foregående dioxin-konferencer har der været enighed om, at TEQ-værdier i prøvetyper (som eks. fisk), der har et højt indhold af mono- og di-ortho PCBer, afviger forholdsvist mere fra kemiske analyser end andre prøvetyper. Det formodes, at de problemer, vi har observeret, omkring variation af TEQ-værdier er et generelt problem, der muligvis kan skyldes det høje indhold af PCBer i prøverne. Det bliver derfor interessant at følge resultaterne i dette interlaboratorie-studie både for den ekstraherede prøve, men også for blandingerne af de dioxin-lignende stoffer. Resultaterne fra studiet indrapporteres sidst i marts måned og forventes præsenteret samlet i august på "Dioxin2004" i Berlin.

De grænseværdier, der blev fastsat i EU pr. 1 juli 2002 for dioxin i fødevarer, forventes i år 2005 at komme til at inkludere også dioxin-lignende PCBer. I den forbindelse forventes resultaterne fra interlaboratorie-studiet på sigt at kunne bidrage til en bedre validering af oprensnings- og analyseprocedurer for CALUX assayet som fremtidig screeningsmetode for dioxiner i fødevarer.

2.2.4 Screening af humane prøver
Til vurdering af den humane eksponering af dioxiner har vi undersøgt CALUX assayets anvendelighed til screening af humane serum- og plasma-prøver. Da prøvemængden der fås fra humane studier oftest er begrænset, er den normale oprensningsprocedure ikke umiddelbart optimal. Derfor ønskede vi at undersøge om assayet kunne anvendes således, at serum/plasma-prøverne kunne appliceres direkte til cellerne uden forudgående oprensning. I samarbejde med Kræftens bekæmpelse blev blodprøver fra kvinder mellem 50 og 60 år, taget over en 2-3 ugers periode, og testet i assayet med henblik på at undersøge om diverse faktorer så som kost, rygning og medicinering influerede på dioxin-bestemmelserne.

Alle blodprøver havde et detekterbart niveau af stoffer med dioxin-lignende effekt. Mod forventning var responset ikke konstant for blodprøver fra samme individ taget på forskellige tidspunkter. Dette skyldes formodentligt, at forskellige naturligt forekommende stoffer, der indtages med kosten, og som derfor mht. indhold i blodet varierer over tid, aktiverer Ah-receptoren og derved påvirker det målte respons i assayet. Denne målbare effekt af kostfaktorer betyder, at bioassayet ikke kan anvendes som screeningsmetode for humane blodprøver uden en forudgående isolering og oprensning af fedtet fra plasma/serum-prøverne.

I samarbejde med Kræftens Bekæmpelse er der udarbejdet en artikel for dette studie, som forsøges publiceret i løbet af 2004.

2.2.5 Automatisering af cellebaserede screeningsmetoder
DFVF indkøbte i starten af 2003 en robot til automatisering af flere af arbejdsrutinerne der udføres i forbindelse med cellebaserede screeningsmetoder. Dette apparatur er indkørt således, at det anvendes til langt de fleste CALUX analyser. Metoderne til screening af fødevareprøver er automatiseret på robotten, hvilket har medført en enklere og mere effektiv arbejdsgang omkring analyserne. Kapaciteten med hensyn til det antal prøver er blevet forbedret, men især fejl og variationer, som skyldes pipettering, er blevet reduceret væsentligt. Apparaturet bliver derfor med fordel anvendt i laboratoriet i bl.a. større forsøgsdesign som interlaboratorie-studier. Denne automatisering af analyse-proceduren vil fremover være fordelagtig, hvis CALUX assayet på sigt skal anvendes som screeningsmetode i forbindelse med kontrolanalyser af dioxin i fødevarer.

2.3 Modelberegninger af husdyrs optagelse af dioxin fra foder
Langt den overvejende del (mere end 90%) af menneskers kropsbelastning med dioxiner kommer fra fedtholdige animalske fødevarer, inklusive fisk. Dioxinindholdet i disse fødevarer skyldes primært den generelle forurening af det foder som dyrene og fiskene spiser, men isolerede punktkilder kan også spille en rolle. Som et led i dioxinhandlingsplanen foregår et arbejde med at opstille modeller, som kan forudsige betydningen af foderets dioxinindhold for indholdet i de fødevarer, som konsumeres af mennesker. Disse estimater kan efterfølgende ud fra kendskabet til danskernes kostvaner, anvendes til at forudsige indtagelsen af dioxiner. Når den daglige indtagelse af dioxiner kendes, kan modellerne bruges til at estimere den kropsbelastning, der opnås over lang tid. Kropsbelastningen spiller en langt større rolle end den daglige indtagelse for eventuelle skadelige påvirkninger. Formålet med modellerne er således at kunne udpege de vigtigste kilder til menneskers indtagelse af dioxiner og løbende forudsige effekten af eventuelle reguleringsmæssige tiltag på menneskers dioxinbelastning, herunder den forventede effekt ved fastsættelse af grænseværdier for dioxinindholdet i foderstofkomponenter og fødevarer.

I 2000 fremkom nye oplysninger, dels i rapporten om dioxin i foderstoffer fra EU Kommissionens Videnskabelige Komite for Dyreernæring (SCAN), dels som følge af dioxinhandlingsplanens iværksættelse, der tilvejebragte resultater vedrørende indhold af dioxin i danske foderstoffer og fødevarer. På denne baggrund blev der i 2001 udført omfattende beregninger af dioxinbelastningen i diverse husdyr, som blev anvendt til at estimere det daglige dioxinindtag for mennesker.

Overordnet set er der kun sparsomme oplysninger om hvordan de enkelte dioxiner opkoncentreres i husdyr og fisk. Det er derfor forbundet med stor usikkerhed at beregne overførsel af dioxiner fra foder til kød for alle dyrearter, da der mangler baggrundsviden omkring de toksikokinetiske parametre, såsom biotilgængelighed (absorptionsfraktion), biologisk halveringstid (T½), og transfer faktorer for de enkelte PCDD, PCDF og dioxinlignende PCB congenere i de forskellige dyrearter. Hertil kommer, at dioxinernes biotilgængelighed varierer afhængig af foderets sammensætning og dette spørgsmål er også utilstrækkeligt belyst i litteraturen. På grund af disse usikkerhedsmomenter er beregningerne baseret på en række forudsætninger. Det er således antaget at:

  • Det samlede WHO-TEQ indhold i foder og fødevarer, som efter kemisk analyse beregnes ud fra TEF værdierne for de enkelte PCDD, PCDF og dioxinlignende PCB, følger samme toksikokinetik som 2,3,7,8-TCDD. Dette bidrager med en ukendt usikkerhed, fordi TEF værdierne er fastsat ud fra de enkelte stoffers toksikologiske effekt i forhold til TCDD, ikke ud fra deres toksikokinetiske egenskaber.
  • De toksikokinetiske parametre følger simpel 1. ordens kinetik.
  • Foderforbruget er fordelt, således at dyret spiser en konstant mængde foder pr. kg kropsvægt pr. dag gennem hele levetiden.
  • Eliminationshalveringstider (T½) og absorptionsfraktioner er skønnet udfra et worst-case princip

Ved de tidligere grove estimater fra 1999 blev det antaget, at dyrenes dioxinindtagelse ville føre til ligevægt (steady state) mellem kropsbelastningen og den daglige indtagelse inden aflivning. For stoffer som TCDD, der antages at følge 1. ordens kinetik, blev kropsbelastningen ved steady state beregnet med følgende formel:

Kropsbelastning (pg WHO-TEQ/kg) =

Indtagelse (pg WHO-TEQ/kg bw/dag) x T½/ln2 x Absorptionsfraktionen


Det er imidlertid sådan, at kropsbelastningen først opnår ligevægt efter mere end ca. 5 halveringstider. I praksis er det dog sådan, at kropsbelastningen allerede efter 3-4 halveringstider vil være tæt på den endelige belastning i ligevægt. Derfor vil dioxinkoncentrationen i f.eks. kødet blive overestimeret i de tilfælde hvor dyrene kun fodres med dioxinholdigt foder i tidsperioder, som er kortere end 3-4 halveringstider. For at tage højde for dette, er modelberegningerne suppleret med beregning af kropsbelastningen efter tiden t (i dage):

Kropsbelastning (pg WHO-TEQ/kg) =

Indtagelse (pg WHO-TEQ/kg bw/dag) x T½/ln2 x Absorptionsfraktionen x (1-e -ln2/T½ x t )

2.3.1 Beregninger af dioxinindholdet i animalske fødevarer, inklusiv fisk, ud fra danske oplysninger om fodersammensætning og dioxiner i foderstoffer.
En sammenligning af SCANs beregnede dioxinindhold i diverse foderstoffer med Plantedirektoratets (PDs) målinger fra både 2000 og 2001 på foderstoffer, der anvendes i Danmark, viste generelt en høj grad af overensstemmelse. De rapporterede dioxin-indhold fra PD fra 2001, 2002 og 2003 er i efterfølgende tabel 2.3.1 sammenlignet med SCANs data. Som eksempler kan nævnes at fuldfoder til høns ifølge SCAN indeholder 0.11 ng dioxin/kg foder, mens PDs gennemsnitlige tal fra 2001 er 0.11 ng/kg, for fuldfoder til fisk er tallene 1.6 ng/kg (SCAN), 1.4 ng/kg (PD2001) og 1,9 ng/kg (PD2002) og for tilskudsfoder til kvæg uden indhold af fiskemel er tallene 0.11 ng/kg (SCAN), 0.11 ng/kg (PD2001) og 0.09 ng/kg (PD2002). Det skal bemærkes, at der i PDs analyseprogram indgår fra 1-17 prøver af hver type foderstof og da der i visse tilfælde – specielt for fiskeprodukterne – er stor variation på data, er de gennemsnitlige TEQ værdier behæftet med nogen usikkerhed. Eksempelvis er det målte indhold i 2002 i fiskeolie 7.3 ± 11.3 ng/kg, hvilket afspejler den store variation på data. Men alt i alt er der ikke grund til at tro, at foderstoffer til danske dyr er væsentlig forskellig fra foderstoffer i andre lande indenfor EU og der er heller ikke holdepunkter for at antage at niveauet er ændret mærkbart i danske foderstoffer i løbet af de seneste år.

Sammenligning af PD's analysedata for dioxinindhold (ng/kg produkt) i danske foderstoffer eller komponenter heraf med SCANs data (2000) samt beregning af forholdet mellem dioxinlignende PCB og dioxiner

PD 2001

PD 2002

PD 2003

SCAN 2000

Dioxin

Dioxin-PCB

Ratio

Dioxin

Dioxin-PCB

Ratio

Dio x in

Dioxin-PCB

Ratio

Dioxin (ng/kg)

(ng/kg)

(ng/kg)

PCB/dioxin

(ng/kg)

(ng/kg)

PCB/dioxin

(ng/kg)

(ng/kg)

PCB/dioxin

Median værdi

Fiskemel

0,5 (17)

1,0

2,1

0,9 (13)

1,4

1,6

0,4 (10)

1,0

2,4

1,2 a

Fiskeolie

5,4 (8)

15,5

2,9

7,3 (14)

11,3

1,5

6,6 (1)

16,7

2,5

4,8 a

Fuldfoder til fisk

1,4 (8)

2,9

2,1

1,9 (14)

2,8

1,5

0,5 (7)

1,4

3,1

1,6

Fuldfoder til høns

0,11 (3)

0,05

0,4

ingen

ingen

0,11

Fuldfoder til kyllinger

0,1 (2)

0,05

0,5

0,1 (1)

0,05

0,5

0,1 (1)

0,05

0,6

0,15

Tilskudsfoder kvæg

0,11 (4)

0,04

0,4

0,09 (3)

0,05

0,6

0,1 (5)

0,04

0,4

0,11 b

Animalsk fedt

0,35 (2)

0,39

1,1

ingen

0,2 (1)

0,18

0,9

1,0 a

Vegetabilsk fedt

0,53 (3)

0,19

0,4

0,49 (3)

0,19

0,4

0,4 (5)

0,27

0,7

0,2 a

Fuldfoder slagtesvin

0,11 (4)

0,06

0,5

0,1 (2)

0,04

0,4

0,11

a) Dioxin indhold i ng/kg tør vægt

Tallene i parentes angiver antal analyserede prøver

2.3.2 Beregning af indholdet af PCDD/F i fødevarer efter fodring af husdyr og fisk med foder indeholdende dioxin svarende til SCANs oplysninger
Der blev valgt at anvende oplysningerne fra SCAN rapporten om fodersammensætninger og dioxinindhold som baggrund for at estimere fødevarernes indhold af dioxiner. SCANs data er omregnet til ng WHO-TEQ/ kg foder under antagelse af at foderet indeholder 12% vand. For de enkelte dyrearter er der opgivet fra 1 (fisk) til 5 forskellige fodertyper (svin). Gennemsnitsindhold af dioxiner i disse diæter er beregnet og anvendt i de kinetiske beregninger, dog med undtagelse af slagtekvæg, hvor en bestemt diæt er valgt.

SCAN har kun opgivet PCDD/F-indholdet i foderstoffer og angiver indholdet i de enkelte diæter som ng WHO-TEQ/kg tør vægt for PCDF og PCDD. Disse værdier blev i 2000 oprindelig omregnet til total WHO-TEQ (inkl. dioxin-lignende PCB) ved at multiplicere med en faktor 2, dog er bidraget fra fiskemel og -olie multipliceret med en faktor 5 som foreslået af SCAN. De seneste analysedata fra PD på foderstoffer angiver indhold af både PCDD/F og dioxinlignende PCBer. En beregning af mængdeforholdet mellem de to stofgrupper (se tabel i bilagsmaterialet) viser at for fiskemel, fiskeolie og fuldfoder til fisk er der i 2001-2003 ca. 1.5 - 3.1 gange så meget dioxinlignende PCB som PCDD/F. Dvs. at SCANs anbefaling om at multiplicere PCDD/F indholdet med en faktor 5 for fiskeprodukter sandsynligvis vil føre til en overestimering af den totale TEQ og det vil nok i virkeligheden være mere korrekt at multiplicere med en faktor 2 – 2.5. Tilsvarende viser beregningen for fuldfoder til høns og kyllinger, tilskudsfoder til kvæg og vegetabilsk fedt at ratio er ca. 0.4 – 0.6 for alle årene, hvilket betyder, at dioxinindholdet i TEQ skal multipliceres med ca. 1.5 for at få den totale TEQ.

Disse totale TEQ-belastninger i husdyr og fisk blev dog ikke direkte brugt til estimering af dioxinindholdet i fødevarerne og dermed det human indtag og ændringen påvirker derfor ikke de endelige konklusioner.

Da PDs datamateriale for dioxinindhold i foderstoffer indikerer, at der ikke er sket nogen markant ændring i dioxinindhold i foderstoffer fra 2000 til 2003, og da en litteratursøgning har vist, at der ikke er fremkommet nye væsentlige informationer vedrørende toksikokinetik af dioxiner i husdyr og fisk, er der ikke nogen rationel begrundelse for at ændre de modelberegninger, der blev foretaget i 2000.

2.3.3 Sammenligning af modelberegningerne med faktisk fundne indhold i danske fødevarer
De beregnede indhold er sammenfattet i efterfølgende tabel, hvor resultaterne er sammenholdt med SCFs estimater og med de nyeste danske måleresultater jvf. afsnit 2.1 .

Fødevaretype

Estimeret SCF

pg WHO-TEQ/g fedt

Estimeret FDIR

pg WHO-TEQ/g fedt 1)

Målt

pg WHO-TEQ/g fedt

middel

max

Svin

0,26

0,62

0,21

0,25

Slagtekvæg

0,68

0,53*

0,48

0,64

Mælkprodukter

0,88

0,52 (0,31)

0,91

1,6

Havbrugsfisk

2,3 (10,8) eller

0,23 (1,08)**

Dambrugsørreder

8,84

14,2 (40)

0,38 (1,08)**

0,24**

0,30**

Kyllinger

0,52

0,71

0,29

0,40

Æg/ æglæggende høns

1,19

1,15 (1,44)

0,51

1,6

Tabel 2.3.1. Sammenligning mellem beregnede og målte indhold af dioxin (PCDD/F) i forskellige fødevaretyper.
1) Tal i parentes er beregnet på basis af biokoncentreringsfaktorer
* Beregnet på basis af typisk dansk foder,
** pg WHO-TEQ/g helvægt

Som det fremgår af tabellen er der generelt rimelig overensstemmelse mellem målte og estimerede værdier med undtagelse af tallene for svin, hvor modellen giver et mere end dobbelt så højt dioxinindhold end det fundne. Det skal dog understreges, at datagrundlaget er for spinkelt til at drage endelige konklusioner.

2.4 Humant dioxinindtag
Det humane indtag af dioxiner er blevet beregnet på baggrund af alle data fra år 2000-2002. Til forskel fra tidligere år er bidraget fra dioxinlignende PCB nu de aktuelle målte indhold. Tabel 2.4.1 viser de beregnede indtagsværdier, og det fremgår at indtaget af PCDD/F er beregnet til 0,7 pg TEQ/kg bw/dag, indtaget af dioxinlignende PCB er beregnet til 1,2 TEQ/kg bw/dag og det giver et samlet indtag af PCDD/F og PCB på 1,9 TEQ/kg bw/dag.

Beregninger er foretaget udfra de målte indhold i de forskellige fødevarer kombineret med det normale forbrug, der er kendt fra Fødevaredirektoratets kostundersøgelser. De nye beregninger adskiller sig ikke signifikant fra de indtag der blev bestemt på baggrund af tidligere data. Som sidste år kan det fortsat konstateres, at de beregnede værdier er i rimelig overensstemmelse med de estimerede indtag fra hhv. Tyskland, Holland og Sverige, der er nævnt i SCOOP-rapporten. Nyere data fra Holland estimerer at den hollandske befolkning er eksponeret for 1.2 pg TEQ/kg kropsvægt/dag. Da dioxinindholdet i modermælk fra danske kvinder ligger på linje med indholdene i modermælk fra de andre lande, er der god grund til at antage, at danskernes dioxinindtag er på samme niveau som hos vores naboer.

Det estimerede dioxinindtag beregnet udfra de dioxinoptag som modelberegninger giver for overførsel af dioxin fra foder til fødevarer, jf. afsnit 2.3, bliver 0,7 pg TEQ/kg bw/dag. Der er altså god overensstemmelse med de målte dioxinværdier.

Det beregnede samlede dioxinindtag på ca. 2 pg WHO-TEQ/kg bw/dag er således fortsat i rimelig overensstemmelse med de indtag EUs videnskabelige Komité for fødevarer (SCF) har estimeret på basis af undersøgelser i en række af vore nabolande. Den beregnede værdi svarer til den af SCF fastsatte tolerable ugentlige indtagelse (t-TWI-værdi) på 14 pg WHO-TEQ/kg bw/uge. Beregningerne indikerer således fortsat, at en betragtelig del af den danske befolkning regelmæssigt må forventes at overskride SCFs tærskelværdi. Det skal understreges, at dette ikke er ensbetydende med, at der er en mærkbar sundhedsrisiko for personer, som overskrider t-TWI, men det betyder, at fødevaresikkerheden med hensyn til dioxiner er forringet, og at der er tale om en udhuling af den beskyttelse, som er indbygget i t-TWI. Der er på den baggrund fortsat behov for en indsats med henblik på en reduktion af fødevarernes indhold af dioxiner.

Tabel 2.4.1 Det dansk humane indtag af dioxin og dioxinlignende PCB.

Tabel 2.4.1 Det dansk humane indtag af dioxin og dioxinlignende PCB.

3 . Etablering af analysekapacitet til dioxinkontrol
Med fastsættelsen af grænseværdier for dioxinindholdet i fødevarer og i foderstoffer er der opstået et mere permanent behov for danske kontrol- og overvågningsundersøgelser. Efter nærmere overvejelser i Fødevareministeriets departement blev det i 2001 besluttet at etablere en analysefunktion ved Fødevaredirektoratets laboratorium i Ringsted. Det er planen, at dette laboratorium skal varetage de kommende kontrolopgaver på Fødevareministeriets område, herunder både på fødevare- og foderstofområderne. Laboratoriet skal desuden medvirke til løsning af andre opgaver for Fødevareministeriet, hvor der kræves undersøgelser for dioxiner. Det er yderligere tanken, at laboratoriet skal foretage dioxinanalyser på markedsvilkår for eksterne rekvirenter i den udstrækning, der vil være ledig kapacitet på laboratoriet. Indledningsvis skal laboratoriet foretage analysearbejdet i forbindelse med den planlagte undersøgelse af dioxinindholdet i konsum- og industrifisk.

I 2001 og 2002 er der foretaget ombygning og indretning af laboratorielokaler i Ringsted, samt gennemført anskaffelse af det nødvendige specialudstyr, herunder højtopløsende massespektrometer, der er anskaffet efter en offentlig udbudsforretning i EU. Efterfølgende er det nye udstyr installeret og dioxinmetoden er afprøvet og indkørt i laboratoriet. Der sigtes mod akkreditering af metoden i henhold til ISO17025 normen, hvilket er et krav i forbindelse med de planlagte kontrolundersøgelser i henhold til direktiv 93/26/EF.

Ved den sidste statusrapportering for 2002 var der forventning om, at laboratoriet ville være funktionsdygtigt og klar til at påtage sig analyser først på sommeren i år 2003. Der har imidlertid vist sig, at det har taget længere tid at få testet og valideret alle trin i analysemetoden, så det blev september før prøveoprensningsdelen af metoden samt den instrumentelle bestemmelse var klar. I de følgende måneder er der blevet arbejdet med valideringen af fedtekstraktionen og det forventes at være afsluttet februar 2004. I januar 2004 har Fødevaredirektoratets laboratorium i Ringsted ansøgt den danske akkrediteringsmyndighed DANAK om akkreditering af analysemetoden "Bestemmelse af dioxiner og PCB i fødevarer og foder med højtopløsende GC-MS".

4 . Den internationale indsatsen for en reduktion af dioxinforureningen
Instituttet har siden dioxinhandlingsplanens start deltaget løbende i det internationale arbejde på dioxin-området. Denne deltagelse har både omfattet den forskningsmæssige side af arbejdet såvel som den reguleringsmæssige, hvor ikke mindst ved deltagelse EU-Kommissionens arbejde både ved direkte deltagelse i EU's ekspertgrupper for fødevarer samt ved faglig rådgivning til Fødevaredirektoratets deltagelse i arbejdet i disse grupper.

I 2003 har EU-arbejdet bl.a. omfattet forslag til ændringer og tilføjelser til direktivet der omhandler krav til analysekvalitet: Kommissionens direktiv 2002/69/EF af 26. juli 2002 om prøveudtagnings- og analysemetoder til officiel kontrol af dioxinindholdet og bestemmelse af dioxinlignende PCB i levnedsmidler. Formålet med disse krav er, at der opnås en ensartet analysekvalitet på tværs af laboratorier og landegrænser.

Forslaget til ændringer vedrører dels prøveudtagningen for fisk, hvor det nu præciseres, at det for store fisk (>1 kg) kun er nødvendigt at udtage en delprøve fra hver fisk, og dels i definitionen af hvornår et analyseresultat overskrider en grænseværdi. Forslaget indeholder tilføjelser der beskriver hvordan analyseusikkerheden skal tages i betragtning ved vurderingen af om et analyseresultat signifikant overskrider grænseværdien. Endvidere er der en tilføjelse om hvordan bestemmelsesgrænserne defineres.

Instituttet deltog i august måned i den årlige internationale kongres for Dioxin og andre halogenerede organiske miljøforureninger, DIOXIN 2003, der blev afholdt i Boston, USA. Ved kongressen, der havde deltagere fra hele verden, blev de seneste forskningsresultater fra hele verden præsenteret og diskuteret. Instituttet bidrog med to indlæg, der blev godt modtaget.

5 . Videreførelse af indsatsen til reduktion af dioxinforureningen i fødevarer
DFVF’s videre indsats mod dioxiner i fødevarer gennemføres i overensstemmelse med de tidligere beskrevne planer. Da 2004 er det sidste år af dioxinhandlingsplanens 5-års periode vil der i første række blive fokuseret på en afslutning af det igangsatte undersøgelsesprogram. Der vil dog stadig blive taget hensyn til ny viden og til den international udvikling, herunder ikke mindst i EU, der kan medføre et behov for ændringer i form af tilpasninger til udviklingen, for at sikre, at de bevilgede ressourcer anvendes optimalt. Med det forbehold instituttets aktiviteter på dette område bl.a. at omfatte følgende elementer:

5.1 Kontrol-, kortlægnings- og overvågningsopgaver.
Som tidligere nævnt ( afsnit 2.1.2 ) har EU på dansk initiativ vedtaget et harmoniseret program for medlemslandenes offentlige kontrol, så der sker en koordineret indsats i hele EU. DFVF vil deltage i gennemførelsen af dette program, der koordineres med det planlagte øvrige undersøgelsesprogram, der dels omfatter et løbende kontrolprogram, som er finansieret med gebyrer fra direktiv 96/23/EF og omfatter animalske fødevarer (kød, æg og mælk) og akvakulturprodukter og dels analyser af dioxiner i mejeriprodukter, som ikke hører under direktiv 96/23/EF. Undersøgelserne fortsættes således i overensstemmelse med dioxinhandlingsplanen, idet de målte indholdsdata vil blive sammenholdt med de gældende grænseværdier.

5.2 Screening af dioxinindholdet i fødevarer
Det er vigtigt for den videre vurdering og validering af CALUX bioassay at fortsætte valideringen og afprøvningen af metodikken. I den forbindelse vil yderligere sammenligninger af resultater med assayet og kemiske data fortsat være en vigtig arbejdsopgave. Udviklingsarbejdet af assayet er primært rettet mod den fremtidige situation for kontrolanalyser, hvor både dioxiner og dioxinlignende PCBer er inkluderet i grænseværdierne for fødevarer. Arbejdsrutinerne omkring CALUX assayet søges desuden i større grad automatiseres med henblik på en fremtidig effektiv screeningsmetode til sådanne kontrolanalyser.

5.3 Undersøgelser af dioxiner i industri- og konsumfisk
Som supplement til de løbende kontrol- og overvågningsopgaver, der indgår i dioxinhandlingsplanen, er der allerede i 2001 taget initiativ til en supplerende kortlægning af dioxin og dioxinlignende PCB industri- og konsumfisk fra danske fiskeområder. Dette sker ud fra en erkendelse af, at fisk spiller en stor rolle for befolkningens belastning med dioxiner, hvad enten det sker gennem et direkte konsum eller ved en overførelse via dyrefoder til andre animalske fødevaretyper. DFVF, Fødevaredirektoratet og Danmarks Fiskeriundersøgelser har i henhold til innovationsloven modtaget støtte til en systematisk undersøgelse af dioxin og dioxinlignende PCB i den marine fødekæde, herunder udvalgte industri og konsumfisk fra danske fiskeområder. Som en afgørende forudsætning for gennemførelsen af denne kortlægningsundersøgelse omfatter projektet etableringen af et dioxinlaboratorium ved Fødevaredirektoratets regionen Ringsted. Denne etablering er jvf. afsnit 3 ikke gået så gnidningsfrit som håbet, hvilket har medført væsentlige forsinkelser i gennemførelsen af undersøgelserne. Etableringen er dog på nuværende tidspunkt ved at være tilfredsstillende gennemført og laboratoriet forventes at påbegynde det egentlige analysearbejde snarest.