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Melamin ist ein bekannter Lebensmittelkontaminant, der unbeabsichtigt oder absichtlich in bestimmten Lebensmittelkategorien vorkommen kann. Ziel dieser Studie war die Überprüfung des Nachweises und der Quantifizierung von Melamin in Säuglingsnahrung und Milchpulver. Insgesamt wurden 40 handelsübliche Lebensmittelproben, darunter Säuglingsnahrung und Milchpulver, aus verschiedenen Regionen Irans analysiert. Der ungefähre Melamingehalt der Proben wurde mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie mit UV-Detektion (HPLC-UV) bestimmt. Für den Nachweis von Melamin im Bereich von 0,1–1,2 μg mL⁻¹ wurde eine Kalibrierkurve (R² = 0,9925) erstellt. Die Bestimmungs- und Nachweisgrenzen lagen bei 1 μg mL⁻¹ bzw. 3 μg mL⁻¹. Melamin wurde in Säuglingsnahrung und Milchpulver untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die Melaminwerte in den Proben 0,001–0,095 mg/kg bzw. 0,001–0,004 mg/kg betrugen. Diese Werte entsprechen den EU-Vorschriften und dem Codex Alimentarius. Es ist wichtig festzuhalten, dass der Verzehr dieser Milchprodukte mit reduziertem Melamingehalt kein signifikantes Gesundheitsrisiko darstellt. Dies wird auch durch die Ergebnisse der Risikobewertung bestätigt.
Melamin ist eine organische Verbindung mit der Summenformel C₃H₆N₆, die von Cyanamid abgeleitet ist. Es ist in Wasser sehr schwer löslich und besteht zu etwa 66 % aus Stickstoff. Melamin ist ein weit verbreiteter Industriechemikalie mit vielfältigen legitimen Anwendungen in der Herstellung von Kunststoffen, Düngemitteln und Lebensmittelverarbeitungsanlagen (einschließlich Lebensmittelverpackungen und Küchengeräten)^1,2. Melamin wird auch als Wirkstoffträger zur Behandlung von Krankheiten eingesetzt. Der hohe Stickstoffanteil in Melamin kann zu Missbrauch der Verbindung führen und Lebensmittelzutaten die Eigenschaften von Proteinmolekülen verleihen^3,4. Daher erhöht die Zugabe von Melamin zu Lebensmitteln, einschließlich Milchprodukten, deren Stickstoffgehalt. Aus diesem Grund wurde fälschlicherweise angenommen, dass der Proteingehalt von Milch höher sei als er tatsächlich ist.
Pro Gramm Melaminzusatz erhöht sich der Proteingehalt von Lebensmitteln um 0,4 %. Melamin ist jedoch sehr gut wasserlöslich und kann schwerwiegendere gesundheitliche Schäden verursachen. Die Zugabe von 1,3 Gramm Melamin zu flüssigen Produkten wie Milch kann deren Proteingehalt um 30 % erhöhen^5,6. Obwohl Melamin Tier- und sogar Lebensmitteln zugesetzt wird, um den Proteingehalt zu erhöhen⁷, haben die Codex-Alimentarius-Kommission (CAC) und nationale Behörden Melamin nicht als Lebensmittelzusatzstoff zugelassen und stufen es als gesundheitsschädlich ein, wenn es verschluckt, eingeatmet oder über die Haut aufgenommen wird. Im Jahr 2012 stufte die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) der Weltgesundheitsorganisation (WHO) Melamin als Karzinogen der Klasse 2B ein, da es gesundheitsschädlich sein kann⁸. Langfristige Exposition gegenüber Melamin kann Krebs oder Nierenschäden verursachen². Melamin in Lebensmitteln kann mit Cyanursäure Komplexe bilden und wasserunlösliche gelbe Kristalle ausbilden, die Nieren- und Blasengewebe schädigen sowie Harnwegskrebs und Gewichtsverlust verursachen können.^9,10 Es kann akute Lebensmittelvergiftungen und in hohen Konzentrationen sogar den Tod, insbesondere bei Säuglingen und Kleinkindern, hervorrufen.¹¹ Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat die tolerierbare tägliche Aufnahmemenge (TDI) von Melamin für Menschen auf 0,2 mg/kg Körpergewicht pro Tag festgelegt, basierend auf den CAC-Richtlinien.¹² Die US-amerikanische Lebensmittel- und Arzneimittelbehörde (FDA) hat den Höchstgehalt an Melaminrückständen auf 1 mg/kg in Säuglingsnahrung und 2,5 mg/kg in anderen Lebensmitteln festgelegt.^2,7 Im September 2008 wurde berichtet, dass mehrere inländische Hersteller von Säuglingsnahrung Melamin zu Milchpulver hinzugefügt hatten, um den Proteingehalt ihrer Produkte zu erhöhen. Dies führte zu Milchpulververgiftungen und löste einen landesweiten Melamin-Vergiftungsfall aus, bei dem mehr als 294.000 Kinder erkrankten und über 50.000 ins Krankenhaus eingeliefert werden mussten. 13
Stillen ist aufgrund verschiedener Faktoren wie den Belastungen des Stadtlebens oder Erkrankungen der Mutter oder des Kindes nicht immer möglich, was häufig zur Verwendung von Säuglingsnahrung führt. Daher wurden Fabriken gegründet, die Säuglingsnahrung herstellen, deren Zusammensetzung der Muttermilch so nahe wie möglich kommt.¹⁴ Im Handel erhältliche Säuglingsnahrung wird üblicherweise aus Kuhmilch hergestellt und enthält eine spezielle Mischung aus Fetten, Proteinen, Kohlenhydraten, Vitaminen, Mineralstoffen und anderen Inhaltsstoffen. Um der Muttermilch möglichst nahe zu kommen, variiert der Protein- und Fettgehalt der Nahrung, und je nach Milchsorte wird sie mit Vitaminen und Mineralstoffen wie Eisen angereichert.¹⁵ Da Säuglinge eine sensible Gruppe darstellen und ein Vergiftungsrisiko besteht, ist die Sicherheit des Konsums von Säuglingsnahrung von entscheidender Bedeutung. Nach dem Melaminvergiftungsfall bei chinesischen Säuglingen haben Länder weltweit diesem Thema große Aufmerksamkeit geschenkt, und die Sensibilität in diesem Bereich hat zugenommen. Daher ist es besonders wichtig, die Kontrolle der Säuglingsnahrungsherstellung zu verstärken, um die Gesundheit von Säuglingen zu schützen. Es gibt verschiedene Methoden zum Nachweis von Melamin in Lebensmitteln, darunter Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC), Elektrophorese, sensorische Methoden, Spektrophotometrie und Antigen-Antikörper-Enzymimmunoassay16. Im Jahr 2007 entwickelte und veröffentlichte die US-amerikanische Lebensmittel- und Arzneimittelbehörde (FDA) eine HPLC-Methode zur Bestimmung von Melamin und Cyanursäure in Lebensmitteln, die die effektivste Methode zur Bestimmung des Melamingehalts darstellt17.
Die mit einer neuen Infrarotspektroskopie-Technik gemessenen Melaminkonzentrationen in Säuglingsnahrung lagen zwischen 0,33 und 0,96 Milligramm pro Kilogramm (mg/kg).¹⁸ Eine Studie in Sri Lanka ermittelte Melaminwerte in Vollmilchpulver von 0,39 bis 0,84 mg/kg. Importierte Säuglingsnahrungsproben wiesen mit 0,96 bzw. 0,94 mg/kg die höchsten Melaminwerte auf. Diese Werte liegen zwar unter dem Grenzwert (1 mg/kg), dennoch ist ein Überwachungsprogramm zum Schutz der Verbraucher erforderlich.¹⁹
Mehrere Studien untersuchten den Melamingehalt in iranischer Säuglingsnahrung. Etwa 65 % der Proben enthielten Melamin, mit einem Durchschnittswert von 0,73 mg/kg und einem Höchstwert von 3,63 mg/kg. Eine andere Studie berichtete von einem Melamingehalt in Säuglingsnahrung zwischen 0,35 und 3,40 μg/kg, mit einem Durchschnitt von 1,38 μg/kg. Insgesamt wurde das Vorkommen und der Gehalt an Melamin in iranischer Säuglingsnahrung in verschiedenen Studien untersucht, wobei einige Proben den von den Aufsichtsbehörden festgelegten Grenzwert von 2,5 mg/kg/Portion überschritten.
Angesichts des enormen direkten und indirekten Verbrauchs von Milchpulver in der Lebensmittelindustrie und der besonderen Bedeutung von Säuglingsnahrung zielte diese Studie darauf ab, die Nachweismethode für Melamin in Milchpulver und Säuglingsnahrung zu validieren. Das erste Ziel dieser Studie war die Entwicklung einer schnellen, einfachen und präzisen quantitativen Methode zum Nachweis von Melaminverfälschungen in Säuglingsnahrung und Milchpulver mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) und UV-Detektion. Das zweite Ziel dieser Studie war die Bestimmung des Melamingehalts in Säuglingsnahrung und Milchpulver, die auf dem iranischen Markt verkauft werden.
Die zur Melaminanalyse verwendeten Instrumente variieren je nach Produktionsort. Zur Messung von Melaminrückständen in Milch und Säuglingsnahrung wurde eine sensitive und zuverlässige HPLC-UV-Analysemethode eingesetzt. Milchprodukte enthalten verschiedene Proteine ​​und Fette, die die Melaminmessung beeinträchtigen können. Daher ist, wie Sun et al.²² feststellten, eine geeignete und effektive Probenaufbereitung vor der instrumentellen Analyse erforderlich. In dieser Studie verwendeten wir Einweg-Spritzenfilter. Zur Trennung von Melamin in Säuglingsnahrung und Milchpulver wurde eine C18-Säule verwendet. Abbildung 1 zeigt das Chromatogramm der Melaminbestimmung. Die Wiederfindungsraten der Proben mit einem Melamingehalt von 0,1–1,2 mg/kg lagen zwischen 95 % und 109 %, die Regressionsgleichung lautete y = 1,2487x − 0,005 (r = 0,9925), und die relativen Standardabweichungen (RSD) lagen zwischen 0,8 % und 2 %. Die verfügbaren Daten belegen die Zuverlässigkeit der Methode im untersuchten Konzentrationsbereich (Tabelle 1). Die instrumentelle Nachweisgrenze (LOD) und die Bestimmungsgrenze (LOQ) für Melamin betrugen 1 μg mL⁻¹ bzw. 3 μg mL⁻¹. Darüber hinaus zeigte das UV-Spektrum von Melamin eine Absorptionsbande bei 242 nm. Die Nachweismethode ist sensitiv, zuverlässig und genau. Sie eignet sich zur routinemäßigen Bestimmung des Melamingehalts.
Ähnliche Ergebnisse wurden von mehreren Autoren veröffentlicht. Für die Analyse von Melamin in Milchprodukten wurde eine Hochleistungsflüssigkeitschromatographie-Photodiodenarray-Methode (HPLC) entwickelt. Die unteren Quantifizierungsgrenzen lagen bei 340 μg kg⁻¹ für Milchpulver und 280 μg kg⁻¹ für Säuglingsnahrung bei 240 nm. Filazzi et al. (2012) berichteten, dass Melamin in Säuglingsnahrung mittels HPLC nicht nachweisbar war. Allerdings enthielten 8 % der Milchpulverproben Melamin in einer Konzentration von 0,505–0,86 mg/kg. Tittlemiet et al.²³ führten eine ähnliche Studie durch und bestimmten den Melamingehalt von Säuglingsnahrung (Probennummer: 72) mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie-Massenspektrometrie/MS (HPLC-MS/MS) zu etwa 0,0431–0,346 mg kg⁻¹. In einer Studie von Venkatasamy et al. (2010) wurde ein umweltfreundliches Verfahren (ohne Acetonitril) in Kombination mit Umkehrphasen-Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (RP-HPLC) zur Bestimmung von Melamin in Säuglingsnahrung und Milch eingesetzt. Der Konzentrationsbereich der Proben lag zwischen 1,0 und 80 g/ml, und die Reaktion war linear (r > 0,999). Die Methode zeigte Wiederfindungsraten von 97,2–101,2 % im Konzentrationsbereich von 5–40 g/ml, und die Reproduzierbarkeit lag unter 1,0 % relativer Standardabweichung. Die Bestimmungsgrenze (LOD) und die Quantifizierungsgrenze (LOQ) betrugen 0,1 g/ml bzw. 0,2 g/ml. Lutter et al. (2011) bestimmten die Melaminbelastung in Kuhmilch und milchbasierter Säuglingsnahrung mittels HPLC-UV. Die Melaminkonzentrationen lagen zwischen < 0,2 und 2,52 mg/kg. Der lineare dynamische Bereich der HPLC-UV-Methode lag bei 0,05 bis 2,5 mg kg⁻¹ für Kuhmilch, 0,13 bis 6,25 mg kg⁻¹ für Säuglingsnahrung mit einem Proteinanteil von <15 % und 0,25 bis 12,5 mg kg⁻¹ für Säuglingsnahrung mit einem Proteinanteil von 15 %. Die Bestimmungsgrenzen (LOD und LOQ) betrugen 0,03 mg kg⁻¹ (0,09 mg kg⁻¹) für Kuhmilch, 0,06 mg kg⁻¹ (0,18 mg kg⁻¹) für Säuglingsnahrung mit <15 % Protein und 0,12 mg kg⁻¹ (0,36 mg kg⁻¹) für Säuglingsnahrung mit 15 % Protein, mit einem Signal-Rausch-Verhältnis von 3 bzw. 1025 für LOD und LOQ. (Diebes et al.) (2012) untersuchten den Melamingehalt in Säuglingsnahrung und Milchpulverproben mittels HPLC/DMD. In Säuglingsnahrung lagen die niedrigsten und höchsten Werte bei 9,49 mg/kg bzw. 258 mg/kg. Die Nachweisgrenze (LOD) betrug 0,05 mg/kg.
Javaid et al. berichteten, dass Melaminrückstände in Säuglingsnahrung mittels Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FT-MIR) im Bereich von 0,002–2 mg kg⁻¹ lagen (Nachweisgrenze [LOD] = 1 mg kg⁻¹; Bestimmungsgrenze [LOQ] = 3,5 mg kg⁻¹). Rezai et al.²⁷ schlugen eine HPLC-DDA-Methode (λ = 220 nm) zur Melaminbestimmung vor und erreichten eine Bestimmungsgrenze (LOQ) von 0,08 μg mL⁻¹ für Milchpulver, die niedriger war als der in dieser Studie ermittelte Wert. Sun et al. entwickelten eine RP-HPLC-DAD-Methode zum Nachweis von Melamin in flüssiger Milch mittels Festphasenextraktion (SPE). Sie erzielten eine Bestimmungsgrenze (LOD) von 18 μg kg⁻¹ und eine Bestimmungsgrenze (LOQ) von 60 μg kg⁻¹, was eine höhere Empfindlichkeit als in der vorliegenden Studie darstellt. Montesano et al. Die Wirksamkeit der HPLC-DMD-Methode zur Bestimmung des Melamingehalts in Proteinergänzungsmitteln wurde mit einer Quantifizierungsgrenze von 0,05–3 mg/kg bestätigt, die weniger empfindlich war als die in dieser Studie verwendete Methode29.
Analytische Labore spielen zweifellos eine wichtige Rolle beim Umweltschutz, indem sie Schadstoffe in verschiedenen Proben überwachen. Der Einsatz zahlreicher Reagenzien und Lösungsmittel während der Analyse kann jedoch zur Bildung gefährlicher Rückstände führen. Daher wurde im Jahr 2000 die Grüne Analytische Chemie (GAC) entwickelt, um die negativen Auswirkungen analytischer Verfahren auf Anwender und Umwelt zu reduzieren oder zu eliminieren²⁶. Traditionelle Melamin-Nachweismethoden wie Chromatographie, Elektrophorese, Kapillarelektrophorese und ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) werden zur Identifizierung von Melamin eingesetzt. Unter den zahlreichen Nachweismethoden haben elektrochemische Sensoren aufgrund ihrer hervorragenden Sensitivität, Selektivität, kurzen Analysedauer und Benutzerfreundlichkeit besondere Aufmerksamkeit erregt^30,31. Die Grüne Nanotechnologie nutzt biologische Prozesse zur Synthese von Nanomaterialien. Dadurch können die Entstehung gefährlicher Abfälle und der Energieverbrauch reduziert und somit die Umsetzung nachhaltiger Praktiken gefördert werden. Nanokomposite, die beispielsweise aus umweltfreundlichen Materialien hergestellt werden, können in Biosensoren zum Nachweis von Substanzen wie Melamin verwendet werden.32,33,34
Die Studie zeigt, dass die Festphasenmikroextraktion (SPME) aufgrund ihrer höheren Energieeffizienz und Nachhaltigkeit im Vergleich zu traditionellen Extraktionsmethoden effektiv eingesetzt wird. Die Umweltfreundlichkeit und Energieeffizienz der SPME machen sie zu einer hervorragenden Alternative zu herkömmlichen Extraktionsmethoden in der analytischen Chemie und bieten eine nachhaltigere und effizientere Methode zur Probenvorbereitung.³⁵
Im Jahr 2013 entwickelten Wu et al. einen hochempfindlichen und selektiven Oberflächenplasmonenresonanz-Biosensor (Mini-SPR-Biosensor), der die Kopplung zwischen Melamin und Anti-Melamin-Antikörpern nutzt, um Melamin in Säuglingsnahrung mittels eines Immunassays schnell nachzuweisen. Der SPR-Biosensor in Kombination mit einem Immunassay (unter Verwendung von Melamin-konjugiertem Rinderserumalbumin) ist eine benutzerfreundliche und kostengünstige Technologie mit einer Nachweisgrenze von nur 0,02 μg mL⁻¹³⁶.
Nasiri und Abbasian nutzten einen leistungsstarken, tragbaren Sensor in Kombination mit Graphenoxid-Chitosan-Kompositen (GOCS) zum Nachweis von Melamin in kommerziellen Proben³⁷. Diese Methode zeichnete sich durch höchste Selektivität, Genauigkeit und ein schnelles Ansprechverhalten aus. Der GOCS-Sensor wies eine bemerkenswerte Sensitivität (239,1 μM⁻¹), einen linearen Bereich von 0,01 bis 200 μM, eine Affinitätskonstante von 1,73 × 10⁴ und eine Nachweisgrenze (LOD) von bis zu 10 nM auf. Darüber hinaus verfolgten Chandrasekhar et al. in einer Studie aus dem Jahr 2024 einen umweltfreundlichen und kostengünstigen Ansatz. Sie verwendeten Papayaschalenextrakt als Reduktionsmittel zur Synthese von Zinkoxid-Nanopartikeln (ZnO-NPs) in einem umweltfreundlichen Verfahren. Anschließend wurde eine neuartige Mikro-Raman-Spektroskopie-Technik zur Bestimmung von Melamin in Säuglingsnahrung entwickelt. Aus landwirtschaftlichen Abfällen gewonnene ZnO-NPs haben sich als wertvolles Diagnoseinstrument und als zuverlässige, kostengünstige Technologie zur Überwachung und zum Nachweis von Melamin erwiesen.38
Alizadeh et al. (2024) nutzten eine hochempfindliche, auf einem metallorganischen Gerüst (MOF) basierende Fluoreszenzplattform zur Bestimmung von Melamin in Milchpulver. Der lineare Messbereich und die untere Nachweisgrenze des Sensors, ermittelt mit 3σ/S, lagen bei 40 bis 396,45 nM (entsprechend 25 μg kg⁻¹ bis 0,25 mg kg⁻¹) bzw. 40 nM (entsprechend 25 μg kg⁻¹). Dieser Bereich liegt deutlich unter den für den Nachweis von Melamin in Säuglingsnahrung (1 mg kg⁻¹) und anderen Lebens-/Futtermitteln (2,5 mg kg⁻¹) festgelegten Höchstmengen. Der Fluoreszenzsensor (Terbium(Tb)@NH₂-MIL-253(Al)MOF) zeigte im Vergleich zur HPLC³⁹ eine höhere Genauigkeit und präzisere Messgenauigkeit beim Nachweis von Melamin in Milchpulver. Biosensoren und Nanokomposite in der grünen Chemie verbessern nicht nur die Nachweismöglichkeiten, sondern minimieren auch Umweltrisiken im Einklang mit den Prinzipien der nachhaltigen Entwicklung.
Die Prinzipien der Grünen Chemie wurden in verschiedenen Methoden zur Melaminbestimmung angewendet. Ein Ansatz ist die Entwicklung einer umweltfreundlichen, dispersiven Festphasen-Mikroextraktionsmethode (FPSM) unter Verwendung des natürlichen polaren Polymers β-Cyclodextrin, vernetzt mit Zitronensäure, zur effizienten Extraktion von Melamin⁴⁰ aus Proben wie Säuglingsnahrung und heißem Wasser. Eine andere Methode nutzt die Mannich-Reaktion zur Melaminbestimmung in Milchproben. Diese Methode ist kostengünstig, umweltfreundlich und hochpräzise mit einem linearen Bereich von 0,1–2,5 ppm und einer niedrigen Nachweisgrenze⁴¹. Darüber hinaus wurde eine kostengünstige und umweltfreundliche Methode zur quantitativen Bestimmung von Melamin in flüssiger Milch und Säuglingsnahrung mittels Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FTIR) entwickelt. Diese Methode zeichnet sich durch hohe Genauigkeit und Nachweisgrenzen von 1 ppm bzw. 3,5 ppm aus⁴². Diese Methoden demonstrieren die Anwendung der Prinzipien der Grünen Chemie in der Entwicklung effizienter und nachhaltiger Methoden zur Melaminbestimmung.
Mehrere Studien haben innovative Methoden zum Nachweis von Melamin vorgeschlagen, darunter die Festphasenextraktion und die Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC)⁴³ sowie die schnelle Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC), die keine aufwendige Probenvorbereitung oder Ionenpaar-Reagenzien benötigt und dadurch die Menge an chemischen Abfällen reduziert⁴⁴. Diese Methoden liefern nicht nur präzise Ergebnisse für die Melaminbestimmung in Milchprodukten, sondern entsprechen auch den Prinzipien der grünen Chemie, indem sie den Einsatz gefährlicher Chemikalien minimieren und die Umweltbelastung des Analyseprozesses insgesamt verringern.
Vierzig Proben verschiedener Marken wurden dreifach getestet, die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt. Die Melaminwerte in den Säuglingsnahrungs- und Milchpulverproben lagen zwischen 0,001 und 0,004 mg/kg bzw. zwischen 0,001 und 0,095 mg/kg. Zwischen den drei Altersgruppen der Säuglingsnahrung wurden keine signifikanten Unterschiede festgestellt. Melamin wurde in 80 % der Milchpulverproben nachgewiesen, jedoch waren 65 % der Säuglingsnahrungen mit Melamin kontaminiert.
Der Melamingehalt in industriell hergestelltem Milchpulver war höher als in Säuglingsnahrung, und der Unterschied war signifikant (p<0,05) (Abbildung 2).
Die erzielten Ergebnisse lagen unter den von der FDA festgelegten Grenzwerten (unter 1 und 2,5 mg/kg). Darüber hinaus entsprechen die Ergebnisse den Grenzwerten der CAC (2010) und der EU-Richtlinien 45 und 46, d. h. der maximal zulässige Grenzwert beträgt 1 mg/kg für Säuglingsnahrung und 2,5 mg/kg für Milchprodukte.
Laut einer Studie von Ghanati et al. aus dem Jahr 2023⁴⁷ lag der Melamingehalt in verschiedenen verpackten Milchsorten im Iran zwischen 50,7 und 790 μg/kg. Ihre Ergebnisse lagen unter dem von der FDA festgelegten Grenzwert. Unsere Ergebnisse sind niedriger als die von Shoder et al.⁴⁸ und Rima et al.⁴⁹. Shoder et al. (2010) ermittelten mittels ELISA Melaminwerte in Milchpulver (n = 49) von 0,5 bis 5,5 mg/kg. Rima et al. analysierten Melaminrückstände in Milchpulver mittels Fluoreszenzspektrophotometrie und fanden einen Melamingehalt von 0,72–5,76 mg/kg. In Kanada wurde 2011 eine Studie durchgeführt, um den Melamingehalt in Säuglingsnahrung (n = 94) mittels Flüssigkeitschromatographie/Massenspektrometrie (LC/MS) zu untersuchen. Die Melaminkonzentrationen lagen unterhalb des zulässigen Grenzwerts (vorläufiger Standard: 0,5 mg kg⁻¹). Es ist unwahrscheinlich, dass die festgestellten, betrügerisch erhöhten Melaminwerte eine Taktik zur Steigerung des Proteingehalts darstellten. Dies lässt sich jedoch nicht durch den Einsatz von Düngemitteln, die Umfüllung des Behälterinhalts oder ähnliche Faktoren erklären. Darüber hinaus wurde die Herkunft des Melamins im nach Kanada importierten Milchpulver nicht offengelegt⁵⁰.
Hassani et al. untersuchten 2013 den Melamingehalt in Milchpulver und Frischmilch auf dem iranischen Markt und kamen zu ähnlichen Ergebnissen. Bis auf eine Marke waren alle Proben mit Melamin kontaminiert, mit Konzentrationen zwischen 1,50 und 30,32 μg g⁻¹ in Milchpulver und 0,11 und 1,48 μg ml⁻¹ in Frischmilch. Cyanursäure wurde in keiner der Proben nachgewiesen, wodurch das Risiko einer Melaminvergiftung für Verbraucher minimiert wird. 51 Frühere Studien untersuchten die Melaminkonzentration in Schokoladenprodukten mit Milchpulver. Etwa 94 % der importierten und 77 % der iranischen Proben enthielten Melamin. Die Melaminkonzentrationen in den importierten Proben lagen zwischen 0,032 und 2,692 mg/kg, die in den iranischen Proben zwischen 0,013 und 2,600 mg/kg. Insgesamt wurde Melamin in 85 % der Proben nachgewiesen, jedoch wies nur eine bestimmte Marke Werte über dem zulässigen Grenzwert auf.44 Tittlemier et al. berichteten über Melaminwerte in Milchpulver im Bereich von 0,00528 bis 0,0122 mg/kg.
Tabelle 3 fasst die Ergebnisse der Risikobewertung für die drei Altersgruppen zusammen. Das Risiko lag in allen Altersgruppen unter 1. Somit besteht durch Melamin in Säuglingsnahrung kein nicht-karzinogenes Gesundheitsrisiko.
Geringere Kontaminationswerte in Milchprodukten können auf unbeabsichtigte Verunreinigungen während der Zubereitung zurückzuführen sein, höhere Werte hingegen auf absichtliche Zusätze. Darüber hinaus wird das allgemeine Gesundheitsrisiko durch den Verzehr von Milchprodukten mit niedrigen Melaminwerten als gering eingeschätzt. Daraus lässt sich schließen, dass der Konsum von Produkten mit solch niedrigen Melaminwerten kein Gesundheitsrisiko für Verbraucher darstellt.⁵²
Angesichts der Bedeutung des Lebensmittelsicherheitsmanagements in der Milchindustrie, insbesondere im Hinblick auf den Schutz der öffentlichen Gesundheit, ist die Entwicklung und Validierung einer Methode zur Bestimmung und zum Vergleich von Melamingehalten und -rückständen in Milchpulver und Säuglingsnahrung von größter Wichtigkeit. Eine einfache und präzise HPLC-UV-spektrophotometrische Methode wurde zur Bestimmung von Melamin in Säuglingsnahrung und Milchpulver entwickelt. Die Methode wurde validiert, um ihre Zuverlässigkeit und Genauigkeit sicherzustellen. Die Nachweis- und Bestimmungsgrenzen der Methode erwiesen sich als ausreichend sensitiv, um Melamingehalte in Säuglingsnahrung und Milchpulver zu messen. Unseren Daten zufolge wurde Melamin in den meisten iranischen Proben nachgewiesen. Alle gemessenen Melamingehalte lagen unter den von der CAC festgelegten Höchstwerten, was darauf hindeutet, dass der Verzehr dieser Milchprodukte kein Gesundheitsrisiko darstellt.
Alle verwendeten Chemikalien waren von analytischer Reinheit: Melamin (2,4,6-Triamino-1,3,5-triazin), 99 % rein (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA); Acetonitril in HPLC-Qualität (Merck, Darmstadt, Deutschland); Reinstwasser (Millipore, Morfheim, Frankreich). Einweg-Spritzenfilter (Chromafil Xtra PVDF-45/25, Porengröße 0,45 μm, Membrandurchmesser 25 mm) (Macherey-Nagel, Düren, Deutschland).
Zur Probenvorbereitung wurden ein Ultraschallbad (Elma, Deutschland), eine Zentrifuge (Beckman Coulter, Krefeld, Deutschland) und ein HPLC-System (KNAUER, Deutschland) verwendet.
Für die HPLC-Analyse wurde ein Hochleistungsflüssigkeitschromatograph (Knauer, Deutschland) mit UV-Detektor verwendet. Die Analysebedingungen waren wie folgt: Ein UHPLC Ultimate-System mit einer ODS-3 C18-Analysesäule (4,6 mm × 250 mm, Partikelgröße 5 μm) (MZ, Deutschland) diente als Eluent (mobile Phase). Als Eluent wurde ein Trifluoressigsäure/Methanol-Gemisch (450:50 mL) mit einer Flussrate von 1 mL/min verwendet. Die Detektionswellenlänge betrug 242 nm. Das Injektionsvolumen lag bei 100 μL, die Säulentemperatur bei 20 °C. Aufgrund der langen Retentionszeit des Wirkstoffs (15 Minuten) erfolgte die nächste Injektion nach 25 Minuten. Melamin wurde durch Vergleich der Retentionszeit und des UV-Spektrums mit Melamin-Standards identifiziert.
Eine Melamin-Standardlösung (10 μg/mL) wurde mit Wasser hergestellt und lichtgeschützt im Kühlschrank (4 °C) gelagert. Die Standardlösung wurde mit der mobilen Phase verdünnt und Arbeitsstandardlösungen hergestellt. Jede Standardlösung wurde siebenmal in die HPLC injiziert. Die Kalibriergleichung 10 wurde durch Regressionsanalyse der ermittelten Peakfläche und der ermittelten Konzentration berechnet.
Im Iran wurden 20 Proben handelsübliches Kuhmilchpulver und 20 Proben verschiedener Marken von Säuglingsnahrung auf Kuhmilchbasis in Supermärkten und Apotheken erworben, um Säuglinge unterschiedlicher Altersgruppen (0–6 Monate, 6–12 Monate und >12 Monate) zu ernähren. Die Proben wurden bis zur Analyse bei 4 °C gekühlt gelagert. Anschließend wurden 1 ± 0,01 g homogenisiertes Milchpulver abgewogen und mit Acetonitril:Wasser (50:50, v/v; 5 ml) vermischt. Die Mischung wurde 1 Minute lang gerührt, dann 30 Minuten lang in einem Ultraschallbad beschallt und abschließend 1 Minute lang geschüttelt. Anschließend wurde die Mischung 10 Minuten lang bei 9000 × g und Raumtemperatur zentrifugiert. Der Überstand wurde mit einem 0,45-µm-Spritzenfilter in ein 2-ml-Autosampler-Vial filtriert. Das Filtrat (250 μl) wurde anschließend mit Wasser (750 μl) vermischt und in das HPLC-System injiziert10,42.
Zur Validierung der Methode wurden unter optimalen Bedingungen die Wiederfindung, Richtigkeit, Nachweisgrenze (LOD), Bestimmungsgrenze (LOQ) und Präzision bestimmt. Die LOD wurde als der Probengehalt mit einer Peakhöhe definiert, die dem Dreifachen des Basislinienrauschens entspricht. Die LOQ wurde hingegen als der Probengehalt mit einer Peakhöhe definiert, die dem Zehnfachen des Signal-Rausch-Verhältnisses entspricht.
Die Geräteantwort wurde anhand einer Kalibrierkurve mit sieben Messpunkten bestimmt. Es wurden verschiedene Melaminkonzentrationen (0, 0,2, 0,3, 0,5, 0,8, 1 und 1,2) verwendet. Die Linearität des Melamin-Berechnungsverfahrens wurde ermittelt. Zusätzlich wurden den Blindproben verschiedene Melaminkonzentrationen zugesetzt. Die Kalibrierkurve wurde durch kontinuierliche Injektion von 0,1–1,2 μg mL⁻¹ einer Melamin-Standardlösung in Säuglingsnahrungs- und Milchpulverproben erstellt (R² = 0,9925). Die Richtigkeit wurde anhand der Wiederholbarkeit und Vergleichbarkeit des Verfahrens geprüft. Dazu wurden am ersten und den drei darauffolgenden Tagen jeweils drei Proben injiziert. Die Wiederholbarkeit der Methode wurde durch Berechnung der relativen Standardabweichung (RSD) für drei verschiedene Melaminkonzentrationen ermittelt. Zur Bestimmung der Präzision wurden Wiederfindungsstudien durchgeführt. Der Wiederfindungsgrad der Extraktionsmethode wurde bei drei Melaminkonzentrationen (0,1, 1,2, 2) in Proben von Säuglingsnahrung und Trockenmilch berechnet.9,11,15
Die geschätzte tägliche Aufnahme (EDI) wurde anhand der folgenden Formel ermittelt: EDI = Ci × Cc/BW.
Dabei ist Ci der durchschnittliche Melamingehalt, Cc der Milchkonsum und BW das durchschnittliche Gewicht der Kinder.
Die Datenanalyse erfolgte mit SPSS 24. Die Normalverteilung wurde mittels Kolmogorov-Smirnov-Test geprüft; alle Daten waren nichtparametrisch (p = 0). Daher wurden der Kruskal-Wallis-Test und der Mann-Whitney-Test verwendet, um signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zu ermitteln.
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