FREMMEDSTOFFER (METALLER, DDT OG PCB) I NORSK PRODUSERT LAKSEFILET OG LAKSEFÔR - RESULTATER HENTET FRA OVERVÅKNINGSPROGRAMMER I PERIODEN 1995 TIL 2001

Transkript

1 1 FREMMEDSTOFFER (METALLER, DDT OG PCB) I NORSK PRODUSERT LAKSEFILET OG LAKSEFÔR - RESULTATER HENTET FRA OVERVÅKNINGSPROGRAMMER I PERIODEN 1995 TIL 2001 Kåre Julshamn, Anne-Katrine Lundebye Haldorsen, Marc H.G. Berntssen og Bjarne Bøe Fiskeridirektoratets ernæringsinstitutt, Postboks 185 Sentrum, 5804 Bergen kare.julshamn@nutr.fiskeridir.no Sammendrag I denne artikkelen er det fokusert på metallene arsen, kadmium, kvikksølv og bly, samt de organiske fremmedstoffene PCB og DDT i laks fra ni forskjellige lokaliteter langs kysten, fra Finnmark til Agder. Det ble gjort undersøkelser i 1995, 1998 og 2001 for å overvåke utviklingen i perioden. I tillegg ble de samme fremmedstoffene analysert i fôr til laks. Resultatet er hentet fra Fiskeridirektoratets og Ernæringsinstituttets overvåkningsprogrammer. Resultatene viser at konsentrasjonene av metallene arsen, kadmium, kvikksølv og bly, samt DDT og PCB i laksefilet er lave sammenlignet med de øvre grenseverdier som er fastsatt i sjømat av EU og Codex. I tillegg viser konsentrasjonene av arsen og kvikksølv i laksefilet en nedgang i perioden fra 1995 til 2001, og konsentrasjonene for DDT og PCB i laksefilet viser en nedgang i perioden fra 1998 til Analyser av arsen, DDT og PCB i fiskefôr startet først i 1999 og derfor er det ikke mulig å si om nedgangen for disse analyttene er tilsvarende det som er funnet i laksefilet. For kvikksølv i fiskefôr er det registrert en nedgang fra 1996 til 2001.

2 2 Overvåkningsprogrammet for laks ble fra 2001 et årlig program slik som overvåkningsprogrammet for fiskefôr. Norsk fiskerinæring er først og fremst en eksportnæring og produktene som produseres konkurrerer med en rekke andre produkter i matvaremarkedet. For å lykkes i de ulike internasjonale markedene er det en rekke faktorer som har betydning. Et viktig bidrag er at norsk sjømat er dokumenterbar trygg mat, det betyr at matproduktene fra havet har et dokumentert innhold av fremmedstoffer som er akseptabelt ut fra øvre grenseverdier gitt i internasjonale lovverk. Grenseverdiene er basert på kunnskap innen forskningsfeltet næringsmiddeltoksikologi. Forskning, dokumentasjon og informasjon innen dette feltet har også avgjørende betydning for å motvirke handelshindringer, men vil også kunne utgjøre et konkurransefortrinn for fiskerinæringen. Tendensen i internasjonal handel går i retning av å redusere tariffære handelshindringer, men disse erstattes i økende grad av ikke-tariffære eller tekniske handelshindringer, ofte begrunnet med kvalitets- og helsemessige forhold. Vitenskapelige anerkjente betraktninger må legges til grunn i det videre arbeid i internasjonale organer på matvareområdet. (Strategiplan for FoU innen fiskeri og havbruk, 1999). Fiskeridirektoratets ernæringsinstitutt er utpekt av både Fiskeridepartementet og Norges forskningsråd til å ha en ledende posisjon innen fagområdet "Trygg sjømat". Norges forskningsråd sier i sitt høringsdokument "Evaluering av fiskeriforskningsinstituttene" følgende: Ren mat (fisk som mat) vil være et høyt prioritert område i tiden fremover. Det blir derfor viktig at Fiskeridirektoratets ernæringsinstitutt bygger opp og styrker kompetanse på dette området og har en strategi for informasjon rundt dette.

3 3 For å fremskaffe dokumentasjon på hva norsk produsert sjømat inneholder av fremmedstoffer, og om sjømat er en trygg matkilde for konsumentene, etablerte Fiskeridirektoratet en databank for fremmedstoffer i norsk sjømat i Databanken ble konsentrert om villfanget fisk og oppdrettslaks (Salmo salar). I dag inkluderer databanken data fra 17 arter (inkludert reker og industrifisk). Dette er de artene som kommersielt sett er de viktigste artene for Norge. Industrifisk (kolmule, lodde, tobis og øyepål) ble inkludert på grunn av artenes betydning som råstoff i fiskemelproduksjonen. Fiskemel er i dag den viktigste proteinkilden i fôr til oppdrettsfisk. De fremmedstoffene som er inkludert i databasen er ca. 40 metaller, klorerte forbindelser PCB, DDT og dets metabolitter, HCH, HCB og radioaktiv cesium 137. Dioksin og dioksinlignende PCB (DLPCB) ble inkludert fra I tillegg til dette overvåkningsprogrammet har også Fiskeridirektoratet et overvåkningsprogram på fôr til oppdrettsfisk som har pågått siden 1978 og hvor fremmedstoffene arsen, DDT og PCB ble inkludert fra I denne artikkelen er det fokusert på metallene arsen, kadmium, kvikksølv og bly, samt de organiske fremmedstoffene PCB og DDT i laks fra ni forskjellige lokaliteter langs kysten, fra Finnmark til Agder. Det ble gjort undersøkelser i 1995, 1998 og 2001 for å overvåke utviklingen i perioden. I tillegg ble de samme fremmedstoffene analysert i fôr til laks. Prøvetaking Det ble tatt prøver av fisk fra et anlegg fra hver av de ni regionene, fra Finnmark i nord til Agder i syd. Anleggene ble plukket ut tilfeldig og det var forskjellige anlegg som ble plukket ut i undersøkelsene i 1995, 1998 og Det ble tatt prøver fra fem fisk fra hvert anlegg, til sammen ble det analysert 45 prøver av enkelt fisk i hver av undersøkelsene. Fisken som ble

4 4 plukket ut var av slaktestørrelse og ca. tre kilo, og den hadde stått i sjøen i minst trekvart år. Det ble tatt ca. 100 gram filetprøve fra hver fisk til analyse og filetprøven ble tatt fra samme sted på fisken. Prøvematerialet ble homogenisert. Homogenatet ble delt i to, en del ble brukt til analyse av PCB og DDT, mens den andre delen som ble brukt til analyse av metaller ble først frysetørket, dernest homogenisert til fint pulver og oppbevart i lukkede beholdere inntil analysen ble utført. Prøvetaking av fôr til laks ble utført av Fiskeridirektoratets egne inspektører. Programmet inkluderer cirka 1000 fôrprøver årlig fra de største fôrprodusentene. De fleste prøvene tas av vekstfôr. Det er blitt undersøkt for mikrobiologiske, kjemiske og fysikalske parametre, og fra og med 1999 ble også DDT, dioksin og PCB inkludert. Analysemetodikk Metaller Metallanalysene i filet og fôr ble utført med bruk av Induktiv koplet plasma massespektrometer (Perkin Elmer SCIEX Elan 5000A, ICP-MS ble benyttet frem til 2001 og etter 2001 ble Agilent 7500c benyttet) etter at prøvene var dekompomponert med syre i mikrobølgeovn (Milestone MLS-1200, Italia). Analysen ble utført med en semikvantitativ metode. Klorerte hydrokarboner De våte prøvene ble først ekstrahert med aceton og dernest med en blanding av aceton og heksan. Heksanfasen taes vare på, den behandles med svovelsyre for fjerning av fett. Etter vasking og tørring, fjernes heksan og erstattes med isooktan. Prøven konsentreres og er klar for analyse på koblet gasskromatograf/massespektrometer (GC/MS). I gasskromatografen

5 5 skjer den analytiske adskillelse av de enkelte stoffer i prøven, mens massespektrometret sørger for identifisering og mengdebestemmelse av de enkelte komponenter. Kvalitetssikring av analyseresultatene Kvalitetssikring av analysemetodene ble gjort ved å analysere sertifiserte referanse materialer (SRM) sammen med prøvene. I tillegg ble blindprøver inkludert for å kontrollere at bakgrunnen for de forskjellige analysene var tilfredsstillende. Alle analysene gav akseptable resultater vedrørende riktighet og presisjon (repeterbarhet), samt at blindprøvene var under kontroll. Metoden for klorerte hydrokarboner ble prøvd i en europeisk ringtest med førsteklasses resultat. Resultater og kommentarer I denne artikkelen er det kun inkludert ikke-essensielle metaller som bidrar i vårt kosthold ved konsum av sjømat (e.g. arsen, kadmium, kvikksølv og bly). Det er viktig å huske på at disse metallene som er toksiske er en naturlig del av miljøet, selv om forandringer av den kjemiske formen kan forandre deres toksiske egenskaper. Arsen Arsen har en svært kompleks kjemi i det marine miljø og forekommer i forskjellige kjemiske former, både uorganisk og organisk, og mer enn 20 forskjellige kjemiske former er identifisert og karakterisert. De uorganiske arsenforbindelsene er de mest toksiske; arsenikk (As 2 O 3 ). Metylerte arsenforbindelser forekommer naturlig i miljøet som et resultat av biologisk aktivitet. Arseninnholdet i laksefilet (tabell 1) hadde et gjennomsnitt i 1995 på 3,3 mg/kg våt vekt (v.v.) med en variasjon fra 1,7 til 4,7 mg/kg v. v..

6 6 Tabell 1. Innhold (mg/kg våt vekt) av arsen, kadmium, kvikksølv og bly i laksemuskel (Salmo salar) fra ni oppdrettsanlegg, et fra hver av de ni regionene. Prøvene ble tatt i 1995, 1998 og 2001 (n=5/region). År Arsen (mg/kg) Bly (mg/kg) Kadmium (mg/kg) Kvikksølv (mg/kg.) middelverdi min-maks middelverdi min-maks middelverdi minmaks middelverdi min-maks ,3 1,7-4,7 <0,01 <0,001 0,039 0,021-0, ,6 0,55-2,9 <0,005 <0,001 0,019 0,008-0, ,6 0,55-3,1 <0,005 <0,001 0,022 0,015-0,037 Resultatene for 1998 viste et gjennomsnitt på 1,6 mg/kg v.v. og en variasjon fra 0,45 til 2,9 mg/kg v. v. Resultatene for 2001 var tilsvarende de som ble funnet i Dette viser en signifikant nedgang av arseninnholdet i laksefilet fra 1995 til 1998 (t-test; p<0,05). Uheldigvis har vi ikke analyseverdier for arsen i fiskefôr fra 1995 (tabell 2). Arseninnholdet i fiskefôr synes å være konstant i perioden fra 1999 til 2001 med et gjennomsnittlig innhold på 4,6 mg/kg i 1999, 4,4 mg/kg i 2000 og 5,4 mg/kg i Variasjonen i arseninnholdet var ganske konstant disse årene fra ca. 3 mg/kg til ca. 8 mg/kg fullfôr. Norsk produsert fiskefôr har imidlertid et innhold som overstiger EUs øvre grenseverdi på 4 mg/kg fullfôr. Denne grenseverdien tar ikke hensyn til at marine fôringredienser har et naturlig høyt arseninnhold og at dette arsenet i stor utstrekning består av arsenobetain, en arsenforbindelse som er ikke eller lite toksisk. Norge har imidlertid argumentert for at EU bør øke sin øvre grenseverdi av arsen i fôr til fisk til 10 mg/kg fullför. Denne anmodningen har EU foreløpig ikke etterkommet, men nåværende regelverk for øvre grenseverdier for uønskede stoffer i fôr er til gjennomsyn i den Europeiske kommisjonen. Høyt arseninnhold i forskjellige sjømatprodukter har vært kjent helt siden Chapman rapporterte arseninnhold i reker i Laks er blant de fiskeartene i vår database som har det laveste arseninnholdet. Det skulle også være en god grunn for at EU skulle øke den øvre grenseverdien av arsen fra 4 mg/kg til 10 mg/kg fullfôr. I tillegg vil Ernæringsinstituttet gjennom sitt Strategiske instituttprogram (SIP) finansiert av

7 7 Norges forskningsråd knyttet til Trygg mat generere ny kunnskap nettopp om arsenets skjebne fra fôr via fisk til pattedyr og mennesker. Tabell 2. Gjennomsnittsinnhold (middel) og konsentrasjonsområde (var.) av arsen, kadmium, kvikksølv og bly i fiskefôr (mg/kg prøve). EUs øvre grenseverdi er gitt i den siste raden. År Arsen (mg/kg) Kadmium (mg/kg) Kvikksølv (mg/kg) Bly (mg/kg) middel. var. middel. var. middel. var. middel. var ,13 0,10-0,21 0,07 0,02-0,15 0,11 0,01-0, ,35 0,10-0,94 0,06 0,02-0,15 0,21 <0,04-0, ,17 0,07-0,41 0,05 0,01-0,10 0,14 <0,03-0, ,6 3,1-6,6 0,14 0,05-0,32 0,04 0,02-0,11 0,11 <0,02-0, ,4 2,9-8,7 0,19 0,09-0,54 0,04 0,01-0,09 0,09 0,03-0, ,4 3,2-9,1 0,15 0,09-0,29 0,04 0,02-0,09 0,07 0,04-0,60 Grenseverdi 4,0 0,5 0,5 5,0 Kadmium Kadmium er blant de fremmedstoffene helsemyndighetene er mest bekymret for. Dette på grunn av blant annet grunnstoffets lange biologiske halveringstid i mennesket og morfologiske forandringer av nyrene. Store befolkningsgrupper i den vestlige verden har kadmiuminnhold i nyrene som er nær denne grensen. Det er da tilfredsstillende å registrere at laksefilet ikke bidrar til denne bekymringen. I alle de tre undersøkelsene viser analysene et kadmiuminnhold i laksefilet som er lavere enn 0,001 mg/kg. Dette innholdet er mindre enn 1/50 av den øvre grenseverdien som EU har fastsatt på 0,05 mg/kg i fiskefilet. Kadmiuminnholdet i fullfôr til laks viser en konsentrasjon som er mer enn hundre ganger kadmiumkonsentrasjonen i laksefilet. Fôrkonsentrasjonen av kadmium var i gjennomsnitt i 1997/1998 på 0,44 mg/kg (0,09-1,29 mg/kg); i 2000 på 0,19 mg/kg (0,09-0,54 mg/kg) og i 2001 på 0,15 mg/kg (0,09-0,29 mg/kg). Forskningen har vist at opptak av kadmium fra fôr til laksemuskel er svært lav (2-6%). I tillegg kan laksefôr inneholde så høye kadmiumkonsentrasjoner som 5 mg/kg uten at en finner toksiske effekter på fisken. Kadmiuminnholdet i fullfôr til laksefisk er satt til 0,5 mg/kg. Norge har foreslått overfor EU å

8 8 øke denne grensen til 1.0 mg/kg fullfôr, nettopp på bakgrunn av de resultatene som er generert innen forskningsområdet fôrtoksikologi ved vårt institutt. Kvikksølv Kvikksølv har fått en unik posisjon både med hensyn til dets økologiske påvirkning, samt analysemetoder til bestemmelse av grunnstoffets kjemiske former. Den store forskningsaktiviteten knyttet til kvikksølv i mat, og spesielt sjømat, skyldes de tragiske forgiftningsskandalene som har funnet sted hvor kjemisk industri har vært synderen. Kvikksølv finnes imidlertid naturlig i sjøvann både som organisk bundet kvikksølv (f. eks. metylkvikksølv) og uorganisk bundet kvikksølv. Det er den organiske formen som er giftig og volder bekymring. Kvikksølvinnholdet i laksefilet var i gjennomsnitt i 1995 på 0,039 mg/kg v.v. med en variasjon fra 0,021 til 0,052 mg/kg v.v., gjennomsnittsinnholdet i 1998 var 0,019 mg/kg med en variasjon fra 0,0008 til 0,038 mg/kg v.v. og i 2001 var kvikksølvinnholdet i gjennomsnitt 0,022 mg/kg v. v. med en variasjon fra 0,015 til 0,037 mg/kg. Resultatene viser at kvikksølvinnholdet i laksefilet har sunket fra 1995 til Kvikksølvinnholdet i laksefilet er imidlertid lavt i forhold til den gjeldende grenseverdien på 0,5 mg/kg fiskemuskel som er fastsatt av EU og Codex for de fleste fiskearter, men for fiskearter med lang levetid og høyt opp i den marine næringskjede er den øvre grenseverdien satt til 1 mg/kg. Kvikksølvinnholdet i norsk produserte fiskefôr har et gjennomsnittsinnhold som er lavere enn 0,1 mg/kg og 0,1 mg/kg er også EUs øvre grenseverdi for kvikksølv i fôr til dyr, inkludert fisk. Norge mener at en grenseverdi på 0,1 mg/kg fullfôr bør kunne økes til 0,5 mg/kg fullfôr. Dette på bakgrunn av at Codex og EU har fastsatt en øvre grenseverdi i sjømat på 0,5 mg/kg

9 9 våt vekt (spiselig vare). Fôrtoksikologiske studier på laks ved Ernæringsinstituttet har vist at kvikksølvkonsentrasjoner i fullfôr på 0,5 mg/kg gir ingen toksiske effekter på laks. I tillegg vil nye marine fôringredienser i fiskefôr, som for eksempel krill, blåskjell etc., bli ekskludert. Bly Bly kan tas opp fra luft og fra næringsmidler. Mat og drikke er beregnet å utgjøre 70% av det samlede blyopptaket hos voksne personer. Resultatene viser lave blykonsentrasjoner i alle tre undersøkelsene av laks. Blyinnhold i laksefilet er lavere enn metodens kvantifiseringsgrense. Før 1998 var kvantifiseringsgrensen 0,01 mg/kg våt vekt og etter 1998 var kvantifiseringsgrensen 0,005 mg/kg våt vekt. EU har en øvre grenseverdi for bly i fiskefilet på 0,2 mg/kg og norsk produsert laks ligger lavt i forhold til denne grenseverdien. EU har en grenseverdi i fullfôr på 5 mg/kg. Gjennomsnittsinnholdet av bly i fiskefôr gitt i tabell 3 viser konsentrasjoner som ligger lavere enn 0,20 mg/kg. Den høyeste blyverdien i fullfôr som ble målt i 2001 var 0,60 mg/kg. Blyinnholdet i norsk produsert fullfôr er lavt og er under kontroll når marine fôringredienser brukes. I tillegg er overføring av bly fra fôr til fiskemuskel lav og lavere enn det som er funnet for kadmium og kvikksølv. Landproduserte fôringredienser er mer utsatt for blyforurensning enn tilsvarende marine fôringredienser. Klorerte hydrokarboner DDT er et plantevernmiddel som ble forbudt brukt i Norge i Det er tungt nedbrytbart og oppkonsentreres i næringskjeden. Stoffet er fettløselig, men dårlig løselig i vann. Det regnes blant miljøgifter med global utbredelse. DDT og nedbrytningsproduktene DDE og DDD er målt og angitt som Sum DDT. Resultatene viser lave nivåer av Sum DDT i både laks og

10 10 fiskefôr. Typiske verdier i fiskefilet er 0,02 mg/kg og største verdi er 0,06 mg/kg. Verdiene er lave i forhold til verdien 2 mg/kg matvare som enkelte land har satt som grenseverdi for å beskytte konsumentenes helse. Gjennomsnittinnhold av DDT i fiskefôr for de tre undersøkelsene var 0,027 mg/kg, og variasjonen var 0,005-0,068 mg/kg (tabell 4), 3% av fôrene dette året var over EUs øvregrenseverdi for sum DDT (0,05 mg/kg). Tabell 3. Innhold (mg/kg frisk vekt) av sum DDT og sum PCB 7 i laksemuskel (Salmo salar) fra ni oppdrettsanlegg, et fra hver av de ni regionene. Prøvene ble tatt i 1995, 1998 og 2001 (n=5/region). År sum DDT (mg/kg) Sum PCB 7 *(mg/kg) middelverdi Min.-maks. Middelverdi min.-maks ,022 0,012-0,036 0,017 0,01-0, ,050 0,030-0,056 0,027 0,020-0, ,012 0,010-0,024 0,016 0,012-0,027 * sum PCB 7 = sum av kongenere 28, 52, 101, 118, 138, 153 og 180 Poliklorerte bifenyler (PCB) PCB er en stoffklasse som omfatter 209 enkelte forbindelser som har fra 1 10 kloratomer i molekylet. Tekniske PCB-kvaliteter er høytkokende oljer med varierende klorinnhold, oftest % klor. De ble brukt som isolasjonsmedium i transformatorer og annet elektrisk utstyr, som plastmyknere og som komponenter i hydraulisk væske og også i maling. PCB er tungt nedbrytbart, det klassifiseres som en global miljøgift og er ikke lenger tillatt brukt i den vestlige verden. Stoffene er fettløselige og konsentreres i næringskjeden. På grunn av det store antall enkeltforbindelser er analysen av PCB vanskelig. Det er faglig enighet om å måle syv enkelt PCBer (PCB 7 ) og angi deres sum som et mål på generell forurensning. Sum PCB 7 i fiskefilet var i år ,016 mg/kg, en verdi som er signifikant lavere enn det som ble funnet for 1998 (t-test, p<0,001) og på linje med resultatet for EU har ikke øvregrenseverdi for PCB i matvarer, derimot har noen land nasjonale grenseverdier. Nederland har grenseverdier i fisk for de 7 individuelle PCB kongenerene typisk målt (28, 52,

11 11 101, 118, 138, 153 og 180), med en sum på 0,6 mg/kg. PCB anrikes i fiskens fettvev, og fet fisk inneholder derfor høyere konsentrasjoner enn mager fisk. Konsentrasjonene funnet i filet av laks er av samme størrelse som det som er målt i makrell og sild. Tabell 4. Gjennomsnittsinnhold (middelverdi) og konsentrasjonsområde (min.-maks.) av sum DDT og sum PCB 7 i fiskefôr (mg/kg prøve). Øvre grenseverdier er gitt i den siste raden. År sum DDT (mg/kg) Sum PCB 7 *(mg/kg) middelverdi min.-maks. Middelverdi min.-maks ,036 0,013-0,068 0,021 0,009-0, ,023 0,005-0,064 0,019 0,009-0, ,023 0,009-0,062 0,018 0,006-0,044 Grenseverdi 0,05 a *sum PCB 7 = sum av kongenere 28, 52, 101, 118, 138, 153 og 180 a EU øvregrenseverdi Gjennomsnittsinnhold av sum PCB 7 i fiskefôr for de tre undersøkelsene var 0,019 mg/kg, og variasjonen var 0,006-0,047 mg/kg (tabell 4). EU har ikke et øvregrenseverdi for PCB i fôr.