Arsen i fiskefôr er det et problem?

Arsen i fiskefôr er det et problem? Heidi Amlund, Marc H.G. Berntssen, Anne-Katrine Lundebye Haldorsen og Kåre Julshamn, Nasjonalt institutt for ernærings- og sjømatforskning (NIFES), Postboks 2029 Nordnes, 5817 Bergen Arsen konsentrasjoner i fullfôr til organismer i oppdrett bestemmes av nivåene av arsen i de fôringredienser som anvendes. Marine organismer inneholder naturlig høye konsentrasjoner av dette grunnstoffet. Følgelig vil det også være høye nivåer i marine fôringredienser, nivåer i nærheten av EUs grenseverdi på 6 mg As/kg fullfôr. Men er disse nivåene egentlig et problem? Arsen er ett av ca 105 forskjellige grunnstoff og er bundet på forskjellige måter (kjemiske former) i naturen. I marin fisk forekommer det over 10 forskjellige kjemiske former av arsen, hvor størstedelen er organiske forbindelser. Den dominerende formen i fiskemuskel er arsenobetain. Arsenobetain er en organisk arsenforbindelse som anses ikke å være toksisk. Ved en specieringsanalyse er det mulig å skjelne mellom ulike kjemiske former av arsen i en prøve. Figur 1 viser et kromatogram med resultatet av en slik analyse, hver enkelt topp representerer en enkelt arsenforbindelse. Det ses tydelig at arsenobetain er den dominerende forbindelsen av arsen i muskel av oppdrettslaks. Man kan også anta at arsenobetain også vil være den dominerende formen av arsen i industrifisk, og således være den dominerende arsenformen i fiskemel. 1

Abundance 750000 700000 650000 600000 550000 Ion 75.00 (74.70 to 75.70): 028SMPL.D Arsenobetain 1a 500000 450000 400000 350000 300000 250000 200000 150000 100000 50000 Time--> 0 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 4500 4000 3500 Ion 75.00 (74.70 to 75.70): 028SMPL.D 1b 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 Ti Figur 1. Kromatogram av forskjellige arsenforbindelser i en muskelprøve av oppdrettslaks. (1a) Arsenobetain ble identifisert som den dominerende formen av arsen. (1b) Ved å forstørre kromatogrammet ses også andre arsenforbindelser. Hver topp representerer en arsenforbindelse i prøven. Hva med arsen i fiskeolje? Derimot kjenner man lite til hvilke arsenforbindelser som finnes i fiskeolje. Arsenobetain kan, da den er svært vannløselig, utelukkes som en av arsenforbindelsene i fiskeolje. Analyser av fiskeolje viser at signifikante nivåer av arsen er tilstede som arsenolipider. Man kjenner lite til strukturen til arsenolipidene, og inntil de er identifisert er det vanskelig at si noe om deres toksisitet. Fisk er trygt De ulike arsenforbindelser som forekommer i det marine miljø har forskjellig toksisitet. Som nevnt ovenfor er det hovedsakelig arsenobetain som er tilstede i fiskemuskel, og den anses for ikke å være toksisk. I fisk har arsenobetain en annen skjebne enn hos mennesker. Nyere forskning utført ved NIFES viser at fisk lett tar opp arsenobetain fra fôret. Størstedelen av arsenobetain som taes opp akkumuleres i muskelvev, hvorfra eliminasjonen er langsom og ufullstendig (figur 2). Dette forklarer delvis hvorfor fisk har et naturlig høyt arseninnhold. Fisk har en langsom og ufullstendig utskillelse av arsenobetain, mens mennesker utskiller opptatt arsenobetain i løpet av få dager. Så selv om fisk inneholder store mengder arsen, hvor 2

størstedelen vil være arsenobetain, kan man trygt spise fisk, da arsenobetain ikke er toksisk og da vi mennesker utskiller dette stoffet hurtig. Figur 2. Arsenkonsentrasjoner (mg/kg våt vekt) i muskelvev fra laks eksponert for arsenobetain. I et 180 dagers fôringsforsøk ble laks fôret med fôr med høyt innhold av arsenobetain i 90 dager. I løpet av de første 90 dagene ble det observert en kontinuerlig akkumulering av arsenobetain. Etter 90 dager ble fisken gitt kontrollfôr og retinert arsenobetain ble langsomt utskilt. Lovgivning og grenseverdier Dokumentasjon av at sjømat er trygg mat er en viktig forutsetning for norsk eksport av sjømat. En viktig parameter i denne dokumentasjonen er øvre grenseverdier for ulike kontaminanter i fôr fastsatt av myndigheter. Øvre grenseverdier angir et akseptabelt nivå av bestemte kontaminanter i fôr og er fastsatt i europeisk lovgivning. Innen EU pågår det for tiden en revurdering av det gjeldene lovverket. I den forbindelse har European Food Safety Authority (EFSA), til oppgave å foreta en risikovurdering av ulike kontaminanter i fôr og fôrmidler. I mellomtiden er enkelte øvre grenseverdier blitt endret. Bør grenseverdien heves ytterligere? Den øvre grenseverdien for arsen i fullfôr til fisk er blitt økt fra 4 mg/kg til 6 mg/kg. Den øvre 3

grenseverdien økes slik at det tas hensyn til den naturlige forekomsten av arsen i marine fôringredienser og at den fastsatte øvre grenseverdien dermed ikke utelukker marint fôr og marine fôringredienser. Spørsmålet er om denne økningen er tilstrekkelig. Hvis ikke må man argumentere for en enda høyere øvre grenseverdi eller for øvre grenseverdier for de ulike arsenforbindelser som forekommer i marine fôringredienser og marint fullfôr. En spesifikk øvre grenseverdi for uorganiske arsenforbindelser, som er de mest toksiske, vil kunne forhindre at noen marine fôringredienser og marint fullfôr ikke kan anvendes. Arsen i marine organismer og fôr Arsen forekommer naturlig i det marine miljø, og marine dyr inneholder naturlig mellom 1 og 100 mg arsen per kg våt vekt. Tabell 1 viser typiske konsentrasjonsnivåer av arsen i fisk, som finnes på det norske marked. Som det fremgår av tabellen, er arsenkonsentrasjonene mye høyere i marin fisk enn i ferskvannsfisk. Likeledes er konsentrasjonene i marin fisk også høyere enn i terrestriske dyr, slik som i kylling, sau og svin. For marin fisk vil konsentrasjonen avhenge av art, da det er observert store forskjeller mellom ulike arter. Industrifisk for eksempel tobis, lodde, øyepål og kolmule inngår i NIFES sin databank for fremmedstoffer i norsk sjømat. Analyser utført ved NIFES i de senere årene viser at innholdet av arsen varierer mellom arter av industrifisk (tabell 2). De høyeste arsenkonsentrasjonene finnes i øyepål og kolmule, hvor konsentrasjonene er henholdsvis 6,0 og 10,4 mg/kg våt vekt. Konsentrasjonene i lodde og tobis er noe lavere, de ligger under 2 mg/kg våt vekt. Tabell 1. Typiske konsentrasjonensnivåer av arsen i fisk som finnes på det norske marked (konsentrasjonenene er gitt som mg/kg våt vekt). Art Gjennomsnitt a) Min. maks. Marine arter Torsk 3,5 0.5-22 Laks 0,6 0.4-0.8 Kveite 9,5 3.2-18 Hyse 11,4 3.2-28.8 Makrell 3,5 2.1-6.2 Sei 1,5 0.5-3.4 4

Ferskvannsarter Laks 0,02 Abbor 0,03 Ørret 0,02 0.01-0.05 a) Analysene av marine arter er utført ved NIFES og data inngår i NIFES sin databank for fremmedstoffer i fisk og andre sjømatprodukter (Miljødatabasen, www.nifes.no). Analysene av ferskvannsfisk er også utført ved NIFES, 2003. Tabell 2. Konsentrasjonen av arsen i industrifisk (konsentrasjonene er gitt som mg/kg våt vekt og analysene er utført på samleprøver av ca. 10 kg fisk). Art Konsentrasjon a) Kolmule 10,4 Lodde 1,6 Tobis 1,8 Øyepål 6,0 a ) Analysene er utført ved NIFES og data inngår i NIFES sin databank for fremmedstoffer i norsk sjømat (Miljødatabasen, www.nifes.no). Industrifisk Som følge av de naturlig høye konsentrasjonene av arsen i industrifisk vil også marine fôringredienser som fiskemel og fiskeolje, og ikke minst marint fiskefôr, ha en høy konsentrasjon av naturlig forekommende arsen. Fiskefôr Rutineanalyser av fiskefôr utført ved NIFES i årene 2001 og 2002 (tabell 3) viser at gjennomsnittskonsentrasjonen ligger i nærheten av den daværende øvre grenseverdi fastsatt av EU. Den øvre grenseverdi for arsen i fiskefôr er nettopp økt fra 4 mg/kg til 6 mg/kg. Denne økningen betyr at et større antall fiskefôr kan aksepteres. Tabell 3 viser at med en øvre grenseverdi på 6 mg/kg fullfôr ligger konsentrasjonen for alle fôr analysert i 2002 under den øvre grenseverdien. Med en grenseverdi på 4 mg/kg fullfôr vil imidlertid 33 % av fôrene ligge over denne øvre grenseverdien. Ved sammenligning av data fra 2001 og 2002 ses der en nedgang i arsenkonsentrasjonen. 5

Tabell 3. Innhold av arsen i fiskefôr produsert i 2001 og 2002 (konsentrasjonene er gitt som mg/kg fullfôr og antall prøver som overstiger EUs øvre grenseverdi er gitt i %). Antall prøver (n) Gjennomsnitt a) Min.-maks. Andel over tidligere øvre grenseverdi (%) Andel over ny øvre grenseverdi (%) Fiskefôr 2001 24 5,4 3,3-9,1 88 29 Fiskefôr 2002 33 3,6 1,9-5,6 33 0 a) Arsenbestemmelsene er utført ved NIFES. Lett å overskride grenseverdien Selv om andelen av fiskefôr med en konsentrasjon over den gjeldene øvre grenseverdi på 6 mg/kg fullfôr vil være fallende, kan man stadig forvente overskridelser av grenseverdien, da arsen konsentrasjonen i fôr avhenger av konsentrasjonene i foringrediensene. Benyttes for eksempel kolmule, som har et høyt innhold av arsen (tabell 2), til fremstilling av fiskemel kan det forventes et innhold av arsen på mellom 25 og 30 mg/kg fiskemel og på ca 10 mg/kg i det ferdige fiskefôret. Forskning ved NIFES Ved NIFES foregår det en stor forskningsaktivitet innen kartlegning av skjebnen til ulike arsenforbindelser. Denne forskningen skjer innen områdene analytisk kjemi og næringsmiddeltoksikologi. Analysemetoder for separasjon og bestemmelse av ulike kjemiske former av arsen i fisk og i marine fôringredienser er under utvikling og etablering ved NIFES. På det nåværende tidspunkt er det mulig å bestemme og kvantifisere syv ulike organiske arsenforbindelser i marine prøver. Innen næringsmiddeltoksikologi pågår det forskning knyttet til det å beskrive overføringen av arsenobetain fra fôr til fisk, nærmere bestemt til laks og torsk, og fra fisk til menneske. Dessuten skal det undersøkes om arsenobetain i laks og torsk eventuelt kan bli omdannet til andre arsenforbindelser ved matlaging. 6