RIVM-RIKILT FRONT OFFICE VOEDSELVEILIGHEID
RISICOBEOORDELING INZAKE AANWEZIGHEID VAN PYRROLIZIDINE ALKALOÏDEN IN VOEDER VOOR PAARDEN
Risicobeoordeling aangevraagd door: Datum aanvraag: Datum risicobeoordeling: Coördinator: Opsteller(s) risicobeoordeling: Toetser(s) risicobeoordeling: Projectnummer RIVM: Projectnummer RIKILT:
Rob Theelen (VWA, Bureau Risicobeoordeling) 11-08-2009 07-12-2009 Ron Hoogenboom (RIKILT) Astrid Bulder (RIKILT) Ron Hoogenboom (RIKILT), Bert-Jan Baars (Externe consultant, Ede, voor RIVM) V/320110/08/AA 97245501
Dit advies is tot stand gekomen met medewerking van Paul Bikker (WUR- Animal Sciences Group), Aad van Ast (WUR Gewas- en onkruidecologie), Ton Rotteveel (Plantenziektenkundige Dienst), Guillaume Counotte en Jet Mars (Gezondheidsdienst voor Dieren) en Johanna Fink-Gremmels (Faculteit Diergeneeskunde Universiteit Utrecht). Onderwerp RIKILT heeft een rapport opgesteld met de titel: ‘Dutch survey on the occurence of pyrrolizidine alkaloids in animal forage’, van Mulder et.al. In dit rapport worden gehaltes van verschillende alkaloïden gepresenteerd in diervoeders uit Nederland. In luzerne bleken hoge gehalten pyrrolizidine alkaloïden voor te komen, met een maximum van 5,4 mg/kg luzerne. De alkaloïden lijken met name afkomstig van klein kruiskruid, een veel voorkomende inheemse wilde plant. Vraagstelling In Nederland bestaat veel publieke aandacht voor jacobskruiskruid, met name bij mensen die paarden houden. Door deze mensen wordt het jacobskruiskruid beschouwd als de bron van een groot aantal gevallen van vergiftiging van paarden. Volgens anderen daarentegen wordt dit schromelijk overdreven en zou sterfte door vergiftiging van paarden door het eten van jacobskruiskruid beperkt zijn. Het is daarom van belang een goede indicatie te hebben van de relatie tussen de aanwezigheid van alkaloïden in voeders verontreinigd met wilde inheemse planten en de sterfte van paarden die deze voeders consumeren. Daarom de volgende vragen: 1. Zijn de diervoeders die in het rapport gepresenteerd worden representatief voor de voeders die in Nederland aan paarden gevoederd worden? 2. Indien dat níet het geval is, welk onderzoek is nodig om gegevens van representatieve voeders te verkrijgen. 3. Indien de voeders wel representatief zijn voor de vervoedering aan paarden, wat is de blootstelling van paarden aan alkaloïden door de inname van Nederlandse voeders. Hierbij wordt aandacht gevraagd voor denkbare variatie tussen paarden- en ponyrassen, het gebruik van het paard (bijvoorbeeld wijze van stalling, rijpaarden versus andere gebruiksvormen), dan wel andere factoren die van invloed zouden kunnen zijn op de wijze en mate van vervoederen. RIVM-RIKILT Front Office Voedselveiligheid
1
4. Getracht moet worden aan te geven wat het relatieve belang is van verschillende inheemse planten aan de totale blootstelling van paarden aan de alkaloïden. Geeft jacobskruiskruid de hoogste bijdrage? 5. Tenslotte wordt gevraagd te beoordelen welke schadelijke gevolgen voor de gezondheid van paarden bij de blootstellingsniveaus te verwachten zijn, met de nadruk op sterfte.
Conclusies 1) Op basis van een grove kwalitatieve analyse zijn de diervoeders zoals gerapporteerd in “Dutch survey on the occurrence of pyrrolizidine alkaloids in animal forage” representatief voor het paarden(ruw)voer in Nederland. Dit is zowel op basis van geografie als op voedersamenstelling. Het aandeel krachtvoer is echter niet vertegenwoordigd, import- en exportgegevens zijn niet verkregen en niet alle productielocaties konden achterhaald worden. 2) Er zou meer inzicht moeten komen in de ingrediënten voor het krachtvoer, zowel qua samenstelling als PA gehalten. Daarnaast zou het consequent toevoegen van de productielocatie en oogstdatum op de monsterrelaasformulieren de betrouwbaarheid van de uitspraken over representativiteit en lokaliteit van de contaminatie verhogen. 3) Voor paarden is een minder eenduidig voederregime vast te stellen dan bij voedselproducerende landbouwhuisdieren. De factoren die bij de blootstellingsberekening van belang zijn, zijn weidegang (minder gedroogde producten), gebruiksdoel, leeftijd, gewicht, hoeveelheid beweging, en kwaliteitskeuze van het ruwvoer. Op basis van 2 scenario’s en de aangetroffen gehaltes is berekend dat in Nederland de maximum inname van PA’s door pony’s/paarden via ruwvoer 35-40 µg/kg lichaamsgewicht per dag kan zijn. Hierbij is inname van PA’s via het krachtvoer niet meegerekend omdat daar geen meetgegevens van waren. 4) Op basis van de PA-patronen in de geanalyseerde monsters is het aandeel PA’s dat paarden in Nederland via het voer binnen krijgen voornamelijk afkomstig van klein kruiskruid in luzerne. 5) Bij een eenmalige inname van 35-40 µg/kg lichaamsgewicht is geen paardensterfte te verwachten. Echter, bij meer langdurige inname van dit soort gehaltes zijn toxische effecten bij paarden niet uit te sluiten.
RIVM-RIKILT Front Office Voedselveiligheid
2
1.
Inleiding
Een substantieel aantal intoxicaties van dier en mens, veroorzaakt door de consumptie van bepaalde planten, is toe te schrijven aan de in deze planten aanwezige pyrrolizidine-alkaloïden (PA’s, van Engelen et al., 1997). De algemene structuur van PA’s is weergegeven in figuur 1.
Figuur 1. Chemische structuur van pyrrolizidine alkaloïden en hun N- oxides (Van den Borne, 2007).
Circa 3% van alle bloeiende planten bevatten PA’s; het jacobskruiskruid (Jacobaea vulgaris) is in Nederland daarvan de bekendste vertegenwoordiger. In het rapport (Mulder et al. 2009) is aangegeven dat de PA’s ook in andere kruiskruiden zitten. Deze worden hieronder verder toegelicht. 2. Vóórkomen en beheer van kruiskruiden Voor het RIKILT rapport “Dutch survey on the occurrence of pyrrolizidine alkaloids in animal forage” zijn de hoeveelheden en patronen van de verschillende PA’s gemeten in klein kruiskruid (Senecio vulgaris), jacobskruiskruid en bezemkruiskruid (Senecio inaequidens). In het rapport zijn de planten zelf al beschreven. In dit FrontOffice advies is de aanvullende informatie meer gericht op vóórkomen en mogelijk beheer van de soorten. Klein kruiskruid Klein kruiskruid is een eenjarig akkeronkruid, dat zich via zaadproductie gemakkelijk verspreidt. Klein kruiskruid is gebonden aan open akkermilieus met een goede nutrienten- en vochtvoorziening en die jaarlijks worden bewerkt. Per jaar kunnen onder gunstige omstandigheden 2 of 3 generaties geproduceerd worden. Klein kruiskruid is op de meeste akker- en tuinbouwpercelen aanwezig en wordt in de meeste gewassen afdoende bestreden door de standaard (chemische) onkruidbestrijding. Zaden kunnen jaren in kiemrust in de grond zitten, waardoor na omploegen van het akkerland een nieuwe lichting zal ontkiemen. Het is een zeer algemeen voorkomen onkruid in Nederland,waardoor eliminatie niet mogelijk is, en verspreiding een feit blijft. Jacobs- en bezemkruiskruid Jacobskruiskruid is een twee- of meerjarige plant die het eerste jaar na ontkieming een rozet met wortelpen en -knoppen vormt, en in het tweede jaar een bloeiwijze maakt. Indien wordt gemaaid of de bloeistengels worden afgegraasd zal de soort opnieuw vanuit de wortel uitlopen en kan zodoende meerjarig van karakter worden.Hierdoor kan dit onkruid zich niet gemakkelijk in akkerland verspreiden, omdat de wortelpen bij het omploegen van het akkerland vernield wordt vóórdat er zaad gevormd kan worden. Deze soort gedijt in grasland, waar de wortelpen niet beschadigd wordt. Jacobskruiskruid heeft echter open plekken nodig om zich te vestigen. Verschil in beheer van grasland, waarbij de zode gesloten blijft (bv grasproductie) of juist open plekken krijgt (bv ruw maaien, paardenweiden), bepaalt daarom dus mede de verspreiding van deze soorten samen met bemesting en bestrijding. Eenmaal gevestigd in een zode zijn ze moeilijk uit te roeien, na afmaaien van de bloeiwijze sterft de rozet namelijk niet af maar blijft intact tot een volgend seizoen. Jacobskruiskruid kan zo van een tweejarige plant in een meerjarige plant veranderen. Ook het verwijderen van de rozet zonder (de bovenste delen van) de wortelpen met knoppen heeft weinig zin; de knoppen zullen dan meerdere nieuwe rozetten vormen. Uittrekking/vernietiging van de plant met wortel en al is het meest effectief, echter vanwege de hoge dichtheden of oppervlakten niet altijd haalbaar Chemische bestrijding met groeistoffen is echter effectief, zeker in combinatie met goed graslandbeheer waarbij een open zode niet wordt toegestaan. RIVM-RIKILT Front Office Voedselveiligheid
3
Bezemkruiskruid is een meerjarige plant die het eerste jaar na ontkieming een rozet met wortelpen en knoppen vormt, en vanaf het tweede jaar een bloeiwijze maakt. In strenge winters sterft bezemkruiskruid af en moet dan uit zaad terugkomen; in series zachte winters gedraagt bezemkruiskruid zich als een halfheester en is meerjarig. Bezemkruiskruid is een exoot uit Zuid Afrika die in het begin van de vorige eeuw via Zuid Frankrijk Europa binnenkwam en zich vervolgens in de tweede helft van de 20e eeuw explosief via spoorwegen en snelwegen heeft uitgebreid , ook naar Nederland, Duitsland en Polen. De soort is gebonden aan open, droge en warme standplaatsen en lijkt het vermogen te hebben zich in droge natuurterreinen als de duinen te vestigen. Bezemkruiskruid lijkt geen potentieel te hebben voor de Nederlandse akker- of weidebouw. De soort kan in principe via bermhooi van schrale bermen contaminatie van veevoer veroorzaken (persoonlijke commentaren Aad van Ast, WUR Leerstoelgroep Gewas- en onkruidecologie en Ton Rotteveel, Plantenziektenkundige Dienst). In totaal omvat het geslacht Senecio in Nederland nog ca. negen andere, voornamelijk zeldzame, soorten. Voor het onderscheiden van deze soorten heeft het RIKILT in samenwerking met Alterra de computerapplicatie ‘Determinator’ ontwikkeld, die zowel in het laboratorium (Windows XP) als in het veld (mobiel) gebruikt kan worden (Van Raamsdonk, 2009). Beheersing Momenteel is er geen nationaal beleid gericht op de beheersing van kruiskruiden, hoewel de planten wel in de belangstelling staan. Het areaal van jacobskruiskruid is de laatste jaren uitgebreid naar het noorden, evenals dat van het opkomende bezemkruiskruid. Waterkruiskruid (Jacobaea aquatica) is zoals de naam aangeeft een plant van natte moerassige weilanden die vroeger veelvuldig in Nederland voorkwam. Die soort is zeldzaam geworden door de ontwatering, op een aantal gebieden na. Bovendien werd er vroeger heel gericht geadviseerd op de pleksgewijze bestrijding, hetgeen effectief lijkt te zijn geweest. Toename van nat natuurbeheer kan echter weer voor uitbreiding zorgen (persoonlijke commentaren Ton Rotteveel, Plantenziektekundige Dienst). Gewasbescherming kan echter wel direct en indirect invloed hebben op het lokaal voorkomen van kruiskruid. Zo wordt Klein Kruiskruid van nature door schimmels in bedwang gehouden. In teelten waar veel fungiciden worden toegepast, zoals bloembollen en fruitteelt, verdwijnen deze schimmels, waardoor een uitbundige groei van klein kruiskruid kan plaatsvinden. In veel tuinbouwteelten wordt klein kruiskruid afdoende bestreden met behulp van de standaard chemische onkruidbestrijding. Of de bestrijdingsniveaus altijd voldoende zullen zijn met het oog op eventuele toxische verontreiniging van producten is nu nog niet duidelijk. In de biologische teelt is de bestrijding van klein kruiskruid aanzienlijk lastiger dan in de conventionele teelt. Wat bovenstaande betekent met betrekking tot het optreden van toxisch relevante kruiskruidresten in biologische en andere producten is echter niet duidelijk (persoonlijke commentaren Ton Rotteveel, Plantenziektenkundige Dienst). Variaties in gehalten Vraat kan de hoeveelheid alkaloïden in de kruiskruidpopulatie beïnvloeden. Planten die veel alkaloïden produceren zijn goed beschermd tegen vraat, en herbivoren “leren” dat de soort zichzelf “beschermt” d.m.v. deze alkaloïdenproductie. Individuen met lage alkaloïdenconcentraties profiteren daar van mee, en groeien bovendien beter omdat ze geen energie besteden aan de alkaloïdenproductie. Daardoor kunnen, in de afwezigheid van vraat deze alkaloïden-arme typen een populatie op den duur domineren - totdat opnieuw vraat optreedt. Vraat kan ook een direct effect op alkaloïdenconcentraties in de plant hebben. Afhankelijk van genotype, kan vraat aan de wortel of spruit de concentratie in het andere compartiment beïnvloeden (Hol et al., 2004). Een andere factor is de hoeveelheid nutriënten in de bodem. Bij meer nutriënten produceert de plant meer biomassa bij gelijkblijvende hoeveelheid alkaloïden, waardoor de concentraties aan PA’s lager worden (Hol et al., 2003). Hierdoor kan door de tijd het gehalte alkaloïden in de planten op één locatie behoorlijk fluctueren. De meetgegevens moeten dan ook in dit licht gezien worden. RIVM-RIKILT Front Office Voedselveiligheid
4
Conclusie PA bevattende kruiskruiden zijn algemeen voorkomende onkruiden in Nederland, per soort wordt een specifieke niche ingenomen. Per soort is een specifiek PA profiel te onderscheiden, de concentraties lopen echter per plant uiteen. De metingen van de alkaloidgehaltes geven een goede indicatie van de gehaltes die kunnen voorkomen, maar moeten wel gezien worden als een momentopname. Op nationaal of Europees niveau zijn er geen normen voor deze alkaloiden in diervoeders. Er is dan ook geen nationaal beleid gericht op de beheersing van deze kruiskruiden. 3. Grenswaarden voor PA’s in diervoeder. De huidige grenswaarden voor PA’s in diervoeder zijn weergegeven in tabel 1. De grenswaarden hebben betrekking op gewicht aan PA-bevattende onkruidzaden. Met uitzondering van één (niet PAbevattende) plantensoort (niet vermeld in de tabel) zijn geen specificaties opgenomen voor individuele plantensoorten dan wel (groepen van) PA’s. Limieten voor totale hoeveelheden of individuele PA’s in diervoeder zijn er dus niet. Tabel 1: EU regelgeving met betrekking tot PA bevattend plantenmateriaal dat gebruikt wordt als veevoeder Richtlijn 2002/32/EG, gewijzigd door 2008/76/EG1). Ongewenste stoffen (of Product bedoeld voor Maximum gehalte in mg per planten) diervoeding kg relatief tot een diervoedergrondstof met vochtgehalte van 12% Onkruidzaden en ongemalen en Alle diervoederingrediënten 3000 ongekneusde vruchten die alkaloïden, glucosiden of andere toxische substanties apart of in combinatie bevatten
4. Analyseresultaten Gemeten PA’s Monsters gras en luzerne waren afkomstig uit het Nationaal Plan Diervoeders 2006/2007, uit specifieke bemonstering van natuurgras in 2007 en uit specifieke bemonstering voor bepaling van PA’s in 2008. De monsters zijn geanalyseerd op de PA’s zoals opgesomd in het rapport van Mulder et al., 2009. Verdere informatie over de analysemethode is daar eveveens terug te vinden. Gehalten De gemeten gehalten van totale PA’s in de monsters variëren van <10 (detectielimiet) tot 5401 µg/kg (op basis van 12% vochtgehalte). Een overzicht van de meetgegevens en gehalten staat weergegeven in de tabellen 2 en 3. Uit de gegevens blijkt dat het gemiddelde gehalte over de monsters 117 µg/kg en het maximum gehalte 5401 µg/kg bedroeg (op 12% vochtbasis). In luzerne zaten verreweg de meeste PA’s. In natuurgras is in 1 monster PA’s aangetroffen. Opvallend is dat in graskuil nauwelijks PA’s werden aangetroffen. Dit kan zijn omdat het gras van goed onderhouden zoden komt (zie paragraaf 2: ‘Vóórkomen en beheer’), maar wellicht worden de PA’s door het fermentatieproces afgebroken. Dit verschijnsel is eerder in silage waargenomen (Candrian et al., 1984) en tijdens compostering/rotting in zwarte plastic zakken (Crews et al., 2009), hoewel de EFSA nog niet overtuigd lijkt van dit verschijnsel (EFSA, 2007).
1
. Hierin staat tevens Datura stramonium L. genoemd, maar deze bevat tropaanalkaloïden maar geen pyrrolizidine alkaloïden RIVM-RIKILT Front Office Voedselveiligheid
5
Tabel 2: Monster- en meetgegevens. Gehalten van PA’s (in µg/kg) zijn de totaalsom van individuele PA’s en hun N-oxides.
Matrix 1 = hooi 2 = natuurhooi 3 = graskuil 4 = voordrooggras 5 = gras gedroogd 6 = grasbrok/pellets 7 = graspellets EKO 8 = luzerne/luzernehooi gedroogd 9 = luzernebrok/pellets 10 = luzernebrok/pellets Frans 11 = luzernebrok/pellets EKO Totalen/gemiddelden/maximum
Aantal monsters 12 25 39 17 8 13 2 10 15 2 4 147
Aantal positief 0 1 3 0 0 4 0 6 12 2 3 31
Fractie positief (%) 0 4 8 0 0 23 0 60 73 100 75 21
Gemiddeld gehalte (µg/kg) 0 23 1 0 0 25 0 411 652 80 8 121
Standaarddeviatie 0 110 5 0 0 79 0 1099 1627 11 9 294
Maximum gehalte (µg/kg) 0 549 28 0 0 288 0 3524 5401 88 28 5401
Tabel 3: Monster- en meetgegevens per gebundelde matrix. Gehalten van PA’s (in µg/kg) zijn de totaalsom van individuele PA’s en hun N-oxides.
Matrix Hooi Kuil/voordrooggras Gedroogd gras/brok Luzerne hooi/brok Totalen/gemiddelden/maximum
Gebundeld
Aantal monsters
Aantal positief
1+2 3+4 5+6+7 8+9+10+11
37 56 23 31 147
1 3 4 23 31
Fractie positief (%) 3 5 17 74 21
Gemiddeld Standaard- Maximum gehalte deviatie gehalte (µg/kg) (µg/kg) 15 90 549 1 5 28 14 60 288 455 1286 5401 121 360 5401
Herkomst van de monsters Productielocatie De productielocaties zijn in de monsterrelazen opgezocht. Tijdens deze analyse bleek dat hier echter niet een volledig beeld van te krijgen is, door variatie in monsternametechniek. Het is bijvoorbeeld niet altijd duidelijk of een monster gras of luzerne dat genomen is bij een grasdrogerij door de drogerij zelf is geteeld (contractteelt) of van een externe producent afkomstig is. Voor dit advies is aangenomen dat de monsters die bij een drogerij zijn genomen, uit de directe omgeving komen. Vanwege de transportkosten worden de groenvoeders voor het grootste deel (ongeveer 80%) geleverd van percelen binnen een straal van ongeveer dertig kilometer van de drogerijen (De Bont et al., 2008). Teelt in Nederland De teelt voor de Nederlandse groenvoederdrogerijen omvat 15.000 tot 20.000 ha, het merendeel hiervan grasland. De teelt van te drogen groenvoedergewassen vindt plaats op ongeveer 4.500 landbouwbedrijven; in het jaar 2000 waren er nog circa 5.000 telers. Het aandeel grasbrok in de Nederlandse productie loopt terug. Van de geproduceerde hoeveelheid in 2007 bestond nog ruim de helft uit grasbrok. De andere helft bestond voornamelijk uit luzerne of een mengsel van gras en luzerne. Het overgrote deel van de geproduceerde grasbrok (60%) wordt (terug)geleverd aan boeren en de rest wordt afgezet aan de diervoederindustrie (De Bont et al., 2008). Het areaal luzerne in Nederland omvat de laatste jaren (2006, 2007) omstreeks 6.000 ha; het areaal laat van jaar tot jaar enige verandering zien (tabel 5). Luzerne wordt, als meerjarig gewas (drie of vier jaar) vooral op kleigrond verbouwd op akkerbouwbedrijven in Groningen, Flevoland, Noord Holland en RIVM-RIKILT Front Office Voedselveiligheid
6
Zeeland. Van al deze regio’s zijn luzernemonsters onderzocht. Er is in 2007 ca 170.000 ton geproduceerd, waarvan 30% wordt teruggeleverd aan de boeren. Daarnaast wordt jaarlijks circa 20.000 à 25.000 ton luzernepellets, voornamelijk vanuit Frankrijk, ingevoerd (tabel 4). De uitvoer in 2006 kwam uit op circa 45.000 ton (mededeling Vereniging Nederlandse Groenvoederdrogerijen [VNG], 2008, geciteerd door De Bont et al., 2008) en ging naar ondermeer Duitsland, België, Engeland en Denemarken. Ook Japan is tegenwoordig een belangrijke afnemer van gedroogde groenvoeders. Dit betekent dat het grootste deel van de geproduceerde luzerne ook binnen Nederland vervoederd wordt, waarmee ook de monsters die buiten de drogerijen genomen zijn goed representatief zijn voor de Nederlandse situatie (De Bont et al., 2008). De luzerne wordt grotendeels aan voedselproducerende dieren vervoederd, en in mindere mate aan paarden, hoewel deze laatste markt aan het groeien is. Het gras voor de drogerijen komt voornamelijk van (melk)veebedrijven in Friesland, Drenthe en Overijssel. Voor een deel gaat het om biologische gewassen die (op gemengde biologische bedrijven) worden geteeld als vervanger van aan te kopen biologisch voer. Het aandeel biologisch geteeld is bij luzerne de laatste jaren ongeveer 10% (tabel 5). Op basis van de in de tabel gepresenteerde gegevens van de landbouwtelling is niet vast te stellen of het percentage biologisch gras voor de drogerijen ook omstreeks 15% is, waar VNG van uitgaat (De Bont et al., 2008). Tabel 4: Productie en invoer van grasbrok en luzernepellets/balen in Nederland (x1000 ton) (bron CBS en VNG, uit De Bont et al., 2008). 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Productie 214 181 203 170 217 178 138 168 Invoer 18 21 17 19 16 25 34 21 Tabel 5: Oppervlakte luzerne en grasland en aantal bedrijven hiermee totaal en biologisch (bron CBS landbouwtelling, uit De Bont et al., 2008). De cursief gedrukte waarde is overgenomen uit het rapport van De Bont et al.,( 2008), maar lijkt afwijkend ten opzichte van de andere totaalcijfers in de kolom. Luzerne Grasland Hectare Aantal bedrijven Hectare Aantal bedrijven Jaar totaal w.v. totaal w.v.bio totaal w.v. bio totaal w.v. bio bio (%) (%) (%) (%) 1980 2.245 nvt 439 nvt 1.159.828 nvt 103.471 nvt 1985 3.095 nvt 480 nvt 1.126.544 nvt 93.559 nvt 1990 5.960 nvt 560 nvt 1.061.615 nvt 85.310 nvt 1995 5.872 nvt 568 nvt 1.010.951 nvt 77.617 nvt 1999 6.408 3 720 4 926.213 1,3 302.942 0,2 2000 6.616 4 803 6 901.885 1,6 60.806 0,9 2001 7.114 4 830 6 880.884 2,2 57.817 0,9 2002 5.981 16 616 9 891.885 2,4 56.477 1,4 2003 6.259 20 623 10 790.564 3,3 50.696 1,6 2004 5.984 18 592 10 762.058 3,3 48.670 1,6 2005 5.878 20 587 9 775.279 2,6 47.739 1,6 2006 6.441 20 653 11 794.654 2,8 47.696 1,9 2007 5.898 16 634 11 794.297 2,9 46.693 1,7 Uit de analyse blijkt dat de herkomst van de monsters goed verdeeld is over de regio’s en de drogerijen die ruwvoer produceren. Er zijn nog 6 drogerijen in Nederland, van elke drogerij kwamen minimaal 2 monsters. 2 van de 3 hoogpositieve monsters komen van dezelfde locatie, wat echter zoals eerder genoemd niet wil zeggen dat ze van dezelfde producent komen. Er van uitgaande dat ruwvoer niet over lange afstanden wordt vervoerd, is tevens naar postcode gekeken. Ook de overige monsters zijn op basis van de postcode redelijk verdeeld over het land. Productiedatum RIVM-RIKILT Front Office Voedselveiligheid
7
De productiedatum van de monsters luzerne is relevant. Zoals uit de ecologie blijkt, kan klein kruiskruid sterk opkomen na omploegen van de bodem. Een praktijkbezoek aan luzernevelden leek hier ook een indicatie voor te geven. De eerste oogst na het omploegen kan daarom meer kans hebben op verontreiniging door klein kruiskruid. Als de luzerne eenmaal een dichte laag heeft gevormd (boven- en ondergronds), dan lijkt de kans op aanwezigheid van klein kruiskruid kleiner. Experimentele bevestiging hiervoor is echter niet beschikbaar. Praktijkonderzoek heeft echter wel uitgewezen dat gedurende de productieperiode van luzerne (3 à 4 jaar) de stand van luzerne holler/ruimer wordt, en onkruiden weer kans kunnen krijgen om op te komen (Meijer en Van Walbeek, 1996). De productiedatum van de monsters is echter slechts sporadisch uit de beschikbare relazen te halen. Wel is te achterhalen dat 2 van de 3 hoogpositieve monsters van de 1e snede van het jaar zijn, wellicht ook de eerste oogst na inzaaien. Aandeel aan totale volumes Bij de beoordeling dient rekening gehouden te worden met de productievolumes van de Nederlandse grasdrogerijen, die in 2008 zo’n 84.000 ton bedroeg. Gesneden luzerne wordt in grote volumes gedroogd, waarbij enige vermenging optreedt met andere batches, de batch zal echter niet geheel vermengd worden. Oorsprong van de PA’s in diervoeder Zoals in het concept rapport van Mulder et al. (2009) is aangegeven, wijst het patroon van de PA’s in luzerne op klein kruiskruid als bron. Dit komt overeen met de ecologie van de planten (zie paragraaf 2: ‘Vóórkomen en beheer’). In natuurgras is het profiel minder goed te duiden. Uit mondelinge informatie van een drogerij van luzerne blijkt, dat jacobskruiskruid niet of nauwelijks in luzerne zal voorkomen, omdat de drogerijen hierover contractuele afspraken maken met de producent van luzerne. De afwezigheid van jacobskruiskruid in voeders is in het onderzoek van Mulder et al. (2009) bevestigd. Conclusie PA’s in diervoeders in Nederland Het grootste deel van de geproduceerde luzerne wordt binnen Nederland vervoederd, de genomen monsters zijn daarmee representatief zijn voor de Nederlandse situatie. De luzerne wordt grotendeels aan voedselproducerende dieren vervoederd, en in mindere mate aan paarden, hoewel deze laatste markt aan het groeien is. Uit de analyse blijkt dat de herkomst van de monsters goed verdeeld is over de regio’s en de drogerijen die ruwvoer produceren, echter meer informatie over de exacte productielocatie- en tijd zou de risicobeoordeling nauwkeuriger maken. Overeenkomstig de ecologie van de kruiskruiden, blijken de PA’s in luzerne van klein kruiskruid te komen en niet van jacobskruiskruid. 5. Toxicologie van PA’s Er zijn meer dan 660 PA’s geïdentificeerd, waarvan ongeveer de helft toxische eigenschappen bezit. Deze omvatten zowel acute, chronische, genotoxische, carcinogene als teratogene effecten. Doelorganen zijn de lever, longen en nieren. Voor een uitgebreid overzicht van de toxische eigenschappen van PA’s, alsmede welke PA’s worden aangetroffen in welke plantensoorten, wordt verwezen naar eerdere RIVM adviezen over dit onderwerp (van Engelen et al., 1997; van Engelen, 2001; van der Zee, 2005). Toxicologie van PA’s bij paarden Na orale opname met het voer worden PA’s in de lever van het dier omgezet in toxische pyrrolen. Deze tasten direct de levercellen aan, en deze cellen kunnen afsterven. Hierdoor ontstaan in de lever ook beschadigingen aan de bloedvaten en bloedingen waardoor nog meer actieve levercellen afsterven. Dit proces verergert de leverschade dus ook als het toxine niet meer aanwezig is. Vaak wordt dit voortschrijdende ziektebeeld beschreven als stapeling van PA’s in de lever, maar deze veronderstelling is niet zondermeer correct. Hoewel de effecten van PA’s in de lever accumulerend zijn in de loop van de tijd, is het onwaarschijnlijk dat grote hoeveelheden PA’s en/óf hun metabolieten langere tijd in de RIVM-RIKILT Front Office Voedselveiligheid
8
lever aanwezig blijven (Mattocks, 1986). De beschadiging van de lever is wel een voorschrijdend proces en zal uiteindelijk leiden tot levercirrose en zelfs tot leverfalen (Literatuuronderzoek Johanna Fink-Gremmels). Ziekteverschijnselen en ziekteverloop bij paarden De opname van kleine hoeveelheden van PA’s heeft geen zichtbare klinische gevolgen, en wordt dus door eigenaren/verzorgers van de dieren niet waargenomen. Na verloop van tijd zal de lever geleidelijk slechter gaan functioneren, zal het dier vermageren, een doffe vacht tonen, wat sloom zijn en slecht eten. Dit kan echter ook bij uiteenlopende andere ziekten optreden die regelmatig bij paarden voorkomen zoals gebitsproblemen, parasitisme, geneesmiddelenbijwerkingen, zodat een aantasting van de lever níet persé het gevolg is van een intoxicatie met PA’s uit diervoeder. Pas in een ver gevorderd stadium van een intoxicatie met PA’s zullen duidelijke ziekteverschijnselen zichtbaar worden die het teken zijn van een beginnend falen van alle leverfuncties. Tot deze verschijnselen behoren fotosensitatie (huidirritatie bij zonlicht, vooral op de witte of licht behaarde lichaamsdelen), gelige slijmvliezen, verkleurde urine (uitscheiding van de rode kleurstof uit het bloed, hemoglobinemie). Omdat de lever ook stikstofverbindingen (ureum) niet meer onschadelijk kan maken zullen dan ook de verschijnselen van een z.g. hepato-encephalopathie (HE) optreden, met symptomen zoals incoördinatie, onzekere gang, verdwaaldheid (rondjes lopen), polyurie/polydipsie, schrikkerigheid en angsttoestanden en uiteindelijk coma en snelle dood (Knight et al., 1984;
Creeper et al., 1999, geciteerd door EFSA, 2007). Bij het postmortale onderzoek vindt men een duidelijk veranderde leverstructuur met bloedingen en cirrose (bindweefselvorming waardoor de lever lijkt te krimpen en een gelige kleur heeft) (Pohlmann et al., 2005). In sommige gevallen wordt ook een aantasting van de nieren gevonden (Curran et al., 1996, geciteerd door EFSA, 2007). Een vroege diagnose van een mogelijke intoxicatie is dus cruciaal. Het nemen van een leverbiopt zou inzicht geven in vroege leverschade, maar geeft risico’s op complicaties. Het onderzoek van de z.g. diagnostische leverenzymen voor leverschade geeft wisselende resultaten, de typische transaminasen (ALT, AST) worden slechts kortdurend bij het afsterven van levercellen in het bloedserum gevonden, en zijn niet specifiek voor PA-intoxicatie (pers. commentaren Johanna Fink-Gremmels, Faculteit Diergeneeskunde, UU). Moore et al. (2008) suggereren op basis van in vitro onderzoek dat verandering van het eiwitprofiel na pyrrol blootstelling een mogelijke vroege biomarker voor PAintoxicatie zou kunnen zijn. Grenswaarden PA’s voor paarden Een minimaal toxische dosis is bij paarden niet bekend. EFSA (2007) concludeerde dat: ‘At present, the data available for farm animal species do not allow tolerance levels to be set for individual PAs in feed materials.’ Voor het afleiden van grenswaarden is daarom naar studies in andere diersoorten gekeken, inclusief de mens. Verschillen tussen diersoorten In een WHO rapport (WHO, 1988) staat aangegeven dat er verschillende hoeveelheden plantenmateriaal benodigd zijn om in verschillende diersoorten toxische effecten te veroorzaken. De relative ratio’s t.o.v. varken (ratio 1) zijn ongeveer 200 voor schaap en geit, 150 voor muis, 50 voor rat, 14 voor rundvee en paard, en 5 voor kip (geciteerd uit Hooper, 1978). Dit zou betekenen dat paarden zo’n 3-4 keer gevoeliger zijn voor PA intoxicatie als ratten. Paarden, evenals ratten, runderen en kippen zijn ook in latere studies als zeer gevoelige soorten voor PA intoxicatie aangemerkt (Cheeke, 1998, geciteerd door Huan et al., 1998). Studies wijzen erop dat verschillen in gevoeligheid niet zozeer liggen aan verschil in pyrrol formatie, maar aan een verschil in gevoeligheid voor de effecten van deze pyrrolen (Winter et al., 1988, Cheeke et al., 1988). Acuut Kijken we voor een grove indicatie naar de rat, dan zijn in de WHO monografie over PA’s (1988) LD50 waarden gegeven voor de rat, waarbij enerzijds wordt aangegeven dat orale blootstelling sterkere effecten geeft dan intraperitoneale blootstelling (LD50 250 mg/kg ip versus 48 mg/kg oraal). In de volgende paragraaf concludeert WHO echter dat in ratten voor de hepatotoxiciteit de RIVM-RIKILT Front Office Voedselveiligheid
9
blootstellingsroute niet uitmaakt. LD50’s van de ratten staan vermeld in tabel 6 (op basis van WHO 1988). Deze waardes variëren tussen 34 en 547 mg/kg lg (Tabel 6). Opvallend is dat enkele van de PA’s aangetroffen in de huidige studie horen tot de meest toxische. Tabel 6. LD50 waarden in mannelijke ratten na een enkele intraperitoneale(ip) of orale (po) toediening van enkele hepatotoxische alkaloïden ( uit WHO, 1988). Alkaloïde LD50 Tijdrange Behandeling Referentie (mg/kg lg) (dagen) Heliotrine 296 3 Bull et al. (1958) ip Lasiocarpine 77 3 Bull et al. (1958) ip Lasiocarpine N-oxide 547 3 ip Bull et al. (1958) Monocrotaline 175 3 Bull et al. (1958) ip Retrorsine* 34 4 of 7 Mattocks (1972) ip Retrorsine-N-oxide* 250 4 of 7 Mattocks (1972) ip Retrorsine-N-oxide* 48 4 of 7 Mattocks (1972) po Senecionine* 50 7 Mattocks (1972) ip Seneciphylline* 77 3 Bull et al. (1958) ip Senkirkine 220 Hirono et al. (1979) ** ip Symphytine 130 Hirono et al. (1979) ** ip * aangetroffen in luzerne (Mulder et al. 2009) ** niet vermeld
Een eenmalige acute blootstelling kan levereffecten teweeg brengen die niet meteen in het klinische beeld herkenbaar zijn. Ook de Australia New Zealand Food Authority (ANZFA , 2001) concludeert dat het vaker voorkomt dat sterfte bij vee optreedt door meerdere sublethale episoden dan door een eenmalige hoge inname. Dit bemoeilijkt het interpreteren van toxicologische studies en afleiden van een acute grenswaarde, maar bevestigt de lethaliteit van PA’s bij proefdieren na een langdurige inname van sublethale doses. (Sub)chronisch Het is belangrijk op te merken dat chronische effecten dus zowel het gevolg kunnen zijn van één relatief hoge dosis of van meerdere lage doses (WHO 1988). In die zin lijkt het weinig relevant om onderscheid te maken tussen subchronische en chronische inname. Bovendien is chronische blootstelling is relevant voor paarden omdat de verwachting is dat het merendeel van deze dieren in Nederland tot relatief hoge leeftijd in leven blijven (ten opzichte van landbouwhuisdieren zoals kalveren en varkens). Van der Zee (2005) heeft vanuit de 13-weekse NTP studies met riddelliine in F344/N ratten en B6C3F1 muizen een NOAEL voor histopathologische veranderingen in de lever afgeleid van 3,3 mg/kg lg/d voor muizen en 0,1 mg/kg lg/d voor ratten. Toepassing van onzekerheidsfactoren van 10 en 10 voor inter- en intraspecies variatie geeft een subchronische grenswaarde van 1 µg/kg bw/d. De ANZFA (Nov. 2001) leidt op basis van de beperkt beschikbare data over het voorkomen van venoocclusieve ziekte afkomstig uit een rapport van Ridker et al. (1985) en het in acht nemen van een onzekerheidsfactor van 10 voor individuele variatie (vanuit humane studie) een pTDI voor pyrrolizidine alkaloïden van 1 µg/kg lg/dag af voor de mens. Van der Zee et al. leidden een TDI2 voor niet-carcinogene toxische effecten (non-neoplastische veranderingen in vrouwelijke ratten in NTP 105-weken carcinogeniteitsstudie) van riddelliine af van 0,1 µg/kg lg/dag (Van der Zee, 2005). De NOAEL lag op 10 µg/kg lg/dag waarbij dus onzekerheidsfactoren van in totaal 100 zijn gebruikt voor afleiding van de TDI. Samenvattend zien we dus NOAELs bij ratten van 10-100 µg/kg bw/d gebaseerd op effecten op de lever. Wanneer we alleen rekening houden met de 3-4x hogere gevoeligheid van paarden t.o.v. ratten 2
TDI: Tolerable Daily Intake, de grenswaarde voor niet-carcinogene toxische effecten, nl. de dosis die bij levenslange dagelijkse inname geen nadelige gezondheidseffecten (dat wil dus zeggen: de niet-carcinogene effecten) veroorzaakt. RIVM-RIKILT Front Office Voedselveiligheid
10
(in plaats van de standaard interspecies factor 10), zouden we uitkomen op NOAELs van 2,5-25 µg/kg bw/d. Daarbij wordt dus geen rekening gehouden met verschillen tussen paarden. Zouden we daarvoor een extra intraspecies factor 10 hanteren, zoals gebruikelijk bij de mens, dan komen we uit op veilige doses van 0,25-2,5 µg/kg bw/d. Naast de studies met ratten zijn er ook studies gerapporteerd met runderen en geiten. Johnson (1976) gaven jacobskruiskruid (JJK) op lethale doses (0,5-2 kg/dag) aan zes koeien voor periodes van 30-84 dagen. De totale hoeveelheid JJK varieerde tussen 25 en 70 kg. Alle koeien in deze studie overleden door de behandeling. De laagste dosering van 1 g JKK/kg lg/dag komt overeen met een PA-dosering van 2,5 mg/kg lg/dag (uitgaande van 0,25% PA’s in JKK: in het rapport van Mulder et al. (2009) is een PA percentage van 0,16% voor jacobskruiskruid afgeleid). Dit gaat dus om een toxische dosis. Goeger et al. (1982) voerden 11 geiten met 0,03 tot 0,38 kg JKK per dag gedurende 43-389 dagen. Een aantal van de geiten met hogere en langdurigere blootstelling overleden door de behandeling, waarbij beide factoren (tijdsduur en dosering) van belang lijken. Voorzichtig zou een NOAEL rond een totale hoeveelheid JKK van 0,5 kg/kg lg kunnen worden afgeleid, hetgeen bij behandeling gedurende 1 jaar neerkomt op zo’n 1,4 g JKK/kg lg/dag. Bij een PA gehalte van 0,25% komt dat overeen met 3,4 mg/kg lg/dag. Deze NOAEL ligt hoger dan de hierboven afgeleide LOAEL voor runderen. Dit sluit aan bij het feit dat geiten 10-15 keer minder gevoelig zouden zijn dan koeien en ook paarden. Uitgaande van deze grotere gevoeligheid zou de NOAEL voor paarden en runderen rond de 0,25 mg/kg lg/d liggen. Uiteraard gaat het bij deze studies om sterfte als eindpunt en lijkt het waarschijnlijk dat bij lagere doseringen reeds andere effecten optreden. Dat wordt bevestigd door de studies met ratten. Chronisch - carcinogeen In het advies uitgebracht in 2005 werd op grond van de carcinogene eigenschappen van een aantal PA’s een VSD3 voor riddelliine (één van de meest onderzochte en volgens de literatuur één van de meest toxische PA’s) afgeleid van 0,43 ng/kg lg/dag, equivalent aan (afgerond) 30 ng per persoon per dag (volwassene, lichaamsgewicht (lg) 65 kg). Dat komt overeen met een MTR4 van 43 ng/kg lg/dag, equivalent aan (afgerond) 3 µg per persoon per dag. Impliciet werden deze grenswaarden, die zijn samengevat in tabel 7, geldig geacht voor (de som van) alle PA’s. Tabel 7: Gezondheidskundige grenswaarden voor PA’s (totaal) Grenswaarde Acuut Subchronisch Chronisch Chronische lethale dosis VSD (virtual safe dose) MTR (maximum tolerable risk)
Type effect Laagste LD50 in rat (voor retrorsine) Histopathologische veranderingen in de lever van de rat (NOAEL met onzekerheidsfactor 4) Non-neoplastische lesies in vrouwelijke ratten (NOAEL met onzekerheidsfactor 4) Chronische lethale dosis (NOAEL geiten met onzekerheidsfactor 15) Carcinogeniteit, additioneel humaan risico 1:106 *) (afgeleid uit proefdierstudies) Carcinogeniteit, additioneel humaan risico 1:104 *) (afgeleid uit proefdierstudies)
PA-dosering 34 mg/kg lg 25 µg/kg lg/dag 2,5 µg/kg lg/dag 250 µg/kg lg/d 0,43 ng/kg lg/dag 43 ng/kg lg/dag
*) Bij levenslange dagelijkse blootstelling.
3
VSD: Virtual Safe Dose, een grenswaarde voor carcinogene effecten, nl. de dosis die bij levenslange dagelijkse blootstelling van 1.000.000 mensen één additioneel geval van kanker veroorzaakt (het z.g. 1:106 additionele risico). 4 MTR: Maximaal Toelaatbaar Risico, een grenswaarde voor carcinogene effecten, nl. de dosis die bij levenslange dagelijkse blootstelling van 10.000 mensen één additioneel geval van kanker veroorzaakt (het z.g. 1:104 additionele risico). RIVM-RIKILT Front Office Voedselveiligheid
11
Tabel 7 toont de geschatte doseringen die veilig zouden zijn voor paarden. Afhankelijk van het eindpunt varieren deze tussen 2,5 en 250 µg/kg lg/dag, waarbij nog geen rekening is gehouden met mogelijke verschillen tussen paarden onderling (intra-species variatie, normaal een extra factor 10). Daarnaast bevat de tabel ook de grenswaarden die zijn afgeleid voor de mens m.b.t. de
risico’s op leverkanker. 6. Blootstelling Kruiskruid en paarden Paarden zullen onder normale omstandigheden geen kruiskruid eten van het veld vanwege de bittere smaak die door de PA’s veroorzaakt worden. Er zijn echter drie situaties waarin paarden toch kruiskruid zullen eten: 1. Bij schaarste van andere voedergewassen. In dat geval zullen de paarden zich toch voeden met alle beschikbare planten, waaronder kruiskruid. 2. Bij grote dichtheden van kruiskruid zal er sprake zijn van accidentele opname: het paard kan niet meer “om het kruiskruid heen” eten en krijgt toch steeds wat binnen 3. In gedroogde/verwerkte vorm; waarin kruiskruid niet meer herkenbaar is voor het paard. Wordt verontreinigd ruwvoer met kruiskruid gedroogd, dan zal het paard het gedroogde kruiskruid in het voeder tot zich nemen. In deze risicobeoordeling gaan we alleen uit van de laatste situatie, aangezien de directe inname van kruiskruid niet bekend is. Paardenvoederregime. Op verzoek van RIKILT en de VWA heeft de Animal Sciences Group van Wageningen UR een onderzoek verricht naar het voederregime van paarden in Nederland, waarbij onderscheid is gemaakt in typen paarden. Het rapport van de resultaten van dit onderzoek is opgenomen als bijlage bij dit advies. Uit dit rapport blijkt, dat voor paarden een minder eenduidig voederregime is vast te stellen dan bij voedselproducerende landbouwhuisdieren. Bij de voeding van paarden spelen meerdere factoren mee, zoals gebruiksdoel, leeftijd, gewicht, hoeveelheid beweging, en emotie van de eigenaar. Een belangrijke factor in de voederregimes is de weidegang van de dieren. Het rantsoen voor een deel van de paarden en pony’s zal in de zomer vooral vers gras (wanneer voldoende vers gras beschikbaar is) en in de winter hooi bevatten. De verdeling hiervan verschilt per diercategorie en doel waarvoor de paarden gehouden worden. Fokmerries krijgen in de zomer veelal volledig weidegang, manegepaarden beperkt weidegang en sportpaarden slechts zeer beperkt weidegang. Een groot deel van recreatief gehouden paarden en pony’s hebben het gehele jaar toegang tot vers gras en worden zo nodig bijgevoerd met ander ruwvoer en krachtvoer. Overige recreatief gehouden paarden staan op stal en worden gevoederd met gedroogd ruwvoeder en krachtvoer. Recreatief gehouden dieren krijgen relatief meer ruwvoer dan sportpaarden, die vanwege prestaties een beperkte buikomvang moeten houden. Dit ruwvoer wordt in een groot aantal gevallen vooral als kuilvoer verstrekt (Konieczek 2006, geciteerd door Bikker 2009). In de andere gevallen wordt het als hooi gegeven, wat weer onderverdeeld kan worden in goede en matige kwaliteit. Hooi van matige kwaliteit is deels afkomstig van natuur- of beheersgebieden en wordt in een relatief laat stadium gemaaid, waardoor het een hoog vezelgehalte en een matig energie- en eiwitgehalte heeft. Door het late maaitijdstip en de veelal lage bemestingstoestand kunnen andere planten en kruiden veel voorkomen in percelen die gebruikt worden als hooiland. Deze kruiden worden gezien als (smakelijke) bron van nutriënten, maar vormen mogelijk een risico ten aanzien van ongewenste stoffen zoals het jacobskruiskruid en klein kruiskruid. De metingen van Mulder et al. (2009) lijken dit te bevestigen, want in één monster natuurhooi werden PA’s aangetroffen. In sommige landen wordt luzernehooi als belangrijkste of enige ruwvoer gebruikt, maar in Nederland is dat niet gebruikelijk. Het wordt hiervoor ook minder geschikt geacht door het hoge eiwit- en RIVM-RIKILT Front Office Voedselveiligheid
12
calciumgehalte. In Nederland wordt luzerne met name gebruikt als grondstof in krachtvoer of als aanvullend ruwvoer (1-2 kg per dag) naast een eiwitarm krachtvoer. Daarnaast wordt (losse) luzerne ook wel gemengd met krachtvoer om de eetsnelheid te vertragen en daardoor de kans op verteringsstoornissen te verminderen (Bikker, 2009). Op het Internet wordt luzerne aangeprezen als een kwalitatief hoogwaardig eiwitrijk product met een hoge opname, een hoge structuurwaarde en een goede verteerbaarheid en wordt het aanbevolen voor een goede penswerking (Hartog, 2009). Er zijn geen precieze gegevens bekend van het gebruik van luzerne als ruwvoer, maar het speelt in Nederland een ondergeschikte rol naast gras en hooi. Het meeste luzerne wordt vervoederd aan voedselproducerende landbouwhuisdieren, hoewel de markt voor paarden toeneemt. Veruit de meeste paarden krijgen slechts zeer beperkt luzerne als grondstof (5-10%) in krachtvoer, geschat circa 100300 gram luzerne per dier per dag. Een klein aantal bedrijven verkoopt luzerne als aanvullend ruwvoer, circa 1-2 kg per dier per dag. (Ellis, 2004; Bishop, 2005; Hallebeek, 2009; informatie leveranciers paardenvoeding, geciteerd door Bikker, 2009).
Blootstellingscenario’s Voor deze risicobeoordeling is uitgegaan van een ‘winters’ scenario, waarin al het ruwvoer in gedroogde vorm gevoederd wordt. Voor het opstellen van de risico-evaluatie is vooral rekening gehouden met de gehalten in luzerne en natuurgras. Hoewel kuilgras volgens Konieczek (2006, geciteerd door Bikker, 2009) op grote schaal vervoederd wordt, kan het voorkomen dat het ruwvoer enkel uit natuurgras en luzerne bestaat, en voor die worst-case situatie is deze risicobeoordeling opgezet. Krachtvoer is vanwege de vermoede wisselende samenstelling buiten beschouwing gelaten. Vanwege de verschillen in typen paarden en voedingsregimes, zijn er voor dit advies twee scenario’s opgesteld, één voor een hobbypaard en één voor een sportpaard, met ieder een gemiddelde en een worst-case variant. Voor pony’s is aangenomen dat zij per kg lichaamsgewicht eenzelfde voeropname hebben als paarden. Hiermee zijn de extremen afgedekt, echter gezien de verschillen in voederregimes zal per specifiek geval een individuele evaluatie opgesteld moeten worden. Het aandeel luzerne in het ruwvoer is als volgt berekend: Volgens een rapport van Bikker (2009) krijgt een paard maximaal 1 à 2 kg luzerne als ruwvoer. Volgens PAVO (website, 2009) is het advies om luzerne te voeren als 1/3 van totale ruwvoer (graskuil), en Hartog (website, 2009) adviseert voor een pony 1-2 kg per dag en voor een paard 1,5 – 3 kg per dag naast ander ruwvoer. Dit komt aardig met elkaar overeen. We houden daarom het relatief hoge aandeel van 1/3 van het totale ruwvoer aan als luzerne-aandeel, het overige deel als natuurhooi. Voor de gehalten in luzerne en natuurgras zijn zowel gemiddelden als maximum (worst case) waarden gebruikt. De gemiddelden zijn berekend inclusief de monsters waarin geen PA’s zijn aangetoond. Voor luzerne is uitgegaan van alle gehalten in hooi en brok, die in droogbehandeling enkel verschillen in het persproces tot brok. Hierbij is aangenomen dat de gehalten PA’s door het persproces intact blijven. Voor natuurhooi was slechts 1 van de 25 monsters positief. Tabel 8: Voederregimes in kg (afgeleid van Tabel 3 en 9 uit rapport Bikker, 2009).DS = droge stof. Scenario
Hobbypaard Sportpaard
Gewicht
Voerinname totaal (DS)
Aandeel ruwvoer
Inname ruwvoer (DS)
1/3 deel luzerne (DS)
1/3 deel luzerne (12% vocht)
2/3 deel natuurgras (DS)
2/3 deel natuurgras (12% vocht)
450* 450
8,1 8,1
84% 50%
6,8 4,1
2,3 1,4
2,6 1,6
4,5 2,7
5,1 3,1
RIVM-RIKILT Front Office Voedselveiligheid
13
* voor een conservatieve berekening is gerekend met een laag gewicht van 450 kg van paarden en een relatief hoge voerinname. Gemiddeld weegt een volwassen paard echter rond de 600 kg. ** voeders zijn teruggerekend tot 12% vochtgehalte om te kunnen vergelijken met de meetgegevens. Reguliere vochtgehalten zijn 9% vocht in kunstmatig gedroogd luzerne en 16% vocht in hooi.
Tabel 9: Inname PA’s door pony’s en paarden uit luzerne en natuurgras Scenario
Hobbypaard gemiddeld Hobbypaard worst case Sportpaard gemiddeld Sportpaard worst case
Totaal PA gehalte Luzerne (µg/kg) 455 (gemiddeld) 5401 (maximum) 455 (gemiddeld) 5401 (maximum)
Totaal PA gehalte Natuurhooi (µg/kg) 23 (gemiddeld) 549 (maximum) 23 (gemiddeld) 549 (maximum)
Inname PA’s vanuit luzerne (µg/dag)
Inname PA’s vanuit natuurgras (µg/dag)
2,6 * 455 = 1183
5,1 * 23 = 117
2,6 * 5401 = 14042 1,6 * 455 = 728
5,1 * 549 = 2800 3,1 * 23 = 71
1,6 * 5401 = 8642
3,1 * 549 = 1702
Totale PA inname vanuit ruwvoer (µg/dag) 1300 16842 799 10344
PA inname per kg lichaamsgewicht (µg/kg lg/dag) 2,9 37,4 1,8 23,0
Tabel 9 laat zien dat op basis van de gevonden gehaltes in luzerne en natuurhooi, en afhankelijk van de trefkans op hoge gehaltes, de geschatte blootstelling varieert tussen de 1,8 en 37,4 µg/kg lg/dag.
7
Risico-evaluatie
Acuut Uit de worst case blootstellingsschatting blijkt dat paarden rond de 35-40 microgram PA’s per kilogram lichaamsgewicht kunnen binnenkrijgen. Uitgaande van een eenmalige dosering is dit is een factor 1000 onder de orale LD50 van 30-50 mg/kg (retrorsine – het PA dat het meest acuut toxisch is, zie tabel 6) in ratten, terwijl paarden een 3-4 keer sterkere gevoeligheid voor PA’s lijken te hebben als ratten. Op basis van dit worst-case scenario zijn bij een eenmalige inname geen acute sterfgevallen onder paarden te verwachten. (Sub)chronisch Luzerne wordt meestal in balen of pakken gekocht, en daarom kan verwacht worden dat een batch over meerdere dagen wordt vervoederd. Dit betekent dat er dan een meer langdurige blootstelling plaatsvindt. Dit zou kunnen resulteren in een blootstelling rond de 23-37 µg/kg lg/dag gedurende een relatief beperkte tijdsduur. Wanneer wordt uitgegaan van een gemiddeld aangetroffen gehalte, dan ligt die blootstelling rond de 2-3 µg/kg lg/dag. Wanneer we dit vergelijken met de geschatte NOAELs voor paarden, dan ligt deze lagere inname rond de NOAELs voor effecten op de lever en zijn effecten niet uit te sluiten, zeker bij gevoeligere dieren waarvoor nu nog niet met een intraspecies onzekerheidsfactor is gerekend. Dat geldt zeker indien alle luzerne over langere tijd uit dezelfde batch gevoerd wordt. Het is echter de vraag of dit reëel is, want over langere periode zal het voer waarschijnlijk uit verschillende batches en seizoenen komen. Chronisch-carcinogeen De humane MTR van 43 ng/kg lg/d wordt met de berekende inname ver overschreden. Hierbij moet opgemerkt worden dat de MTR een additioneel levenslang risico van 1:10.000 inhoudt en de levensduur van de paarden dus een aandachtspunt is. Niet alle paarden zullen een ‘volledig’ leven uitleven. Bij een geschatte populatie van 300.000-500.000 (Hoogeveen en Jager, 2009, landbouwtelling zo’n 145.000 paarden) zijn op basis van een langdurig plaatsvinden van de berekende gemiddelde inname extra kankergevallen niet uit te sluiten.
RIVM-RIKILT Front Office Voedselveiligheid
14
Verwachtingen in de praktijk Uit de analyse blijkt dat pony’s en hobbypaarden vanwege een groter aandeel ruwvoer in hun voederregime een grotere blootstelling aan PA’s hebben dan sportpaarden. Daarbij is een langdurige inname van sublethale doses van PA’s mogelijk, zodat schadelijke effecten op de lever kunnen ontstaan. Het precieze aantal intoxicaties bij paarden door PA’s in Nederland is niet bekend. Door veel aandacht voor de problematiek betreffende het jacobskruiskruid verdenken veel eigenaren/verzorgers echter dat dieren die slecht presteren of ziek zijn dat zijn als gevolg van een intoxicatie met PA’s uit jacobskruiskruid. Volgens de dierenartsen resp. /paardenspecialisten bij de Faculteit Diergeneeskunde (telefonische rondvraag bij specialisten in dienst van de Faculteit op 09-10-2009) wordt in de buitenpraktijk onder de ruim 5000 visites per jaar bij ca. 2-3 paarden een intoxicatie met PA’s gediagnosticeerd. In de kliniek wordt bij minder dan 0,1% van alle patiënten de diagnose PA-intoxicatie gesteld of bevestigd. Worden in deze opsomming ook de telefonische aanvragen door andere dierenartsen uit heel Nederland meegeteld, dan blijkt alsnog het aantal mogelijke intoxicaties (op basis van een waarschijnlijkheidsdiagnose) in Nederland onder 100 gevallen per jaar te blijven (2008/2009, ongepubliceerde informatie prof. Fink-Gremmels, Faculteit Diergeneeskunde Universiteit Utrecht). Bij de Gezondheidsdienst voor Dieren in Deventer (GD) worden incidenteel gevallen van vergiftiging met jacobskruiskruid (JKK) gerapporteerd, echter niet meer dan enkele per jaar. Wel kan een incident op een bedrijf op hetzelfde moment meerdere paarden/ponies treffen. In het meeste voer dat ter controle naar de GD gestuurd wordt op verdenking van JKK contaminatie is tot op heden echter geen JKK aangetroffen (persoonlijke commentaren Guillaume Counotte en Jet Mars, GD). Conclusie In Nederland lijkt acute sterfte van paarden door vergiftiging met alkaloïden in diervoeders op basis van de aangetroffen gehaltes niet waarschijnlijk. Echter, bij meer langdurige inname van dit soort gehaltes zijn toxische effecten bij paarden niet uit te sluiten. De grootste bijdrage van PA’s in de gemeten voeders was afkomstig van klein kruiskruid. Hier zijn dan ook de meeste effecten van te verwachten. Effecten van PA’s in jacobskruiskruid zijn minder te verwachten bij consumptie van deze voeders. Effecten zijn echter moeilijk vast te stellen omdat klinische symptomen pas na zeer ernstige levereffecten optreden. Intoxicaties worden in de praktijk slechts incidenteel gediagnostiseerd, naar schatting treden er minder dan 100 gevallen per jaar op in Nederland.
8
Kanttekeningen bij de risico-evaluatie - Niet alle productielocaties zijn bekend. De exacte productielocatie van de monsters zijn moeilijk te achterhalen uit de monsterrelaasformulieren. Voor deze beoordeling is een globale indicatie gebruikt. - Niet alle productiedata zijn bekend. Zoals genoemd zou dit een relevant onderdeel kunnen zijn. De verwachting is dat in het voorjaar in nieuw omgeploegde en ingezaaide akkervelden meer verontreiniging met Klein Kruiskruid optreedt. Dit zou experimenteel bevestigd moeten worden. Als dit zo is, en de monsters zouden allemaal uit een eerste snede batch komen (of juist niet), dan zou dit een overschatting geven van de gehalten aan PA’s over het hele jaar. - De maximum blootstelling is berekend op gehalten uit 1 specifieke batch. Het is onduidelijk hoe reëel het is dat een paard langere tijd uit 1 specifieke batch luzerne gevoerd krijgt. Het is echter ook niet uit te sluiten, bijvoorbeeld bij een houder met slechts één of enkele paarden. - De gemeten gehalten zijn een momentopname. De hoeveelheid kruiskruid en de gehalten PA’s in de kruiskruiden zelf kunnen variëren. - De gemeten gehalten betreffen een beperkt aantal PA’s. Het is goed mogelijk dat het werkelijke gehalte aan PA’s hoger is. Hiermee zou de blootstelling dus onderschat worden. - In de blootstellingscenario’s is aangenomen dat zowel PA-bevattend natuurgras als luzerne wordt vervoederd. Anderzijds is de bijdrage uit hooi relatief klein. De kans hierop is aanwezig, maar klein. Dit levert een conservatief blootstellingscenario.
RIVM-RIKILT Front Office Voedselveiligheid
15
-
-
-
In de blootstellingscenario’s is aangenomen dat een sportpaard natuurgras vervoerderd krijgt. Het is echter te verwachten dat de voeders voor deze prestatiepaarden van zeer gecontroleerde oorsprong zijn, en natuurgras daarom niet zal worden vervoederd. Hierdoor valt de blootstelling conservatief uit. De lichaamsgewichten van de dieren in de scenario’s zijn gekozen als laag in de betreffende paardencategorie. Dit geeft een conservatief beeld, veel pony’s/paarden zullen zwaarder zijn (bijv. sportpaard Corrado uit Cuddeford, 1994, was 660 kg). Extrapolatie van de grenswaarden naar paarden is niet optimaal, hiervoor zijn slechts enkele oude studies beschikbaar.
RIVM-RIKILT Front Office Voedselveiligheid
16
Referenties ANZFA. Australia New Zealand Food Authority. Pyrrolizidine alkaloids in food. A Toxicological Review and Risk Assessment. Technical report series no. 2, November 2001. ISBN 0 642 34501 5. Bikker, P. Gras en luzerne in het rantsoen van paarden. Rapport 259, september 2009. Animal Science Group, Wageningen Universiteit en Research Centre. De Bont C.J.A.M., J. Bolhuis en J.H. Jager. Gedroogde groenvoeders en herziening van het EU-beleid. Augustus 2008, Rapport 2008-051, Projectcode 31306, LEI Wageningen UR, Den Haag. Candrian, U., Luthy, J., Schmid, P., Schlatter, Ch. and Gallasz, E. 1984. Stability of pyrrolizidine alkaloids in hay and silage. J Agric Food Chem 39: 930-933. Crews, C., Driffield, M., Berthiller F. and R. Krska. Loss of pyrrolizidine alkaloids on decomposition of ragwort (Senecio jacobaea) as measured by LC-TOF-MS. J. Agric. Food Chem. 2009, 57, 36693673. Cuddeford, D. Kunstmatig gedroogd luzerne voor paarden. Veterinair document (1994) 135, 426-429 EFSA Opinion of the Scientific Panel on Contaminants in the Food Chain on a request from the European Commission related to Pyrrolizidine Alkaloids as undesirable substances in animal feed (Question N° EFSA-Q-2003-065) Adopted on 25 January 2007. The EFSA Journal (2007) 447, 151. Hartog Grasdrogerij website (november 2009): http://www.hartog-lucerne.nl/paardenvoer/ruwvoerpaarden/lucerne-mix Hol , W. H. G., Vrieling, K. and J. A. van Veen. Nutrients Decrease Pyrrolizidine Alkaloid Concentrations in Senecio jacobaea. New Phytologist, Vol. 158, No. 1 (Apr., 2003), pp. 175-181 Hol W.H.G., Macel M., Van Veen J.A. and E. van der Meijdena. Root damage and aboveground herbivory change concentration and composition of pyrrolizidine alkaloids of Senecio jacobaea. Basic and Applied Ecology 5 (2004) 253–260 Jian-Ya Huan, Cristobal L. Miranda, Donald R. Buhler , Peter R. Cheeke. Species differences in the hepatic microsomal enzyme metabolism of the pyrrolizidine alkaloids. Toxicology Letters 99 (1998) 127–137. Meijer R, en Van Walbeek, M. Luzerne beperkt alternatief voor gras. WUR Praktijkonderzoek Rundvee, Schapen en Paarden 1996/2. Moore, R.E., Knottenbelt, D., Matthews, J.B., Beynon, .J., Whitfield, P.D. (2008) Biomarkers for ragwort poisoning in horses: identification of protein targets. BMC Veterinary Res. 4: 30. Mulder, P., Beumer, B., Oosterink, E. and De Jong, J. Dutch Survey on the Occurrence of Pyrrolizidine Alkaloids in Animal Forage. Concept report RIKILT 2009, project number 871.578.17. Park M. Literatuuronderzoek inzake pyrrolizidine alkaloïden in eetbare producten van landbouwhuisdieren. RIVM/SIR rapport 10490A00, 2006; RIVM, Bilthoven. PAVO website: http://www.pavo.nl/alle-vragen-van-de-week/vraag-van-de-week-hele-luzerne-alsenig-ruwvoer.html Pohlmann, J., van Loon, G., Lefère, K., Vanschandevijl, K., Nollet, H., De Clercq, D., Delesalle, C., Deprez, P.. Hepatoencephalopathy caused by Senecio jacobaea intoxication in five horses. Vlaams Diergeneeskundig Tijdschrift, 2005, 74, 440-445 Van den Borne JJGC. Transfer of pyrrolizidine alkaloids from Senecio Jacobaea into milk of dairy cows - A literature review. 2007. ISSN 1570 – 8616, WUR/ASG, Lelystad. Van der Zee M. Advies inzake pyrrolizidine alkaloïden in kruidenpreparaten. RIVM/SIR rapport 09685A00, 2005; RIVM, Bilthoven. Van Engelen JGM, van Egmond HP, Speijers GJA. Pyrrolizidine alkaloïden. RIVM/CSR rapport 05666A00, 1997; RIVM, Bilthoven. Van Engelen JGM. Aanvulling op RIVM/CSR rapport 05666A00, 1997; 2001, RIVM, Bilthoven. Van Raamsdonk, L, contactpersoon www.determinator.wur.nl. WHO Monograph on Pyrrolizidine Alkaloids. Environmental Health Criteria 80, WHO, Geneva, 1988. ISBN 92 4 154280 2
RIVM-RIKILT Front Office Voedselveiligheid
17
