Bedankt voor uw bezoek aan nature.com. De browserversie die u gebruikt, biedt beperkte CSS-ondersteuning. Voor de beste ervaring raden we aan de nieuwste browserversie te gebruiken (of de compatibiliteitsmodus in Internet Explorer uit te schakelen). Om de website te blijven ondersteunen, zal deze bovendien geen stijlen of JavaScript bevatten.
Melamine is een bekende voedselverontreiniging die zowel per ongeluk als opzettelijk in bepaalde voedingsmiddelen kan voorkomen. Het doel van deze studie was om de detectie en kwantificering van melamine in zuigelingenvoeding en melkpoeder te verifiëren. In totaal werden 40 commercieel verkrijgbare voedingsmonsters, waaronder zuigelingenvoeding en melkpoeder, uit verschillende regio's van Iran geanalyseerd. Het geschatte melaminegehalte van de monsters werd bepaald met behulp van een HPLC-UV-systeem (High-Performance Liquid Chromatography-Ultraviolet). Er werd een kalibratiecurve (R² = 0,9925) opgesteld voor de detectie van melamine in het bereik van 0,1–1,2 μg mL⁻¹. De kwantificerings- en detectielimieten waren respectievelijk 1 μg mL⁻¹ en 3 μg mL⁻¹. Melamine werd getest in zuigelingenvoeding en melkpoeder en de resultaten toonden aan dat de melaminegehaltes in de monsters zuigelingenvoeding en melkpoeder respectievelijk 0,001–0,095 mg kg−1 en 0,001–0,004 mg kg−1 bedroegen. Deze waarden zijn in overeenstemming met de EU-wetgeving en de Codex Alimentarius. Het is belangrijk op te merken dat de consumptie van deze melkproducten met een verlaagd melaminegehalte geen significant risico voor de gezondheid van de consument vormt. Dit wordt ook ondersteund door de resultaten van de risicobeoordeling.
Melamine is een organische verbinding met de molecuulformule C3H6N6, afgeleid van cyaanide. Het heeft een zeer lage oplosbaarheid in water en bestaat voor ongeveer 66% uit stikstof. Melamine is een veelgebruikte industriële verbinding met een breed scala aan legitieme toepassingen in de productie van kunststoffen, meststoffen en voedselverwerkingsapparatuur (waaronder voedselverpakkingen en keukengerei)1,2. Melamine wordt ook gebruikt als drager voor geneesmiddelen bij de behandeling van ziekten. Het hoge stikstofgehalte in melamine kan leiden tot misbruik van de verbinding en het toekennen van eiwiteigenschappen aan voedingsingrediënten3,4. Het toevoegen van melamine aan voedingsproducten, waaronder zuivelproducten, verhoogt daarom het stikstofgehalte. Zo werd ten onrechte geconcludeerd dat het eiwitgehalte van melk hoger was dan het in werkelijkheid was.
Voor elke gram melamine die wordt toegevoegd, neemt het eiwitgehalte van voedsel met 0,4% toe. Melamine is echter zeer goed oplosbaar in water en kan ernstigere schade veroorzaken. Het toevoegen van 1,3 gram melamine aan vloeibare producten zoals melk kan het eiwitgehalte van de melk met 30% verhogen5,6. Hoewel melamine aan dierlijke en zelfs menselijke voedingsmiddelen wordt toegevoegd om het eiwitgehalte te verhogen7, hebben de Codex Alimentarius Commissie (CAC) en nationale autoriteiten melamine niet goedgekeurd als voedingsadditief en hebben het aangemerkt als gevaarlijk bij inslikken, inademing of absorptie via de huid. In 2012 heeft het Internationaal Agentschap voor Onderzoek naar Kanker van de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) melamine geclassificeerd als een carcinogeen van klasse 2B, omdat het schadelijk kan zijn voor de menselijke gezondheid8. Langdurige blootstelling aan melamine kan kanker of nierschade veroorzaken2. Melamine in voedsel kan complexen vormen met cyanuurzuur, waardoor wateronoplosbare gele kristallen ontstaan ​​die schade kunnen toebrengen aan nier- en blaasweefsel, evenals urinewegkanker en gewichtsverlies.9,10 Het kan acute voedselvergiftiging veroorzaken en in hoge concentraties zelfs de dood tot gevolg hebben, vooral bij zuigelingen en jonge kinderen.11 De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) heeft de aanvaardbare dagelijkse inname (TDI) van melamine voor mensen vastgesteld op 0,2 mg/kg lichaamsgewicht per dag, gebaseerd op de CAC-richtlijnen.12 De Amerikaanse Food and Drug Administration (US FDA) heeft de maximale residulimiet voor melamine vastgesteld op 1 mg/kg in zuigelingenvoeding en 2,5 mg/kg in andere voedingsmiddelen.2,7 In september 2008 werd gemeld dat verschillende binnenlandse fabrikanten van zuigelingenvoeding melamine aan melkpoeder hadden toegevoegd om het eiwitgehalte van hun producten te verhogen. Dit leidde tot melkpoedervergiftiging en een landelijk melaminevergiftigingsincident waarbij meer dan 294.000 kinderen ziek werden en meer dan 50.000 in het ziekenhuis werden opgenomen. 13
Borstvoeding is niet altijd mogelijk vanwege diverse factoren, zoals de moeilijkheden van het stadsleven, ziekte van de moeder of het kind, waardoor het gebruik van flesvoeding voor baby's noodzakelijk is. Hierdoor zijn er fabrieken opgericht die flesvoeding produceren die qua samenstelling zo veel mogelijk lijkt op moedermelk.¹⁴ Flesvoeding die in de handel verkrijgbaar is, wordt meestal gemaakt van koemelk en bevat doorgaans een speciale mix van vetten, eiwitten, koolhydraten, vitaminen, mineralen en andere stoffen. Om de samenstelling zo dicht mogelijk bij moedermelk te laten lijken, varieert het eiwit- en vetgehalte van de flesvoeding. Afhankelijk van het type melk wordt de voeding verrijkt met vitaminen en mineralen zoals ijzer.¹⁵ Omdat baby's een gevoelige groep vormen en er een risico op vergiftiging bestaat, is de veiligheid van de consumptie van flesvoeding van vitaal belang voor de gezondheid. Na de melaminevergiftiging bij Chinese baby's hebben landen wereldwijd veel aandacht aan dit probleem besteed en is de gevoeligheid voor dit onderwerp toegenomen. Daarom is het extra belangrijk om de controle op de productie van flesvoeding te versterken om de gezondheid van baby's te beschermen. Er bestaan ​​verschillende methoden om melamine in voedsel te detecteren, waaronder hogedruk-vloeistofchromatografie (HPLC), elektroforese, sensorische methoden, spectrofotometrie en antigeen-antilichaam-ELISA16. In 2007 ontwikkelde en publiceerde de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) een HPLC-methode voor de bepaling van melamine en cyanuurzuur in voedsel, wat de meest effectieve methode is voor het bepalen van het melaminegehalte17.
De melamineconcentraties in zuigelingenvoeding, gemeten met een nieuwe infraroodspectroscopietechniek, varieerden van 0,33 tot 0,96 milligram per kilogram (mg kg-1).¹⁸ Een onderzoek in Sri Lanka toonde aan dat de melamineconcentraties in volle melkpoeder varieerden van 0,39 tot 0,84 mg kg-1. Bovendien bevatten geïmporteerde zuigelingenvoedingsmonsters de hoogste melamineconcentraties, respectievelijk 0,96 en 0,94 mg/kg. Deze concentraties liggen onder de wettelijke limiet (1 mg/kg), maar een monitoringsprogramma is nodig voor de veiligheid van de consument.¹⁹
Verschillende studies hebben de melaminegehaltes in Iraanse zuigelingenvoeding onderzocht. Ongeveer 65% van de monsters bevatte melamine, met een gemiddelde van 0,73 mg/kg en een maximum van 3,63 mg/kg. Een andere studie meldde dat het melaminegehalte in zuigelingenvoeding varieerde van 0,35 tot 3,40 μg/kg, met een gemiddelde van 1,38 μg/kg. Over het algemeen is de aanwezigheid en het gehalte van melamine in Iraanse zuigelingenvoeding in diverse studies onderzocht, waarbij sommige monsters melamine bevatten dat de door de regelgevende instanties vastgestelde maximumlimiet (2,5 mg/kg/voeding) overschrijdt.
Gezien het enorme directe en indirecte verbruik van melkpoeder in de voedingsmiddelenindustrie en het bijzondere belang van zuigelingenvoeding voor de voeding van kinderen, had deze studie tot doel de detectiemethode van melamine in melkpoeder en zuigelingenvoeding te valideren. Het eerste doel van deze studie was het ontwikkelen van een snelle, eenvoudige en nauwkeurige kwantitatieve methode voor het detecteren van melaminevervalsing in zuigelingenvoeding en melkpoeder met behulp van hogedruk-vloeistofchromatografie (HPLC) en ultraviolette (UV) detectie. Het tweede doel van deze studie was het bepalen van het melaminegehalte in zuigelingenvoeding en melkpoeder dat op de Iraanse markt wordt verkocht.
De instrumenten die worden gebruikt voor melamine-analyse variëren afhankelijk van de locatie van de voedselproductie. Een gevoelige en betrouwbare HPLC-UV-analysemethode werd gebruikt om melamineresiduen in melk en zuigelingenvoeding te meten. Zuivelproducten bevatten diverse eiwitten en vetten die de melaminemeting kunnen verstoren. Daarom is, zoals opgemerkt door Sun et al. 22, een geschikte en effectieve zuiveringsstrategie noodzakelijk vóór instrumentele analyse. In deze studie gebruikten we wegwerp-spuitfilters. We gebruikten een C18-kolom om melamine in zuigelingenvoeding en melkpoeder te scheiden. Figuur 1 toont het chromatogram voor de melaminedetectie. Bovendien varieerde het herstel van de monsters met 0,1–1,2 mg/kg melamine van 95% tot 109%, de regressievergelijking was y = 1,2487x − 0,005 (r = 0,9925), en de relatieve standaarddeviatie (RSD) waarden varieerden van 0,8 tot 2%. De beschikbare gegevens tonen aan dat de methode betrouwbaar is binnen het onderzochte concentratiebereik (Tabel 1). De instrumentele detectielimiet (LOD) en kwantificatielimiet (LOQ) van melamine waren respectievelijk 1 μg mL−1 en 3 μg mL−1. Bovendien vertoonde het UV-spectrum van melamine een absorptieband bij 242 nm. De detectiemethode is gevoelig, betrouwbaar en nauwkeurig. Deze methode kan worden gebruikt voor de routinematige bepaling van het melaminegehalte.
Vergelijkbare resultaten zijn door verschillende auteurs gepubliceerd. Er werd een HPLC-methode (High-Performance Liquid Chromatography-Photodiode Array) ontwikkeld voor de analyse van melamine in zuivelproducten. De detectielimieten waren 340 μg kg−1 voor melkpoeder en 280 μg kg−1 voor zuigelingenvoeding bij 240 nm. Filazzi et al. (2012) rapporteerden dat melamine niet werd gedetecteerd in zuigelingenvoeding met behulp van HPLC. Echter, 8% van de melkpoedermonsters bevatte melamine in een concentratie van 0,505–0,86 mg/kg. Tittlemiet et al.23 voerden een vergelijkbare studie uit en bepaalden het melaminegehalte van zuigelingenvoeding (monsternummer: 72) met behulp van HPLC-MS/MS op ongeveer 0,0431–0,346 mg kg−1. In een studie uitgevoerd door Venkatasamy et al. Lutter et al. (2010) gebruikten een groene chemische benadering (zonder acetonitril) en reversed-phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC) om melamine in zuigelingenvoeding en melk te schatten. Het concentratiebereik van de monsters was van 1,0 tot 80 g/mL en de respons was lineair (r > 0,999). De methode vertoonde recoveries van 97,2–101,2 over het concentratiebereik van 5–40 g/mL en de reproduceerbaarheid was minder dan 1,0% relatieve standaarddeviatie. Bovendien waren de waargenomen LOD en LOQ respectievelijk 0,1 g mL−1 en 0,2 g mL−124. Lutter et al. (2011) bepaalden melamineverontreiniging in koemelk en zuigelingenvoeding op basis van melk met behulp van HPLC-UV. De melamineconcentraties varieerden van < 0,2 tot 2,52 mg kg−1. Het lineaire dynamische bereik van de HPLC-UV-methode was 0,05 tot 2,5 mg kg−1 voor koemelk, 0,13 tot 6,25 mg kg−1 voor zuigelingenvoeding met een eiwitmassafractie van <15%, en 0,25 tot 12,5 mg kg−1 voor zuigelingenvoeding met een eiwitmassafractie van 15%. De LOD- (en LOQ-) resultaten waren 0,03 mg kg−1 (0,09 mg kg−1) voor koemelk, 0,06 mg kg−1 (0,18 mg kg−1) voor zuigelingenvoeding met <15% eiwit, en 0,12 mg kg−1 (0,36 mg kg−1) voor zuigelingenvoeding met 15% eiwit, met een signaal-ruisverhouding van respectievelijk 3 en 1025 voor LOD en LOQ. Diebes et al. (2012) onderzocht de melaminegehaltes in monsters van zuigelingenvoeding en melkpoeder met behulp van HPLC/DMD. In zuigelingenvoeding waren de laagste en hoogste gehaltes respectievelijk 9,49 mg kg−1 en 258 mg kg−1. De detectielimiet (LOD) was 0,05 mg kg−1.
Javaid et al. rapporteerden dat melamineresiduen in zuigelingenvoeding varieerden van 0,002 tot 2 mg kg−1, bepaald met Fourier-transformatie-infraroodspectroscopie (FT-MIR) (LOD = 1 mg kg−1; LOQ = 3,5 mg kg−1). Rezai et al.27 stelden een HPLC-DDA-methode (λ = 220 nm) voor om melamine te schatten en bereikten een LOQ van 0,08 μg mL−1 voor melkpoeder, wat lager was dan het niveau dat in deze studie werd verkregen. Sun et al. ontwikkelden een RP-HPLC-DAD voor de detectie van melamine in vloeibare melk door middel van vastefase-extractie (SPE). Zij verkregen een LOD en LOQ van respectievelijk 18 en 60 μg kg−128, wat gevoeliger is dan de huidige studie. Montesano et al. bevestigde de effectiviteit van de HPLC-DMD-methode voor de beoordeling van het melaminegehalte in eiwitsupplementen met een kwantificeringslimiet van 0,05–3 mg/kg, wat minder gevoelig was dan de methode die in deze studie werd gebruikt29.
Analytische laboratoria spelen ongetwijfeld een belangrijke rol in de bescherming van het milieu door het monitoren van verontreinigende stoffen in diverse monsters. Het gebruik van een groot aantal reagentia en oplosmiddelen tijdens analyses kan echter leiden tot de vorming van gevaarlijke residuen. Daarom werd in 2000 groene analytische chemie (GAC) ontwikkeld om de nadelige effecten van analytische procedures op operators en het milieu te verminderen of te elimineren.²⁶ Traditionele detectiemethoden voor melamine, waaronder chromatografie, elektroforese, capillaire elektroforese en enzymgekoppelde immunosorbentassay (ELISA), zijn gebruikt om melamine te identificeren. Van de vele detectiemethoden hebben elektrochemische sensoren echter veel aandacht gekregen vanwege hun uitstekende gevoeligheid, selectiviteit, snelle analysetijd en gebruiksvriendelijkheid.^30,31 Groene nanotechnologie maakt gebruik van biologische processen om nanomaterialen te synthetiseren, wat de productie van gevaarlijk afval en het energieverbruik kan verminderen en zo de implementatie van duurzame praktijken kan bevorderen. Nanocomposieten, bijvoorbeeld gemaakt van milieuvriendelijke materialen, kunnen worden gebruikt in biosensoren om stoffen zoals melamine te detecteren32,33,34.
Uit het onderzoek blijkt dat vaste-fase-micro-extractie (SPME) effectief wordt gebruikt vanwege de hogere energie-efficiëntie en duurzaamheid in vergelijking met traditionele extractiemethoden. De milieuvriendelijkheid en energie-efficiëntie van SPME maken het een uitstekend alternatief voor traditionele extractiemethoden in de analytische chemie en bieden een duurzamere en efficiëntere methode voor monstervoorbereiding35.
In 2013 ontwikkelden Wu et al. een zeer gevoelige en selectieve oppervlakteplasmonresonantie (mini-SPR) biosensor die gebruikmaakt van de koppeling tussen melamine en anti-melamine-antilichamen om melamine in zuigelingenvoeding snel te detecteren met behulp van een immunoassay. De SPR-biosensor in combinatie met een immunoassay (met behulp van melamine-geconjugeerd runderserumalbumine) is een gebruiksvriendelijke en goedkope technologie met een detectielimiet van slechts 0,02 μg mL-136.
Nasiri en Abbasian gebruikten een veelbelovende draagbare sensor in combinatie met grafeenoxide-chitosancomposieten (GOCS) om melamine in commerciële monsters te detecteren37. Deze methode vertoonde een zeer hoge selectiviteit, nauwkeurigheid en respons. De GOCS-sensor demonstreerde een opmerkelijke gevoeligheid (239,1 μM−1), een lineair bereik van 0,01 tot 200 μM, een affiniteitsconstante van 1,73 × 104 en een detectielimiet (LOD) van maximaal 10 nM. Bovendien hanteerde een studie van Chandrasekhar et al. in 2024 een milieuvriendelijke en kosteneffectieve aanpak. Zij gebruikten papajaschilextract als reductiemiddel om zinkoxide-nanodeeltjes (ZnO-NPs) te synthetiseren met een milieuvriendelijke methode. Vervolgens werd een unieke micro-Raman-spectroscopietechniek ontwikkeld voor de bepaling van melamine in zuigelingenvoeding. ZnO-nanodeeltjes afkomstig uit landbouwafval hebben potentie getoond als waardevol diagnostisch hulpmiddel en als betrouwbare, goedkope technologie voor het monitoren en detecteren van melamine38.
Alizadeh et al. (2024) gebruikten een zeer gevoelig metaal-organisch raamwerk (MOF) fluorescentieplatform om melamine in melkpoeder te bepalen. Het lineaire bereik en de onderste detectielimiet van de sensor, bepaald met behulp van 3σ/S, waren respectievelijk 40 tot 396,45 nM (equivalent aan 25 μg kg−1 tot 0,25 mg kg−1) en 40 nM (equivalent aan 25 μg kg−1). Dit bereik ligt ruim onder de maximale residulimieten (MRL's) die zijn vastgesteld voor de identificatie van melamine in zuigelingenvoeding (1 mg kg−1) en andere voedingsmiddelen/voedermonsters (2,5 mg kg−1). De fluorescentiesensor (terbium (Tb)@NH2-MIL-253(Al)MOF) vertoonde een hogere nauwkeurigheid en een preciezere meetmogelijkheid dan HPLC39 bij de detectie van melamine in melkpoeder. Biosensoren en nanocomposieten in de groene chemie verbeteren niet alleen de detectiemogelijkheden, maar minimaliseren ook de milieugevaren, in lijn met de principes van duurzame ontwikkeling.
De principes van groene chemie zijn toegepast op verschillende methoden voor de bepaling van melamine. Een benadering is de ontwikkeling van een groene dispersieve vaste-fase micro-extractiemethode met behulp van het natuurlijke polaire polymeer β-cyclodextrine, verknoopt met citroenzuur, voor de efficiënte extractie van melamine 40 uit monsters zoals zuigelingenvoeding en heet water. Een andere methode maakt gebruik van de Mannich-reactie voor de bepaling van melamine in melkmonsters. Deze methode is goedkoop, milieuvriendelijk en zeer nauwkeurig met een lineair bereik van 0,1–2,5 ppm en een lage detectielimiet 41. Bovendien werd een kosteneffectieve en milieuvriendelijke methode ontwikkeld voor de kwantitatieve bepaling van melamine in vloeibare melk en zuigelingenvoeding met behulp van Fourier-transformatie infrarood transmissiespectroscopie met een hoge nauwkeurigheid en detectielimieten van respectievelijk 1 ppm en 3,5 ppm 42. Deze methoden tonen de toepassing van de principes van groene chemie aan bij de ontwikkeling van efficiënte en duurzame methoden voor de bepaling van melamine.
Verschillende studies hebben innovatieve methoden voorgesteld voor de detectie van melamine, zoals het gebruik van vastefase-extractie en hogedruk-vloeistofchromatografie (HPLC)43, evenals snelle hogedruk-vloeistofchromatografie (HPLC), die geen complexe voorbehandeling of ionenpaarreagentia vereist, waardoor de hoeveelheid chemisch afval wordt verminderd44. Deze methoden leveren niet alleen nauwkeurige resultaten op voor de bepaling van melamine in zuivelproducten, maar voldoen ook aan de principes van groene chemie, waardoor het gebruik van gevaarlijke chemicaliën wordt geminimaliseerd en de algehele milieubelasting van het analyseproces wordt verminderd.
Veertig monsters van verschillende merken werden in drievoud getest en de resultaten worden weergegeven in tabel 2. De melaminegehaltes in de monsters zuigelingenvoeding en melkpoeder varieerden respectievelijk van 0,001 tot 0,004 mg/kg en van 0,001 tot 0,095 mg/kg. Er werden geen significante verschillen waargenomen tussen de drie leeftijdsgroepen van zuigelingenvoeding. Bovendien werd melamine aangetroffen in 80% van het melkpoeder, terwijl 65% van de zuigelingenvoeding besmet was met melamine.
Het melaminegehalte in industrieel melkpoeder was hoger dan in zuigelingenvoeding, en het verschil was significant (p<0,05) (Figuur 2).
De verkregen resultaten lagen onder de door de FDA vastgestelde limieten (onder 1 en 2,5 mg/kg). Bovendien zijn de resultaten in lijn met de limieten van de CAC (2010) en de EU45,46, dat wil zeggen dat de maximaal toegestane limiet 1 mg kg-1 is voor zuigelingenvoeding en 2,5 mg kg-1 voor zuivelproducten.
Volgens een onderzoek uit 2023 van Ghanati et al.47 varieerde het melaminegehalte in verschillende soorten verpakte melk in Iran van 50,7 tot 790 μg kg−1. Hun resultaten lagen onder de door de FDA vastgestelde limiet. Onze resultaten zijn lager dan die van Shoder et al.48 en Rima et al.49. Shoder et al. (2010) vonden dat de melamineniveaus in melkpoeder (n=49), bepaald met ELISA, varieerden van 0,5 tot 5,5 mg/kg. Rima et al. analyseerden melamineresiduen in melkpoeder met behulp van fluorescentiespectrofotometrie en vonden dat het melaminegehalte in melkpoeder 0,72–5,76 mg/kg bedroeg. In 2011 werd in Canada een onderzoek uitgevoerd naar de melamineniveaus in zuigelingenvoeding (n=94) met behulp van vloeistofchromatografie (LC/MS). De melamineconcentraties bleken onder de acceptabele limiet te liggen (voorlopige norm: 0,5 mg kg−1). Het is onwaarschijnlijk dat de frauduleus aangetroffen melaminegehaltes een tactiek waren om het eiwitgehalte te verhogen. Het kan echter niet worden verklaard door het gebruik van meststoffen, het verplaatsen van de inhoud van de verpakking of soortgelijke factoren. Bovendien werd de bron van de melamine in het in Canada geïmporteerde melkpoeder niet bekendgemaakt50.
Hassani et al. hebben in 2013 het melaminegehalte in melkpoeder en vloeibare melk op de Iraanse markt gemeten en vergelijkbare resultaten gevonden. Uit de resultaten bleek dat, met uitzondering van één merk melkpoeder en vloeibare melk, alle andere monsters besmet waren met melamine, met concentraties variërend van 1,50 tot 30,32 μg g−1 in melkpoeder en van 0,11 tot 1,48 μg ml−1 in melk. Opvallend is dat cyanuurzuur in geen van de monsters werd aangetroffen, waardoor de kans op melaminevergiftiging voor consumenten kleiner is. 51 Eerdere studies hebben de melamineconcentratie in chocoladeproducten met melkpoeder onderzocht. Ongeveer 94% van de geïmporteerde monsters en 77% van de Iraanse monsters bevatte melamine. De melamineconcentraties in geïmporteerde monsters varieerden van 0,032 tot 2,692 mg/kg, terwijl die in Iraanse monsters varieerden van 0,013 tot 2,600 mg/kg. In totaal werd melamine aangetroffen in 85% van de monsters, maar slechts één specifiek merk had niveaus boven de toegestane limiet.44 Tittlemier et al. rapporteerden melamineniveaus in melkpoeder variërend van 0,00528 tot 0,0122 mg/kg.
Tabel 3 vat de resultaten van de risicobeoordeling voor de drie leeftijdsgroepen samen. Het risico was in alle leeftijdsgroepen lager dan 1. Er is dus geen niet-carcinogeen gezondheidsrisico verbonden aan melamine in zuigelingenvoeding.
Lagere verontreinigingsniveaus in zuivelproducten kunnen het gevolg zijn van onbedoelde verontreiniging tijdens de bereiding, terwijl hogere niveaus het gevolg kunnen zijn van opzettelijke toevoegingen. Bovendien wordt het algehele risico voor de menselijke gezondheid van het consumeren van zuivelproducten met lage melamineniveaus als laag beschouwd. Hieruit kan worden geconcludeerd dat het consumeren van producten met zulke lage melamineniveaus geen risico voor de gezondheid van de consument oplevert52.
Gezien het belang van voedselveiligheidsbeheer in de zuivelindustrie, met name voor de bescherming van de volksgezondheid, is het van cruciaal belang een methode te ontwikkelen en te valideren voor het beoordelen en vergelijken van melaminegehaltes en -residuen in melkpoeder en zuigelingenvoeding. Er is een eenvoudige en nauwkeurige HPLC-UV-spectrofotometrische methode ontwikkeld voor de bepaling van melamine in zuigelingenvoeding en melkpoeder. De methode is gevalideerd om de betrouwbaarheid en nauwkeurigheid te waarborgen. De detectie- en kwantificatielimieten van de methode bleken voldoende gevoelig te zijn om melaminegehaltes in zuigelingenvoeding en melkpoeder te meten. Volgens onze gegevens werd melamine in de meeste Iraanse monsters aangetroffen. Alle gedetecteerde melaminegehaltes lagen onder de maximaal toegestane limieten van de CAC, wat aangeeft dat de consumptie van deze zuivelproducten geen risico vormt voor de menselijke gezondheid.
Alle gebruikte chemische reagentia waren van analytische kwaliteit: melamine (2,4,6-triamino-1,3,5-triazine) 99% zuiver (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO); acetonitril van HPLC-kwaliteit (Merck, Darmstadt, Duitsland); ultrapuur water (Millipore, Morfheim, Frankrijk). Wegwerpspuitfilters (Chromafil Xtra PVDF-45/25, poriegrootte 0,45 μm, membraandiameter 25 mm) (Macherey-Nagel, Düren, Duitsland).
Voor de voorbereiding van de monsters werden een ultrasoonbad (Elma, Duitsland), een centrifuge (Beckman Coulter, Krefeld, Duitsland) en HPLC (KNAUER, Duitsland) gebruikt.
Er werd gebruikgemaakt van een hogedruk vloeistofchromatograaf (KNAUER, Duitsland) uitgerust met een UV-detector. De HPLC-analysecondities waren als volgt: een UHPLC Ultimate-systeem uitgerust met een ODS-3 C18 analytische kolom (4,6 mm × 250 mm, deeltjesgrootte 5 μm) (MZ, Duitsland). Het HPLC-eluens (mobiele fase) was een TFA/methanolmengsel (450:50 ml) met een stroomsnelheid van 1 ml min⁻¹. De detectiegolflengte was 242 nm. Het injectievolume was 100 μl en de kolomtemperatuur was 20 °C. Omdat de retentietijd van het geneesmiddel lang is (15 minuten), moest de volgende injectie na 25 minuten plaatsvinden. Melamine werd geïdentificeerd door de retentietijd en de UV-spectrumpiek van melamine-standaarden te vergelijken.
Een standaardoplossing van melamine (10 μg/mL) werd bereid met water en bewaard in een koelkast (4 °C) beschermd tegen licht. Verdun de stamoplossing met de mobiele fase en bereid werkstandaardoplossingen. Elke standaardoplossing werd 7 keer in de HPLC geïnjecteerd. De kalibratievergelijking 10 werd berekend door middel van regressieanalyse van het bepaalde piekoppervlak en de bepaalde concentratie.
Commercieel verkrijgbaar koemelkpoeder (20 monsters) en monsters van verschillende merken zuigelingenvoeding op basis van koemelk (20 monsters) werden gekocht bij lokale supermarkten en apotheken in Iran voor de voeding van baby's van verschillende leeftijdsgroepen (0-6 maanden, 6-12 maanden en >12 maanden) en bewaard bij gekoelde temperatuur (4 °C) tot de analyse. Vervolgens werd 1 ± 0,01 g gehomogeniseerd melkpoeder afgewogen en gemengd met acetonitril:water (50:50, v/v; 5 ml). Het mengsel werd 1 minuut geroerd, vervolgens 30 minuten gesoniceerd in een ultrasoonbad en ten slotte 1 minuut geschud. Het mengsel werd vervolgens 10 minuten bij kamertemperatuur gecentrifugeerd met 9000 × g en het supernatant werd met behulp van een spuitfilter van 0,45 μm in een autosamplerflesje van 2 ml gefilterd. Het filtraat (250 μl) werd vervolgens gemengd met water (750 μl) en geïnjecteerd op het HPLC-systeem10,42.
Om de methode te valideren, hebben we het herstelpercentage, de nauwkeurigheid, de detectielimiet (LOD), de kwantificatielimiet (LOQ) en de precisie onder optimale omstandigheden bepaald. De LOD werd gedefinieerd als de hoeveelheid monster met een piekhoogte die driemaal zo hoog is als het basislijnruisniveau. De LOQ werd daarentegen gedefinieerd als de hoeveelheid monster met een piekhoogte die tienmaal zo hoog is als de signaal-ruisverhouding.
De respons van het apparaat werd bepaald met behulp van een kalibratiecurve bestaande uit zeven datapunten. Er werden verschillende melamineconcentraties gebruikt (0, 0,2, 0,3, 0,5, 0,8, 1 en 1,2). De lineariteit van de melamineberekeningsprocedure werd bepaald. Daarnaast werden verschillende melamineconcentraties toegevoegd aan de blanco monsters. De kalibratiecurve werd geconstrueerd door continu 0,1–1,2 μg mL−1 van een standaard melamineoplossing te injecteren in monsters van zuigelingenvoeding en melkpoeder, met een R²-waarde van 0,9925. De nauwkeurigheid werd beoordeeld aan de hand van de herhaalbaarheid en reproduceerbaarheid van de procedure, die werd bereikt door monsters te injecteren op de eerste en de drie daaropvolgende dagen (in drievoud). De herhaalbaarheid van de methode werd beoordeeld door de relatieve standaarddeviatie (RSD%) te berekenen voor drie verschillende concentraties toegevoegde melamine. Herstelstudies werden uitgevoerd om de precisie te bepalen. De mate van terugwinning door de extractiemethode werd berekend bij drie concentratieniveaus van melamine (0,1, 1,2, 2) in monsters van zuigelingenvoeding en droge melk9,11,15.
De geschatte dagelijkse inname (EDI) werd bepaald met behulp van de volgende formule: EDI = Ci × Cc/BW.
Waarbij Ci het gemiddelde melaminegehalte is, Cc de melkconsumptie en BW het gemiddelde gewicht van de kinderen.
De data-analyse werd uitgevoerd met SPSS 24. Normaliteit werd getoetst met de Kolmogorov-Smirnov-test; alle data waren niet-parametrisch (p = 0). Daarom werden de Kruskal-Wallis-test en de Mann-Whitney-test gebruikt om significante verschillen tussen groepen te bepalen.
Ingelfinger, Jr. Melamine en de impact ervan op wereldwijde voedselverontreiniging. New England Journal of Medicine 359(26), 2745–2748 (2008).
Lynch, RA, et al. Effect van pH op de migratie van melamine in kinderkommen. International Journal of Food Contamination, 2, 1–8 (2015).
Barrett, MP en Gilbert, IH. Het richten van toxische verbindingen op het inwendige van trypanosomen. Progress in Parasitology 63, 125–183 (2006).
Nirman, MF, et al. In vitro en in vivo evaluatie van melamine-dendrimeren als geneesmiddelafgiftesystemen. International Journal of Pharmacy, 281(1–2), 129–132(2004).
Wereldgezondheidsorganisatie. Expertbijeenkomsten 1-4 ter evaluatie van de toxicologische aspecten van melamine en cyanuurzuur (2008).
Howe, AK-C., Kwan, TH en Lee, PK-T. Melaminetoxiciteit en de nier. Journal of the American Society of Nephrology 20(2), 245–250 (2009).
Ozturk, S. en Demir, N. Ontwikkeling van een nieuw IMAC-adsorbent voor de identificatie van melamine in zuivelproducten door middel van hogedruk-vloeistofchromatografie (HPLC). Journal of Food Synthesis and Analysis 100, 103931 (2021).
Chansuvarn, V., Panic, S. en Imim, A. Eenvoudige spectrofotometrische bepaling van melamine in vloeibare melk op basis van de Mannich-groenreactie. Spectrochem. Acta Part A Mol. Biomol. Spectrosc. 113, 154–158 (2013).
Deabes, M. en El-Habib, R. Bepaling van melamine in zuigelingenvoeding, melkpoeder en pangasiusmonsters door middel van HPLC/diode-arraychromatografie. Journal of Environmental Analytical Toxicology, 2(137), 2161–0525.1000137 (2012).
Skinner, KG, Thomas, JD, en Osterloh, JD. Melaminetoxiciteit. Tijdschrift voor medische toxicologie, 6, 50–55 (2010).
Wereldgezondheidsorganisatie (WHO), Toxicologie en gezondheidsaspecten van melamine en cyanuurzuur: Rapport van een gezamenlijke expertbijeenkomst van de WHO en de FAO, ondersteund door Health Canada, Ottawa, Canada, 1-4 december 2008 (2009).
Korma, SA, et al. Vergelijkende studie van de lipidesamenstelling en kwaliteit van zuigelingenvoedingpoeder met nieuwe functionele structurele lipiden en commerciële zuigelingenvoeding. European Food Research and Technology 246, 2569–2586 (2020).
El-Waseef, M. en Hashem, H. Verbetering van de voedingswaarde, kwaliteitseigenschappen en houdbaarheid van zuigelingenvoeding met behulp van palmolie. Middle East Journal of Agricultural Research 6, 274–281 (2017).
Yin, W., et al. Productie van monoklonale antilichamen tegen melamine en ontwikkeling van een indirecte competitieve ELISA-methode voor de detectie van melamine in rauwe melk, droge melk en diervoeder. Journal of Agricultural and Food Chemistry 58(14), 8152–8157 (2010).