VOEDSELVEILIGHEID

Toxines opsporen in mosselen en oesters

Beeld: Shutterstock

Als mensen ziek worden van mosselen, denken ze vaak dat de mosselen niet vers waren. Het kan echter ook zijn dat ze sporen bevatten van giftige algen. Onderzoekers van Wageningen University & Research ontwikkelden een test om dergelijke toxines in schelpdieren op te sporen. De test is zo betrouwbaar dat hij dierproeven overbodig maakt.

Iedereen kent de beruchte blauwalg die in warme zomers de zwemwateren en vijvers onveilig maakt. Maar er leven ook algen in zeewater die een gevaar kunnen vormen voor onze gezondheid. Deze algen produceren namelijk gifstoffen, zogeheten mariene toxines. Schelpdieren filteren grote hoeveelheden zeewater om algen binnen te krijgen, hun voedsel. Zo kunnen ook de algen met mariene toxines in de schelpdieren terechtkomen en via ons bord de gezondheid bedreigen.

De meeste mariene toxines geven milde klachten zoals diarree en misselijkheid, maar er zijn ook toxines die op het zenuwstelsel werken waardoor mensen last kunnen krijgen van verlammingsverschijnselen, ademhalings- en hartritmestoornissen. Deze neurotoxines zijn in potentie zelfs dodelijk.

Gif in het monster

Nog niet zo lang geleden werd de aanwezigheid van deze toxines in Europa bepaald door muizen te injecteren met schelpdierextract, vertelt themaleider Voedselcontaminanten Arjen Gerssen. “Ging de muis dood, dan zaten er mogelijk toxines in het monster, zonder te weten om welk en hoeveel toxine het ging. Ook gingen muizen regelmatig dood door andere, niet voor de mens giftige stoffen wat deze test onbetrouwbaar maakt. In Nederland is deze test nooit gebruikt maar in het verleden is wel een rattentest gebruikt, waarbij ratten schelpdieren te eten kregen en er naar de ontlasting gekeken werd of er mogelijk toxines aanwezig waren.”

Binnen Wageningen Food Safety Research (WFSR) zijn de diertesten nooit gebruikt. “Wij hanteren analytisch-chemische methoden, waarbij eerst een mengsel van stoffen wordt gescheiden. Vervolgens wordt de massa van de moleculen gemeten, waarmee men kan herleiden om welk toxine het gaat.”

Algen produceren gifstoffen die via schelpdieren in ons voedsel terecht kunnen komen. Foto: Shutterstock

Deze zogenoemde LC-MS-methode is inmiddels onderdeel van de wettelijke EU-referentiemethode, maar biedt niet 100 procent zekerheid om ook onbekende toxines op te sporen. Gerssen: “Met deze methoden kijken we alleen naar de bekende gereguleerde toxines. Het zou kunnen dat een onbekend nieuw toxine aan onze aandacht ontsnapt.” Als alternatief voor de onbetrouwbare muizentest hebben deze Wageningse onderzoekers een bioassay ontwikkeld die het proefdiergebruik overbodig maakt.

De bioassay bestaat uit levende cellen, die net als de cellen van een muis gevoelig zijn voor mariene toxines. Deze cellen kunnen eindeloos doorgekweekt worden en er zijn dus geen muizen voor nodig. Deze test is niet nieuw maar was tot dusver niet geschikt voor het testen van toxines in schelpdieren.

Net zo gevoelig als de muis

De leider van de Expertisegroep Bioassays en Biosensoren Toine Bovee: “Het ‘mooie’ van deze tumorcellen is dat ze gevoelig zijn voor dezelfde toxines als gezonde zenuwcellen. Dat blijkt tot nu toe uit elke test die gedaan is met deze bioassay. Inmiddels zijn alle bekende neurotoxines erop losgelaten en er waren geen missers. Bovendien reageert deze bioassay ook op de groep van toxines die diarree veroorzaken.”

De meeste mariene toxines geven milde klachten, maar sommige zijn potentieel dodelijk

Het ‘reageren’ van een bioassay betekent in de praktijk dat de cellen minder goed functioneren als onderzoekers gif toevoegen, dus in feite gebeurt enigszins hetzelfde als wat met de levende muizen gebeurt. Bovee: “Als we van dierproeven afstappen is er vaak de angst dat we stoffen zouden kunnen missen. Die angst blijkt onterecht. Met deze bioassay hebben we een methode die net zo gevoelig is als de muis. We zien namelijk meteen dat er op celniveau iets misgaat als we de bioassay in contact brengen met een gecontamineerd schelpdierextract. Vervolgens kunnen we met onze analytisch-chemische methoden analyseren om hoeveel van welke stof het gaat.”

Gevoelige test

De dosis is uiteraard ook van invloed. Bovee: “Daarom hebben we nu allerlei concentraties aangeboden, van hoog tot laag en ook bij relatief lage concentraties slaat de bioassay ‘alarm’. Dat laat zien hoe gevoelig de test is. Daarvoor hebben we wel een nieuwe extractiemethode moeten ontwikkelen want anders werkte de methode niet.”

Schelpdieren filteren grote hoeveelheden zeewater om algen binnen te krijgen. Foto: Shutterstock

Van mei tot oktober heeft Wageningen de handen vol aan de schelpdiervangst. Foto: Shutterstock

Hier in Nederland hebben we gelukkig niet zoveel problemen met mariene toxines in schelpdieren, maar we moeten er wel op testen. “In een land als Chili komen meer problemen voor, vanwege de andere ecologische condities. Onze Chileense PhD-student heeft schelpdiermonsters opgevraagd uit Chili waarvan twee derde positief was getest op muizen. Bij de bioassay vonden we vergelijkbare resultaten, en waren exact dezelfde monsters positief.”

Momenteel zijn de onderzoekers de test aan het valideren, dat wil zeggen: aantonen dat hij van dag tot dag dezelfde, betrouwbare resultaten geeft en geschikt is voor het aantonen van mariene toxines in schelpdieren op voldoende laag niveau.

Routinemetingen

Van mei tot oktober heeft Wageningen de handen vol aan de schelpdiervangst. Dat is de periode dat de potentieel giftige algen groeien. Dan worden er wekelijks monsters genomen in de gebieden waar mosselen en oesters worden gekweekt. De monsters worden bij WFSR getest op de aanwezigheid van toxines. Dat gebeurt nu nog met de eerder binnen de WOT ontwikkelde en erkende chemisch-analytische methode. Welke test gebruikt moet worden ligt namelijk wettelijk vast en eerst moet er voldoende vertrouwen zijn in de bioassay om de EU-wetgeving aan te passen.

Wageningse onderzoekers ontdekten de stof tetrodotoxine in Nederlandse schelpdieren. Een giftige stof die ook in de lever van de kogelvis zit. Foto: Shutterstock

Gerssen: “De huidige test voor de diarree-veroorzakende toxines die uitgaat van LC-MS, is tussen 2005 en 2010 onderdeel van de officiële wettelijke EU-referentiemethode geworden. Wij willen dat in vitro bioassays in de toekomst naast de chemische testen worden ingezet, waar nu de EU-wetgeving alleen nog een opening biedt voor de inzet van de testen met muizen. De bioassay is weliswaar praktischer, ethischer en goedkoper dan de muis, maar die wettelijke omslag zal eerst gemaakt moeten worden. Dat is een kwestie van politiek en tijd. Bovendien moest men recent al overstappen van de muistesten op de analytisch-chemische methoden, dus het zal even duren voordat men bereid is opnieuw een overstap te maken. Zelfs als de muis uiteindelijk toch een plek blijft houden in de EU-wetgeving, zien we gelukkig steeds meer interesse uit andere EU-landen voor de bioassay-methode.”

De test bestaat uit levende cellen die gevoelig zijn voor toxines in schelpdieren

Een voorbeeld van hoe nuttig het gebruik van bioassays in de toekomst zou kunnen zijn, komt uit het recente verleden. In 2015 ontdekte het team van Gerssen dat Nederlandse schelpdieren een giftige stof bevatten, waarop nog niet werd gemonitord. Het ging om de stof tetrodotoxine (TTX), die ook in de lever van de kogelvis zit en waaraan jaarlijks in Azië mensen overlijden als de kok de kogelvis niet voorzichtig genoeg heeft bereid. Gerssen: “We hadden op basis van literatuur bedacht dat deze toxine hier zou kunnen opduiken omdat de temperatuur van het zeewater hiervoor geschikt zou zijn. Toen we gingen monitoren, troffen we TTX inderdaad aan in mosselen en oesters uit de Oosterschelde. Mogelijk is dit een gevolg van klimaatverandering of van een exoot die zich hier heeft gevestigd of van een combinatie van beiden. We weten momenteel nog niet zeker door welk organisme dit gif geproduceerd wordt en hoe het in een schelpdier terechtkomt.”

De overheid sloot meteen de gebieden waar TTX is aangetroffen voor de visserij. En er is een beleidsregel vastgesteld met een maximale, veilige waarde voor TTX. Die bedraagt 44 microgram per kg schelpdiervlees oftewel 0,0000044 procent. “Zit er meer in de schelpdieren, dan mogen die niet worden verkocht. Of schelpdieren binnen die veilige marge blijven, wordt bij WFSR gemeten.” Inmiddels is gebleken dat de nieuwe bioassay met cellen ook positief zou hebben gereageerd op aanwezigheid van TTX in schelpdieren. Aanwezigheid van dit toxine zou dan mogelijk eerder zijn opgespoord.

WIE

Arjen Gerssen, themaleider Voedselcontaminanten en Toine Bovee, expertisegroepsleider Bioassays en Biosensoren

ONDERZOEK

Ontwikkelen van detectiemethoden (analytisch-chemische en bioassays) voor natuurlijke toxines, van mycotoxines tot plantentoxines en mariene toxines

WOT

Voedselveiligheid, Wageningen Food Safety Research in samenwerking met de Nederlandse Voedsel en Waren Autoriteit

Deel dit artikel

Lees het volgende artikel

Voedselveiligheid | 24/7 paraat: Wageningse expertise in landelijke crisisteams