Analyse zum Nachweis von Glyphosat in Lebensmitteln, Wasser und sonstigen Pflanzenmaterialien

Aktualisiert am: 13. Februar 2018

Glyphosat Acker

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Glyphosat – Verwendung, Vorkommen und Analytik

 

Glyphosat ist aus Sicht des Agro-Industriellen ein wunderbarer Unkrautvernichter. Er wirkt gegen alles und wird als Totalherbizid und auch als Erntehilfsmittel eingesetzt. Momentan ist dieses Pestizid für die konventionelle Landwirtschaft unverzichtbar, da es kaum ebenso wirksame Alternativen gibt. Seine starke Verbreitung verdankt es der Anwendung auf gentechnisch veränderten Pflanzen (Soja), die tolerant gegenüber Glyphosat (Handelsname RoundupTM) sind; d.h. nach der Anwendung von Glyphosat sterben die Unkräuter und die genetisch modifizierte Kulturpflanze überlebt. Das Für und Wider zu Glyphosat ist Gegenstand aktueller Berichterstattung mit dem Fokus auf folgenden Themen:

  • Ist Glyphosat krebserregend?
  • Ist Glyphosat reproduktionstoxisch?
  • Ist Glyphosat neurotoxisch?
  • Sollte Glyphosat verboten werden?
  • Sollte Glyphosat eine Anwendungsbeschränkung auferlegt werden?

Die toxikologische Bewertung von Glyphosat-Rückständen ist nach wie vor nicht abgeschlossen. Im März 2015 hat die IRAC (Internationale Agentur für Krebsforschung) das Pestizid als „wahrscheinlich krebserregend“ eingestuft. Das BfR hat wiederum im Mai 2016 seine Einschätzung veröffentlicht wonach Glyphosat nicht krebserregend ist. Die Efsa (Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit) teilt diese Meinung. Allerdings gibt es auch Kritik am BfR wonach es der Industrie zu nahe steht und nicht objektiv beurteilen würde. 

Glyphosat kann mehr als nur Kr………………………

Die Diskussion über die Toxizität von Glyphosat hat sich auf das Thema Krebs fokussiert. Glyphosat birgt nachweislich aber noch andere toxikologische Risiken (1).

  • Glyphosat fördert die Antibiotika-Resistenz von Bodenorganismen
  • Glyphosat wirkt auf Neurotransmitter und fördert neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson.

Die Entscheidung über eine Verlängerung der Zulassung als Pflanzenschutzmittel ist durch den Alleingang des deutschen Landwirtschaftsministers am 27.11.2017 gefallen: Glyphosat ist für weitere fünf Jahre innerhalb der EU zugelassen.

Wo werden Glyphosat Rückstände gefunden?

Heute findet man Rückstände von Glyphosat in fast allen Umweltkompartimenten wie Wasser, Boden, Lebensmitteln, Muttermilch und Urin. Das liegt nicht daran, dass der Wirkstoff so persistent ist, sondern weil so große Mengen ausgebracht werden. Publikationen über „Glyhosat im Bier“, „Glyphosat in Bio-Linsen“, „Glyphosat-Rückstände im Urin“ oder „Glyphosat in der Muttermilch“ machten den Namen dieses Herbizids publik. Glyphosat, das vor dem Anbau der Kulturpflanzen auf dem Feld versprüht wird, kann im Schnitt nur in weniger als 5 Prozent der untersuchten Proben nachgewiesen werden. Das Pestizid baut sich relativ schnell ab und ist zur Erntezeit nicht mehr in der Kultur zu finden. Besonders hohe Befunde treten in den Lebensmitteln auf, bei denen Glyphosat als Erntehilfsmittel eingesetzt wurde.  Dabei wird das Herbizid beispielsweise auf das Linsenkraut gesprüht, um es termingerecht welken und trocknen zu lassen, damit es dann besser geerntet werden kann. 2011 traten so Bio-Linsen aus der Türkei in den unrühmlichen Fokus der Öffentlichkeit. Bei Produkten aus dem ökologischen Landbau reichen schon sehr niedrige Rückstände, um das Produkt zu disqualifizieren. Die Analyse auf Glyphosat ist daher heute fester Bestandteil der Qualitätskontrolle von pflanzlichen Lebensmitteln.

In welchen Lebensmitteln findet man Glyphosat?

Das Herbizid wirkt über das Blatt der Pflanze und greift schädigend in die Photosynthese ein. Vergleicht man Getreide mit Teepflanzen oder Olivenbäumen kann man feststellen, dass Getreide oder auch Mais deutlich höher belastest sind. Im Olivenhain oder auf Teeplantagen wird Glyphosat eingesetzt um das Unkraut, welches unter den Nutzpflanzen wächst zu kontrollieren. Wird unter Olivenbäumen oder Obstbäumen gespritzt, so kann auf die Blätter und Früchte  in 1,5 bis 2 m Höhe nur durch Abdrift ein Eintrag erfolgen. Hier können nur in den seltensten Fällen Rückstände nachgewiesen werden. Außerdem ist Glyphosat gut wasserlöslich daher tauchen Rückstände normalerweise nicht in Ölen oder Fetten, z.B. aus Soja oder Raps auf.

Anders sieht es bei Getreide oder Leguminosen, wie z.B. Linsen aus. Wird das Herbizid vor Anbau der Kulturpflanze eingesetzt, dann ist es im Endprodukt ebenfalls kaum nachweisbar. Kritisch ist jedoch die Verwendung als Erntehilfsmittel. Hier wird vor der Ernte gespritzt, damit das Blattwerk der Kulturpflanze schnell verwelkt und trocknet. Eigentlich ist diese Anwendung in Deutschland verboten, die Zulassung von Glyphosat lässt hier jedoch eine schwer kontrollierbare Hintertür offen. Das BVL hatte im Mai 2014 die Zulassung dieser Sikkation näher spezifiziert: „Eine Spätverunkrautung ist nicht generell als schädlich zu betrachten, sondern nur dort, wo es in lagerndem Getreide zu Unkrautdurchwuchs gekommen ist und sofern eine Beerntung ohne Unkrautbekämpfung nicht möglich ist“. Das bedeutet: Eine Anwendung zur Sikkation ist nur dort erlaubt, wo „das Getreide ungleichmäßig abreift und eine Beerntung ohne Behandlung nicht möglich ist, nicht jedoch zur Steuerung des Erntetermins oder Optimierung des Drusches“. Wer aber will das kontrollieren?

Glyphosat im Trinkwasser?

Nach Aussage des Umweltbundesamtes waren es insbesondere die Pestizide Bentazon, Bromacil, Chloridazon-desphenyl, Desethylatrazin, Ethidimuron, Glyphosat, Isoproturon und N,N-Dimethylsulfamid, deren Gehalt zeitweise über dem Trinkwassergrenzwert lag. Glyphosat wurde in dieser Studie zwar nur sehr selten analysiert, aber wenn, dann auch nachgewiesen. Allein die Menge an eingesetztem Glyphosat erhöht schon die Wahrscheinlichkeit, dass es auch aus dem Wasserhahn sprudelt. Zudem zeigen die positiven Befunde im menschlichen Urin, dass Glyphosat von uns in nennenswerten, wenn auch toxikologisch unbedenklichen, Mengen aufgenommen wird (zumindest nach Aussage der Experten des Bundesinstituts für Risikobewertung). Neben den pflanzlichen Lebensmitteln ist das Trinkwasser eine mögliche Quelle. Da auch große Unsicherheit über die Wirkung auf die Gesundheit von Säuglingen und Kleinkindern besteht, kann eine Analyse auf Glyphosat im Trinkwasser Unsicherheiten und Zweifel beseitigen und den Umgang mit diesem Problem in die richtige Richtung führen.

Quellen:

  1. Environmental and health effects of the herbicide glyphosate, Van BruggenA.H.C.ab et. al., Editor D. Barcelo, Elsevier, March 2018 (Available online 5 November 2017.)

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Laboranalyse - Pestizid: Glyphosat in Lebensmitteln und Futtermitteln

Pestizid: Glyphosat in Lebensmitteln und Futtermitteln

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Laboranalyse: Brunnenwasser / Wasser: Glyphosat / AMPA

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Glyphosat/ AMPA/ Glufosinat in Boden

Boden und Pflanzenmaterial: Glyphosat/ AMPA/ Glufosinat

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Wie stellt sich die Geschichte des Glyphosats aus der chemisch-analytischen Perspektive dar?

Aus Sicht des Untersuchungslaboratoriums sind die von Monsanto unter dem Handlesnamen RoundupTM vertriebenen Produkte eigentlich recht spät in den Fokus gerückt, lange nach der Zulassung und des Ersteinsatzes 1974 in Deutschland. Dies hängt eng mit dem Einzug der Analysentechnik LC/MS/MS (Liquid Chromatograaphie / Mass Spectrometry / Mass Spectrometry) in die Laboratorien in der Zeit von 1995 bis 2005 zusammen. Zuvor verfügten die Labore lediglich über die GC/MS-Technik (Gaschromatographie / Mass Spectrometry). Dabei musste die zu analysierende Substanz unzersetzt in die gasförmige Phase überführt, also verdampft werden bei Temperaturen bis zu 350 Grad Celsius. Glyphosat lässt sich aber so nicht verdampfen ohne dass es sich zersetzt. Deshalb musste man die Substanz mittels Derivatisierung in ein Derivat überführen, welches dann unzersetzt verdampft werden konnte. Geeignete Derivatisierungsmittel waren beispielsweise Trifluoressigsäureanhydrid /Trifluorethanl. Dieser Analysenschritt war jedoch kompliziert, insbesondere dann, wenn auch Bestandteile der Matrix, also des Lebensmittels oder Materials, in dem Glyphosat nachgewiesen werden sollte, ebenfalls mit den Derivatisierungsmitteln reagierten. Diese Methoden waren aufwendig und fehleranfällig. Sie mussten für jede Matrix explizit validiert werden und lieferten dennoch häufig Ergebnisse mit fragwürdiger Qualität.

Einfacher wurde der Nachweis von Glyphosat dann mit der LC/MS/MS, so hoffte man. Diese Methode zur Trennung und Detektion sollte insbesondere die Derivatisieurng überflüssig machen. Es zeigte sich jedoch, dass die Analysengeräte der ersten Generationen zu unempflindlich waren. Der Einsatz alternativer Detektoren oder/und die Überführung der Muttersubstanz Glyphosat in ein empfindlich nachzuweisendes Derivat wurden notwendig. Gängiges Derivatisierungsmittel war beispielsweise FMOC (9-Fluorenylmethoxycarbonylchlorid). Die Detektion erfolgte mittels Fluoreszenzdetektor oder mittels MS/MS. Die heutigen LC/MS/MS-Systeme ermöglichen den direkten Glyphosat-Nachweis ohne den Umweg über ein Derivat. Das Abbauprodukt des Glyphosats, AMPA (Aminomethylphsophonsäure), sowie das dem Glyphosat sehr ähnliche Glufosinat werden in den gängigen Methoden mit erfasst. Die Schlüssel zur sicheren Bestimmung von Glyphosat sind die Extraktion im Rahmen der Probenvorbereitung (clean-up) und die Detektion.

Das Labor von my-lab International, welches sich mit Pestizidrückständen beschäftigt, verfügt über empfindliche und sichere Nachweisemethoden für Glyphosat, AMPA und Glufosinat in Lebensmitteln aller Art, in Boden und Wasser. Spuren von 0,01 mg/kg können sicher nachgewiesen werden. Auch auf Fragen nach dem vom Gartennachbarn verwendeten Unkrautvernichtungsmittel liefern die Analysen von Boden und Pflanzenteilen auf Glyphosat Antworten.


Titelbild + Beitragsbild | Quelle: my-lab International | Modifiziert von my-lab International