Kiitos käynnistäsi nature.com-sivustolla. Käyttämäsi selainversio tukee CSS:ää rajoitetusti. Parhaan käyttökokemuksen saavuttamiseksi suosittelemme käyttämään uusinta selainversiota (tai poistamaan yhteensopivuustilan käytöstä Internet Explorerissa). Lisäksi jatkuvan tuen varmistamiseksi tämä sivusto ei sisällä tyylejä tai JavaScriptiä.
Melamiini on tunnettu elintarvikkeiden epäpuhtaus, jota voi esiintyä tietyissä elintarvikeryhmissä sekä vahingossa että tahallisesti. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli varmistaa melamiinin havaitseminen ja kvantifiointi äidinmaidonkorvikkeessa ja maitojauheessa. Analysoitiin yhteensä 40 kaupallisesti saatavilla olevaa elintarvikenäytettä, mukaan lukien äidinmaidonkorviketta ja maitojauhetta, eri puolilta Irania. Näytteiden arvioitu melamiinipitoisuus määritettiin käyttämällä korkean suorituskyvyn nestekromatografia-ultravioletti (HPLC-UV) -järjestelmää. Kalibrointikäyrä (R2 = 0,9925) laadittiin melamiinin havaitsemiseksi välillä 0,1–1,2 μg ml−1. Kvantifiointi- ja havaitsemisrajat olivat 1 μg ml−1 ja 3 μg ml−1. Melamiinia testattiin äidinmaidonkorvikkeessa ja maitojauheessa, ja tulokset osoittivat, että melamiinipitoisuudet äidinmaidonkorvike- ja maitojauhenäytteissä olivat vastaavasti 0,001–0,095 mg kg−1 ja 0,001–0,004 mg kg−1. Nämä arvot ovat EU-lainsäädännön ja Codex Alimentariuksen mukaisia. On tärkeää huomata, että näiden vähämelamiinipitoisten maitotuotteiden kulutus ei aiheuta merkittävää riskiä kuluttajien terveydelle. Tätä tukevat myös riskinarvioinnin tulokset.
Melamiini on orgaaninen yhdiste, jonka molekyylikaava on C3H6N6 ja joka on johdettu syanamidista. Sen vesiliukoisuus on erittäin alhainen ja se sisältää noin 66 % typpeä. Melamiini on laajalti käytetty teollisuusyhdiste, jolla on laaja valikoima laillisia käyttötarkoituksia muovien, lannoitteiden ja elintarvikkeiden jalostuslaitteiden (mukaan lukien elintarvikepakkaukset ja keittiövälineet) tuotannossa1,2. Melamiinia käytetään myös lääkkeiden kantajana sairauksien hoidossa. Melamiinin suuri typpipitoisuus voi johtaa yhdisteen väärinkäyttöön ja proteiinimolekyylien ominaisuuksien siirtymiseen elintarvikkeiden ainesosiin3,4. Siksi melamiinin lisääminen elintarvikkeisiin, mukaan lukien maitotuotteet, lisää typpipitoisuutta. Näin ollen on virheellisesti päätelty, että maidon proteiinipitoisuus on todellista korkeampi.
Jokainen lisätty melamiinigramma lisää elintarvikkeen proteiinipitoisuutta 0,4 %. Melamiini on kuitenkin erittäin vesiliukoista ja voi aiheuttaa vakavampaa haittaa. 1,3 gramman lisääminen melamiinia nestemäisiin tuotteisiin, kuten maitoon, voi lisätä maidon proteiinipitoisuutta 30 %5,6. Vaikka melamiinia lisätään eläinten ja jopa ihmisten elintarvikkeisiin proteiinipitoisuuden lisäämiseksi7, Codex Alimentarius -komissio (CAC) ja kansalliset viranomaiset eivät ole hyväksyneet melamiinia elintarvikelisäaineena ja ovat listanneet sen vaaralliseksi nieltynä, hengitettynä tai ihon läpi imeytyneenä. Vuonna 2012 Maailman terveysjärjestön (WHO) kansainvälinen syöväntutkimuslaitos luokitteli melamiinin luokan 2B syöpää aiheuttavaksi aineeksi, koska se voi olla haitallista ihmisten terveydelle8. Pitkäaikainen altistuminen melamiinille voi aiheuttaa syöpää tai munuaisvaurioita2. Elintarvikkeissa oleva melamiini voi muodostaa komplekseja syanuurihapon kanssa muodostaen veteen liukenemattomia keltaisia ​​kiteitä, jotka voivat aiheuttaa munuais- ja virtsarakon kudosvaurioita sekä virtsatiesyöpää ja painonpudotusta9,10. Se voi aiheuttaa akuutin ruokamyrkytyksen ja suurina pitoisuuksina kuoleman, erityisesti imeväisillä ja pikkulapsilla.11 Maailman terveysjärjestö (WHO) on myös asettanut melamiinin siedettäväksi päiväsaannin (TDI) ihmisille 0,2 mg/kg ruumiinpainoa päivässä CAC-ohjeiden perusteella.12 Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto (FDA) on asettanut melamiinin jäämien enimmäismääräksi 1 mg/kg äidinmaidonkorvikkeessa ja 2,5 mg/kg muissa elintarvikkeissa.2,7 Syyskuussa 2008 raportoitiin, että useat kotimaiset äidinmaidonkorvikkeen valmistajat olivat lisänneet melamiinia maitojauheeseen lisätäkseen tuotteidensa proteiinipitoisuutta, mikä johti maitojauhemyrkytykseen ja laukaisi valtakunnallisen melamiinimyrkytystapauksen, jossa sairastui yli 294 000 lasta ja yli 50 000 joutui sairaalahoitoon.13
Imetys ei ole aina mahdollista useiden tekijöiden, kuten kaupunkielämän vaikeuksien, äidin tai lapsen sairauksien, vuoksi, jotka johtavat äidinmaidonkorvikkeen käyttöön imeväisten ruokinnassa. Tämän seurauksena on perustettu tehtaita tuottamaan äidinmaidonkorviketta, joka on koostumukseltaan mahdollisimman lähellä rintamaitoa14. Markkinoilla myytävä äidinmaidonkorvike on yleensä valmistettu lehmänmaidosta ja se on yleensä valmistettu erityisestä rasvojen, proteiinien, hiilihydraattien, vitamiinien, kivennäisaineiden ja muiden yhdisteiden seoksesta. Jotta se olisi lähellä rintamaitoa, korvikkeen proteiini- ja rasvapitoisuus vaihtelee, ja maidon tyypistä riippuen sitä on täydennetty yhdisteillä, kuten vitamiineilla ja kivennäisaineilla, kuten raudalla15. Koska imeväiset ovat herkkä ryhmä ja myrkytysriski on olemassa, maitojauheen kulutuksen turvallisuus on terveyden kannalta elintärkeää. Kiinalaisten imeväisten melamiinimyrkytystapauksen jälkeen maat ympäri maailmaa ovat kiinnittäneet tähän asiaan tarkkaa huomiota, ja myös tämän alueen herkkyys on lisääntynyt. Siksi on erityisen tärkeää vahvistaa äidinmaidonkorvikkeen tuotannon valvontaa imeväisten terveyden suojelemiseksi. Melamiinin havaitsemiseksi elintarvikkeissa on useita menetelmiä, mukaan lukien korkean suorituskyvyn nestekromatografia (HPLC), elektroforeesi, sensorinen menetelmä, spektrofotometria ja antigeeni-vasta-aine-entsyymi-immunosorbenttimääritys16. Vuonna 2007 Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto (FDA) kehitti ja julkaisi HPLC-menetelmän melamiinin ja syanuurihapon määrittämiseksi elintarvikkeissa, ja se on tehokkain menetelmä melamiinipitoisuuden määrittämiseksi17.
Äidinmaidonkorvikkeen melamiinipitoisuudet uudella infrapunaspektroskopiatekniikalla mitattuna vaihtelivat välillä 0,33–0,96 milligrammaa kilogrammaa kohden (mg kg-1).18 Sri Lankassa tehdyssä tutkimuksessa havaittiin, että täysmaitojauheen melamiinipitoisuudet vaihtelivat välillä 0,39–0,84 mg kg-1. Lisäksi maahantuoduissa äidinmaidonkorvikenäytteissä oli korkeimmat melamiinipitoisuudet, 0,96 ja 0,94 mg/kg. Nämä pitoisuudet ovat alle säännellyn raja-arvon (1 mg/kg), mutta kuluttajien turvallisuuden takaamiseksi tarvitaan seurantaohjelma.19
Useissa tutkimuksissa on tutkittu melamiinin pitoisuuksia iranilaisissa äidinmaidonkorvikkeissa. Noin 65 % näytteistä sisälsi melamiinia, keskimäärin 0,73 mg/kg ja enimmillään 3,63 mg/kg. Toisessa tutkimuksessa raportoitiin, että melamiinin pitoisuus äidinmaidonkorvikkeissa vaihteli 0,35–3,40 μg/kg, keskimäärin 1,38 μg/kg. Kaiken kaikkiaan melamiinin esiintymistä ja pitoisuutta iranilaisissa äidinmaidonkorvikkeissa on arvioitu useissa tutkimuksissa, ja joissakin näytteissä melamiinia ylitti sääntelyviranomaisten asettaman enimmäisrajan (2,5 mg/kg/rehu).
Ottaen huomioon maitojauheen valtavan suoran ja epäsuoran kulutuksen elintarviketeollisuudessa sekä äidinmaidonkorvikkeen erityisen merkityksen lasten ruokinnassa, tämän tutkimuksen tavoitteena oli validoida melamiinin havaitsemismenetelmä maitojauheessa ja äidinmaidonkorvikkeessa. Itse asiassa tutkimuksen ensimmäisenä tavoitteena oli kehittää nopea, yksinkertainen ja tarkka kvantitatiivinen menetelmä melamiinin väärentämisen havaitsemiseksi äidinmaidonkorvikkeessa ja maitojauheessa käyttämällä korkean suorituskyvyn nestekromatografiaa (HPLC) ja ultravioletti (UV) -detektiota. Toisena tavoitteena oli määrittää melamiinipitoisuus Iranin markkinoilla myytävissä äidinmaidonkorvikkeissa ja maitojauheessa.
Melamiinianalyysissä käytetyt laitteet vaihtelevat elintarvikkeiden tuotantopaikasta riippuen. Herkkää ja luotettavaa HPLC-UV-analyysimenetelmää käytettiin melamiinijäämien mittaamiseen maidossa ja äidinmaidonkorvikkeessa. Maitotuotteet sisältävät erilaisia ​​proteiineja ja rasvoja, jotka voivat häiritä melamiinimittausta. Siksi, kuten Sun et al. 22 huomauttavat, asianmukainen ja tehokas puhdistusstrategia on välttämätön ennen instrumentaalista analyysia. Tässä tutkimuksessa käytimme kertakäyttöisiä ruiskusuodattimia. Tässä tutkimuksessa käytimme C18-kolonnia melamiinin erottamiseen äidinmaidonkorvikkeesta ja maitojauheesta. Kuva 1 esittää melamiinin havaitsemisen kromatogrammin. Lisäksi 0,1–1,2 mg/kg melamiinia sisältävien näytteiden talteenotto vaihteli 95 %:sta 109 %:iin, regressioyhtälö oli y = 1,2487x − 0,005 (r = 0,9925) ja suhteellinen keskihajonta (RSD) vaihteli 0,8–2 %:iin. Saatavilla olevat tiedot osoittavat, että menetelmä on luotettava tutkitulla pitoisuusalueella (taulukko 1). Melamiinin instrumentaalinen havaitsemisraja (LOD) ja kvantifiointiraja (LOQ) olivat vastaavasti 1 μg ml−1 ja 3 μg ml−1. Lisäksi melamiinin UV-spektrissä oli absorptiovyöhyke aallonpituudella 242 nm. Detektiomenetelmä on herkkä, luotettava ja tarkka. Tätä menetelmää voidaan käyttää melamiinipitoisuuden rutiinimääritykseen.
Useat kirjoittajat ovat julkaisseet samankaltaisia ​​tuloksia. Maitotuotteiden melamiinin analysoimiseksi kehitettiin korkean suorituskyvyn nestekromatografia-fotodiodimatriisimenetelmä (HPLC). Kvantifioinnin alarajat olivat 340 μg kg−1 maitojauheelle ja 280 μg kg−1 äidinmaidonkorvikkeelle aallonpituudella 240 nm. Filazzi ym. (2012) raportoivat, että melamiinia ei havaittu äidinmaidonkorvikkeessa HPLC:llä. Kuitenkin 8 % maitojauhenäytteistä sisälsi melamiinia 0,505–0,86 mg/kg. Tittlemiet ym.23 tekivät samanlaisen tutkimuksen ja määrittivät äidinmaidonkorvikkeen (näytenumero: 72) melamiinipitoisuudeksi korkean suorituskyvyn nestekromatografia-massaspektrometria/MS:llä (HPLC-MS/MS) noin 0,0431–0,346 mg kg−1. Venkatasamyn ym. tekemässä tutkimuksessa... (2010) käyttivät vihreän kemian menetelmää (ilman asetonitriiliä) ja käänteisfaasi-korkean suorituskyvyn nestekromatografiaa (RP-HPLC) melamiinin arvioimiseksi äidinmaidonkorvikkeessa ja maidossa. Näytteen pitoisuusalue vaihteli välillä 1,0–80 g/ml ja vaste oli lineaarinen (r > 0,999). Menetelmä osoitti 97,2–101,2:n talteenoton pitoisuusalueella 5–40 g/ml ja toistettavuus oli alle 1,0 %:n suhteellinen keskihajonta. Lisäksi havaittu LOD ja LOQ olivat 0,1 g ml−1 ja 0,2 g ml−124. Lutter ym. (2011) määrittivät melamiinikontaminaation lehmänmaidossa ja maitopohjaisessa äidinmaidonkorvikkeessa HPLC-UV:llä. Melamiinipitoisuudet vaihtelivat välillä < 0,2–2,52 mg kg−1. HPLC-UV-menetelmän lineaarinen dynaaminen alue oli lehmänmaidolle 0,05–2,5 mg kg−1, alle 15 % proteiinipitoisuudeltaan olevalle äidinmaidonkorvikkeelle 0,13–6,25 mg kg−1 ja 15 % proteiinipitoisuudeltaan olevalle äidinmaidonkorvikkeelle 0,25–12,5 mg kg−1. LOD- ja LOQ-tulokset olivat 0,03 mg kg−1 (0,09 mg kg−1) lehmänmaidolle, 0,06 mg kg−1 (0,18 mg kg−1) alle 15 % proteiinipitoisuudeltaan olevalle äidinmaidonkorvikkeelle ja 0,12 mg kg−1 (0,36 mg kg−1) 15 % proteiinipitoiselle äidinmaidonkorvikkeelle, signaali-kohinasuhteen ollessa 3 ja 1025 LOD:lle ja LOQ:lle. Diebes ym. (2012) tutkivat melamiinipitoisuuksia äidinmaidonkorvike- ja maitojauhenäytteissä HPLC/DMD-menetelmällä. Äidinmaidonkorvikkeessa pienin ja suurin pitoisuus oli vastaavasti 9,49 mg kg−1 ja 258 mg kg−1. Havaitsemisraja (LOD) oli 0,05 mg kg−1.
Javaid ym. raportoivat, että äidinmaidonkorvikkeen melamiinijäämät olivat Fourier-muunnosinfrapunaspektroskopialla (FT-MIR) määritettynä välillä 0,002–2 mg kg−1 (LOD = 1 mg kg−1; LOQ = 3,5 mg kg−1). Rezai ym.27 ehdottivat HPLC-DDA (λ = 220 nm) -menetelmää melamiinin arvioimiseksi ja saavuttivat maitojauheen LOQ:ksi 0,08 μg ml−1, mikä oli alhaisempi kuin tässä tutkimuksessa saatu taso. Sun ym. kehittivät RP-HPLC-DAD-menetelmän melamiinin havaitsemiseksi nestemäisessä maidossa kiinteäfaasiuutolla (SPE). He saavuttivat LOD:ksi ja LOQ:ksi vastaavasti 18 ja 60 μg kg−128, mikä on herkempi kuin nykyinen tutkimus. Montesano ym. vahvisti HPLC-DMD-menetelmän tehokkuuden proteiinilisien melamiinipitoisuuden arvioinnissa määritysrajan ollessa 0,05–3 mg/kg, mikä oli vähemmän herkkä kuin tässä tutkimuksessa käytetty menetelmä29.
Analyyttisillä laboratorioilla on epäilemättä tärkeä rooli ympäristönsuojelussa seuraamalla epäpuhtauksien määrää erilaisissa näytteissä. Suuren määrän reagenssien ja liuottimien käyttö analyysin aikana voi kuitenkin johtaa vaarallisten jäämien muodostumiseen. Siksi vihreä analyyttinen kemia (GAC) kehitettiin vuonna 2000 vähentämään tai poistamaan analyyttisten menetelmien haitallisia vaikutuksia käyttäjille ja ympäristölle26. Perinteisiä melamiinin havaitsemismenetelmiä, kuten kromatografiaa, elektroforeesia, kapillaarielektroforeesia ja entsyymi-immunosorbenttimääritystä (ELISA), on käytetty melamiinin tunnistamiseen. Lukuisista havaitsemismenetelmistä sähkökemialliset anturit ovat kuitenkin herättäneet paljon huomiota erinomaisen herkkyytensä, selektiivisyytensä, nopean analyysiaikansa ja käyttäjäystävällisten ominaisuuksiensa ansiosta30,31. Vihreä nanoteknologia hyödyntää biologisia reittejä nanomateriaalien syntetisointiin, mikä voi vähentää vaarallisen jätteen syntymistä ja energiankulutusta ja edistää siten kestävien käytäntöjen käyttöönottoa. Esimerkiksi ympäristöystävällisistä materiaaleista valmistettuja nanokomposiitteja voidaan käyttää biosensoreissa melamiinin kaltaisten aineiden havaitsemiseen32,33,34.
Tutkimus osoittaa, että kiinteäfaasista mikrouuttoa (SPME) käytetään tehokkaasti sen korkeamman energiatehokkuuden ja kestävyyden ansiosta verrattuna perinteisiin uuttomenetelmiin. SPME:n ympäristöystävällisyys ja energiatehokkuus tekevät siitä erinomaisen vaihtoehdon perinteisille uuttomenetelmille analyyttisessä kemiassa ja tarjoavat kestävämmän ja tehokkaamman menetelmän näytteenvalmistukseen35.
Vuonna 2013 Wu et al. kehittivät erittäin herkän ja selektiivisen pinta-plasmoniresonanssibiosensorin (mini-SPR), joka hyödyntää melamiinin ja melamiinivasta-aineiden välistä kytkentää melamiinin nopeaan havaitsemiseen äidinmaidonkorvikkeessa immunomäärityksen avulla. SPR-biosensori yhdistettynä immunomääritykseen (jossa käytetään melamiinikonjugoitua naudan seerumialbumiinia) on helppokäyttöinen ja edullinen teknologia, jonka havaitsemisraja on vain 0,02 μg/ml.
Nasiri ja Abbasian käyttivät korkean potentiaalin kannettavaa anturia yhdessä grafeenioksidi-kitosaani-komposiittien (GOCS) kanssa melamiinin havaitsemiseksi kaupallisissa näytteissä37. Menetelmällä oli erittäin korkea selektiivisyys, tarkkuus ja vaste. GOCS-anturi osoitti huomattavaa herkkyyttä (239,1 μM−1), lineaarista aluetta 0,01–200 μM, affiniteettivakiota 1,73 × 104 ja havaitsemisrajaa (LOD) jopa 10 nM. Lisäksi Chandrasekharin ym. vuonna 2024 tekemässä tutkimuksessa omaksuttiin ympäristöystävällinen ja kustannustehokas lähestymistapa. He käyttivät papaijankuoriuutetta pelkistävänä aineena sinkkioksidinanopartikkeleiden (ZnO-NP) syntetisoimiseksi ympäristöystävällisellä menetelmällä. Myöhemmin kehitettiin ainutlaatuinen mikro-Raman-spektroskopiatekniikka melamiinin määrittämiseksi äidinmaidonkorvikkeessa. Maatalousjätteestä peräisin olevat ZnO-NP:t ovat osoittaneet potentiaalinsa arvokkaana diagnostiikkatyökaluna ja luotettavana, edullisena teknologiana melamiinin seurantaan ja havaitsemiseen38.
Alizadeh ym. (2024) käyttivät erittäin herkkää metalli-orgaaninen runko (MOF) -fluoresenssilaitteistoa melamiinin määrittämiseen maitojauheesta. Anturin lineaarinen alue ja alempi havaitsemisraja, jotka määritettiin käyttämällä 3σ/S-menetelmää, olivat 40–396,45 nM (vastaa 25 μg kg−1 – 0,25 mg kg−1) ja 40 nM (vastaa 25 μg kg−1). Tämä alue on selvästi alle melamiinin tunnistamiselle äidinmaidonkorvikkeessa (1 mg kg−1) ja muissa elintarvike-/rehunäytteissä (2,5 mg kg−1) asetettujen enimmäisjäämäpitoisuuksien (MRL). Fluoresoiva anturi (terbium (Tb)@NH2-MIL-253(Al)MOF) osoitti suurempaa tarkkuutta ja täsmällisempää mittauskykyä kuin HPLC39 melamiinin havaitsemisessa maitojauheesta. Vihreän kemian biosensorit ja nanokomposiitit eivät ainoastaan ​​paranna havaitsemiskykyä, vaan myös minimoivat ympäristöriskit kestävän kehityksen periaatteiden mukaisesti.
Vihreän kemian periaatteita on sovellettu useisiin melamiinin määritysmenetelmiin. Yksi lähestymistapa on vihreän dispersiivisen kiinteän faasin mikrouuttomenetelmän kehittäminen käyttäen luonnollista polaarista polymeeriä β-syklodekstriiniä, joka on ristisidottu sitruunahapolla, melamiinin 40 tehokkaaseen uuttamiseen näytteistä, kuten äidinmaidonkorvikkeesta ja kuumasta vedestä. Toinen menetelmä käyttää Mannich-reaktiota melamiinin määrittämiseen maitonäytteistä. Tämä menetelmä on edullinen, ympäristöystävällinen ja erittäin tarkka lineaarisella alueella 0,1–2,5 ppm ja matalalla havaitsemisrajalla 41. Lisäksi kehitettiin kustannustehokas ja ympäristöystävällinen menetelmä melamiinin kvantitatiiviseen määrittämiseen nestemäisessä maidossa ja äidinmaidonkorvikkeessa käyttämällä Fourier-muunnosinfrapunaspektroskopiaa, jolla on korkea tarkkuus ja havaitsemisrajat 1 ppm ja 3,5 ppm 42. Nämä menetelmät osoittavat vihreän kemian periaatteiden soveltamisen tehokkaiden ja kestävien melamiinin määritysmenetelmien kehittämiseen.
Useissa tutkimuksissa on ehdotettu innovatiivisia menetelmiä melamiinin havaitsemiseksi, kuten kiinteän faasin uuton ja korkean suorituskyvyn nestekromatografian (HPLC)43 käyttöä, sekä nopean korkean suorituskyvyn nestekromatografian (HPLC) käyttöä, joka ei vaadi monimutkaista esikäsittelyä tai ioniparireagensseja, mikä vähentää kemikaalijätteen määrää44. Nämä menetelmät eivät ainoastaan ​​tarjoa tarkkoja tuloksia melamiinin määrittämiseen maitotuotteissa, vaan ne ovat myös vihreän kemian periaatteiden mukaisia, minimoivat vaarallisten kemikaalien käytön ja vähentävät analyyttisen prosessin kokonaisympäristövaikutuksia.
Neljäkymmentä eri merkkistä näytettä testattiin kolmena rinnakkaisnäytteenä, ja tulokset on esitetty taulukossa 2. Äidinmaidonkorvikkeen ja maitojauheen melamiinipitoisuudet vaihtelivat välillä 0,001–0,004 mg/kg ja 0,001–0,095 mg/kg. Äidinmaidonkorvikkeen kolmen ikäryhmän välillä ei havaittu merkittäviä muutoksia. Lisäksi melamiinia havaittiin 80 %:ssa maitojauheesta, mutta 65 % äidinmaidonkorvikkeista oli melamiinin saastuttamia.
Teollisen maitojauheen melamiinipitoisuus oli korkeampi kuin äidinmaidonkorvikkeen, ja ero oli tilastollisesti merkitsevä (p<0,05) (kuva 2).
Saadut tulokset olivat FDA:n asettamien raja-arvojen alapuolella (alle 1 ja 2,5 mg/kg). Lisäksi tulokset ovat CAC:n (2010) ja EU:n asettamien raja-arvojen45,46 mukaisia, eli suurin sallittu raja-arvo on äidinmaidonkorvikkeelle 1 mg kg-1 ja maitotuotteille 2,5 mg kg-1.
Ghanatin ym. vuonna 2023 tekemän tutkimuksen47 mukaan erityyppisten pakattujen maitotuotteiden melamiinipitoisuus Iranissa vaihteli 50,7:stä 790 μg kg−1:een. Heidän tuloksensa olivat FDA:n salliman rajan alapuolella. Tuloksemme ovat alhaisemmat kuin Shoderin ym.48 ja Riman ym.49 tulokset. Shoder ym. (2010) havaitsivat, että ELISA-menetelmällä määritetyt maitojauheen melamiinipitoisuudet (n=49) vaihtelivat välillä 0,5–5,5 mg/kg. Rima ym. analysoivat maitojauheen melamiinijäämiä fluoresenssispektrofotometrialla ja havaitsivat, että maitojauheen melamiinipitoisuus oli 0,72–5,76 mg/kg. Kanadassa tehtiin vuonna 2011 tutkimus, jossa seurattiin melamiinipitoisuuksia äidinmaidonkorvikkeessa (n=94) nestekromatografian (LC/MS) avulla. Melamiinipitoisuuksien havaittiin olevan hyväksyttävän rajan alapuolella (alustava standardi: 0,5 mg kg−1). On epätodennäköistä, että havaitut vilpilliset melamiinipitoisuudet olisivat olleet taktiikka, jota käytettiin proteiinipitoisuuden lisäämiseen. Sitä ei kuitenkaan voida selittää lannoitteiden käytöllä, pakkausten sisällön siirtämisellä tai vastaavilla tekijöillä. Lisäksi Kanadaan tuodun maitojauheen melamiinin lähdettä ei paljastettu50.
Hassani ym. mittasivat melamiinipitoisuutta maitojauheessa ja nestemäisessä maidossa Iranin markkinoilla vuonna 2013 ja löysivät samankaltaisia ​​tuloksia. Tulokset osoittivat, että yhtä maitojauhe- ja nestemäisen maidon merkkiä lukuun ottamatta kaikki muut näytteet olivat melamiinin saastumia, ja pitoisuudet vaihtelivat maitojauheessa 1,50–30,32 μg g−1 ja maidossa 0,11–1,48 μg ml−1. Merkillepantavaa on, että syanuurihappoa ei havaittu yhdessäkään näytteessä, mikä vähensi melamiinimyrkytyksen mahdollisuutta kuluttajilla.51 Aiemmissa tutkimuksissa on arvioitu melamiinipitoisuutta maitojauhetta sisältävissä suklaatuotteissa. Noin 94 % tuontinäytteistä ja 77 % iranilaisista näytteistä sisälsi melamiinia. Tuontinäytteiden melamiinipitoisuudet vaihtelivat 0,032–2,692 mg/kg, kun taas iranilaisissa näytteissä pitoisuudet vaihtelivat 0,013–2,600 mg/kg. Kaiken kaikkiaan melamiinia havaittiin 85 %:ssa näytteistä, mutta vain yhden tietyn tuotemerkin pitoisuudet ylittivät sallitun rajan.44 Tittlemier ym. raportoivat maitojauheen melamiinipitoisuuksiksi 0,00528–0,0122 mg/kg.
Taulukossa 3 on yhteenveto riskinarvioinnin tuloksista kolmessa ikäryhmässä. Riski oli alle 1 kaikissa ikäryhmissä. Näin ollen melamiinista äidinmaidonkorvikkeessa ei ole muuta kuin karsinogeenista terveysriskiä.
Maitotuotteiden alhaisemmat kontaminaatiotasot voivat johtua tahattomasta kontaminaatiosta valmistuksen aikana, kun taas korkeammat pitoisuudet voivat johtua tarkoituksellisista lisäyksistä. Lisäksi maitotuotteiden, joiden melamiinipitoisuus on alhainen, nauttimisesta aiheutuva kokonaisriski ihmisten terveydelle katsotaan alhaiseksi. Voidaan päätellä, että näin alhaisten melamiinipitoisuuksien nauttiminen ei aiheuta riskiä kuluttajien terveydelle52.
Kun otetaan huomioon elintarviketurvallisuuden hallinnan merkitys meijeriteollisuudessa, erityisesti kansanterveyden suojelemisen kannalta, on äärimmäisen tärkeää kehittää ja validoida menetelmä maitojauheen ja äidinmaidonkorvikkeiden melamiinipitoisuuksien ja -jäämien arvioimiseksi ja vertailemiseksi. Äidinmaidonkorvikkeiden ja maitojauheen melamiinin määrittämiseksi kehitettiin yksinkertainen ja tarkka HPLC-UV-spektrofotometrinen menetelmä. Menetelmä validoitiin sen luotettavuuden ja tarkkuuden varmistamiseksi. Menetelmän havaitsemis- ja kvantifiointirajojen osoitettiin olevan riittävän herkkiä melamiinipitoisuuksien mittaamiseen äidinmaidonkorvikkeissa ja maitojauheessa. Tietojemme mukaan melamiinia havaittiin useimmissa iranilaisissa näytteissä. Kaikki havaitut melamiinipitoisuudet olivat CAC:n asettamien sallittujen enimmäisrajojen alapuolella, mikä osoittaa, että tällaisten maitotuotteiden kulutus ei aiheuta riskiä ihmisten terveydelle.
Kaikki käytetyt kemialliset reagenssit olivat analyysilaatua: melamiini (2,4,6-triamino-1,3,5-triatsiini) 99 % puhdasta (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO); HPLC-laatua oleva asetonitriili (Merck, Darmstadt, Saksa); ultrapuhdas vesi (Millipore, Morfheim, Ranska). Kertakäyttöiset ruiskusuodattimet (Chromafil Xtra PVDF-45/25, huokoskoko 0,45 μm, kalvon halkaisija 25 mm) (Macherey-Nagel, Düren, Saksa).
Näytteiden valmisteluun käytettiin ultraäänikylpyä (Elma, Saksa), sentrifugia (Beckman Coulter, Krefeld, Saksa) ja HPLC:tä (KNAUER, Saksa).
Käytettiin UV-detektorilla varustettua korkean suorituskyvyn nestekromatografiaa (KNAUER, Saksa). HPLC-analyysiolosuhteet olivat seuraavat: käytettiin UHPLC Ultimate -järjestelmää, joka oli varustettu ODS-3 C18 -analyysikolonnilla (4,6 mm × 250 mm, hiukkaskoko 5 μm) (MZ, Saksa). HPLC-eluenttina (liikkuvana faasina) käytettiin TFA/metanoli-seosta (450:50 ml) virtausnopeudella 1 ml min-1. Detektioaallonpituus oli 242 nm. Injektiotilavuus oli 100 μl ja kolonnin lämpötila 20 °C. Koska lääkkeen retentioaika on pitkä (15 minuuttia), seuraava injektio tulisi tehdä 25 minuutin kuluttua. Melamiini tunnistettiin vertaamalla melamiinistandardien retentioaikaa ja UV-spektrin piikkiä.
Melamiinin standardiliuos (10 μg/ml) valmistettiin käyttämällä vettä ja säilytettiin jääkaapissa (4 °C) valolta suojattuna. Laimenna kantaliuos liikkuvalla faasilla ja valmista käyttöstandardiliuokset. Kutakin standardiliuosta injektoitiin HPLC:hen 7 kertaa. Kalibrointiyhtälö 10 laskettiin määritetyn piikin pinta-alan ja määritetyn pitoisuuden regressioanalyysillä.
Kaupallisesti saatavilla olevaa lehmänmaitojauhetta (20 näytettä) ja eri merkkisten lehmänmaitopohjaisten äidinmaidonkorvikkeiden näytteitä (20 näytettä) ostettiin paikallisista supermarketeista ja apteekeista Iranissa eri-ikäisten vauvojen (0–6 kuukautta, 6–12 kuukautta ja >12 kuukautta) ruokkimiseksi ja säilytettiin jääkaapissa (4 °C) analyysiin asti. Sitten punnittiin 1 ± 0,01 g homogenisoitua maitojauhetta ja sekoitettiin asetonitriili:vesi-seokseen (50:50, v/v; 5 ml). Seosta sekoitettiin 1 minuutin ajan, sitten ultraäänihauteessa 30 minuutin ajan ja lopuksi ravisteltiin 1 minuutin ajan. Sitten seos sentrifugoitiin 9000 × g:llä 10 minuutin ajan huoneenlämmössä ja supernatantti suodatettiin 2 ml:n automaattisen näytteenottajan pulloon käyttäen 0,45 μm:n ruiskusuodatinta. Suodos (250 μl) sekoitettiin sitten veden (750 μl) kanssa ja injektoitiin HPLC-järjestelmään10,42.
Menetelmän validoimiseksi määritimme saanto-, tarkkuus-, havaitsemisraja- (LOD), kvantifiointiraja- (LOQ) ja täsmällisyysarvon optimaalisissa olosuhteissa. LOD määriteltiin näytteen pitoisuudeksi, jonka piikin korkeus oli kolme kertaa lähtötason kohinan taso. Toisaalta näytteen pitoisuus, jonka piikin korkeus oli 10 kertaa signaali-kohinasuhde, määriteltiin LOQ:ksi.
Laitteen vaste määritettiin käyttämällä kalibrointikäyrää, joka koostui seitsemästä datapisteestä. Käytettiin eri melamiinipitoisuuksia (0, 0,2, 0,3, 0,5, 0,8, 1 ja 1,2). Melamiinin laskentamenetelmän lineaarisuus määritettiin. Lisäksi nollanäytteisiin lisättiin useita eri määriä melamiinia. Kalibrointikäyrä konstruoitiin injektoimalla jatkuvasti 0,1–1,2 μg ml−1 standardimelamiiniliuosta äidinmaidonkorvike- ja maitojauhenäytteisiin, ja sen R2 = 0,9925. Tarkkuus arvioitiin menetelmän toistettavuuden ja uusittavuuden perusteella, ja se saavutettiin injektoimalla näytteitä ensimmäisenä ja kolmena seuraavana päivänä (kolmena rinnakkaisnäytteenä). Menetelmän toistettavuutta arvioitiin laskemalla RSD-prosentti kolmelle eri lisätyn melamiinin pitoisuudelle. Tarkkuuden määrittämiseksi tehtiin talteenottotutkimuksia. Uuttomenetelmällä saatu talteenottoaste laskettiin kolmella melamiinipitoisuustasolla (0,1, 1,2, 2) äidinmaidonkorvike- ja maitojauhenäytteissä9,11,15.
Arvioitu päivittäinen saanti (EDI) määritettiin seuraavalla kaavalla: EDI = Ci × Cc/bw.
Jossa Ci on keskimääräinen melamiinipitoisuus, Cc on maidonkulutus ja BW on lasten keskipaino.
Data-analyysi suoritettiin SPSS 24 -ohjelmistolla. Normaalisuus testattiin Kolmogorov-Smirnov-testillä; kaikki tiedot olivat ei-parametrisia testejä (p = 0). Siksi ryhmien välisten merkitsevien erojen määrittämiseksi käytettiin Kruskal-Wallis-testiä ja Mann-Whitney-testiä.
Ingelfinger, Jr. Melamiini ja sen vaikutus maailmanlaajuiseen elintarvikesaastumiseen. New England Journal of Medicine 359(26), 2745–2748 (2008).
Lynch, RA ym. pH:n vaikutus melamiinin kulkeutumiseen lasten kulhoissa. International Journal of Food Contamination, 2, 1–8 (2015).
Barrett, MP ja Gilbert, IH. Myrkyllisten yhdisteiden kohdistaminen trypanosomien sisään. Progress in Parasitology 63, 125–183 (2006).
Nirman, MF ym. Melamiinidendrimeerien in vitro- ja in vivo -arviointi lääkkeenantovälineinä. International Journal of Pharmacy, 281(1–2), 129–132(2004).
Maailman terveysjärjestö. Asiantuntijakokoukset 1–4 melamiinin ja syanuurihapon toksikologisten näkökohtien tarkastelua varten (2008).
Howe, AK-C., Kwan, TH ja Lee, PK-T. Melamiinitoksisuus ja munuainen. Journal of the American Society of Nephrology 20(2), 245–250 (2009).
Ozturk, S. ja Demir, N. Uuden IMAC-adsorbentin kehittäminen melamiinin tunnistamiseksi maitotuotteista korkean suorituskyvyn nestekromatografialla (HPLC). Journal of Food Synthesis and Analysis 100, 103931 (2021).
Chansuvarn, V., Panic, S. ja Imim, A. Melamiinin yksinkertainen spektrofotometrinen määritys nestemäisessä maidossa Mannich green -reaktion perusteella. Spectrochem. Acta Part A Mol. Biomol. Spectrosc. 113, 154–158 (2013).
Deabes, M. ja El-Habib, R. Melamiinin määritys äidinmaidonkorvikkeesta, maitojauheesta ja pangasiusnäytteistä HPLC/diodirivikromatografialla. Journal of Environmental Analytical Toxicology, 2(137), 2161–0525.1000137 (2012).
Skinner, KG, Thomas, JD ja Osterloh, JD Melamiinitoksisuus. Journal of Medical Toxicology, 6, 50–55 (2010).
Maailman terveysjärjestö (WHO), Melamiinin ja syanuurihapon toksikologia ja terveysnäkökohdat: Raportti WHO:n ja FAO:n yhteistyönä pidetystä asiantuntijakokouksesta, jota tuki Health Canada, Ottawa, Kanada, 1.–4. joulukuuta 2008 (2009).
Korma, SA, ym. Uusia funktionaalisia rakennelipidejä sisältävän äidinmaidonkorvikejauheen ja kaupallisen äidinmaidonkorvikkeen lipidikoostumuksen ja laadun vertaileva tutkimus. European Food Research and Technology 246, 2569–2586 (2020).
El-Waseef, M. ja Hashem, H. Äidinmaidonkorvikkeen ravintoarvon, laatuominaisuuksien ja säilyvyyden parantaminen palmuöljyn avulla. Middle East Journal of Agricultural Research 6, 274–281 (2017).
Yin, W., ym. Monoklonaalisten vasta-aineiden tuotanto melamiinia vastaan ​​ja epäsuoran kilpailevan ELISA-menetelmän kehittäminen melamiinin havaitsemiseksi raakamaidosta, kuivamaidosta ja eläinten rehuista. Journal of Agricultural and Food Chemistry 58(14), 8152–8157 (2010).