Is the biosensor-system (BIAcore) suitable to perform a reliable routine screening of veterinary drug residues in abattoirs? A practicability study on the basis of the examples salbutamol and clenbuterol (beta-agonists)

• Unité de recherche: OSAV
• Numéro de projet: 1.00.09
• Titre du projet anglais: Is the biosensor-system (BIAcore) suitable to perform a reliable routine screening of veterinary drug residues in abattoirs? A practicability study on the basis of the examples salbutamol and clenbuterol (beta-agonists)

Mots-clé (Allemand)

Biosensor - b-Agonisten - Clenbuterol - Salbutamol

Mots-clé (Anglais)

biosensor - b-agonists - clenbuterol - salbutamol

Description succincte (Allemand)

Der Nachweis von b-Agonisten on-line, dh kurzfristig nach der Schlachtung, ist mit herkömmlichen, zeitauf-wendigen Analysenmethoden kaum zu erbringen. Die Verwendung von immunologischen Nachweismetho-den kann hier Verbesserungen bringen. Wir haben deshalb in unseren Laboratorien 1997 und 1998 Antikör-per gegen Salbutamol und Clenbuterol produziert (basierend auf Kaninchenimmunisierungen) und mit der Entwicklung eines ELISA begonnen. Diese Validierungsarbeiten stehen kurz vor dem Abschluss. Obwohl dass auch kommerziell erhältliche Test-Kits auf dem Markt sind, eignet sich unser Antikörper nach den bis-herigen Erfahrungen besser, da er flexibler eingesetzt werden kann (nicht in einem Test-Kit limitiert vorhan-den) und über eine tiefere Nachweisgrenze verfügt und zudem billiger ist.
Seit kurzem ist ein Produkt der Firma BIAcore (Irland) auf dem Markt, dessen Detektionsprinzip auf der Basis eines Immunosensors beruht. Das entsprechende System ist im BAG vorhanden. Wir hätten die Möglichkeit, dieses Gerät benutzen zu können und die produzierten Antikörper hier einzusetzen. Dieses Testsystem ist neu und könnte im grossen Rahmen im Schlachthof zur routinemässigen Kontrolle primär von b-Agonisten, später bei Vorliegen entsprechender Antikörper auch von anderen Tierarzneimitteln eingesetzt werden. Ob sich dieses System auch in der Praxis eignet, soll mittels einer Machbarkeitsstudie im Schlachthof überprüft werden.

Objectifs du projet (Allemand)

Mittels des vorliegenden Projektes wird überprüft, ob Biosensorverfahren geeignet sind, im Schlachthof ein rasches, einfaches und sicheres Screening auf Tierarzneimittelrückstände durchzuführen. Die b-Agonisten Salbutamol und Clenbuterol dienen dabei als Beispiel.
Teilziele, die während dem Projekt erreicht werden sollen, sind insbesondere:
· Bestimmung der optimalen Bedingungen und Parameter zur Messung
· Validierung des Gerätes mit vorhandenem Salbutamol-Antikörper und der Untersuchungsmatrix Urin
· Austesten des Gerätes mit ca. 100 Urinproben. Diese Urinproben werden gleichzeitig auch mittels einer chemisch-analytischen Referenzmethode untersucht. Bestimmung von "falsch-positiven" und "falsch-negativen" Proben
· Umsetzung in die Praxis unter lokalen Bedingungen = Überprüfung des routinemässigen Einsatzes im Schlachthof.

Résumé des résultats (Abstract) (Allemand)

Ergebnisse und Bedeutung
Ergebnisse der Urinuntersuchungen auf Clenbuterol:
Von den insgesamt 500 erhobenen und mit dem Biosensor analysierten Urinproben waren 3 positiv, also > 0,3 ppb (Tabelle 2). Diese positiven Proben wurden mit der LC-MS Methode gemessen und konnten als falsch-positiv bestätigt werden. Auf 500 Proben berechnet beträgt die falsch-positiv-Rate somit 0,6%. Alle 16 zufällig ausgewählten Biosensor-negativen Proben ergaben bei Messung mit der LC-MS Methode ebenfalls ein negatives Resultat.

Tierart Kälber Grossvieh Schweine Schafe
Positive Proben 2 0 1 0
Total: 3

Anmerkung:
Urinproben eines behandelten Pferdes (Tierversuch in Zusammenarbeit mit der Uni Bern) ergab durchwegs positive Ergebnisse.

Ergebnisse der Schweinefleischuntersuchungen auf Sulfamethazin:
Von den insgesamt 160 untersuchten Proben waren eine Muskel- und eine Nierenprobe über dem Grenzwert von 100 ppb. Diese beiden konnten mit LC-MS als positiv bestätigt werden. Weitere 16 zufällig ausgewählte Biosensor-negative Proben ergaben mit LC-MS bzw. mit HPLC ebenfalls negative Resultate.

Diese zwei positiven Proben hätten direkt im Schlachthof detektiert und bis zur Bestätigung zurückgestellt werden können, bevor das Fleisch in den Handel gelangt wäre.

Die zuverlässigen Resultate bei der Validierung des Biosensor-Systems und die Tat-sache, dass sich unter 500 Urinproben nur gerade 3 falsch-positive befanden, und unter 160 Schweinefleischproben zwei positive spricht für den Einsatz des Biosensors im Schlachthof als Screening-Methode zum Nachweis von Tierarz-neimittelrückständen mit den entsprechenden Kits von Biacore (Kits für weitere Tier-arzneimittel sind in Entwicklung). Zukünftig soll das Gerät weiterentwickelt werden, damit möglichst viele verschiedene Tierarzneimittel gleichzeitig auf verschiedenen Kanälen des Sensor-Chip immobilisiert und nachgewiesen werden können (FoodSENSE Projekt) .
Es ist durchaus denkbar und technisch möglich, den Biosensor direkt im Schlachthof einzusetzen.
Die Analyse der Proben direkt vor Ort würde den relativ grossen Zeitaufwand für den Transport der Proben ins Labor eliminieren und die Resultate wären noch schneller verfügbar. Die relativ einfache Handhabung und die Robustheit des Gerätes ermöglichen auch ungeübten Personen schnell mit dem Gerät umzugehen.

Publications / Résultats (Allemand)

Widmer, Tanja, (2001): Nachweis von Clenbuterol im Urin von Schlachttieren und von Sulfamethazin im Schweinefleisch mit dem Biosensor BIACORE Q. Inaugural-Dissertation, Veterinär-Medizinische Fakultät Bern, Switzerland.