jidlo

Metabolomika jako nový analytický nástroj pro dokazování použití zakázaných stimulátorů růstu na bázi steroidních hormonů ve výkrmech potravinových zvířat

Vzhledem k celosvětově narůstající produkci masa a s tím spojených nákladů na výkrm, narůstá i použití stimulátorů růstu v chovech hospodářských zvířat, především za účelem dosažení vyšší účinnosti výkrmu a vyšší konverzi krmiva. To platí především u hovězího a vepřového masa, kdy následná vyšší konverze krmiva vede v konečném důsledku ke snížení potřebného množství chovaných kusů zvířat pro dosažení stejného objemu výroby masa. Výsledkem je snížený počet chovaných zvířat, což následně vede ke snížení negativního vlivu na životní prostředí. Tato argumentace je dnes nejvíce propagována v USA, kde jsou schváleny a hojně používány stimulátory růstu obsahující především látky na bázi syntetických anabolických steroidů, které jsou aplikovány nejčastěji injekčně nebo ve formě podkožních implantátů s postupným uvolňováním.

Situace na evropském trhu je však odlišná. Základním principem evropské potravinové politiky je bezpečnost potravin, která zaručí ochranu zdraví všem spotřebitelům, ale i zvířatům. EU nadřazuje tento princip bezpečnosti potravin nad ekonomické zájmy. A na základě tohoto principu zakázala legislativa Evropské unie užití vybraných hormonálně účinných látek ve výkrmu potravinových zvířat již v roce 1981. A následně v roce 1996 unie zakázala užití všech stimulátorů růstu při produkci potravin živočišného původu. O tom, že je situace stále velmi aktuální a závažná, svědčí i neustále pozitivní nálezy zakázaných stimulátorů růstu ve výkrmu napříč celou Evropou, publikovaných v pravidelných ročních zprávách Evropské agentury pro bezpečnost potravin EFSA. Možnosti zneužití stimulátorů růstu ve výkrmu dále nahrává i zrušení obchodních bariér a snadná dostupnost těchto látek na černém trhu např. prostřednictvím internetu nebo různých prodejců potravinových doplňků, a taky výrazný pokles prodejních cen až o několik řádů v porovnání s 90´léty.

Na tuto problematiku byl zaměřen pětiletý projekt s názvem „Metabolomika steroidních hormonů s výrazným anabolickým účinkem jako základ pro nové analytické kontrolní metodiky určené pro prokazování praktik zneužívání zakázaných substancí ve výkrmu hospodářských zvířat“, který pod označením QK1910311 v letech 2019 až 2023 financovala Národní agentura pro zemědělský výzkum Ministerstva zemědělství. Na jeho realizaci se pod vedením pracovníků Výzkumného ústavu veterinárního lékařství, v.v.i. podílela také Agronomická fakulta Mendelovy univerzity v Brně a společnost Steinhauser, s.r.o.

Tým řešitelů navrhnul pro dokazování použití rizikových stimulátorů růstu nové řešení na základě precizně volené a optimalizované kombinace moderních necílených analytických postupů z oblasti tzv. „-omik“, konkrétně metabolomiky a proteomiky. Tyto nové metody sledují prekurzory a jejich metabolity na úrovni celého organismu, tkání či tělních tekutin, až na úroveň buňky. K měření byly využity zejména analytické techniky na bázi kapalinové chromatografie s hmotnostní spektrometrií s vysokým rozlišením                  (LC-(HR)MS). Spojením těchto omických metod bylo možné získat komplexní znalosti o odpovědi modelového organismu na podnět, tj. aplikaci substance využívané pro stimulaci růstu, a to na úrovni proteinů až po metabolity dané aplikované látky vybraných anabolických steroidů. Zavedení používání kombinací těchto necílených omických metod povede k výraznému zvýšení pravděpodobnosti odhalení zneužívání zákazu používání anabolických steroidů a stimulátorů růstu obecně ve výkrmu potravinových zvířat, včetně produktů dovozených ze třetích zemí.

Pro celkovou komplexnost řešení projektu byly sledovány i změny na úrovni orgánové a rovněž celkový klinický zdravotní stav experimentálních zvířat. Je zřejmé, že použití stimulátorů růstu se promítá v celé řadě tkání a orgánů, a to i těch, které nesouvisí s růstem svalové hmoty. Patří mezi ně nepřekvapivě varlata a přídatné pohlavní žlázy, ale také ledviny, játra a srdce. V těchto tkáních bylo možné detekovat výrazné poškození buněk či tkání. V projektu byla použita precizní mikroskopie jako inovativní přístup k detekci účinku stimulátorů růstu na tkáně a orgány, při které byl vyhodnocován komplexní obraz nálezu pomocí různých histologických metod. Takto podrobný mikroskopický obraz pak přinesl cennou zpětnou vazbu o fyziologickém stavu organismu a doplnil tak kompletní posouzení dopadu stimulátorů růstu na organismus.

Z dosažených výsledků v průběhu celého řešení projektu byla vytvořena řada výstupů aplikačních i publikačních. Zásadní výsledky byly uveřejněny v několika zahraničních vědeckých časopisech i tuzemských časopisech pro odbornou veřejnost, prezentovány na mezinárodních i českých konferencích a seminářích nebo diskutovány s odbornými a zájmovými skupinami např. chovateli hospodářských zvířat, výrobci a zpracovateli živočišných potravin nebo veterinárními lékaři, inspektory Státní veterinární správy ČR na workshopech a dalších jednání a setkáních. Stěžejním výsledkem ukončeného projektu byla identifikace a prokázání dvou nových perspektivních metabolitů dokazující nepovolené použití androgenního anabolického steroidu nandrolonu (19-nortestosteronu) zakázaného dle směrnice Rady 96/22/ES ve výkrmu potravinových zvířat. Pro konfirmační analytické stanovení těchto dvou nových metabolitů byla vypracována nová Certifikovaná metodika “Identifikace a kvantitativní stanovení metabolitů nandrolonu - glukuronidů norandrosteronu a noretiocholanolonu - metodou kapalinové chromatografie s hmotnostní spektrometrií s vysokým rozlišením v moči prasat“, která byla následně transformována do Národní referenční laboratoře Ústavu pro státní kontrolu veterinárních biopreparátu a léčiv, kde byla metodika akreditována. Následně byly tyto nové metabolity nandrolonu zařazeny do strategického dokumentu Státní veterinární správy ČR „Plán úředních kontrol reziduí farmakologicky účinných látek, pesticidů a kontaminujících látek v potravinovém řetězci na rok 2024“.

Pokud se chcete více dozvědět o řešené problematice, podívejte se na náš videocast odkaz nebo si přečtěte publikaci „Rezidua anabolických steroidů v potravinách živočišného původu“ v pdf formátu zde