Safety and Human Health Risk Assessment of Black Sea Mussels as a Food Resource // Безопасност и риск за здравето на човека от използването на черноморска мида като хранителен ресурс

Abstract

Marine biotoxins (phytotoxins, algal toxins) are produced by some phytoplankton species, accumulate in mussels and can reach humans through the food chain. Marine biotoxins have been found to cause poisoning by the consumption of contaminated mussels. The purpose of the dissertation is to determine the content of marine biotoxins in plankton and mussels from the Black Sea and to evaluate the safety of mussels as food. 66 samples of plankton, 47 samples of wild and 78 samples of cultured mussels from the North and South Bulgarian Black Sea coast for the period 2016 - 2018 were studied by liquid chromatography-mass spectrometry for the presence of pectenotoxin-2, yessotoxin, spirolide-1, domoic acid, okadaic acid and dinophysis toxins. In the samples mussels and plankton analysed, domoic acid, yessotoxin and pectenotoxin-2 were identified. The values of the specified toxins in the plankton samples are in the range of 0.5 - 1219.4 ng/m for domoic acid, 0.001 - 1.959 ng/m for yessotoxin and 0.3 - 563.8 ng/m. Domoic acid (0.3 -1373.3 ng/g) and yesotoxin (0.004 - 24.559 ng / g) in a wide concentration range and pectenotoxin-2 (0.3 - 1.8 ng/g) in a small concentration range were determined in 81 samples of cultured mussels. The toxin profile of wild mussel samples from both study areas also contains domoic acid (0.03-918.96 ng/g) and yesotoxin (0.64-17.58 ng/g) and pectenotoxin-2 (0.42-59.79 ng/g). The levels of the identified phytotoxins in wild mussels, similar to cultivated mussels, varied greatly between the seasons examined, but no statistically significant differences were found. No significant differences were observed between average concentrations by region. There is no significant difference between the concentrations of the three toxins in the wild and cultured mussel samples. The results obtained for the content of marine biotoxins were used for safety assessment of mussels as food. Mussel contamination is assessed by comparing it with the thresholds laid down in the European regulations. For safety assessment, the calculated acute, chronic exposure and hazard ratio were compared with the relevant health standards proposed by EFSA. The results show that consumption of mussels does not pose a risk to human health.

[BG] Морските биотоксини (фикотоксини, алготоксини) се продуцират от някои фитопланктонни видове, акумулират се в мидите и по хранителната верига могат да достигнат до човека. Установено е, че морските биотоксини могат да причинят отравяне при консумация на контаминирани миди. Целта на дисертационната работа е определяне съдържанието на морски биотоксини в планктон и миди от Черно море и оценка на безопасността на мидите като храна. Чрез течна хроматография с мас детекция са изследвани 66 проби планктон , 47 проби диви и 78 проби култивирани миди от район Север и район Юг за периода 2016 -2018 г. за наличие на фикотоксините - домоена киселина, окадаена киселина, динофизистоксин-1, динофизистоксин-2, пектенотоксин-2, йесотоксин, спиролид-1. В анализираните проби миди и планктон са определени морските биотоксини- домоена киселина, йесотоксин и пектенотоксин-2. Стойностите на определените токсини в пробите планктон са в интервала 0.5 – 1219.4 ng/m за домоена киселина, 0.001 – 1.959 ng/m за йесотоксин и 0.3 – 563.8 ng/m. Домоена киселина (0.3 -1373.3 ng/g) и йесотоксин (0.004 - 24.559 ng/g) в голям концентрационен диапазон и пектенотоксин-2 (0.3 - 1.8 ng/g) в малък концентрационен диапазон са определени в 81 проби култивирани миди. Токсиновият профил на пробите диви миди от двата района на изследване също съдържа домоена киселина (0.03 -918.96 ng/g) и йесотоксин (0.64 – 17.58 ng/g) и пектенотоксин-2 (0.42 - 59.79 ng/g). Нивата на определените фикотоксини в диви миди, подобно на култивираните миди, силно варират между изследваните сезони, но не се установява статистически значими разлики. Не се наблюдават значителни разлики между средните концентрации по райони. Не съществува значима разлика между концентрациите на трите токсина в пробите диви и култивирани миди. Получените резултати за съдържанието на морски биотоксини са използвани за оценка на безопасността на мидите като храна. Замърсяването на мидите е оценено чрез сравнение с европейските норми, определени в европейските регламенти. За оценка на безопасността изчислените остра, хронична експозиция и коефициент на опасност са сравнени със съответните здравни норми, предложени от ЕАБХ. Резултатите показват, че консумацията на миди не представлява риск за човешкото здраве.