Le dioxyde de titane (TiO2) est un oxyde métallique utilisé en tant que pigment blanc, par exemple dans les enrobages de confiseries. Sachant que la forme alimentaire (E171/IN171) contient des nanoparticules (NPs), et que ces dernières sont classifiées comme potentiellement dangereuses par inhalation, nos travaux ont eu pour but de déterminer le devenir et l’impact des particules de E171 après ingestion. Plusieurs lots de poudre E171 ont été caractérisés et comparés à un lot de poudre P25, variété de référence de TiO2 en toxicologie (100% NPs). Nos résultats ont confirmé que la forme E171 contient des NPs, cependant à en quantité inférieure au seuil définissant l’étiquetage des nanomatériaux (50%). Comme les mêmes particules de E171 sont retrouvées intactes dans les extraits d’enrobage de plusieurs confiseries et que les propriétés physicochimiques des deux formes E171 et P25 sont très différentes, la forme E171 pourrait ainsi être préférée à l’actuel modèle P25 pour les études portant sur l’impact du TiO2 par ingestion. Le suivi des particules des variétés E171 et P25 au cours d’une digestion in vitro a montré leur forte agglomération, due à l’adsorption d’ions et de protéines composant les fluides digestifs. Cette forte agglomération (jusqu’à 90 μm dans l’intestin) explique le faible taux d’absorption du TiO2 observé in vivo. Au contact d’une flore intestinale humaine reconstituée, aucune des formes E171 ou P25 n’a eu d’effet sur la viabilité et la richesse écologique du microbiote après exposition à une dose singulière de TiO2 équivalente à l’ingestion d’une confiserie. Ces résultats doivent être à l’avenir confirmés dans le cadre d’une consommation régulière. / Titanium dioxide (TiO2) is a white metal oxide commonly used as a coloring agent in food products, constituting for example the coating of confectionary. Considering that food-grade TiO2 (E171/INS171) contains nanoparticles (NPs) and that TiO2 NPs are classified as potentially harmful for humans by inhalation, we aimed to determine the fate and impact of TiO2 particles via ingestion. The physicochemical characterization of E171 samples confirmed that E171 contains NPs, however below the threshold defining the labelling of nanomaterial (50%). Moreover, they resemble TiO2 extracted from the coating of several confectioneries, indicating that they can be used directly as models of ingested particles. Furthermore, the physicochemical properties of E171 were proved to be very different from those of P25, a kind of TiO2 used as a reference in toxicology (100% NPs). Food grade E171 TiO2 may be thus preferred to the currently used model P25 for further studies on the impact of TiO2 via ingestion. Monitoring food grade TiO2 at each step of an in vitro digestion showed that, due to interactions with both ions and proteins composing the digestive fluids, TiO2 particles agglomerated all along the digestion and formed large agglomerates (up to 90μm in the intestinal phase), explaining the low absorption rate of TiO2 after ingestion observed in vivo. Finally, the impact of TiO2 on the human gut microbiota was assessed. No impact on the human gut microbiota viability and ecological richness was observed after a single dose of TiO2 equivalent to the ingestion of one piece of candy. These results are still to be confirmed for a chronic ingestion.

Les particules de dioxyde de titane (TiO2) sont utilisées dans de nombreux secteurs industriels du fait de leurs propriétés physiques et chimiques intéressantes. Depuis une dizaine d’années, elles sont également utilisées sous forme nanoparticulaire car la taille nanométrique leur apporte de nouvelles propriétés, recherchées dans certaines applications industrielles. Elles sont par exemple utilisées comme colorant blanc dans le secteur de la cosmétologie, de la pharmacologie et dans les industries agroalimentaires. Dans ces dernières, l’utilisation de ces particules est autorisée car le TiO2 est un composé insoluble et relativement inerte. Le colorant alimentaire E171, autorisé depuis 1966, est ainsi constitué de particules de TiO2, initialement sous forme micrométrique, mais il s’avère que selon les procédés de fabrication, entre 10 et 43 % (selon les études) de ces particules présentent un diamètre inférieur à 100 nm, i.e. sont sous forme nanométrique. Ce n’est pas un nanomatériau du point de vue de la définition européenne, il n’est donc pas soumis à l’obligation d’étiquetage dans les produits alimentaires. Le E171 est présent dans de nombreux aliments sans que son impact sur la santé humaine, après ingestion, n’ait été clairement documenté. De plus en plus d’études s’intéressent à la toxicité des nanoparticules (NPs) après leur ingestion, mais peu d’entre elles ont été menées avec le E171 à proprement parler. Les études in vivo et in vitro publiées à ce jour démontrent que les NPs de TiO2 sont peu toxiques. Leur absorption intestinale et leur translocation vers le système sanguin puis des organes secondaires est faible. Les principaux effets décrits sont une augmentation des espèces réactives de l’oxygène associées à un stress oxydant, l’induction de marqueurs de l’inflammation, et plus récemment l’induction du stress du réticulum endoplasmique. Des effets sont également rapportés sur différents paramètres de la barrière intestinale, i.e. le microbiote, le mucus, les transporteurs membranaires, les jonctions cellulaires et l’immunité intestinale. Chez certaines personnes, cette barrière est compromise, elles sont donc potentiellement plus sensibles aux micros et nanos-particules contenues dans l’alimentation. Leur épithélium intestinal est enflammé, et à long terme, ces personnes peuvent développer des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin et dans les cas les plus graves, des cancers.L’objectif de cette thèse est d’étudier la toxicité du colorant alimentaire E171 et d’approfondir les connaissances relatives à l’impact des NPs de TiO2 sur le système gastro-intestinal. Pour cela, nous avons travaillé avec différents modèles cellulaires d’épithélia intestinaux humain, un modèle d’épithélium jointif composé d’entérocytes Caco-2, un modèle d’épithélium sécrétant une couche de mucus, composé de cellules Caco-2 et HT29-MTX et enfin un modèle d’épithélium bordant les plaques de Peyer, composé des cellules Caco-2(C1) et RajiB. Ces modèles cellulaires ont été exposés de façon aigüe (6 h, 24 h et 48 h) ou chronique (21 jours), au colorant E171 ainsi qu’à deux NPs de TiO2 : A12, qui a la même structure cristalline que le E171 et P25, une NP très documentée dans la littérature. Nos résultats montrent que le E171 et les NPs de TiO2 sont modérément toxiques, ils n’engendrent pas de mortalité cellulaire ni de dommages à L’ADN. Néanmoins, ils provoquent une accumulation d’espèces réactives de l’oxygène intracellulaires et modulent certains marqueurs impliqués dans le stress oxydant, le stress du réticulum endoplasmique et l’inflammation. Ils impactent également la sécrétion et la composition de la couche de mucus, l’expression des transporteurs ABC, qui sont des paramètres impliqués dans la fonction de barrière de l’épithélium intestinal, le rendant possiblement plus vulnérable aux agressions extérieures. / Micro-sized titanium dioxide (TiO2) particles are used for years by industrials for their attractive physical and chemical properties. The use of TiO2 nanoparticles (NPs) is also constantly increasing, because the nanometric size gives new interesting properties to particles which industrials are looking for. In some daily-life products including paints, plastics, paper, medicines and food, micro-sized TiO2 particles are used as a pigment for their opacifying and whitening capacities. The use of TiO2 as a food additive, i.e. E171 in the EU, has been authorized in most countries since the 60ies, without any established acceptable daily intake, because of their low toxicity and intestinal absorption. However, it was recently shown that E171 can contain up to 43% of particles with diameter ranging from 1 to 100 nm, i.e. NPs. Still, E171 is not a nanomaterial as described in the European recommendation of definition because it contains less than 50% of NPs (in number). Food grade TiO2 is present in a wide range of food products while little is known about its toxicological impact to human health. The toxicity of ingested TiO2, either nano- or micro-sized, is increasingly documented, still E171 itself is rarely used in these studies.According to in vivo and in vitro studies, TiO2 particles were proven relatively safe for intestinal cells, no cytotoxicity neither genotoxicity were reported. Nevertheless, particles were often reported to increase reactive oxygen species (ROS) cell content, to impair autophagic processes and modulate gene expression and the content of proteins involved in oxidative stress, endoplasmic reticulum stress and inflammatory response regulation. Interestingly, their reported impact on intestinal cells suggests alteration of almost all the components of the intestinal barrier function, i.e. microbiota, mucus, cell junctions and transporters. This intestinal barrier function is altered in patients suffering from intestinal bowel diseases, these persons are thus possibly more sensitive to mineral particulate in food.The present study aimed at improving knowledge on the toxicity of food-grade TiO2. To this purpose, the impact of E171 was evaluated on in vitro cell models representative of the human intestinal epithelium, i.e. a model of differentiated Caco-2 enterocytes, a model of mucus-secreting epithelium obtained by coculture of Caco-2 and HT29-MTX mucus-secreting cells and a model of the follicle-associated epithelium, which lines Peyer patches, obtained by coculture of Caco-2(C1) and RajiB cells. These cell models were either acutely exposed for 6 h, 24 h and 48 h or chronically exposed for 21 days to E171. In parallel, they were exposed to two model TiO2-NPs, A12 which has the same crystalline structure as E171 and P25, a well-documented TiO2-NPs. Our results show that E171 and TiO2-NPs induced no overt cell mortality but significant oxidative stress, and that they oxidatively damage DNA. They modulate the expression of genes involved in oxidative stress and endoplasmic reticulum stress regulation. They also modulate the expression of genes, as well as the content of proteins from mucus, ABC transporters and inflammatory markers, which are the main players of the intestinal barrier function and presumably increase epithelium sensitivity to xenobiotics. These data suggest that they may be implicated in the development or aggravation of inflammatory bowel diseases.

Die seit 2004 in Deutschland bekannt gewordenen Fälle der illegalen Rückführung und irrtümlichen Fehlverbringung von gemäß der Verordnung (EG) Nr. 1774/2002 nicht für den Genuss durch den Menschen bestimmten tierischen Nebenprodukten (TNP) der Kategorie 3 in die Lebensmittelkette haben zu der politischen Diskussion beigetragen, ob die Pflicht der Materialidentifizierbarkeit durch das Getrennthalten TNP am Ort des Anfalls sowie die ausschließliche Kennzeichnung ihrer Transportbehälter bei der Beförderung einen ausreichenden Schutz der Verbraucher garantieren können. Um eine ordnungsgemäße Verwendung TNP der Kategorie 3 sicherzustellen, hat der Bundesrat ihre unmittelbare und eindeutige Kennzeichnung, z.B. durch Farbstoffe, gefordert. Ziel dieser Arbeit war es, einen geeigneten, futtermittelrechtlich zugelassenen Marker für Schlachtnebenprodukte der Kategorie 3 zu erörtern, der eine technisch praktikable, vom Ort des Anfalls bis zum Verarbeitungsbetrieb optisch eindeutige, dauerhafte und nach der Verarbeitung nachweisbare sowie umwelt- und wirtschaftsverträgliche Markierung von Schlachtnebenprodukten zur sicheren Verfolgbarkeit ihrer bestimmungsgemäßen Verwendung als TNP der Kategorie 3 ermöglicht, um ihren Eintrag in die Lebensmittelkette zu unterbinden, ohne die Neutralität der Endprodukte bei der Verwendung markierter TNP als Rohstoffe für Futtermittel zu beeinträchtigen. Für die Markierung von Schlachtnebenprodukten mittels Sprühsystemen wurden für Futtermittel zugelassene, färbende Zusatzstoffe (Verordnung (EG) Nr. 1831/2003) sowie in der medizinischen Diagnostik etablierte Fluoreszenz-Farbstoffe ausgewählt und hinsichtlich der Eindeutigkeit ihrer Markierung, ihrer Farbhaltung nach Bearbeitung sowie ihrer optischen Neutralität in Lebens- und Futtermitteln, die aus markierten TNP hergestellt worden sind, von fünf ungeschulten Prüfpersonen im Rahmen einer einfach beschreibenden, sensorischen und unabhängigen Prüfung gemäß §35 LMBG (L 00.90-6, ASU) beurteilt. Die Ergebnisse der sensorischen Prüfung wurden mit den RGB-Farbprofilen der markierten und nicht markierten TNP vergleichend analysiert. Zum Nachweis des irrtümlichen oder vorsätzlichen Eintrags von mit den ausgewählten Markerfarbstoffen markierten TNP in Lebensmitteln konnten die Analyseverfahren Dünnschichtchromatographie (DC), optische Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Hochfrequenzplasma (ICP-OES), Photometrie sowie die Fluoreszenzspektrometrie hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit untersucht werden. Die Untersuchung der sensorischen Neutralität der Markerfarbstoffe im Endprodukt Futtermittel erfolgte unter anderem durch einen Futtermittelpräferenzversuch an neun Hunden der Rasse Beagle. Brillantsäuregrün E142 (1,3 mg E142/kg TNP) konnte auf Grund der Eindeutigkeit der Markierung von Schlachtnebenprodukten durch die gegenüber den nativen TNP signifikant unterschiedlichen Rot-Farbintensitäten bei gleichzeitiger Neutralität in den Endprodukten (Lebens- oder Futtermittel) und einer guten bis sehr guten Farbhaltung nach dem Waschen der Nebenprodukte, der Kühl- (8°C über zwei Tage) sowie Gefrierlagerung (-25°C über 14 Tage) und dem Verwenden einer 14, 90 als auch 150 Tage gelagerten Farbstofflösung in Kombination mit dem chemisch nachweisbaren Titandioxid (90 mg E171/ kg TNP) als Markerfarbstofflösung zur eindeutigen Markierung von Nebenprodukten der Schlachtung am Ort ihres Anfalls selektiert werden. Die für die Markierung bestimmten Dosierungen der Markerfarbstoffe gelten für Tiere und Menschen als unbedenklich. Die mit den färbenden Zusatzstoffen E142 und E171 markierten Nebenprodukte der Schlachtung können mittels DC (Nachweisgrenze: ≥7,5 µg E142/kg Probe) beziehungsweise ICP-OES und Photometrie (Nachweisgrenze ICP-OES: 8,3 mg E171/kg Probe) ab einem eingebrachten Anteil von 0,55% (DC: E142) beziehungsweise 9% (ICP-OES: E171) in diversen Produkten (Lebens- oder Futtermittel) nachgewiesen werden. In den chemisch und thermisch extrahierten Fetten aus markierten, fettreichen TNP waren die Farbstoffe E142 und E171 jedoch nicht nachweisbar. Eine Fluoreszenzmarkierung TNP kann hingegen nicht präferiert werden, da nicht markierte Nebenprodukte der Schlachtung eine sichtbare und fluoreszenzspektrometrisch nachweisbare Autofluoreszenz aufweisen und in den thermisch verarbeiteten Produkten keine für die Fluoreszenz-farbstoffe charakteristischen Absorptions- und Emissionsspektren nachweisbar waren. Die Markierung mittels Sprühtechnik erscheint unter den Aspekten Substanzverlust und adaptierter Markerfarbstoff pro Kilogramm TNP praktikabel. Die im Labor bestimmte Markierungszeit für TNP (5 sec./kg) ist unter Einbeziehung der Durchsatzraten am Schlachthof als zu lang zu bewerten. Durch die rückstandsfreie Entfernung der Farbstoffe von Edelstahl- und glatten Kunststoffflächen sowie glasierten Fliesen ergeben sich keine Nachteile der Markierung TNP für die Produktion von Futtermitteln und technischen Erzeugnissen. Die in dem Präferenzversuch untersuchten Futtermittel für Hunde aus markierten TNP zeigten keine Abweichungen von der handelsüblichen sensorischen Produktqualität und hinsichtlich ihrer Haltbarkeit durch Sterilisation (F0-Wert). Mit E142 und E171 markierte TNP (Kat. 3) eignen sich somit als Rohstoffe zur Herstellung von Heimtierfuttermitteln. Bei Anwendung einer Kombinationsfarbstofflösung (E142 und E171) würden die für die Marker anfallenden Kosten pro Tonne TNP bis zu 33 Euro betragen. Bei der ausschließlichen Verwendung von E142, welches der optisch eindeutig markierende Farbstoff ist und das eine hohe Sensitivität im dünnschichtchromatographischen Nachweis zeigt, würden die Kosten 1,70 bis 3,40 Euro/t betragen. Bisher konnte kein EU-einheitlicher Rechtsrahmen zur Markierung TNP der Kategorie 3 gestaltet werden. Die politische Diskussion wird aber vor allem national fortgesetzt. / Since 2004 several illegal or aberrant transfers of animal by-products (ABP) from category 3 (according to Regulation (EC) No. 1774/2002: not intended for food production) back into food chain, have led to the political discussion, whether duty of material identifiability by separate storing of ABP on site and sole labeling of containers during transport are sufficient to protect consumers from ABP not intended for human consumption. To guarantee adequate utilisation of ABP from category 3, the German Federal Council claimed for an immediate and conclusive marking of ABP by dyeing or similar solutions. This study was implemented to define a convenient, registered feed additive for dyeing of slaughter by-products from category 3, which realize a feasible, from extraction to processing visually conclusive, long-lasting, traceable as well as sustainable and cost-effective marking on site to ensure traceability of intended utilisation as ABP from category 3 and to prevent their influx into food chain, without an impairment of the neutrality of products (e.g. pet food) made from marked ABP. For marking of slaughter by-products by air spraying device, registered colouring feed additives (Regulation (EC) No. 1831/2003) as well as diagnostically established fluorescence pigments were selected and investigated regarding their marking unambiguousness, colour retention after processing and visual neutrality in food and feed made from marked ABP by evaluation of five untrained judging persons in the course of a simply delineative, sensorial and impartial test (official list of analysis methods, ASU §35 LMBG, L 00.90-6), and by comparative RGB-colour measurement of images scanned from stained ABP samples. Detection of aberrant or deliberate discharge of marked ABP into food production was evaluated by investigation of thin layer chromatography (TLC), inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES), photometry and fluorescence spectrometry. Neutrality of marking feed additives in feedstuff was determined by a feeding preference test with nine dogs of the Beagle breed using pet food made from unmarked und marked ABP. Lissamine Green E142 (1,3 mg E142 per kg ABP) was selected as marker dye for slaughter by-products on site based on its unambiguousness of marking due to the significant different red-colour intensity compared to the non-marked ABP as well as the simultaneous neutrality of the colouring additive E142 in the final products feed and food. Colour retention of E142 marking was conclusive with regard to handling by washing, cold (8°C for two days) respectively fridge storage (-25°C for 14 days) and utilisation of a 14-, 90- and 150-days-stored marker solution. For marking, Lissamine Green was combined with the chemical detectable and registered food colour titanium dioxide (E171: 90 mg/kg ABP). The marker additives are classified as safe for humans and animals within the preferred concentrations for colouring ABP. With E142 und E171 marked ABP were traceable in food and feed using detection methods TLC (limit of detection: ≥7,5 µg E142 per kg sample), photometry and ICP-OES (limit of detection: ≥8,3 mg E171 per kg sample) at a proportion of 0,55% (TLC: E142) respectively 9% (ICP-OES: E171), whereas the named markers were not detectable in chemical and thermal extracted fats produced from marked high-fat ABP. Based on the visible and fluorescence spectrometric detectable autofluorescence of animal tissues as well as the uncharacteristic emission and absorption spectra of fluorescence pigments in processed ABP, fluorescence markers are not preferential for marking of slaughter by-products from category 3. Marking of slaughter by-products by air spraying device appeared practicable in due consideration of marker depletion and tissue-adapted marker per kg ABP. Current time of marking under laboratory conditions (5 sec. per kg ABP) must be graded as too long, regarding high transfer rates in slaughterhouses. Concerning the residue-free cleaning of stainless steel and even plastic surfaces from the marker solution, the utilisation of marked ABP for manufacturing of feed and technical products is unproblematic. Investigated pet food samples produced from marked ABP were from comparable commercial sensory product quality and showed no deviation of normal storability due to sterilisation. In conclusion, with E142 and E171 visible marked ABP from category 3 are suitable as crude materials for pet food production. The application of the combined marker solution (E142 and E171) have to be evaluated as comparative expensive (33 Euro per ton ABP), while the exclusive application of E142 as the optic conclusive and sensitive detectable marker for ABP is associated with sustainable costs from 1,70 to 3,40 Euro per ton ABP. To date, an EU-common regulatory framework for marking of ABP from category 3 could not be specified. Nevertheless the political discussion is still continued, especially in Germany.

Die seit 2004 in Deutschland bekannt gewordenen Fälle der illegalen Rückführung und irrtümlichen Fehlverbringung von gemäß der Verordnung (EG) Nr. 1774/2002 nicht für den Genuss durch den Menschen bestimmten tierischen Nebenprodukten (TNP) der Kategorie 3 in die Lebensmittelkette haben zu der politischen Diskussion beigetragen, ob die Pflicht der Materialidentifizierbarkeit durch das Getrennthalten TNP am Ort des Anfalls sowie die ausschließliche Kennzeichnung ihrer Transportbehälter bei der Beförderung einen ausreichenden Schutz der Verbraucher garantieren können. Um eine ordnungsgemäße Verwendung TNP der Kategorie 3 sicherzustellen, hat der Bundesrat ihre unmittelbare und eindeutige Kennzeichnung, z.B. durch Farbstoffe, gefordert. Ziel dieser Arbeit war es, einen geeigneten, futtermittelrechtlich zugelassenen Marker für Schlachtnebenprodukte der Kategorie 3 zu erörtern, der eine technisch praktikable, vom Ort des Anfalls bis zum Verarbeitungsbetrieb optisch eindeutige, dauerhafte und nach der Verarbeitung nachweisbare sowie umwelt- und wirtschaftsverträgliche Markierung von Schlachtnebenprodukten zur sicheren Verfolgbarkeit ihrer bestimmungsgemäßen Verwendung als TNP der Kategorie 3 ermöglicht, um ihren Eintrag in die Lebensmittelkette zu unterbinden, ohne die Neutralität der Endprodukte bei der Verwendung markierter TNP als Rohstoffe für Futtermittel zu beeinträchtigen. Für die Markierung von Schlachtnebenprodukten mittels Sprühsystemen wurden für Futtermittel zugelassene, färbende Zusatzstoffe (Verordnung (EG) Nr. 1831/2003) sowie in der medizinischen Diagnostik etablierte Fluoreszenz-Farbstoffe ausgewählt und hinsichtlich der Eindeutigkeit ihrer Markierung, ihrer Farbhaltung nach Bearbeitung sowie ihrer optischen Neutralität in Lebens- und Futtermitteln, die aus markierten TNP hergestellt worden sind, von fünf ungeschulten Prüfpersonen im Rahmen einer einfach beschreibenden, sensorischen und unabhängigen Prüfung gemäß §35 LMBG (L 00.90-6, ASU) beurteilt. Die Ergebnisse der sensorischen Prüfung wurden mit den RGB-Farbprofilen der markierten und nicht markierten TNP vergleichend analysiert. Zum Nachweis des irrtümlichen oder vorsätzlichen Eintrags von mit den ausgewählten Markerfarbstoffen markierten TNP in Lebensmitteln konnten die Analyseverfahren Dünnschichtchromatographie (DC), optische Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Hochfrequenzplasma (ICP-OES), Photometrie sowie die Fluoreszenzspektrometrie hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit untersucht werden. Die Untersuchung der sensorischen Neutralität der Markerfarbstoffe im Endprodukt Futtermittel erfolgte unter anderem durch einen Futtermittelpräferenzversuch an neun Hunden der Rasse Beagle. Brillantsäuregrün E142 (1,3 mg E142/kg TNP) konnte auf Grund der Eindeutigkeit der Markierung von Schlachtnebenprodukten durch die gegenüber den nativen TNP signifikant unterschiedlichen Rot-Farbintensitäten bei gleichzeitiger Neutralität in den Endprodukten (Lebens- oder Futtermittel) und einer guten bis sehr guten Farbhaltung nach dem Waschen der Nebenprodukte, der Kühl- (8°C über zwei Tage) sowie Gefrierlagerung (-25°C über 14 Tage) und dem Verwenden einer 14, 90 als auch 150 Tage gelagerten Farbstofflösung in Kombination mit dem chemisch nachweisbaren Titandioxid (90 mg E171/ kg TNP) als Markerfarbstofflösung zur eindeutigen Markierung von Nebenprodukten der Schlachtung am Ort ihres Anfalls selektiert werden. Die für die Markierung bestimmten Dosierungen der Markerfarbstoffe gelten für Tiere und Menschen als unbedenklich. Die mit den färbenden Zusatzstoffen E142 und E171 markierten Nebenprodukte der Schlachtung können mittels DC (Nachweisgrenze: ≥7,5 µg E142/kg Probe) beziehungsweise ICP-OES und Photometrie (Nachweisgrenze ICP-OES: 8,3 mg E171/kg Probe) ab einem eingebrachten Anteil von 0,55% (DC: E142) beziehungsweise 9% (ICP-OES: E171) in diversen Produkten (Lebens- oder Futtermittel) nachgewiesen werden. In den chemisch und thermisch extrahierten Fetten aus markierten, fettreichen TNP waren die Farbstoffe E142 und E171 jedoch nicht nachweisbar. Eine Fluoreszenzmarkierung TNP kann hingegen nicht präferiert werden, da nicht markierte Nebenprodukte der Schlachtung eine sichtbare und fluoreszenzspektrometrisch nachweisbare Autofluoreszenz aufweisen und in den thermisch verarbeiteten Produkten keine für die Fluoreszenz-farbstoffe charakteristischen Absorptions- und Emissionsspektren nachweisbar waren. Die Markierung mittels Sprühtechnik erscheint unter den Aspekten Substanzverlust und adaptierter Markerfarbstoff pro Kilogramm TNP praktikabel. Die im Labor bestimmte Markierungszeit für TNP (5 sec./kg) ist unter Einbeziehung der Durchsatzraten am Schlachthof als zu lang zu bewerten. Durch die rückstandsfreie Entfernung der Farbstoffe von Edelstahl- und glatten Kunststoffflächen sowie glasierten Fliesen ergeben sich keine Nachteile der Markierung TNP für die Produktion von Futtermitteln und technischen Erzeugnissen. Die in dem Präferenzversuch untersuchten Futtermittel für Hunde aus markierten TNP zeigten keine Abweichungen von der handelsüblichen sensorischen Produktqualität und hinsichtlich ihrer Haltbarkeit durch Sterilisation (F0-Wert). Mit E142 und E171 markierte TNP (Kat. 3) eignen sich somit als Rohstoffe zur Herstellung von Heimtierfuttermitteln. Bei Anwendung einer Kombinationsfarbstofflösung (E142 und E171) würden die für die Marker anfallenden Kosten pro Tonne TNP bis zu 33 Euro betragen. Bei der ausschließlichen Verwendung von E142, welches der optisch eindeutig markierende Farbstoff ist und das eine hohe Sensitivität im dünnschichtchromatographischen Nachweis zeigt, würden die Kosten 1,70 bis 3,40 Euro/t betragen. Bisher konnte kein EU-einheitlicher Rechtsrahmen zur Markierung TNP der Kategorie 3 gestaltet werden. Die politische Diskussion wird aber vor allem national fortgesetzt. / Since 2004 several illegal or aberrant transfers of animal by-products (ABP) from category 3 (according to Regulation (EC) No. 1774/2002: not intended for food production) back into food chain, have led to the political discussion, whether duty of material identifiability by separate storing of ABP on site and sole labeling of containers during transport are sufficient to protect consumers from ABP not intended for human consumption. To guarantee adequate utilisation of ABP from category 3, the German Federal Council claimed for an immediate and conclusive marking of ABP by dyeing or similar solutions. This study was implemented to define a convenient, registered feed additive for dyeing of slaughter by-products from category 3, which realize a feasible, from extraction to processing visually conclusive, long-lasting, traceable as well as sustainable and cost-effective marking on site to ensure traceability of intended utilisation as ABP from category 3 and to prevent their influx into food chain, without an impairment of the neutrality of products (e.g. pet food) made from marked ABP. For marking of slaughter by-products by air spraying device, registered colouring feed additives (Regulation (EC) No. 1831/2003) as well as diagnostically established fluorescence pigments were selected and investigated regarding their marking unambiguousness, colour retention after processing and visual neutrality in food and feed made from marked ABP by evaluation of five untrained judging persons in the course of a simply delineative, sensorial and impartial test (official list of analysis methods, ASU §35 LMBG, L 00.90-6), and by comparative RGB-colour measurement of images scanned from stained ABP samples. Detection of aberrant or deliberate discharge of marked ABP into food production was evaluated by investigation of thin layer chromatography (TLC), inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES), photometry and fluorescence spectrometry. Neutrality of marking feed additives in feedstuff was determined by a feeding preference test with nine dogs of the Beagle breed using pet food made from unmarked und marked ABP. Lissamine Green E142 (1,3 mg E142 per kg ABP) was selected as marker dye for slaughter by-products on site based on its unambiguousness of marking due to the significant different red-colour intensity compared to the non-marked ABP as well as the simultaneous neutrality of the colouring additive E142 in the final products feed and food. Colour retention of E142 marking was conclusive with regard to handling by washing, cold (8°C for two days) respectively fridge storage (-25°C for 14 days) and utilisation of a 14-, 90- and 150-days-stored marker solution. For marking, Lissamine Green was combined with the chemical detectable and registered food colour titanium dioxide (E171: 90 mg/kg ABP). The marker additives are classified as safe for humans and animals within the preferred concentrations for colouring ABP. With E142 und E171 marked ABP were traceable in food and feed using detection methods TLC (limit of detection: ≥7,5 µg E142 per kg sample), photometry and ICP-OES (limit of detection: ≥8,3 mg E171 per kg sample) at a proportion of 0,55% (TLC: E142) respectively 9% (ICP-OES: E171), whereas the named markers were not detectable in chemical and thermal extracted fats produced from marked high-fat ABP. Based on the visible and fluorescence spectrometric detectable autofluorescence of animal tissues as well as the uncharacteristic emission and absorption spectra of fluorescence pigments in processed ABP, fluorescence markers are not preferential for marking of slaughter by-products from category 3. Marking of slaughter by-products by air spraying device appeared practicable in due consideration of marker depletion and tissue-adapted marker per kg ABP. Current time of marking under laboratory conditions (5 sec. per kg ABP) must be graded as too long, regarding high transfer rates in slaughterhouses. Concerning the residue-free cleaning of stainless steel and even plastic surfaces from the marker solution, the utilisation of marked ABP for manufacturing of feed and technical products is unproblematic. Investigated pet food samples produced from marked ABP were from comparable commercial sensory product quality and showed no deviation of normal storability due to sterilisation. In conclusion, with E142 and E171 visible marked ABP from category 3 are suitable as crude materials for pet food production. The application of the combined marker solution (E142 and E171) have to be evaluated as comparative expensive (33 Euro per ton ABP), while the exclusive application of E142 as the optic conclusive and sensitive detectable marker for ABP is associated with sustainable costs from 1,70 to 3,40 Euro per ton ABP. To date, an EU-common regulatory framework for marking of ABP from category 3 could not be specified. Nevertheless the political discussion is still continued, especially in Germany.