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1 Département de Biologie Année 2022/2023 - MYCOTOXINES - Pr : Mme Tajani .M 2

1 Département de Biologie Année 2022/2023 - MYCOTOXINES - Pr : Mme Tajani .M 2 I- Introduction Suite aux récentes crises de l'encéphalopathie spongiforme bovine, des listérioses, des salmonelloses et de la présence de pesticides ou de dioxine dans les aliments, les consommateurs sont aujourd'hui très sensibles à la notion de risque alimentaire. Si le risque infectieux ou parasitaire est bien compris, le risque associé à la présence naturelle de toxines ou de leurs métabolites au sein de l'alimentation animale est le plus souvent ignoré. Pourtant, la contamination des aliments de l'Homme ou des animaux par des toxines naturelles peut provoquer un certain nombre de troubles voire de maladies graves. Des moisissures peuvent se développer sur les plantes pendant leur culture ou pendant leur stockage, et produire des toxines qui pourront avoir des conséquences néfastes sur le consommateur de produits végétaux contaminés. A ce risque s'ajoute celui d'une présence éventuelle de résidus toxiques dans les produits animaux destinés à la consommation humaine, lait ou viande, lorsque les animaux reçoivent des aliments contaminés Le terme mycotoxine vient du grec «mycos» qui signifie champignon et du latin «toxicum» qui signifie poison. Les mycotoxines sont des substances produites par une grande variété de moisissures se développant sur différents types d’aliments bruts (céréales, oléagineux, fruits) ou transformés, et dans des situations écologiques très diverses. Elles constituent un groupe de substances toxiques présentant notamment des activités mutagènes, cancérogènes, tératogènes, immunotoxinogènes, et estrogènes. Elles affectent les animaux d’élevage consommant les aliments bruts contaminés. Du fait de leur transfert dans la chaîne alimentaire, et de leur grande stabilité thermique, elles constituent un danger pour la santé de l’Homme. Des études épidémiologiques attestent d’un risque élevé pour certaines populations particulièrement exposées. Ces moisissures et mycotoxines entraînent des problèmes économiques pour les marchands de grain (qualité pauvre du grain, baisse de rendement pour la production de céréales), pour les producteurs de volailles et de bétails (performances réduites des animaux et diminution de la reproduction, pertes dues aux maladies), les industries alimentaires fabricant des produits pour les animaux et l'homme. Les causes indirectes sont la production de substances non vendables (due à la modification de l'aspect de l'aliment, l'altération des caractéristiques organoleptiques ou chimiques), un prix de revient augmenté pour la détoxification (protection par les antifongiques) ou destruction lorsque les substances sont trop contaminées. Pour les éleveurs, cela implique une augmentation du prix d'achat des aliments non contaminés, ou du coût entraîné par la décontamination de la nourriture, ou par les soins aux animaux malades. Ceci entraîne à l'échelle mondiale des pertes estimées de 5 à 10 %. Les mycotoxines ne représentent un risque potentiel pour la santé humaine et animale que lorsqu'elles sont absorbées en grande quantité. Le problème de sécurité alimentaire ne se pose donc qu'en cas d'infection massive des céréales, généralement due à de mauvaises conditions de culture et de stockage. Les moisissures toxinogènes se développent essentiellement sur les céréales. Mais chaque espèce de moisissure et chaque souche au sein de chaque espèce, possède ses 3 caractéristiques propres de toxinogenèse et ne se développe que sur un ou plusieurs substrats déterminés. La plupart des mycotoxines sont chimiquement stables et résistent aux changements de température, aux conditions de stockage et aux procédés de transformation. Elles se retrouvent donc généralement dans les produits alimentaires élaborés à partir de céréales, comme le pain, les céréales de petit-déjeuner, parfois même dans le vin ou la bière. On a cependant pu observer que certains procédés de fabrication réduisaient la teneur du produit fini en mycotoxines. Ainsi lors de la fabrication de la farine, les analyses menées ont révélé que le DON, mycotoxine présente dans le blé, avait tendance à se concentrer dans les couches extérieures du son des grains de blé. La farine blanche obtenue serait donc moins concentrée en DON que les grains de blé. Mais des moisissures productrices de mycotoxines sont également susceptibles de se développer sur d’autres produits agricoles «stockés» tels que le café, le cacao, les fruits secs, les fruits séchés, le vin, les carcasses de viandes, le lait et les œufs… . Notre objectif est de faire le point sur l'état des connaissances dans le domaine du risque alimentaire lié à la présence de mycotoxines et leurs effets sur l’homme, l’animal et l’agriculture. II- Origine des Mycotoxines Les mycotoxines sont synthétisées pendant l’idiophase, qui se situant après la phase active ou la phase de multiplication de la moisissure. Ils ne sont pas nécessaires à la pérennité et au développement du fungi. Elles ont trois origines chimiques différentes : les acides aminés, les polycétoacides et les terpènes. Les différentes voies de synthèse des mycotoxines dérivent du coenzyme A (CoA). Celui-ci est ensuite acétylé en un polycétide ou polycétoacide via une polycétide synthase (PKS), pour conduire à la synthèse des mycotoxines dérivées de polycétoacides (Chan et al., 2009). III- Mycotoxinogénèse Les mycotoxines sont élaborées par des champignons -ou micromycètes- lors de quatre processus différents mettant en jeu respectivement le métabolisme secondaire fongique, la bioconversion de composés végétaux , la réaction de la plante à des agressions , ou l'association plante-champignons (cas des champignons endophytes). La mycotoxinogénèse, c’est-à-dire les conditions de synthèse et d’excrétion des mycotoxines, est un phénomène d’une grande complexité. Mais les conditions permettant la toxinogénèse sont plus étroites que celles autorisant la croissance fongique. Les conditions optimales de la toxinogénèse dépendent d’une combinaison de facteurs conduisant à l’imprégnation mycotoxique d’une denrée alimentaire, nous pouvons distinguer les facteurs intrinsèques qui sont liés à la souche fongique elle même et les facteurs extrinsèques qui sont constitués par l’ensemble des conditions écologiques. 4 A. Les facteurs intrinsèques Parmi les espèces réputées toxinogènes, toutes les souches ne le sont pas. A chaque souche est déterminé un potentiel qui est exprimé par le logarithme de la concentration maximale en toxine. Certaines espèces peuvent produire plusieurs mycotoxines comme par exemple Aspergillus flavus qui peut produire entre autres des aflatoxines, l’acide cyclopiazonique, l’aspertoxine. Le taux initial de la pollution par une espèce toxinogéne est important car il reflète le risque d’imprégnation toxinique c’est à dire que plus le taux sera élevé plus le risque sera important. Enfin pour éviter toutes contaminations il faut que la propreté de la récolte, du matériel de manutention et de stockage soit quasi irréprochable. B. Les facteurs extrinsèques 1. Les facteurs physiques, physico-chimiques et chimiques a) La disponibilité en eau Dans les denrées peu hydratées telles que les céréales la disponibilité en eau à une influence considérable. Pour certaines mycotoxines nous pouvons observer qu’après la croissance de la moisissure la toxinogénèse devient progressivement modérée est semble proportionnelle à l’aw. Ensuite si les autres facteurs ne sont pas limitant elle augmente de manière exponentielle. Activité de l’eau (aw) Terme largement utilisé dans l'industrie alimentaire comme un indicateur de disponibilité de l'eau dans un produit . Seule la détermination de la valeur aw permet de fournir des renseignements sur la présence d'eau "libre", donc chimiquement non liée. Par ailleurs, l'activité de l'eau influence de manière significative la durée de conservation des produits alimentaires. • L'activité de l'eau est un facteur critique qui détermine directement la conservation des aliments. Pour qu’un produit alimentaire puisse se conserver, son activité doit en général être abaissée en dessous de 0,6 seuil en-dessous duquel les moisissures ne peuvent plus se développer. Donc il est clair que pour assurer une bonne conservation et stockage de produits, le climat ambiant ne doit pas dépasser les valeurs limites établies par la mesure de l'activité de l'eau. L'activité de l'eau est, par définition, pratiquement identique à l'humidité d'équilibre, elle n'est toutefois pas exprimée en pourcentage (0 à 100%), mais de 0 à 1.0 aw. • L’activité de l’eau (aw) dans le produit est définie par le rapport de la pression partielle de vapeur d'eau à la surface du produit (Pvp) à la pression de vapeur de l'air saturé (Pvs) aw = Pvp / Pvs Avec : Pvp : Pression de vapeur d’eau à la surface du produit; Pvs : Pression de vapeur d'eau dans l'air saturé 5 Ceci concerne entre autres: les pâtisseries, les sucreries, les fromages, le café, les produits laitiers, les fruits lyophilisés, la farine, les céréales, la viande, les champignons, les noix, l'huile alimentaire, le riz, la charcuterie, les produits instantanés, les épices et le thé. b) La température La température optimale de la toxinogénèse est, en général, légèrement inférieure à la température de croissance comme par exemple les Aflatoxines pas A. flavus, l’Ochratoxine A par A ochoceus autour de 30°C. Mais il peut arriver que cette température soit vraiment faible de l’ordre de 1à 4°C. La température intervient sur l’accumulation de toxine par son effet direct sur la stabilité dans les aliments. Parmi tous les facteurs le couple température-humidité est le plus important. c) Le pH Le pH influe directement sur la production de toxine par les moisissures. Le pH optimal de la mycotoxinogénèse est, contrairement aux températures, différent du pH optimal de croissance. Par exemple la production de fumonisine B1 s’effectue à pH = 3,7 alors que la croissance optimale est à pH = 5,6. uploads/Industriel/ polycope-2022-corrige.pdf