Structure chimique et proprietes physico-chimiques des aflatoxines

Le terme mycotoxine vient du grec « mykes » qui veut dire champignon « toksikon» qui signifie poison [1]. Il est utilisé pour désigner des substances chimiques toxiques produites par certaines moisissures (champignons) qui se développent sur certaines denrées alimentaires d’origine animale et surtout végétale. Plusieurs familles de mycotoxines sont recensées à nos jours, mais la plus redoutable et la plus étudiée est celle des aflatoxines [2] ; [3] La contamination des denrées alimentaires par les toxines est un phénomène connu depuis longtemps mais ce n’est qu’en 1960 que furent découvertes les mycotoxines avec des mycotoxicoses produites en Grande Bretagne. Elles ont provoqué de grosses pertes dans des élevages de dindes nourries avec du tourteau suite à des nécroses importantes du foie (maladie X du dindon). Les mycotoxines mises en cause dans cette affaire sont des aflatoxines (Asao et al., 1963) [2]. Ce sont des mycotoxines présentes dans les denrées alimentaires surtout d’origine végétale et produites par des champignons comme Aspergillus [4]. En effet, la contamination des denrées alimentaires par les aflatoxines constitue une sérieuse menace économique dans la mesure où la plupart des pays importateurs imposent des réglementations de plus en plus sévères en matière de sécurité alimentaire. À côté de cette contrainte économique, les aflatoxines posent sans doute un sérieux problème de santé publique [3]. Certaines d’entre elles sont cancérigènes [5]. Ainsi, dans la nourriture, elles peuvent être à l’origine d’intoxications aiguës (avec une apparition rapide des symptômes) ou chroniques (avec une apparition des effets à long terme). Selon le centre international de recherche sur le cancer de Lyon (CIRC), les aflatoxines sont classées parmi les toxines les plus cancérigènes [6]. Dans les pays en développement, en particulier au Sénégal, l’agriculture constitue un pilier phare dans le développement socio-économique. Ainsi, pour contribuer à l’autosuffisance alimentaire, l’Etat encourage la diversification des cultures pour mettre à la disposition du consommateur un vaste éventail d’aliments. Cependant, après les récoltes, avec les conditions climatiques défavorables qui sévissent dans notre pays et les mauvaises pratiques de stockage, ces produits agricoles sont infestés par des champignons aflatoxinogènes qui les rendent dangereux à la consommation. Malheureusement, des données sur le niveau de contamination des aliments sont très rares pour pouvoir apprécier les risques encourus par les consommateurs.

C’est pour pallier cette carence que nous avons, dans le cadre de ce mémoire, pris l’initiative de dresser le profil de la contamination de quelques denrées alimentaires (la crème d’arachide chocolatée, la pâte d’arachide, les graines d’arachides et la pâte d’arachide fortifiée) sur la base des analyses effectuées par le laboratoire de mycotoxines de ITA avec les méthodes NF 14123 et ISO 14718 de 2006 à 2010. Dans cette présente étude, nous allons aborder le sujet à travers deux grandes parties que sont : une synthèse succincte de la revue bibliographique relative aux aflatoxines et l’étude expérimentale.

PROPRIÉTÉS PHYSICO-CHIMIQUES 

Les aflatoxines sont des composés de faibles poids moléculaires. Elles sont des composés très peu solubles dans l’eau, insolubles dans le solvant apolaire et très solubles dans les solvants organiques moyennement polaires (chloroforme, alcool éthylique, éthanol). Sous lumière UV, les aflatoxines fluorescent différemment : les AFB émettent une lumière bleue comme « Blue », les AFG émettent une lumière verte comme « Green » et les AFM émettent une lumière bleu-violette [2], [9], [10].

PRODUCTION DES AFLATOXINES 

LES ESPÈCES PRODUCTRICES D’AFLATOXINES 

A la suite de la maladie X qui affectait les dindons en Angleterre [5], SARGEANT et al., (1961) isolèrent de la nourriture à base d’arachide destinée à ces volailles, une substance capable d’induire expérimentalement la même maladie. Mais, ce n’est qu’en 1965 qu’Asao et al. parviendront à caractériser la structure de cette substance qu’est l’aflatoxine [3]. Elle est produite principalement par le champignon appelé Aspergillus flavus ce qui a donné le nom : A pour Aspergillus, fla pour flavus et toxine qui signifie poison [5]. D’autres souches, A. parasiticus et A. nomius, rencontrées rarement, peuvent aussi produire des aflatoxines [2].

LES FACTEURS LIÉS AU DEVELOPPEMENT DES ESPÈCES AFLATOXINOGÈNES 

Les moisissures, comme tout autre micro-organisme, exigent des conditions climatiques favorables pour croître et se multiplier. La croissance des Aspergillus est plus favorable dans les pays aux conditions climatiques chaudes et humides, à l’instar du Sénégal. Les paramètres impliqués dans le développement des Aspergillus et dans la production des aflatoxines peuvent être résumés ainsi :

La disponibilité en eau : l’activité de l’eau (aw) conditionne la germination des spores et la croissance des mycéliums et par conséquent la production de toxines. La valeur de l’activité la plus favorable pour une croissance et une production optimale de toxines par A. flavus est comprise entre 0,84 et 0,86 (Christensen et al., 1973) [2].

La température : la température joue un rôle prépondérant dans la croissance, le développement, la toxinogénèse et dans la physiologie du champignon. La température la plus favorable pour une croissance et une production optimale d’aflatoxines chez A. flavus est comprise entre 25°C et 40°C (Christensen et al., 1973) [2].

La composition gazeuse : la réduction de la pression partielle en oxygène et l’augmentation de la teneur en CO2 ont un effet dépresseur bien plus important sur la toxinogénèse que sur la croissance. La production d’aflatoxine sur l’arachide, modérément réduite entre 21 et 5 % d’O2 , n’est pratiquement inhibée que lorsque la proportion en O2 est inférieure à 1 %. Une augmentation de la teneur en CO2 (20 %), surtout si elle est corrélative à une réduction en oxygène, provoque une chute importante de l’aflatoxinogénèse. Après une conservation dans une atmosphère confinée, dans laquelle les moisissures peuvent plus ou moins se développer, la remise à l’air libre ou la ventilation provoque une intense toxinogénèse [3].

Autres facteurs : avant, pendant et après la récolte, durant le transport et le stockage des denrées, les rongeurs, les oiseaux, les acariens et les insectes interviennent dans le processus de contamination en créant des lésions dans les tissus végétaux qui facilitent ainsi la pénétration des spores moisissures et ou des aflatoxines. Exemple : le bruche de l’arachide, Caryedon serratus, est un insecte qui occasionne des pertes de graines d’arachide pouvant aller jusqu’à quatre vingt trois pourcents (83%) en quatre (4) mois de stockage (NDIAYE, 1991) [11]. De plus, les trous occasionnés sur la coque par les larves favorisent l’attaque d’autres insectes tels que Trogoderma ssp, Tribolium ssp, Oryzaephilus mercator, Ephestia cautella qui facilitent le développement d’une moisissure (A. Flavus) productrice d’une substance cancérigène : l’aflatoxine [11].

AFLATOXINES DANS LES ALIMENTS 

On peut trouver les aflatoxines dans divers produits (Céréales, graines oléagineuses, pommes, poires, tomates, carottes, raisins, noix, cacahuètes, cafés, cacaos, épices, fruits secs etc.). Les produits végétaux sont beaucoup plus susceptibles d’être contaminés que les produits animaux. On voit donc que presque tous les produits végétaux que nous consommons peuvent en contenir. Etant donné qu’elles ne sont pas en général éliminées par les divers traitements thermiques ou mécaniques, on les retrouve dans tous les produits dérivés des matières premières (pain, pâtes, gâteaux, tourteau et mélange tourteau- céréales dont sont nourris les animaux) [5].

La contamination de viande et produits de charcuterie résulte d’une transmission par le biais de la chaine alimentaire. L’aflatoxine M1 est plus fréquente dans le lait. C’est un métabolite qui a été isolé du lait (Pfohl-Leszkowicz, 1999) [9]. L’extraction et la purification industrielle de l’huile éliminent les aflatoxines et la rendent propre à la consommation. Au Sénégal, l’huile de pression artisanale, très souvent contaminée par des aflatoxines, envahit de plus en plus les marchés. Ce fléau incite le gouvernement du Sénégal en partenariat avec le laboratoire de mycotoxines de l’Institut de Technologie Alimentaire (ITA) de développer des moyens et stratégies simples afin d’éliminer les aflatoxines dans l’huile avant consommation. Il s’agit entre autres, de la filtration à l’attapulgite et de l’exposition à la lumière pendant 20h de temps.

TOXICOLOGIE DES AFLATOXINES 

TOXICITÉ DES AFLATOXINES 

Les aflatoxines peuvent être à l’origine d’une toxicité aigue ou chronique. L’intoxication aiguë résulte de l’ingestion en une seule ou plusieurs fois rapprochées d’une dose assez importante d’aflatoxines et se traduit par la mort des animaux dans des délais variable selon la sensibilité spécifique. L’intoxication aiguë par l’AFB1 se manifeste par un malaise, une perte de l’appétit puis un ralentissement du gain de poids, un ictère, et enfin la mort du sujet atteint. Sur le plan histologique, on retrouve un foie décoloré, hypertrophié avec prolifération des canaux biliaires, des lésions de nécrose, d’infiltration graisseuse, des hémorragies hépatiques, pulmonaires, rénales et des glandes surrénales, une congestion des poumons, des lésions rénales compatibles avec une néphrite glomérulaire (MOREAU, 1994) [12]. L’intoxication chronique survient à la suite d’une ingestion répétée de faibles doses d’aflatoxines pendant des périodes plus ou moins longues et sont plus fréquentes chez les animaux domestiques et chez l’homme (MOREAU, 1994) [12]. Les aflatoxines constituent un groupe de composés toxiques. Les plus courantes dans la chaine alimentaires sont les aflatoxines B1, B2, G1, G2 et M1. L’aflatoxine B1 est le composé le plus abondant dans les aliments contaminés, mais aussi le plus toxique suivi par l’AFG1, l’AFB2 et l’AFG2 avec une toxicité décroissante (Cole and Cox, 1981) [7]. Au niveau épidémiologique on observe une corrélation entre l’exposition aux aflatoxines et l’apparition du cancer du foie. Il convient toutefois de noter que ce développement du cancer du foie a souvent été observé sur des personnes porteuses du virus de l’hépatite B, ce qui laisse à penser que l’aflatoxine ne serait qu’un cofacteur dans ce phénomène de cancérisation chez l’homme. Sur ces bases toxicologiques et épidémiologiques, le Centre international du cancer (CICR) a été amené à classer l’aflatoxine B1 comme substance cancérigène pour l’homme, sans pouvoir fixer une dose journalière admissible [5]. En plus de la cancérogénicité, les aflatoxines ont aussi des effets mutagènes et tératogènes [13], [2].

RÉGLEMENTATON SUR LES AFLATOXINES

La découverte des aflatoxines a excité l’intérêt des scientifiques à l’égard de ces substances [14]. L’établissement de limites réglementaires en ce qui concerne les quantités maximales admissibles en aflatoxine varie d’un pays à l’autre, d’une denrée à l’autre et d’une aflatoxine à une autre. Selon l’étude faite par la FAO en 2003 sur les réglementations relatives aux mycotoxines dans les produits d’alimentation humaine et animale, à l’échelle mondiale, beaucoup de pays ne disposent pas de textes en matière de réglementation des aflatoxines [15] ou simplement se contentent de se conformer aux réglementations en vigueurs des importateurs de leurs denrées. C’est ainsi que l’Union Européenne, afin d’assurer la sécurité de ces membres, définit des limites maximales admissibles pour plusieurs denrées . Au Sénégal, la réglementation ne concerne que la pâte d’arachide et fixe les limites maximales autorisées à 15 ppb pour la B1 et 20 ppb pour l’aflatoxine totale. Par contre aux Etats-Unis, la norme est de 20 ppb en aflatoxine totale pour tous les aliments.

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Table des matières

INTRODUCTION
A. PREMIÈRE PARTIE : SYNTHÈSE SUCCINCTE DE LA REVUE BIBLIOGRAPHIQUE RELATIVE AUX AFLATOXINES
I. STRUCTURE CHIMIQUE ET PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES DES AFLATOXINES
I.1. STRUCTURE
I.2. PROPRIÉTÉS PHYSICO-CHIMIQUES
II. PRODUCTION DES AFLATOXINES
II.1. LES ESPÈCES PRODUCTRICES D’AFLATOXINES
II.2. LES FACTEURS LIÉS AU DEVELOPPEMENT DES ESPÈCES AFLATOXINOGÈNES
II.3. AFLATOXINES DANS LES ALIMENTS
III. TOXICOLOGIE DES AFLATOXINES
III.1. TOXICITÉ DES AFLATOXINES
III.2. RÉGLEMENTATION SUR LES AFLATOXINES
B. ÉTUDE EXPÉRIMENTALE
I. CADRE DE L’ÉTUDE
I.1. PRÉSENTATION
I.2. FOCUS SUR LE LABORATOIRE DE MYCOTOXINES
II. MATÉRIELS ET MÉTHODES
II.1. LES PRODUITS CONCERNÉS
II.2. MÉTHODES D’ANALYSE
II.2.1. LA MÉTHODE NF 14123 : CAS DE LA PÂTE D’ARACHIDE
II.2.1.1.PRINCIPE
II.2.1.2. MATÉRIEL
II.2.1.2.1. MATÉRIEL COURANT DE LABORATOIRE
II.2.1.2.2. SOLVANTS ET CONSOMMABLES
II.2.1.3. MÉTHODE
II.2.2. LA MÉTHODE ISO 14718 : CAS DU MAÏS
II.2.2.1. PRINCIPE
II.2.2.2. MATÉRIEL
II.2.2.3. MÉTHODE
III. RÉSULTATS
III.1. TENEURS MOYENNES EN AFLATOXINES B1 ET TOTALE PAR DENRÉE ET PAR ANNÉE
III.2. ANALYSE STATISTIQUE DES RÉSULTATS DE 11 DEMANDES
III.2.1. LA CRÈME D’ARACHIDE CHOCOLATÉE
III.2.2. LA PÂTE D’ARACHIDE
III.2.3. LES GRAÎNES D’ARACHIDE
III.2.4. LES PÂTES D’ARACHIDE FORTIFIÉES
IV. DISCUSSION
V. RECOMMANDATIONS
V.1. AVANT ET LORS DE LA RÉCOLTE
V.2. APRÈS LA RECOLTE
CONCLUSION
RÉFÉRENCES
ANNEXES

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