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94701 MAISONS-ALFORT cedex

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RÉPUBLIQUE FRANÇAISE

Décembre 2006

Évaluation des risques

liés à la présence demycotoxines dans leschaînes alimentaires humaineetanimale

RAPPORT

SYNTHÉTIQUE

Évaluation des risques liés à la présence de mycotoxines dans les chaînes alimentaires humaine et animale

Rapport synthétique

-Décembre 2006 - ?Coordination rédactionnelle

Sophie Gallotti et Jean Marc Fremy

?Coordination éditoriale

Carole Thomann

-2-

Préambule

L'Agence française de sécurité sanitaire des aliments (Afssa) s'est saisie de l'évaluation des risques liés à la

présence de mycotoxines dans la chaîne alimentaire humaine et animale. E

n1998,le Conseil Supérieur d'Hygiène Publique de France (CSHPF) avait rédigé un rapport qui faisait le point

s

ur les mycotoxines.De nombreuses questions venant des industriels et des consommateurs mais également

des scientifiques sont régulièrement soulevées sur la toxicité des mycotoxines. Si pour certaines de ces

mycotoxines, les propriétés toxicologiques commencent à être bien connues, pour d'autres, leur impact

toxicologique est contesté ou mal identifié.

L'objectif de cette autosaisine de l'Afssa est de procéder à une revue des connaissances et d'approfondir plus

particulièrementcertains aspects,notammentl'impactdes mycotoxines sur l'alimentation etla santé animales.

Un groupe de travail inter-comités a été chargé de cette revue,focalisée sur les mycotoxines ayant un impact

sur la santé humaine et/ou animale. En se fondant sur les données bibliographiques récentes et les dernières

évaluations réalisées par différentes instances internationales, un rapport détaillé présente pour chaque

mycotoxine les facteurs favorisantleur développement,leurs propriétés toxicologiques,les méthodes d'analyse,

leurs effets sur la santé humaine et animale et le transfert dans les produits animaux, les données de

contamination des denrées humaines et animales disponibles ainsi que l'exposition de l'homme au travers des

denrées végétales, animales et des produits finis. Ce rapport inclura ultérieurement l'exposition des animaux

au travers de leur alimentation et l'ensemble de la bibliographie analysée.

En accord avec les Comités d'experts spécialisés " Résidus et contaminants chimiques et physiques » et

"Alimentation animale »,il a été décidé de proposer une restitution de ce travail sur les mycotoxines en deux

temps : •ce rapport préliminaire synthétique présentant : -un état actualisé des connaissances sur chaque mycotoxines d'intérêt ;

-des recommandations en termes de recherche destinées à améliorer nos connaissances sur les dangers de

certaines de ces toxines et leur transfert dans les produits animaux ;

-des recommandations,le cas échéant,sur le bien-fondé de mise en oeuvre de plans de surveillance et/ou de

contrôle et la mise au point de techniques analytiques plus sensibles ;

•un rapport détaillé, disponible dans le courant de l'année 2007, dans lequel sera, en outre, présentée une

évaluation de l'exposition des animaux aux mycotoxines au travers de leur alimentation. -3-

Composition du groupe de travail

•Présidence : Pierre GALTIER Laboratoire Pharmacologie-Toxicologie INRA - Toulouse

•Membres du Comité d"experts spécialisé " RÉSIDUS ET CONTAMINANTS CHIMIQUES ET PHYSIQUES »

Sylviane DRAGACCI LERQAP- Unité Toxines polluants organiques et pesticides - AFSSA - M aisons-Alfort P ierre GALTIER Laboratoire Pharmacologie-Toxicologie INRA - Toulouse

Françoise JANIN AFSSA - Maisons-Alfort

Bruno LE BIZEC LABERCA - Nantes

Jean-Charles LEBLANC PASER - DERNS - AFSSA - Maisons-Alfort Isabelle OSWALD Laboratoire Pharmacologie-Toxicologie INRA - Toulouse •Membres du Comité d"experts spécialisé " ALIMENTATION ANIMALE » Christine BUREL Laboratoire d'Études et de Recherches Avicoles et Porcines AFSSA -

Ploufragan

Michel ETIENNE UMR Systèmes d'élevage,nutrition animale et humaine INRA - Saint-Gilles François GROSJEAN Arvalis Institut du Végétal - Paris Jean-Pierre JOUANY Unité de recherche sur les herbivores INRA - Clermont-Ferrand Bernard-Marie PARAGONÉcole Nationale Vétérinaire - Maisons-Alfort

•Membredu Comité d"experts spécialisé " ARÔMES,ADDITIFS ET AUXILIAIRES TECHNOLOGIQUES »

Dominique PARENT-MASSIN Laboratoire de toxicologie alimentaire,Université de Bretagne occidentale -

Brest •Membre du Comité d"experts spécialisé " MICROBIOLOGIE » Daniel THOUVENOT École supérieure de microbiologie et sécurité alimentaire - Brest •Autres experts Jean-Marc FREMY UERPC Ð DERNS - AFSSA - Maisons-Alfort Philippe GUERRE École Nationale Vétérinaire - Toulouse Virginie HOSSEN LERQAP- Unité Toxines polluants organiques et pesticides - AFSSA -

Maisons-Alfort

•Coordination scientifique Sophie GALLOTTI UERPC Ð DERNS - AFSSA - Maisons-Alfort Anne MANACH UERPC Ð DERNS - AFSSA - Maisons-Alfort -4-

Sigles

JECFA :Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives SCF :Scientific Committee of Food (Comité scientifique européen de l'alimentation humaine) AESA/EFSA :Autorité Européenne de Sécurité des Aliments/European Food Safety Authority AFSSA :Agence Française de Sécurité Sanitaire des Aliments

CE:Commission Européenne

DHTP :Dose Hebdomadaire Tolérable provisoire

DJT :Dose Journalière Tolérable

DMT :Dose Maximale Tolérable

LOAEL :Dose minimale avec un effet nocif observé (Lowest observed adverse effect level) NOAEL :Dose sans effet nocif observé (No observed adverse effect level) NOEL :Dose sans effet observé (No observed effect level) DL50 :Dose létale 50 :dose d'une substance qui entraîne la mort de 50 % des animaux CIRC :Centre International de Recherche sur le Cancer (acronyme anglais IARC)

Classement établi par le centre international de recherche sur le cancer (Préambule des monographies CIRC Ð

19 janvier 1999)

Groupe

1:L'agent (le mélange) est cancérogène pour l'homme.Les circonstances d'exposition donnent lieu à

des expositions qui sont cancérogènes pour l'homme.

Groupe

2A: L'agent (le mélange) est probablement cancérogène pour l'homme.Les circonstances d'exposition

donnentlieu à des expositions qui sont probablement cancérogènes pour l'homme.

Groupe

2B :L'agent (le mélange) est peut-être cancérogène pour l'homme. Les circonstances d'exposition

donnent lieu à des expositions qui sont peut-être cancérogènes pour l'homme.

Groupe

3: L'agent (le mélange,les circonstances d'exposition) ne peut être classé quant à sa cancérogénicité

pour l'homme (les études ne peuvent pas être interprétées en terme de présence ou d'absence

d'effetcancérogène en raison de limites qualitatives ou quantitatives importantes, ou aucune donnée expérimentale de cancérogénicité n'est disponible).

Groupe

4:L'agent (le mélange) n'est probablement pas cancérogène pour l'homme.

Aw :activité de l'eau

g:gramme ng:nanogramme

μg :microgramme

p.c.:poids corporel p.v.:poids vif NEB :Néphropathie Endémique des Balkans (BEN en anglais)

ELISA :Enzyme Linked ImmunoSorbent Assay

RIA :Radio Immuno Assay (dosage radio-immunologique) CPG ou GC :chromatographie en phase gazeuse (Gaz chromatography) SM ou MS :spectrométrie de masse (Mass spectrometry)

UV:ultra-violets

ECD:détecteur à captured'électrons (electron capture detector)

CCM :chromatographie sur couche mince

CLHP ou LC :chromatographie liquide haute performance (Liquid chromatography) LOQ :limite de quantification (limit of quantification)

LOD :limite de détection (limitofdetection)

ADN :acide désoxyribonucléique

ARNt:acide ribonucléique de transfert

-5- -6- -7-

Sommaire

L

ES AFLATOXINES

Propriétés physico-chimiques................................................................................................................13

Méthodes d'analyse

Facteurs influençant la teneur en aflatoxines dans les denrées

Effets chez l'homme

Devenir et propriétés toxicologiques

Valeurs toxicologiques de référence

Exposition de l'homme aux aflatoxines par voie alimentaire Effets sur la santé animale et transfert dans les produits animaux

Réglementation

Données de contamination

Conclusion

LES OCHRATOXINES.....................................................................................................................................23

Propriétés physico-chimiques................................................................................................................23

Méthodes d'analyse

Facteurs influençant la teneur en ochratoxine A dans les denrées

Effets chez l'homme

Devenir et propriétés toxicologiques

Valeurs toxicologiques de référence

Exposition de l'homme à l'ochratoxine A par voie alimentaire Effets sur la santé animale et transfert dans les produits animaux

Réglementation

Données de contamination

Conclusion

LES TRICHOTÉCÈNES.....................................................................................................................................31

Propriétés physico-chimiques................................................................................................................31

Méthodes d'analyse

Facteurs influençant la teneur en trichothécènes dans les denrées

Effets chez l'homme

Devenir et propriétés toxicologiques

Valeurs toxicologiques de référence

Exposition de l'homme aux trichothécènes par voie alimentaire Effets sur la santé animale et transfert dans les produits animaux R

églementation

Données de contamination

Conclusion

Propriétés physico-chimiques................................................................................................................43

Méthodes d'analyse

F acteurs influençant la teneur en zéaralènone dans les denrées

Effets chez l'homme

Devenir et propriétés toxicologiques

Valeurs toxicologiques de référence

E xposition de l'homme à la zéaralénone par voie alimentaire E ffets sur la santé animale ettransfert dans les produits animaux

Réglementation

Données de contamination

C onclusion

LES FUMONISINES........................................................................................................................................51

Propriétés physico-chimiques................................................................................................................51

M

éthodes d'analyse

Facteurs influençant la teneur en fumonisines dans les denrées

Effets chez l'homme

Devenir et propriétés toxicologiques

V aleurs toxicologiques de référence E xposition de l'homme aux fumonisines par voie alimentaire E ffets sur la santé animale et transfert dans les produits animaux

Réglementation

Données de contamination

Conclusion

LA PATULINE.................................................................................................................................................57

Propriétés physico-chimiques................................................................................................................57

Méthodes d'analyse

Facteurs influençant la teneur en patuline dans les denrées E ffets chez l'homme

Devenir et propriétés toxicologiques

Valeurs toxicologiques de référence

Exposition de l'homme à la patuline par voie alimentaire Effets sur la santé animale et transfert dans les produits animaux

Réglementation

Données de contamination

Conclusion

LES AUTRES MYCOTOXINES..........................................................................................................................63

les toxines de Claviceps purpurea...........................................................................................................64

La citrinine

Les toxines d'

L'acide cyclopiazonique

Les toxines trémorgènes d'

Aspergilluset de Penicillium.........................................................................68

Les sporidesmines

Les stachybotryotoxines

Les toxines d'endophytes

Les phomopsines

CONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS......................................................................................................75

-8-

Introduction

Les mycotoxines sont des produits du métabolisme secondaire de moisissures pouvant se développer sur la

plante au champ ou en cours de stockage et douées de potentialités toxiques à l'égard de l'homme et des

animaux.Plus de 300 métabolites secondaires ont été identifiés mais seuls une trentaine possèdent de réelles

propriétés toxiques préoccupantes.Ces toxines se retrouvent à l'état de contaminants naturels de nombreuses

denrées d'origine végétale,notamment les céréales mais aussi les fruits,noix,amandes,grains,fourrages ainsi

que les aliments composés et manufacturés issus de ces filières destinés à l'alimentation humaine et animale.

L es mycotoxines sontproduites par des moisissures appartenantnotammentaux genres

Aspergillus,Penicillium

etFusarium(tableau 1 -9-

Tableau 1 :mycotoxines etmoisissures productrices associées retrouvées en alimentation humaine et/ou animale.

Mycotoxines Principales moisissures productrices

Mycotoxines

réglementées ou en cours de réglementation

Aflatoxines B1,B2,G1,G2

Ochratoxine A

Patuline

Fumonisines B1,B2,B3

Trichothécènes (DON

Zéaralènone Aspergillus flavus,A.parasiticus,A.nomius

Penicillium verrucosum,Aspergillus ochraceus,

Aspergillus carbonarius

Penicillium expansum,Aspergillus clavatus

Byssochlamys nivea

Fusarium verticillioides,F.proliferatum

Fusarium graminearum,F.culmorum

F.crookwellense,F.sporotrichioides

F.poae,F.tricinctum,F.acuminatum

Fusarium graminearum,F.culmorum

F.crookwellense.

Alcalo•des d'ergot (dit ergot du seigle) Claviceps purpurea,C.paspali,C.africana

Autres mycotoxines

Citrinine

T oxines d'Alternaria (alternariol, alternariol méthyl étherÉ)

Acide cyclopiazonique

Stérigmatocystine

Sporidesmines

Stachybotryotoxines

Toxines d'endophytes (ergovaline,lolitrème B)

Phomopsines

Toxines trémorgènesAspergillus terreus,A.carneus,A.niveus

Penicillium verrucosum,P.citrinum,P.expansum

Alternaria alternata,Alternaria solani

Aspergillus flavus,A.versicolor,A.tamarii

Penicillium dont P.camemberti

Aspergillus nidulans,A.versicolor,A.flavus

Pithomyces chartarum

Strachybotrys chartarum

Neotyphodium coenophialum,N.lolii

Phomopsis leptostromiformis

Penicillium roquefortii,P.crustosum,

P.puberrelum

Asper gillus clavatus,A.fumigatus

Les moisissures toxinogènes

Deux groupes de champignons (ou moisissures) toxinogènes (producteurs de mycotoxines) peuvent être

distingués.Le premier type estconstitué de champignons envahissantleur substratetproduisantla mycotoxine

sur plantes sénescentes ou stressées :il sera question de toxines de champs.L'autre groupe rassemble ceux qui

produisent les toxines après récolte ;on les qualifiera de toxines de stockage.Ainsi,des champignons du sol ou

des débris de plantes peuvent disséminer leurs spores sur la plante ou les grains puis proliférer pendant le

stockage si les conditions le permettent.

Des moisissures toxinogènes peuvent se développer sous tous les climats, sur tous les supports solides ou

liquides dès l'instant qu'il y a des éléments nutritifs,de l'humidité (activité en eau Aw supérieure à 0,6),d'où la

grande variété des substrats alimentaires contaminés.Les aliments contaminés par les mycotoxines peuventêtre

classés en deux grands groupes : les aliments et produits d'origine végétale, et ceux d'origine animale. Parmi

les produits etaliments d'origine végétale,les céréales etleurs produits dérivés présententle plus grand facteur

de risque compte tenu de la fréquence de contamination et de leur consommation importante en Europe quel

que soit le régime alimentaire. Les autres produits d'origine végétale sont les fruits et légumes secs (graines

oléagineuses,haricots et raisins secs),les épices,le café et le cacao et les jus et produits de fermentation (jus de

pomme,de raisin,bière,vin etcidre).Parmi les produits etaliments d'origine animale,le lait,les oeufs,les viandes,

les abats et tout ce qui en dérive doivent retenir l'attention.

Certaines moisissures sont utilisées dans l'élaboration de condiments ou d'aliments comme les fromages etles

salaisons et, de ce fait, doivent répondre à des critères stricts de sécurité. Plusieurs espèces fongiques sont

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