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Évaluation des risques liés à la présence de mycotoxines dans les chaînes alimentaires humaine et animale
Rapport final
Mars 2009
2Coordination rédactionnelle
Jean Marc Fremy
Coordination éditoriale
Carole Thomann
3PREAMBULE
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.En 1998, le Conseil Supérieur d'Hygiène Publique de France (CSHPF) avait rédigé un rapport qui
faisait le point sur les mycotoxines. De nombreuses questions venant des industriels et desconsommateurs 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 toxique 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 particulièrement certains aspects, notamment l'impact des mycotoxines sur l'alimentation et la 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, ce rapport détaillé
présente pour chaque mycotoxine : les méthodes d'analyse, les facteurs favorisant leur production à
partir du développement des moisissures, leurs propriétés toxicologiques, leurs effets sur la santé
humaine et l'exposition de l'homme au travers des denrées végétales, animales et des produits finis,
leurs effets sur la santé animale l'exposition des animaux au travers de leur alimentation et le transfert
dans les produits animaux, les données de contamination des denrées humaines et animalesdisponibles ainsi que la réglementation. Ce rapport détaillé inclut 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 : un rapport préliminaire synthétique paru fin 2006 présentant :- un état actualisé des connaissances sur chaque mycotoxine étudiée incluant une estimation de
l'exposition alimentaire de la population française ; - 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 ;ce rapport détaillé, dans lequel, outre tous les aspects du rapport préliminaire synthétique traités
mais cette fois de façon développée et actualisée, est présentée une évaluation de l'exposition des
animaux aux mycotoxines au travers de leur alimentation. 4Composition du groupe de travail
Présidence :
Pierre GALTIER Laboratoire Pharmacologie-Toxicologie INRA - Toulouse Membres du Comité d'experts spécialisé "RESIDUS ET CONTAMINANTS CHIMIQUES ET PHYSIQUES"
Pierre GALTIER Laboratoire Pharmacologie-Toxicologie, INRA - Toulouse Bruno LE BIZEC LABERCA, Ecole Nationale Vétérinaire - 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'Etudes et de Recherches Avicoles et PorcinesAFSSA - 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 PARAGON Ecole Nationale Vétérinaire - Maisons-AlfortAutres experts
Sylviane DRAGACCI LERQAP - AFSSA - Maisons-Alfort Jean-Marc FREMY UERPC - DERNS - AFSSA - Maisons-Alfort Philippe GUERRE Ecole Nationale Vétérinaire - Toulouse Virginie HOSSEN LERQAP- Unité TOP - AFSSA - Maisons-AlfortFrançoise JANIN AFSSA - DS - Maisons-Alfort
Dominique PARENT-MASSIN Laboratoire de toxicologie alimentaire, Université de Bretagne occidentale - Brest Daniel THOUVENOT Ecole supérieure de microbiologie et sécurité alimentaire - BrestCoordination scientifique
Jean-Marc FREMY UERPC - DERNS - AFSSA - Maisons-Alfort Sophie GALLOTTI UERPC - DERNS - AFSSA - Maisons-Alfort Alexandra TARD PASER - DERNS - AFSSA - Maisons-AlfortRédaction du produit de l'expertise
La rédaction des chapitres a été organisée en tâches transversales confiées à des rédacteurs pour
certains thèmes spécifiques* et la coordination a été confiée à certains membres dont les noms sont
mentionnés en début de chapitre.*Christine BUREL (poissons), Sylviane DRAGACCI (méthodes analytiques), Michel ETIENNE (porcins), Jean-
Marc FREMY (effets des procédés, méthodes analytiques, réglementation), François GROSJEAN (alimentation
animale), Jean-Pierre JOUANY (ruminants), Pierre GALTIER (données toxicologiques), Philippe GUERRE
(volailles), Bruno LE BIZEC (méthodes analytiques), Jean-Charles LEBLANC (exposition humaine), Bernard-
Marie PARAGON (animaux de compagnie et de loisirs), Dominique PARENT-MASSIN (données toxicologiques),
Isabelle OSWALD (données toxicologiques), Daniel THOUVENOT (facteurs influençant la toxinogénèse),
Alexandra TARD (exposition animale).
5Sigles
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 AlimentsCE : Commission Européenne
DHT : Dose Hebdomadaire Tolérable
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 -
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 donnent lieu 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'effet cancérogène 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. A w : activité de l'eau g : gramme ng : nanogrammeµg : microgramme
p.c. : poids corporel (homme, animal) p.v. : poids vif (animal) 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 capture d'électrons (electron capture detector)CCM : chromatographie sur couche mince
CLHP ou LC : chromatographie liquide haute performance (Liquid chromatography)CIA : chromatographie d'immuno affinité
LOQ : limite de quantification (limit of quantification)LOD : limite de détection (limit of detection)
ADN : acide désoxyribonucléique
ARNt : acide ribonucléique de transfert
6Sommaire
INTRODUCTION --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8
LES AFLATOXINES --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 13
- Propriétés physico-chimiques ----------------------------------------------------------------------------------- 13
- Méthodes d'analyse ----------------------------------------------------------------------------------------------- 14
- Facteurs influençant la teneur en aflatoxines dans les denrées ---------------------------------------- 15
- Devenir et propriétés toxicologiques --------------------------------------------------------------------------- 17
- Exposition de l'homme aux aflatoxines par voie alimentaire --------------------------------------------- 23
- Exposition animale et transfert dans les produits animaux ----------------------------------------------- 24
- Réglementation ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 42
- Surveillance et contrôle ------------------------------------------------------------------------------------------- 43
- Conclusion et recommandations ------------------------------------------------------------------------------- 44
LES OCHRATOXINES------------------------------------------------------------------------------------------------------- 45
- Propriétés physico-chimiques ----------------------------------------------------------------------------------- 45
- Méthodes d'analyse ----------------------------------------------------------------------------------------------- 46
- Facteurs influençant la teneur en ochratoxine A dans les denrées ------------------------------------ 48
- Devenir et propriétés toxicologiques -------------------------------------------------------------------------- 51
- Exposition de l'homme à l'ochratoxine A par voie alimentaire ------------------------------------------- 59
- Exposition animale et transfert dans les produits animaux ----------------------------------------------- 62
- Réglementation ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 74
- Surveillance et contrôle ------------------------------------------------------------------------------------------- 75
- Conclusion et recommandations ------------------------------------------------------------------------------- 75
LES TRICHOTHECENES --------------------------------------------------------------------------------------------------- 77
- Propriétés physico-chimiques ----------------------------------------------------------------------------------- 77
- Méthodes d'analyse ----------------------------------------------------------------------------------------------- 79
- Facteurs influençant la teneur en trichothécènes dans les denrées ----------------------------------- 81
- Devenir et propriétés toxicologiques -------------------------------------------------------------------------- 84
- Exposition de l'homme aux trichothécènes par voie alimentaire---------------------------------------- 97
- Exposition animale et transfert dans les produits animaux ----------------------------------------------- 99
- Réglementation ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 122
- Surveillance et contrôle ------------------------------------------------------------------------------------------ 123
- Conclusion et recommandations ------------------------------------------------------------------------------ 124
LA ZEARALENONE -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 126
- Propriétés physico-chimiques ---------------------------------------------------------------------------------- 126
- Méthodes d'analyse ---------------------------------------------------------------------------------------------- 127
- Facteurs influençant la teneur en zéaralènone dans les denrées ------------------------------------- 128
- Devenir et propriétés toxicologiques ------------------------------------------------------------------------- 129
- Exposition de l'homme à la zéaralénone par voie alimentaire ----------------------------------------- 133
- Exposition animale et transfert dans les produits animaux ---------------------------------------------- 135
- Réglementation ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 145
- Surveillance et contrôle ------------------------------------------------------------------------------------------ 146
- Conclusion et recommandations ------------------------------------------------------------------------------ 146
LES FUMONISINES -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 148
- Propriétés physico-chimiques ---------------------------------------------------------------------------------- 148
- Méthodes d'analyse ---------------------------------------------------------------------------------------------- 149
- Facteurs influençant la teneur en fumonisines dans les denrées ------------------------------------- 150
- Devenir et propriétés toxicologiques ------------------------------------------------------------------------- 151
- Exposition de l'homme aux fumonisines par voie alimentaire ------------------------------------------ 159
7- Exposition animale et transfert dans les produits animaux ---------------------------------------------- 160
- Réglementation ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 174
- Surveillance et contrôle ------------------------------------------------------------------------------------------ 175
- Conclusion et recommandations ------------------------------------------------------------------------------ 175
LA PATULINE------------------------------------------------------------------------------------------------------178
- Propriétés physico-chimiques ---------------------------------------------------------------------------------- 178
- Méthodes d'analyse ---------------------------------------------------------------------------------------------- 178
- Facteurs influençant la teneur en patuline dans les denrées ------------------------------------------- 179
- Devenir et propriétés toxicologiques ------------------------------------------------------------------------- 181
- Exposition de l'homme à la patuline par voie alimentaire ----------------------------------------------- 186
- Exposition animale et transfert dans les produits animaux ---------------------------------------------- 187
- Réglementation ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 188
- Surveillance et contrôle ------------------------------------------------------------------------------------------ 189
- Conclusion et recommandations ------------------------------------------------------------------------------ 189
LES AUTRES MYCOTOXINES -------------------------------------------------------------------------------------------- 190
les toxines de Claviceps purpurea ---------------------------------------------------------------------------- 192
La citrinine ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 197
Les toxines d'Alternaria ------------------------------------------------------------------------------------------ 202
L'acide cyclopiazonique ------------------------------------------------------------------------------------------ 207
Les toxines trémorgènes d'Aspergillus et de Penicillium ------------------------------------------------ 212
Les sporidesmines ------------------------------------------------------------------------------------------------ 218
Les stachybotryotoxines ----------------------------------------------------------------------------------------- 221
Les toxines d'endophytes --------------------------------------------------------------------------------------- 225
Les phomopsines -------------------------------------------------------------------------------------------------- 230
CONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS GENERALES ----------------------------------------------------------- 235
ANNEXE 1 Analyses des mycotoxines dans les aliments -------------------------------------------- 244ANNEXE 2 Exposition animale : méthodologie de calcul --------------------------------------------- 261
8Introduction
Les mycotoxines sont des produits du métabolisme secondaire de moisissures (champigonsmicroscopiques) 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 contenant ces matières premières destinés à l'alimentation humaine et
animale. Les mycotoxines sont produites par des moisissures appartenant notamment aux genres Aspergillus,Penicillium et Fusarium (tableau 1).
Tableau 1 : Mycotoxines et moisissures productrices associées retrouvées en alimentation humaine et/ou animaleMycotoxines Principales moisissures productrices
Mycotoxines
réglementées ou en cours de réglementationAflatoxines B1, B2, G1, G2
Ochratoxine A
Patuline
Fumonisines B1, B2, B3
Trichothécènes (groupes A et B)
Zéaralènone
Aspergillus flavus, A. parasiticus, A. nomius
Penicillium verrucosum, Aspergillus ochraceus, Aspergillus carbonariusPenicillium expansum, Aspergillus clavatus
Byssochlamys nivea
Fusarium verticillioides, F. proliferatum
Fusarium langsethiae, F. sporotrichioides, F. poae,F. graminearum, F. culmorumF. crookwellense, F.
tricinctum, F. acuminatumFusarium graminearum, F. culmorum
F. crookwellense.
Alcaloïdes d'ergot (dit ergot du seigle)
Claviceps purpurea, C. paspali, C. africana, C. fusiformisAutres
mycotoxines CitrinineToxines d'Alternaria (alternariol,
alternariol méthyl éther...)Acide cyclopiazonique
Stérigmatocystine
Sporidesmines
Stachybotryotoxines
Toxines d'endophytes
(ergovaline, lolitrème B)Phomopsines
Toxines trémorgènes Aspergillus terreus, A. carneus, A. niveusPenicillium 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. puberrelumAspergillus clavatus, A. fumigatus
9Les moisissures toxinogènes
Deux groupes de champignons (ou moisissures) toxinogènes (producteurs de mycotoxines) peuventêtre distingués. Le premier groupe est constitué de champignons envahissant leur substrat et
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