Première Journée Nationale

« MYCOTOXINES ET SÉCURITÉ SANITAIRE DES PRODUITS ALIMENTAIRES »

15 Décembre 2012 IAV Hassan II, Rabat

www.msm.org.ma

Problématique générale des mycotoxines dans l’alimentation

Cas du Maroc

A. TANTAOUI ELARAKI & A. ZINEDINE

3

Mycotoxine?

4

De «mykes» (grec): champignon et «toxicum» (latin ): poison

Substances produites par les moisissures dans les denrées alimentaires et douées

d’une toxicité spécifique pour l’Homme et les animaux

5

Historique

6

Ergotisme

Symptômes: hallucinations, gangrènes des extrémités (arrêt de l'irrigation sanguine) suivies de mort.

Décrit depuis l’Antiquité 40.000 personnes tuées en Aquitaine (France) début

du XIème siècle. Derniers cas rapportés en 1926 et 1951 (ex. URSS)

7

8

9

Ergotisme: feu de la Saint Antoine ou Mal des Ardents

Agent causal

- XVIIème siècle: responsabilité reconnue du pain fait avec de la farine de seigle.

- Ce seigle était atteint par l'ergot de seigle dû

à un champignon: Claviceps purpurea

10

Claviceps purpurea sur blé

Claviceps purpurea sur seigle

ATA (Aleucie Toxique Alimentaire)

- Attaque de la moelle osseuse

- Nombreux décès en Europe de l’Est (ex. URSS, années 1930 et 1940), Europe centrale, Etats-Unis, Finlande et Chine.

- Mycotoxines responsables: trichothécènes,

produits par des Fusarium

12

Découverte des aflatoxines

- UK (1960): 100000 dindes et canards tués (période de Noël);

- « Turkey-X disease » (maladie X du dindon);- Farine d’arachide (Brésil): . spores d’Aspergillus flavus . substance toxique associée

13

Aflatoxine

Etonnement!

• A. flavus moisissure « banale »

• Les moisissures, en général, réputées sans danger pour la qualité hygiénique des produits alimentaires

• Certaines espèces utiles

14

Moisissures utiles (fromages)

15

Penicillium roqueforti

Roquefort etfromages bleus

Moisissures utiles (fromages) (suite)

16

Penicillium camemberti

Fromage à croûte moisie type Camembert

Maladies cryptogamiques et attaque de produits alimentaires

17

- aspects économiques (producteurs)- aspects organoleptiques (consommateur)

Penicillium italicum

Penicillium digitatum

Depuis 1960, évolution rapide

- Nombreuses espèces fongiques reconnues toxinogènes

- 300 à 400 mycotoxines découvertes

- Majorité sans intérêt alimentaire réel

- Certaines très préoccupantes

18

Quelques-unes des mycotoxines les plus préoccupantes

Groupes de mycotoxines Mycotoxines Conditions d’apparition

Aflatoxines (AF) AFB1, AFB2, AFG1, AFG2 Climats tropicaux et subtropicaux

Ochratoxines (OT) OTA, OTB, OTC, etc. Climats tempérésEn cours de stockage

Zéaralénone Zéaralénone Moisissures partout dans le monde

Trichothécènes Vomitoxine,NivalenolDéoxynivalénol

Fusarenone X T2 & HT2 toxines,

Diacétoxyscirpenol

Moisissures partout dans le monde

Fumonisines Fumonisines Climats tempérés et climats chauds

19

Les moisissures toxinogènes

20

Au niveau des genres

Les plus importants

Assez importants

À ne pas oublier

AspergillusPenicilliumFusarium

StachybotrysAlternaria

TrichotheciumClaviceps

21

Penicillium citrinum

Penicillium verrucosum

Stipe = conidiophore

Penicillium

Aspergillus

Têtes conidiennes d’Aspergillus

a: monsériée

b: bisériée

Aspergillus sp.

Aspergillus flavus

Aspergillus ochraceus

Fusarium

Macroconidies et microconidies de

FusariumFusarium verticilloides

Fusarium moniliforme

Espèces et souches

- Dans un genre, espèces toxinogènes et d’autres non (jusqu’à nouvel ordre)

- Une espèce peut produire plusieurs mycotoxines

- Une mycotoxine peut être produite par plusieurs espèces

- Variabilité entre souches d’une espèce

25

Nature chimique des mycotoxines

26

• Très variable

• Parfois plusieurs variantes chimiques formant un groupe de mycotoxines (exemples: les aflatoxines, les fumonisines, les trichothécènes, etc.)

27

28

Aflatoxines

29

Ochratoxines

Citrinine

Patuline

Zéaralénone

32

Trichothécènes

Fumonisines

Toxicité

34

• Toxicité avérée pour:

- Homme et animaux (mycotoxicoses: syndromes spécifiques)

- Végétaux- Microorganismes

35

Sur homme et animaux

36

Toxicité aiguëIngestion de fortes doses de toxines en un

temps court

Toxicité chroniqueIngestions répétées dans le temps de faibles

doses de toxine Effet cumulatif

Toxicité aiguë fréquente chez les animaux

• Exemples au Maroc:

- Années 80: 640 vaches laitières tuées (province de Nador) suite à l’ingestion de son de blé moisi

- 1991: 216 équidés tués dans le Gharb suite à l’ingestion de paille moisie

Stachybotryotoxicose sur équidés, Gharb (1991)

85113

18

Stachybotris atra

Toxicité aiguë rare chez l’Homme

• Cas historiques (ergotisme, ATA, etc.)

• 2004 (Kenya): - 126 cas de décès non expliqués - enquête épidémiologique du CDC d’Atlanta

(USA): aflatoxines dans le maïs et céréales (1000 ppb > 250 fois aux limites admissibles)

40

Mycotoxines

Encéphalomalacie

Fumonisine

Fusarium moniliforme

Cancer

Aflatoxines

Aspergillus flavus

Hémorragie poumon et cerveau

Patuline

Plusieurs espèces

Hémorragie du foie

Rubratoxine

Penicillium rubrum

Troubles intestinaux

Austidiol

Aspergillus ustus

Activité trémorgène

Penitrème

Penicillium crustosum

Nécrose hépatique

Stérigmatocystine

Aspergillus versicolor

Syndrome de la bave

Slaframine

Rhizoctonia leguminicola

Néphrotoxicité 

Ochratoxine

P. verrucosum; A. ochraceus

Œstrogène

Zéaralénone

F. graminearum

Aperçu sur la diversité des syndromes mycotoxiques

Synergie d’action entre mycotoxines

- Mycotoxines produites par une même moisissure dans un produit

- Mycotoxines produites par différentes espèces fongiques contaminant un produit

41

Organes cibles des mycotoxines

Toxine Foie Rein Syst. Nerv.

Gland. endoc. Peau

Syst. Immu.

Aflatoxines * * * *

Ochratoxines * * * *

Trichotécènes * * *

Trémorgènes *

Acide cyclopiazonique

* * *

Zéaralénone * *

42

Conditions de toxinogenèse

43

Milieu (substrat);Paramètres de l’environnement (température,

stress hydrique, HR de l’air);Autres paramètres: - Lésions mécaniques (récolte); - Attaque par insectes;- Présence d’autres moisissures,

44

Effet du substrat

• Composition en nutriments (nature des sources de carbone et d’azote, des minéraux, etc.)

• Activité de l’eau (aw): valeur minimale exigée• pH• Présence de facteurs stimulants ou de

facteurs inhibiteurs de la toxinogenèse

45

Activité de l’eau (aw)

o Les moisissures s’adaptent souvent à des niveaux d’aw moyens (espèces mésophiles) ou faibles (espèces xérophiles)

o La plupart des moisissures toxinogènes des

céréales et légumineuses sont mésophiles ou xérotolérantes

46

Les moisissures de stockage (céréales) généralement xérotolérantes

47

20

18

16

14

12

10

0,7 0,8 0,9

Sorption

Désorption 1

Activité de l’eau

Teneur en

eau (%)

Bactéries

Levures osmophiles

Levures

Moisissures xérotolérantes

Moisssures hygrophiles

Isothermes de sorptiondu blé vers

20°C et zones

d’activitédes différentescatégories de

micro-organismes

48

20

18

16

14

12

10

0,7 0,8 0,9

Sorption

Désorption 1

Activité de l’eau

Teneur en

eau (%)

Levures osmophiles

Moisissures xérotolérantes

Une humidité de 16% (aw de 0,78 à 20-25°C) ne permet pas de stopper le développement des moisissures xérotolérantes

(Aspergillus glaucus) Une aw de 0,70 ralentit nettement la croissance, d’où une

conservation de plusieurs mois

Effets du substrat sur la toxinogenèse

Mycotoxines Moisissures Substrats

Aflatoxines A. flavus A. parasiticus

Favorables: céréales, figues, graines oléagineuses, fruits secs

Toxinogenèse faible: olive (facteurs inhibiteurs)

Ochratoxines

A. ochraceus

P. verrucosum

Légumineuses plus favorables que céréalesPeu sur olive

Céréales plus favorables que légumineuses

Fumonisines F. verticillioides F. proliferatum

Maïs plus favorable que blé et orge

49

50

Aspergillus flavus sur maïs

Effet des conditions de l’environnement

• Température

• Stress hydrique

• Humidité relative de l’air

51

Effet de la température

Espèce Croissance Toxinogenèse

minimum optimum Toxine minimum optimum

A. flavus & A. parasiticus

10 32-33 AFT 12 25-30

A. ochraceus 8 24-37 OTA 12 31

P. verrucosum 0 20 OTA 0 20

F. graminearum- 24-26

ZEA - 20

DON - 28

F. verticilloides & F. prolififeratum

4 30 FB1 10 15-30

52

Métabolisme des mycotoxines

53

- Transformations (métabolisations)

- Rejets : féces, urine, salive, lait, œufs (telles quelles ou transformées)

- Accumulation organes: foie, reins, etc. (telles quelles ou transformées)

54

Distribution d’une mycotoxine et de ses métabolites dans l’organisme

SangT+M

Œuf T+M

Rein T+M

Lait T+M

MuscleT+M

Autres Viscères

T+M Foie

T M

Aliment T Féces T Tube digestif T (destruction ?)

Urine T+MT: mycotoxineM: métabolite

Contamination des denrées d’origine animale

- Lait- Œufs

- Viandes - Abats

Métabolisation des mycotoxines (exemple: Aflatoxine)

• Chez la vache laitière, l‘AFB1 (tourteaux d'arachides ou de maïs) partiellement métabolisée dans le foie .

• L’AFM1 est excrétée dans le lait.

Foie Aflatoxine M1

Aflatoxine B2a

Aflatoxine R0

(Aflatoxicol)

Aflatoxine B1

58

Métabolisation de l’aflatoxine B1 (alimentation) en aflatoxine M1 (rejetée dans le lait)

Taux de rejet des mycotoxines dans le lait

Mycotoxine ingérée Formes rejetées Taux de rejet (% de la toxine ingérée)

Aflatoxine B1 Aflatoxine M1 1-3 (limites: 0,17-6,2)

Ochratoxine A (OTA) OTA & OTαOTA

0 (vache)0,026 (chèvre)

T2 Toxine T2-toxines + métabolites

0,2

Zéaralénone Zéaralénone 0,01

59

Rejet d’aflatoxines dans les différentes fractions de l’œuf (en g/g) après ingestion d’une dose unique (11,26 mg)

60

Fraction Temps après

ovulationTemps d’oviposition

10 h 14 h 24 h 48 h

Blanc 4,98 7,72 5,25 -

Jaune 5,10 6,42 6,43 7,31

membrane 3,23 8,87 8,26 12,47

Taux d’ochratoxine A détectés dans les œufs de poule ayant ingéré la toxine

Taux d’ochratoxine A dans l’alimentation (en ppb)

0,5 ppm 5,0 ppm

Niveau de contamination*

Jaune Blanc Jaune Blanc

4,7 + 2,7 3,7 + 2,5 5,7 + 2,0 1,9 + 0,3

* Moyenne de 6 poules

Devenir au cours des traitements technologiques

62

- Traitements thermiques (chaleur) - Froid (réfrigération et congélation)- Extraction- Fermentation- Raffinage des huiles brutes- Panification

63

Effets des traitements thermiques

Produit Mycotoxines Traitement Résultat

Arachides Aflatoxines 100°C Réduction 10%

Arachides Aflatoxines Grillage (sec ou à l’huile)

Réduction 50-70%

Moût de brasserie Déoxynivalenol(DON)

Ébullition, 90’ Résiste

Céréales Zéaralénone Cuisson Résiste

- DON et T2 toxine 120°C180°C

210°C, 30-40’

StablesStables Détruits

Céréales Ochratoxine A Autoclavage, 3h Réduction 83-87,5%

64

Stabilité thermique de l’aflatoxine M1

65

Barèmes de pasteurisation Taux de destruction (%)

62°C-30 min70°C-30 min71°C-40 sec72°C-45 sec74°C-30 min75°C-40 sec77°C-16 sec80°C-45 sec

0 à 350

28,9+11a; 6 à 13b

4540120

0 à 64

Total 0 à 64

a: lait artificiellement contaminé; b: lait naturellement contaminé.

Effet du froid (aflatoxine M1 dans le lait)

Température (°C)

Durée (jours)

Taux de réduction (%)

Réfrigération

0 4 40

0 6 80

5 1-3 11-25

Congélation

-18 60 0

-18 120 40

66

Extraction

Matiè. Pre. Opération Toxine Répartition (%)

Lait Écrémage AFM1 Lait écrémé 75-94,5

Crème 5,5-25

Caillé de fromagerie

Égouttage AFM1 Lactosérum 20-86

Cai. égoutté 14-80

Graines Oléagineuses

Trituration Aflatoxines Tourteau 85-99

Huile brute 1-15

Graines de tournesol

Trituration AOH AME AT Tourteau:3 présentes

Huile 0 à traces

Olives Trituration AFB1 OTA AME alternariol

Grignon majorité

HuileTrès peu

Céréales Mouture AFB1 OTA ZEA

T-2Résultats variables selon céréale,

toxine, mouture (sèche ou humide), etc.

67

Fermentation

Produit Fermentation Toxine Résultat

Lait Lactique (yaourt) AFM1AFB1

Sans effetRéduction

Lait Lactique (lben) AFM1 Disparition

Jus (pomme) Alcoolique Patuline Disparition

Bière Alcoolique DONOTA FB1

Sans effetForte stabilité

Pain

Alcoolique AFB1 35% réduction

Alcoolique DON 22% réduction

Levain tradition. AFB1/AFG1 79/92% réduction

68

Raffinage des huiles brutes

- Neutralisation à la soude: destruction des aflatoxines

- Décoloration: complète l’élimination

- Attention: résidus d’aflatoxines dans huiles raffinées!

69

Huiles de graines oléagineuses (arachide, tournesol, etc.),

sésame, germe de maïs, olive, etc.

Panification

L’ensemble du processus n’élimine pas totalement les mycotoxines:

- DON: réduction de 44% - AFB1: réduction de 87,7%- AFG1: réduction de 87,3%

70

+ Acide propionique (0,2%)

Fabrication de fromages

71

Taux de concentration*

Fromages

8,15,83,73,21,7

MozzarellaParmesan

Tilsit; CamembertFromage frais

Brick

Concentration de l’AFM1 dans le fromage par rapport à la teneur du lait de départ

* Teneur du fromage /teneur du lait de départ (g/kg en AFM1)

Moyens de lutte

72

- Détoxification- Adsorption- Prévention: au champ, stockage, transport,

etc.

73

Détoxification

• Physique (ex. flottation); • Chimique (ex. traitement à l’ammoniac);

• Biologique (bactéries, désactivation enzymatique).

74

Adsorption

• Substances adsorbantes (capteurs fixateurs): argiles, charbon actif, parois de microorganismes, etc.;

• Spectre limité, efficacité variable; • Coût supplémentaire

75

Prévention

• Précautions au champ (conduite de la culture, récolte);

• Conditions de transport et de stockage (humidité);

• Contrôle des denrées (alimentation humaine, aliments du bétail);

• Réglementation appropriée

76

Conclusion

77

• Mythe de l’aliment biologique• Mythe de l’aliment frais

• Aliment moisi peut être non toxique• Aliment n’ayant jamais été en contact avec

moisissure peut être toxique

• Rester très vigilent 78

détruits

Votre aflatoxine, je vous la sers avec du riz ou

avec des pâtes?

Qu’en est-il au Maroc?

80

• Intoxication de porcs par une alimentation moisie (Ninard et Hinterman, 1945)

• Données éparses et insuffisantes sur la contamination des aliments

• Manque d’études épidémiologiques

81

Alimentation animale

82

Produits Analysés AFB1 OTA Références

Aliments pour volailles 315 20 -200 ppb

(2000-5625)

- Kichou & Wasler. Vet Hum Toxicol. 1993 Apr;35(2):105-8.

Différents aliments pour volailles

70 1 0 Benkerroum & Tantaoui Elaraki, Revue Méd. Vét., 2001, 152, 335-42

Tourteau de SojaTourteau de tournesolAliments composés pour volailles

121853

145

---

Tantaoui Elaraki et al., Actes Inst. Agron. Vét., 2000, 20, 65-70

Aliments pour volailles 20 66 %(20 ppb)

- Zinedine et al. Int J Food Microbiol. 2007 Apr 1;115(1):124-7

Aliments pour volailles 70 - 30%(30 ppb)

Sifou et al. Congrès International . MICROBIOD 2. Marrakech. Oct 2012.

83- Non recherché

Alimentation animale

Alimentation humaine

Aflatoxine M1 dans le lait pasteurisé

86

7 % dépasse la LMR européenne

87

Poucentages de contamination

53 – 84 %

ArgentineBrésilCorée

EspagneIndeIranItalie

JaponKoweitLibye

Portugal Turquie

Aflatoxine M1 dans le lait

ESTIMATION DE LA PRISE JOURNALIÈRE (DI)

88

- Contamination moyenne: 0.0186 μg/l

- Consommation: 64 L/personne/an

- DI = 3.2 ng AFM1/personne /jour

Pays ou région DI (AFM1) ng/personne/jour

Europe 6.8

Amérique Latine 3.5

Orient 12

Moyen Orient 0.7

Afrique 0.1

Maroc 3.2

A. Zinedine et al. Intern J Food Microbiol, 114 (2007): 25-29.

Produits Analysés Contaminés Valeurs limites (ppb) Référ.

Arachides Arachides Amandes

NoixPistaches

Raisins secsRaisins secs

Figues sèches Prunes Dattes

476

2727244244383835

6131000010

25-120*820**18-30*

20*----

20*-

2122221222

Total 330 12 18-820

89

2- Tantaoui Elaraki et al., Actes Inst. Agron. Vét., 2000, 20, 65-70

1- Tantaoui Elaraki et al., Actes Inst. Agron. Vét., 1994, 14, 11-6

* μg/kg Aflatoxine B1

** μg/kg aflatoxines totales B1+B2+G1+G2

Aflatoxines dans les fruits secs

Produits AnalysésAflatoxine B1 Ochratoxine A

contaminés

Teneurs limites (μg/kg)

contaminés

Teneurs limites (μg/kg)

Olives noires façon Grèce

103 12 5-37 5 40-80

Huile d’olive vierge

60 0 - 3 40

90

Tantaoui Elaraki & Le Tutour, Oléagineux, 1985, 40, 451-4

Olives & huile d’olive

91

Aflatoxines dans les épices

Produits analysés Contaminés Taux

Blé Orge Maïs

Son de blé

1077550

54

001

0

--

18*

-

Total 286 2 2

Produits analysésContaminés

OTA ZEA

Blé Orge Maïs

Son de blé

87754314

03*00

0000

Total 219 3 0

92

Aflatoxine B1

Ochratoxine A & Zéaralénone

* 1,13 – 2,83 μg/kg

Tantaoui Elaraki et al., Actes Inst. Agron. Vét., 1994, 14, 11-6

* μg/kg

Céréales

93

Fumonisine B1, Ochratoxine A & Zéaralénone

95

96

- % de contamination: 48% (0.14 - 150 ng/g)

- 26 % échantillons LMR (Europe) (3ng/g)

- La présence d’OTA dans le pain est due à la contamination de la matière première (farine)

>

97

- Contamination moyenne : 13 ng/g

- Consommation quotidienne moyenne : 577 g

- Pour un adulte (60 kg): DI = 126 ng/kg pc

- 7 fois TDI (17.1 ng/kg bw) : EFSA (2006)

- 9 fois TDI (14 ng/kg bw) : Comité FAO/WHO (2001)

> >

- Exposition potentielle des marocains à l’OTA via la consommation de pain

- Cette exposition est probablement liée aux cas de néphropathies: Insuffisance Rénale Chronique (4000 nouveaux cas/an)

L’hypothèse reste à confirmer: études épidémiologiques: Etude Cas-Témoins

98

Déoxynivalénol = vomitoxine

99

100

Mycotoxines émergentes

Fusarioses

Pertes estimées (blé et orge) aux USA: 2900 millions Dollars / an

- Enniatins (ENs) : Espèces de Fusarium

- 35 molécules ENs ont été isolées dont : A, A1, B, B1

- Activité biologique: phytotoxique.

Enniatines (ENs)

Fusarium tricinctum

Fusarium avenaceum

- Certaines espèces de Fusarium et Beauveria bassiana.

- Induisent une fragmentation de l’ADN.

- Activité antibactérienne

Beauvéricine (BEA)

Fusarium proliferatum

Fusarium poae

105

- Structure terpénique : Fusarium

- Activité biologique contre Artemia salina

- Cytotoxique au lignes cellulaires des Lymphocytes B

- Tératogène

Fusaproliférine (FUS)

Fusarium subglutinans

106

Céréales

107

(mg/Kg)

Céréales

108

Dérivés de céréales

109

Riz

ENB > ENB1 > ENA1 > ENANorvège, Finlande:

Italie, USA: FUS & BEA > ENs

ENA1 > ENB1 > ENB > ENAMaroc, Espagne & Tunisie:

Influence des conditions climatiques ?

Législation marocaine ?

117

Quelques spécificités du Maroc

Trituration d’olives fortementmoisies dans les mâasras traditionnelles

120Photo M. Majdi

Distribution de pain moisi aux vaches laitières

121

Myco-toxines

Réglemen-tation

SSA

122

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