:Ji.1.inistère de l'Œnseiqnement Supérieur

et de {a <R..çchercfie Scientifique

N° CE du candidat : CI0298000478

Nom: KOUASSI

Prénoms: Kouakou Edouard

Laboratoire des Sciences de l'Environnement

N° de série:

Mémoire pour l'obtention du

Diplôme de Master

OPTION:

Chimie. Santé et Environnement

SPECIALITE :

Chimie de l'Environnement

THEME:

Contamination de la chair de

poulet "bicyclette" par les

hydrocarbures aromatiques

polycycliques (HAP).

ate de soutenance : 05 Février 2016

TABLE DES MATIERES

DEDICACE .i

REMERCIEMENTS .ii

LISTE DES FIGURES .iii

LISTE DES TABLEAUX .iv

LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS v

RESUME vi

INTRODUCTION 1

CHAPITRE I : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE .4

1.1 Généralités sur l'aviculture en Côte d'Ivoire 5

I. 1. 1 Poulet "bicyclette" 5

l.1.2 Types d'élevages de volailles en Côte d'Ivoire 5

I. 1.2.1. Elevages traditionnels 5

l.1.2.2 Elevage modeme 7

1.1.3 Alimentation des volailles 7

1.1.3.1 Alimentation dans l'élevage traditionnel. 7

I.1.3.2 Alimentation dans l'élevage moderne 8

I.2 Généralités sur les HAP 8

1.2. l Définition 8

1.2.2 Structure des HAP 9

1.2.3 Origine des HAP dans l'environnement.. .10

1.2.3.l Mécanisme de formation des HAP .10

1.2.3.2 Sources d'émission 11

1.2.4 Caractéristiques physico-chimiques des HAP 12

1.2.5 Transport et devenir des HAP dans l'environnement. 12

I.2.6 Toxicité des HAP .13

1.2.7 Métabolisme des HAP 15

CHAPITRE Il: MATERIEL ET METHODES .17

IL 1 Matériel 18

II.1.1 Matériel biologique 18

II.1.2 Matériel de laboratoire et réactifs utilisés 18

11.1.2.1 Appareillage 18

11.1.2.2 Réactifs 18

11.1.2.3 Petit matériel 19

11.2. Méthodes 19

11.2.1 Echantillonnage 19

11.2.2 Dosage des HAP 19

II.2.2.1 Méthode d'extraction des HAP 20

Il.2.2.2 Purification des extraits sur micro colonne de silice 20

11.2.2.3 Analyse chromatographique 20

CHAPITRE III: RESULTATS ET DISCUSSION 22

111.1 Niveau de contamination des échantillons 23

IIl.2 Comparaison des moyennes de chaque HAP avec les normes 25

CONCLUSION ET PERSPECTIVES 27

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 30

ANNEXES 40

DEDICACE

A Notre Seigneur et Sauveur Jésus-Christ, Souverain, Maître incontesté du ciel et de la

terre, Maître de l'intelligence et de la sagesse, dont la bonté est infinie et qui dit dans sa

Sainte Parole: «SI L'ETERNEL NE BATIT LA MAISON, CEUX QUI LA BATISSENT

LE FONT EN V AIN ... » Psaumes 12 7 verset 1, version Louis Segond.

A mon défunt père Kouassi Kouadio, pour tous les sacrifices consentis en ma faveur pour

ma réussite;

A ma mère Gbamélé Aya pour m'avoir donné le jour et pour l'amour qu'elle me témoigne

au quotidien ;

A mes chers enfants Kouassi Moayé Elie Chrys-Yvan et Kouassi Meniansou Yann­

Emmanuel, pour le bonheur qu'ils apportent à mon existence;

A mon petit frère Kouassi Félix pour le soutien sans faille qu'il m'apporte dans mes

moments difficiles ;

A ma cousine Koffi Emma pour tous les efforts faits à mon encontre afin que Je

m'épanouisse socialement.

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1 1

(

REMERCIEMENTS

Ce mémoire a été réalisé au laboratoire des sciences de l'environnement (LSE) de

l'Université Nangui Abrogoua (Abidjan, Côte d'Ivoire), sous la supervision scientifique du

Professeur TRAORE Karim Sory, Professeur Titulaire, Enseignant-chercheur à I'Unité de

Formation et de Recherche (UFR) des Sciences et Gestion de l'Environnement (SGE). Je

tiens à le remercier sincèrement, d'une part pour l'opportunité qu'il m'a offerte d'entrer dans

l'univers de la recherche scientifique, de m'abreuver à la source inestimable de ses

connaissances, et d'autre part pour son humilité, ses encouragements et ses conseils.

Mes remerciements vont également à l'endroit :

- du Docteur SORO Donafologo Baba, Maître-Assistant à l'UNA pour sa rigueur, son

amour du travail bien fait, sa disponibilité et ses encouragements ;

- de messieurs KONE Mamadou et Y APO Ossey Bernard, Maîtres de Conférences à

l 'UNA et madame TIDOU Abiba Sanogo, Professeur Titulaire. Présidente de

l'Université Jean Lorougnon Guédé de Daloa pour le savoir qu'ils m'ont dispensé;

- des docteurs MEITE Ladji, Maître-Assistant et ABOUA Narcisse, assistant à l'UNA

pour lem contribution à la réalisation de ce travail ;

- des docteurs YAPI Armel, AKESSE Paul Valery et DIARRA Moussa. Assistants à

l'Université Jean Lorougnon Guédé de Daloa, DALOGO Paterne, pour leur soutien

scientifique et leurs conseils ·

- de nos devanciers AMPOH Hortense, KOKORA Emilienne et Yaya COULIBALY,

doctorants à l 'UNA ; KOUADIO Antoine, OUEDRAOGO Carine, EHOUNOU

Hermann, KONAN Gérard et ACHO Fulgence pour l'accueil fraternel et mon

intégration facile au sein du laboratoire ;

- de mes camarades du master 2, Chimie. Santé et Environnement: N'CHO N'Cho

Venance et MAO Franck pour les relations cordiales que nous avons tissées et que

nous entretenons.

11

LISTE DES FIGURES

Figure 1: Présentation des 16 HAP classés prioritaires par l'USEPA 9

Figure 2: Pyrosynthèse de HAP à partir de l'éthane 10

Figure 3: Structure chimique du benzo (a) pyrène (cancérigène) et du pyrène (non

cancérigène). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

Figure 4: Photographie d'un poulet bicyclette 18

Figure 5: Chromatographe liquide équipé d'un détecteur fluorimétrique 21

Figure 6: Pourcentage de chaque HAP détecté 24

Figure 7: Comparaison des concentrations moyennes des HAP dans les muscles de volaille

avec les normes de l'UE et du CODEX alimentarius .26

111

LISTE DES TABLEAUX

Tableau I : Classement des HAP selon la cancérogénicité et la génotoxicité 14

Tableau II: Conditions opératoires du chromatographe (HPLC/détecteur fluorimétrique) ... 21

Tableau ID: Niveau de contamination des échantillons de poulet .23

IV

LISTE DES ABREVIATIONS

µg/kg : Microgramme par kilogramme

AFSS : Agence française de sécurité sanitaire des aliments

BaA : Benzo (a) anthracène

B (a) P : Benzo (a) Pyrène

B (b) F : Benzo (b) fluoranthène

BghiP : Benzo (g,h,i) pérylène

B (k) F : Benzo (k) fluoranthène

CTA : Centre technique de coopération agricole et rurale

Fla

HAP

HPLC

: Fluoranthène

: Hydrocarbure aromatique polycyclique

: Chromatographe liquide haute performance

INERIS : Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques

IARC : International Agencies for Research on Cancer

INSERM: Institut National de la Santé Et de la Recherche Médicale,

ISO : Organisation internationale de normalisation

LMR : Limite maximale de résidus

OMS : Organisation Mondiale de la Santé

SCF : Scientific Committee on Food

UE : Union Européenne

USEPA : United States Environroent Protect Agency

V

RESUME

Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) font partie des polluants

organiques recherchés aussi bien dans les différents compartiments environnementaux ( eau,

sol, air ... ) que dans les aliments destinés à la consommation humaine. Ils constituent un

groupe de polluants organiques persistants potentiellement mutagènes et cancérigènes. Ainsi

cette étude a permis de mettre en évidence la présence de HAP dans la chair de la volaille

locale encore appelée poulets "bicyclette" (gallus gal/us domesticus). Après les étapes

d'extraction et de purification, les échantillons ont été analysés sur un Chromatographe

Liquide Haute Performance (HPLC) de marque Prominence Dual HGE de Shimadzu équipé

d'un détecteur fluorimétrique. Les HAP dosés, au nombre de huit (8) molécules. sont classés

parmi les substances prioritaires à rechercher dans le cadre de la sécurité sanitaire des

aliments (fluoranthène, pyrène, benzo (k) tluoranthène, benzo(a)pyrène, indéno(l,2,3-cd)

pyrène, benzo (g,h,i) pérylène, benzo (a) anthracène, benzo (b) tluoranthène). Les résultats

obtenus ont montré la présence de ces molécules dans les échantillons analysés à des

concentrations supérieures à la norme de l'Union Européenne (UE) pour certaines. Par contre

tous les HAP déterminés ont des concentrations inférieures à la norme du codex alimentarius.

Mots clés : HAP, poulet bicyclette, UE, Codex alimentarius, HPLC

Vl

INTRODUCTION

Les activités humaines sont à l'origine d'émissions polluantes vers l'atmosphère

engendrant des risques de dépôt sur l'ensemble de la surface terrestre (Colombier et al.,

2004). Les particules atmosphériques sont constituées de nombreux composés chimiques

organiques et/ou inorganiques. Parmi ces espèces chimiques, les Hydrocarbures Aromatiques

Polycycliques (HAP) ont largement été étudiés car présentant des propriétés cancérigènes

et/ou mutagènes avérées (IARC, 1987). En outre, depuis le début du zo= siècle,

l'industrialisation a conduit à la production de milliers de substances chimiques. Entre 1930 et

2000, la production mondiale de produits chimiques est passée d'un million de tonnes à quatre

cent millions de tonnes (Nathalie, 2007).

La population est généralement exposée à un mélange d'Hydrocarbures Aromatiques

Polycycliques (HAPs) et ceci quelle que soit la voie d'exposition (orale, pulmonaire et

cutanée). Pour la population générale, la principale source d'exposition aux HAPs est

l'alimentation. En effet, des HAPs sont formés lors de la cuisson des aliments et pendant des

périodes de pollution atmosphérique, se déposent sur les graines, les fruits ou les légumes qui

sont ensuite consommés (OMS, 2000). Les HAP sont connus, depuis de nombreuses années,

pour leurs effets néfastes sur la santé. En effet, l'exposition prolongée à certains de ces

composés conduit à une augmentation du risque de développer un cancer (Okona et al.,

2005).

La fixation de limites maximales de résidus (LMR) ou des normes de salubrité et

hygiénique par certains organismes internationaux, marque leur intérêt pour l'hygiène

alimentaire et les conditions de production qui, en principe, doivent mettre à la disposition des

populations, des aliments sains (Mitchell, 2005). Cependant. la volaille locale ne fait souvent

pas l'objet d'attention quant à son éventuelle contamination chimique du fait de son

alimentation non issue de produits fabriqués industriellement et de l'absence de soins

vétérinaires. Or, la contamination de plus en plus accrue des écosystèmes dans lesquels vivent

ces poulets, devrait interpeller les consommateurs et les autorités compétentes. Ainsi, afin de

Mémoire de Master 1 des sciences et gestion de/ 'environnement Université NanguiAbrogoua

préserver la sécurité des aliments, il est important d'identifier les contaminants chimiques

susceptibles de présenter un taux de transfert significatif du sol vers les produits alimentaires

issus des élevages de volaille (viande, abats, œufs) et de comprendre les mécanismes mis en

jeu lors de ce transfert de façon à élaborer des stratégies à même de le prévenir (Jondreville

et al., 2010).

L'objectif de ce travail est de rechercher la présence des HAP dans la viande de

poulets "bicyclette". De façon spécifique, l'identification, la quantification des HAP présents

dans la chair de ces poulets et la comparaison de leurs teneurs aux normes du codex

alimentarius et de l'UE seront abordées dans l'optique de déceler tout risque lié à la

consommation de cet aliment.

Ce mémoire se subdivise en trois chapitres :

- Le premier chapitre est consacré à une revue bibliographique sur l'aviculture et les

HAP· ' - Le deuxième chapitre décrit le matériel et les techniques expérimentales utilisés au

cours de cette étude;

- Le troisième chapitre concerne les résultats expérimentaux et la discussion.

L'étude se terminera par une conclusion générale avec des perspectives et des

recommandations.

Mémoire de Master 2 des sciences el gestion de / 'environnement Université NanguiAbrogoua

CHAPITRE I:

SYNTHESE

BIBLIOGRAPHIQUE

Mémoire de Master 2 des sciences et gestion de/ 'environnement Université Nauguisbrogoua

1.1- GENERALITES SUR L'AVICULTURE

L'aviculture est l'élevage d'oiseaux ou de volailles exploités pour la production de

viande ou d'œufs. L'aviculture occupe une place importante dans la production de viande en

Côte d'Ivoire. Elle couvre environ 44 % de la production totale nationale en viande

(MIRAH, 2013) et regroupe l'élevage moderne de poulet de chair, de poules pondeuses et

l'élevage traditionnel des poules locales.

1.1.1- Poulet "bicyclette"

Les volailles traditionnelles en Afrique sont communément appelées "poulet

bicyclette", cela en rapport avec le mode de transport de ces volailles vers les centres urbains.

Ces volailles sont principalement en zone rurale (80%) où elles contribuent de façon

substantielle à la couverture des besoins alimentaires en protéines animales, à travers la

production d'œufs et de viande (Fotsa et al., 2007).

Ces poulets sont rustiques et d'un format inférieur à celui des élevages modernes de

races améliorées. Cependant, ils connaissent de nombreuses pertes provoquées par des

épidémies dues aux maladies infectieuses, aux infestations parasitaires, aux pertes dues aux

prédateurs et au déséquilibre alimentaire (Danho et al., 2006). Il n'existe pas de races

autochtones africaines à proprement parler, mais des populations de poules africaines aux

plumages ou à phénotypes très variés avec quelques traits communs comme un petit gabarit

(Bisimwa, 2003).

Les poules domestiques appelées Gallus gal/us domesticus seraient issues d'un même

ancêtre qui est la poule Bankiva encore appelée poule brune de la jungle ou Gallus gallus

(Halima, 2007).

1.1.2-Types d'élevages de volailles en Côte d'Ivoire

1.1.2.1 Elevages traditionnels

L'aviculture familiale ou traditionnelle se caractérise par l'élevage de volailles en

divagation et en plein air, sans soins particuliers, avec un niveau de biosécurité très faible ou

inexistant. Elle se rencontre en milieu rural et urbain mais largement pratiquée par les

populations rurales. Cel1es-ci entretiennent environ 75% du cheptel national avec environ

30 350 000 têtes en 2012 (MIRAH, 2013). Cependant, bien que représentant la plus grande

part de l'effectif des poules, l'aviculture traditionnel1e connait une productivité très faible

(Danho, 2008).

Mémoire de Master 2 des sciences et gestion de I 'environnement Université Nangui.Abrogoua

Il existe deux types d'élevage traditionnel : l'élevage traditionnel de type extensif et

l'élevage traditionnel de type amélioré.

+ Elevage traditionnel de type extensif

C'est un système pratiqué un peu partout mais surtout en milieu rural. Ce système

n'utilise pas d'intrant et doit se satisfaire des ressources alimentaires disponibles dans le

milieu environnant (CTA, 1987). Il regroupe des exploitations familiales dispersées en petites

unités de production comportant en moyenne cinq à dix poulets par concession, ou une

cinquantaine de têtes avec une forte proportion de jeunes poulets et de coq (Buldgen et al.,

1992).

Essentiellement de races locales, les poulets sont élevés en liberté permanente dans la

journée, puis enfermés le soir dans un poulailler souvent de mauvaise qualité, construit sans

aucune norme et généralement en matériaux locaux (Bousini, 1995).

Les poulets passent souvent la nuit dehors, cachés sous les greniers ou perchés sur les

arbres de la concession (Agbédé et al., 1995).

Lorsque ces oiseaux sont élevés en semi captivité, ils ne bénéficient d'aucune

mangeoire ni d'aucun abreuvoir mais d'un récipient de fortune et les quelques rares apports

de compléments alimentaires sont souvent directement servis au sol (Halirna et al., 2008 a).

+ Elevage traditionnel de type amélioré

Ce système d'élevage concerne surtout les exploitations de taille relativement

importante, de l'ordre de trente à plus d'une centaine de têtes. TI est peu fréquent en Afrique

sub-saharienne contrairement à l'Asie (Riise et al., 2004).

Dans ce système, les poulets sont généralement élevés en semi-claustration (enfermés

dans la matinée puis lâchés pour quelques heures de divagation dans l'après- midi) ou parfois

en claustration permanente.

On y rencontre des poulaillers simples construits en matériaux locaux plus résistants,

de dimensions variables et de qualité plus ou moins acceptable suivant les moyens financiers

de l'éleveur, les objectifs et l'effectif de l'exploitation. Certains éleveurs construisent des

poulaillers surélevés ou sur pilotis pour lutter contre les prédateurs et les maladies (Bonfoh et

al., 1997). Ces poulaillers sont souvent munis de perchoirs et équipés de mangeoires et

d'abreuvoirs (Farell, 2000). L'alimentation des poulets est assez régulière, plus rationnelle et

relativement équilibrée pour soutenir la productivité de l'exploitation (Alders, 2005).

Mémoire de Master 2 des sciences et gestion de I 'environnement Université Nangui Abrogaua

1

1.1.2.2 Elevage moderne

Selon Lissot (1941), un élevage moderne désigne un établissement qui possède des

effectifs importants, qui utilise des poussins d'un jour provenant de multiplicateurs de souches

sélectionnées, qui nourrit les volailles avec des aliments complets ou des aliments

complémentaires produits par une industrie spécialisée et qui pratique des mesures de lutte

(Prophylaxie Médicale, Sanitaire et Traitements) contre les parasites et les pathologies

aviaires.

En Côte d'Ivoire, l'aviculture moderne est très récente et son développement date de

la fin des années 70 ( N'Guetta et al., 1993).

Dans ce type d'élevage, les bâtiments sont conçus et implantés selon des normes. Les

bâtiments d'élevage ont une densité de volailles élevée et les poulets sont élevés au sol ou en

cage. Ils reçoivent des aliments complets fabriqués industriellement en quantité bien définie et

bénéficient d'une protection sanitaire et médicale bien programmée (Fanny, 2001).

1.1.3 Alimentation des volailJes

1.1.3.1- Alimentation dans l'élevage traditionnel

Dans l'élevage traditionnel, la pratique de l'alimentation de la volaille locale est très

variable selon les systèmes de production.

+ Alimentation dans le système extensif

Dans ce système, les poulets étant laissés en divagation, se nourrissent de débris

alimentaires tels que les déchets de cuisine, les résidus de récolte, de céréales, les insectes, les

verdures présents dans leur environnement immédiat ou provenant des ménages (Tadelle et

Ogle, 2001). Lorsque l'environnement est riche en débris alimentaires divers, les aliments

dont disposent les poulets leur apportent une variété de nutriments assurant parfois un régime

presqu'équilibré (Rashid et al., 2005).

En outre dans ce système d'élevage, l'alimentation des poulets traditionnels par les

éleveurs est insuffisante, voire absente dans certaines conditions. Le type et la quantité

d'aliments apportés dépendent ainsi du rendement de la récolte et de la saison ou période de

l'année (Halima et al., 2007 a).

+Alimentation dans le système amélioré

Mémoire de Masterl des sciences et gestion de I 'environnement Université NauguiAbrogoua

Dans ce système d'élevage, l'aliment apporté au poulet traditionnel est parfois produit

selon les pratiques utilisées dans les élevages industriels (ITA VI, 2003). Un complément

d'aliments complets à base de ressources locales, est apporté régulièrement et en quantité

relativement suffisante aux poulets. Cependant, ceux-ci ont souvent la possibilité de se nourrir

par eux-mêmes des débris alimentaires de la nature (brisures et grains, termites, vers de terre,

criquets et autres insectes à la faveur d'une courte divagation. Les charges alimentaires sont

relativement importantes dans ce système traditionnel amélioré (Alders, 2005).

1.1.3.2-Alimentation dans l'élevage moderne

L'aliment distribué aux volailles doit couvrir tous les besoins en énergie, protéines,

minéraux, vitamines et acides aminés essentiels. Dans cet élevage, l'alimentation doit se faire

progressivement en fonction des tranches d'âge et, selon Quemeneur (1988), le programme

d'alimentation des poulets de chair est généralement constitué de trois types d'aliment :

aliment "démarrage" en miette jusqu'à 7 jours, aliment "croissance" jusqu'à 28 jours, aliment

"finition", qui ne doit pas renfermer de médicament, jusqu'à l'abattage.

L'alimentation dans ce type d'élevage est caractérisée par l'utilisation de techniques

élaborées avec des investissements importants et un fort recourt aux intrants. notamment

alimentaires. Les aliments sont achetés auprès des industriels spécialisés. L'alimentation des

volailles se fait à partir des aliments industriels, dans une moindre mesure, ainsi qu'à partir

d'auto formulation des aliments par les éleveurs avec des matières premières (Koné, 2008).

I.2- GENERALITES SUR LES HAP

1.2.1- Définition

Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sont des composés organiques

constitués de carbone et d'hydrogène possédant 2 ou plusieurs cycles benzéniques fusionnés.

Ce sont des molécules planes, rigides, non polaires et très hydrophobes. L'hydrophobie

augmente avec le nombre de cycles aromatiques, alors que leur solubilité et leur volatilité

diminuent (Gourlay, 2004). Cette famille chimique compte plus d'une centaine de composés

identifiés (Lee et al., 1976), bien que le nombre théorique de HAP susceptibles d'exister

s'élève à plus de 1000.

Mémoire de Master 2 des sciences et gestion de I 'environnement Université NanguiAbrogouu

Parmi ces HAP, 16 sont couramment analysés dans les différentes composantes de

l'environnement, selon les recommandations de l 'Agence Américaine de l'Environnement

(EPA, 1984).

1.2.2. Structure des HAP

Les HAP peuvent être classés en 3 groupes basés sur le nombre de cycles aromatiques

qu'ils contiennent et leurs masses molaires (INERIS, 2005); on distingue:

- Les HAP de faibles masses molaires (de l'ordre de 152-178 g/mol, soit 2 à 3 cycles):

le naphtalène, l'acénaphtylène, l'acénaphtène, le fluorène, l'anthracène, le phénanthrène ... ;

- Les HAP de masses molaires intermédiaires (de l'ordre de 202 g/mol, 4 cycles) : le

fluoranthène et le pyrène ... ;

- Les HAP de masses molaires élevées (de l'ordre de 228-278 g/mol, soit 4 à 6 cycles)

: le benzo(a)anthracène , le chrysène, le benzo (a) pyrène , le benzo (b) fluoranthène, le

diben- zo (ah) anthracène, le benzo (k) fluorantbène, le benzo (ghi) pérylène et l' indéno

(1,2,3-cd) pyrène ... ·

La figure 1 présente les 16 HAP classés prioritaires en fonction du nombre de cycles

aromatiques :

Mémoire de Master 2 des sciences et gestion de 1 'environnement Université Nanguirîbrogoua

1

2cydes (X) N.htha!èoe Naph

4~ciè Fluorantllène

Fluo

3cydes & Aeènaphtytène AœnapM!ne

Acy] Aœ

0:0 cco o9 tœ9J.è.M Anthracène ~~

Ffe Ant Phen

Beni[,iJanthf8œ1te BfalA

5cydes

6 cydes

Be Ill o(~lfJYfirni

B[a)P

~

~

Be ruo[bJfluorarnthène

B[b)F

)Huorilllthène

B[k]F DB[ahJA

B[Rhi]P lndêl'.l.l!{l,Z,~~pyrme

1(123-cd)P

Figure 1 : Présentation des 16 HAP classés prioritaires par l 'USEPA (Tarantini, 2009)

1.2.3- Origines des HAP dans l'environnement

1.2.3.1- Mécanismes de formation des HAP

La majorité des HAP sont issus de combustibles fossiles ou de biomasse par réaction

de pyrolyse-pyrosynthèse, dans des conditions pauvres en oxygène (Ravindra et al, 2008).

Les hydrocarbures saturés légers forment des HAP par pyrosyntbèse. Pour des

températures supérieures à 500 °C, les liaisons carbone-hydrogène et carbone-carbone sont

rompues pour former des radicaux libres. Ces derniers se combinent à l'acétylène pour former

une structure qui se condense ensuite en noyaux aromatiques résistants à la dégradation

thermique (Manahan, 1994). La figure ci-dessous illustre cette réaction à partir de l'éthane:

Mémoire de Master 2 des sciences et gestion de/ 'environnement Université Nangui Abrogoua

H H 1 1

H-C-C-H 1 1 H H

-H

Chaleur

H \

H -c / C :::::::C ..--H 11 1 ----- H C - H -- I

'1/ \ ------- C-H H ---- // ·c

H/ '\ H

Chaleur -H

Hydrocarbures aromatiques polycycliques

Figure 2: Pyrosynthèse de HAP à partir de l'éthane (Ravindra et al., 2008)

L'importance relative des deux mécanismes (pyrolyse-pyrosynthèse) dépend de la

nature de la matière organique (combustibles fossiles, bois, imbrûlés) et des processus de

combustion (Baeck et al., 1991 ; Collier et al., 1995 ; Marr et al., 1999).

Les HAP se forment au cours des processus de pyrolyse ou de combustion incomplète

de la matière organique telle que le charbon, le bois, l'huile, le tabac, les déchets ou les

aliments. Elle peut également avoir lieu à une température moins élevée (100-150°C) avec

cependant une cinétique très lente.

1.2.3.2- Sources d'émission

Les HAP présentent à la fois des sources naturelles et anthropiques.

La contamination des produits alimentaires par les HAP peut être d'origine

environnementale mais la source majeure de la contamination des denrées alimentaires est

liée aux procédés de traitement thermique des aliments (AFSSA, 2003). En effet, les procédés

Mémoire de Master 2 des sciences et gestion de I 'environuement Université NanguiAbrogoua •

technologiques tels que le fumage, le grillage, le séchage et la torréfaction des aliments

génèrent des quantités de HAP non négligeables (Lacoste et al .. , 2003).

+Sources naturelles

Elles incluent toute forme de feux dont l'origine n'est pas liée à l'activité humaine,

que ce soient des feux de brousse, de forêts. Trois voies de formation des HAP caractérisent

les sources naturelles :

- La synthèse par des organismes vivants (plantes et microbes);

- La pyrolyse à haute température de matériaux organiques ;

- La diagénèse à l'origine des combustibles fossiles.

+ Sources anthropiques Les principales sources anthropiques sont liées à la combustion incomplète de la matière

organique et se définissent au nombre de quatre : les émissions liées aux activités

domestiques, les émissions mobiles, les sources industrielles et l'agriculture :

- Les activités domestiques : elles concernent toute forme de chauffage que ce soit

avec l'utilisation du bois. du charbon, du fuel, du gaz et plus rarement des résidus de

l'agriculture et toute forme de combustion liée à la cuisine (Lee et al., 2005). Les proportions

entre ces diverses émissions et les concentrations des HAP particulaires sont variables d'une

région à l'autre du fait de la diversité des modes de vie et des formes d'énergie accessibles.

- Les émissions mobiles: toute forme de transport motorisé est à l'origine de HAP

particulaires : voitures, deux-roues, camions, bateaux (Agrawal et al., 2008), avions (Zhan et

al .. 1997), trains ... Les concentrations émises varient d'une source à l'autre et sont

dépendantes du carburant (Riddle et al., 2008), des conditions de combustion (régime du

moteur, conditions de démarrage) (Lim et a/.,2005), du type de conduite (vitesse)

(Karavalakis et al., 2009) et des conditions extérieures (température, teneurs en oxydants ... ).

- Les émissions industrielles : la principale activité industrielle émettant des HAP est

la production d'aluminium (électrolyse à haute température de l'alumine extraite de la

bauxite). Ensuite, on retrouve les activités liées à l'utilisation du charbon et du pétrole, au

traitement du bois, à l'incinération des déchets, les cimenteries, métallurgies et aciéries et

toute forme d'industries liées à la production d'énergie (centrales thermiques par exemple).

- Les émissions agricoles : dans le but de stabiliser et entretenir les terres agricoles

l'écobuage et toute forme de feux de végétaux sont parfois utilisés mais sont des sources de

Mémoire de Master 2 des sciences el gestion de/ 'environnement Université Nangui.Abrogoua •

HAP particulaires. On pourra ajouter dans cette catégorie les feux de forêts lorsqu'ils sont

contrôlés par l'Homme pour son entretien ou d'origine criminelle.

1.2.4- Caractéristiques physico-chimiques des HAP

La plupart des HAP sont liposolubles, très peu hydrosolubles, peu volatiles (faible

pression de vapeur saturante) et ont une masse volumique supérieure à 1. Ces substances sont

stables et leur biodégradation est lente en particulier pour les composés lourds (INERIS,

2005).

Ces molécules neutres et hydrophobes présentent une forte affinité pour les matières solides,

d'où leur présence dans les particules, les sédiments (Ekpo et al., 2011), les sols (Garcia­

Alonso et al., 2008), les animaux (Oros et Ross, 2005) et les plantes (Simonich et Bites,

1995).

1.2.5 -Transport et devenir des HAP dans l'environnement

Le transport et la répartition des HAP dans l'environnement dépendent notamment de

leurs propriétés physico-chimiques, à savoir la solubilité dans l'eau, la pression de vapeur, la

constante de Henry, le coefficient de partage octanol/eau et le coefficient de partage du

carbone organique. La migration et l'évolution de ces substances sont aussi fonction des

propriétés physico-chimiques et de l'activité biologique du milieu récepteur (!NERIS, 2005).

Les HAP se partitionnent entre l'atmosphère, le sol et la végétation par les dépôts

atmosphériques secs gazeux, secs particulaires et humides de particules (Srogi, 2007). Le

transport et la mobilité des HAP dans l'environnement dépendent à la fois de leurs propriétés

physicochimiques, des propriétés des compartiments environnementaux exposés et des

conditions environnementales. L'hydrophobicité des HAP témoigne d'un fort potentiel

d'adsorption sur les matières organiques et de bioaccumulation dans les tissus gras. Leur

structure très stable ne permet leur dégradation dans l'atmosphère que par des attaques de

radicaux libres. Dans les sols, ils peuvent être dégradés par certaines voies enzymatiques,

mais sont en général récalcitrants à la biodégradation et à la métabolisation. Ils s'accumulent

donc dans les sols et les végétaux et peuvent être transférés dans la chaine alimentaire et avoir

des impacts sur l'environnement et la santé humaine. Les HAP du sol peuvent être transférés

à la faune du sol soit directement par ingestion ou contact dermique, soit indirectement par

ingestion de matériel végétal contaminé (Achazi et Van Gestel, 2003).

Mémoire de Master 2 des sciences et gestion de I 'environnement Université Nauguinbrogoua •

l.2.6-Toxicité des HAP

Pour l'Homme, plusieurs voies d'exposition aux HAP existent. Directement ou

indirectement, les HAP peuvent être ingérés par les voies cutanée, alimentaire et/ou

respiratoire. L'exposition cutanée est une exposition directe, touchant particulièrement

certaines catégories d'activités professionnelles (Fustinoni et al., 2010). En revanche,

l'exposition alimentaire est un processus indirect puisque les HAP vont être bio accumulés

dans les végétaux ou les animaux qui vont ensuite être ingérés par l'Homme (Grova et al.,

2002 ; Perugini et al., 2007).

Les HAP peuvent être adsorbés à la surface des particules atmosphériques et vont être

introduits dans les poumons lors de l'inhalation de particules contaminées. Les principaux

risques pour l'homme sont de développer des cancers des poumons (Vineis et Husgafvel­

Pursiainen, 2005), de l'œsophage et de la peau suite à l'exposition directe ou indirecte aux

HAP. Dans l'organisme, les HAP vont être bio transformés par réaction de détoxification des

cellules, provoquant la formation de leurs métabolites qui peuvent provoquer de graves

dommages à l' ADN (Topinka et al., 2011).

Les impacts des HAP particulaires sur la santé sont d'autant plus importants que les

hommes sont exposés régulièrement à ces composés, tant à l'extérieur qu'à l'intérieur des

bâtiments (Naumova et al., 2002; Naspinski et al., 2008). Mais cette exposition est

également liée à la grande variété de sources existantes pour cette famille de composés,

qu'elles soient d'origine naturelle ou anthropique.

Selon un avis émis il y a quelques années par le Centre International de la Recherche

sur le Cancer (IARC, 1983), les trois composés ayant été jugés les plus toxiques car

présentant un pouvoir cancérogène probable (groupe 2A) sont le benzo [a] pyrène (BaP). le

benzo [a] anthracène (BaA) et le dibenzo [a,h] anthracène (DBahA). Vis-à-vis de ce pouvoir

carcinogène, quatre autres composés présentent un risque possible (groupe 2B) ; Il s'agit du

benzo [b] fluoranthène (BbFA), du benzo [j] fluoranthène (BjFA), du benzo (k) fluoranthène

(BkFA) et de l'indéno [J,2,3-cd] pyrène (IP). Sept autres composés ont été jugés inclassables

concernant le risque encouru .

Les HAP possèdent des propriétés toxiques, mutagènes et cancérigènes (Wild et al.,

1992). Les propriétés cancérigènes des HAP n'ont été prouvées que pour le benzo (a) pyrène

(Albert et al., 1991), le chrysène (Horton et Christian, 1974), le dibenzo (a,h) anthracène

(Platt et al., 1990), le benzo (k) fluoranthène (LaVoie et al, 1980), et l'indéno (1,2,3-cd)

pyrène (Deutsch-Wenzel et al.,1983). Les autres HAP n'ont pas fait l'objet d'études. ou ne

Mémoire de Master 2 des sciences et gestion de 1 'environnement Université NanguiAbrogouo •

sont pas classifiables quant à leur effet cancérogène pour l'homme. La formation d'adduits à

l 'ADN semble être le mécanisme principal de la cancérogenèse. Les HAP sont considérés

comme la première source de cancer en zone urbaine (Binkova et al., 1996), soit par contact

direct, soit par ingestion ou par inhalation (Nielsen et al., 1996; Petry et al, 1996). Le

tableau I présente une classification des HAP selon la cancérogénicité et la génotoxicité.

Tableau I: Classement des HAP selon la cancérogénicité et la génotoxicité (SCF, 2002)

Groupe selon le pouvoir Génotoxique HAP cancérigène

1 : cancérogène pour l'homme Oui benzo (a) pyrène

2A : probablement Dibenzo (a,l) pyrène, cyclopent (c,d)

cancérogène pour l'homme Oui pyrène, dibenzo (a.h) anthracène

Benzo (a) anthracène, benzo (b)

2B : agent cancérogène possible fluoranthène, benzo (j) fluoranthène, benzo (k) fluoranthène, Dibenzo (a.h)

pour l'homme OUI pyrène, dibenzo (a,i) pyrène, chrysène, indeno (l ,2,3-cd) pyrène, 5-methyl chrysène

3 : inclassable quant à sa cancéro-

gènicité pour l'homme Oui Dibenzo (a,e) pyrène

Benzo (c) pbenanthrène, benzo (ghi)

2B,3 non perylènebenz U) aceantbrylène, Dibenz (a,b) acridine, dibenz (a,i) acridine

Des effets mutagènes ont été prouvés pour le cbrysène (JOCE, 2004); le benzo (a)

pyrène (Cavalieri et al., 1988), et le benzo (b) fluoranthène (Amin et al., 1984 ; Emu ra et

al., 1980; Herman, 1981). Le pouvoir mutagène des HAP se manifeste suite à leur oxydation

dans l'organisme par le cytochrome P-450, puis à la fixation du produit d'oxydation sur

l'ADN et donc à la formation d'un adduit provocant une mutation et l'initiation d'un cancer

(Glatt et al., 1993). Les HAP associés aux sédiments peuvent également induire le

développement d'adduits à l' ADN et éventuellement des lésions aux poissons (Hylland,

2006).

On notera enfin que la recherche menée à propos des HAP individuellement sur des animaux de laboratoire a mis en avant divers effets non cancérogènes, tels que des effets

Mémoire de Master 2 des sciences el gestion de / 'environnement Université Nangui.ibrogoua •

hématologiques, une toxicité pour le foie, des troubles de la reproduction et du développement et une immunotoxicité (EFSA, 2008a ; SCF, 2002).

1.2.7- Métabolisme des HAP

Les HAP, très lipophiles peuvent entrer dans les cellules en franchissant la membrane

plasmique. Chez l'animal, la diffusion et la distribution sont rapides, aussi les HAP sont

détectés dans pratiquement tous les organes. Un stockage se fait dans le foie, les reins et le

tissu adipeux (Tarantini, 2009).

Le passage des hydrocarbures dans l'organisme humain s'effectue par inhalation, par

ingestion mais également par transfert à travers la peau. Ils se concentrent essentiellement

dans les reins et le foie mais ils se retrouvent également dans la rate et les ovaires où ils sont

transformés en composés plus ou moins nocifs (Zmirou et al., 2000).

A cause de leur structure moléculaire, certains types de HAP vont être transformés

dans l'organisme en composés extrêmement toxiques, appelés époxydes. Ces derniers

réagissent très facilement avec l'ADN, entraînant des mutations génétiques (mutagénèse)

ayant pour conséquence l'apparition de cancers (cancérogénèse), de maladies génétiques

héréditaires (génotoxicité) ou d'affecter la reproduction et le développement

embryonnaire/fœtal (reprotoxicité). C'est le cas du benzo (a) pyrène qui est particulièrement

toxique puisque ses effets cancérogènes sont prouvés pour l'homme et qu'il est aussi

considéré comme mutagène, tératogène ( effet qui provoque le développement de masses

cellulaires anormales au cours de la croissance foetale, provoquant des défauts physiques sur

le foetus) et toxique pour le développement (Dabestani et lvanov, 1999).

Denissenko et al., (1996) ont également montré récemment que le benzo(a)pyrène se

liait préférentiellement au gène suppresseur humain p53 dans les cellules épithéliales

bronchiques. Ce gène suppresseur est alors muté et s'exprime anormalement. Il perd alors son

rôle protecteur contre la prolifération de cellules malignes. Ainsi, bien que la majeure partie

des métabolites formés soit efficacement éliminés de l'organisme, essentiellement par voie

urinaire et par les fèces, certains d'entre eux peuvent se lier à l' ADN de façon covalente

(adduit d'ADN) et ainsi exprimer un effet génotoxique.

Il faut également préciser que, pour être cancérigène, le HAP doit posséder une région

«baie» et être dissymétrique ( Dabestani et Ivanov, 1999), comme le montre la figure ci­

dessous. En effet, une région « baie » est une zone à forte densité électronique pouvant

induire l'oxydation de la molécule (Zmirou et al., 2000 ; INSERM, 2001).

Mémoire de Master ] des sciences et gestion de I 'envirannemem Université Nanguinbrogoua •

Figure 3: Structures chimiques du benzo(a)pyrène (cancérogène) et du pyrène (non

cancérogène) (Dabestani et lvanov, 1999)

Cette configuration gouverne les modalités d'oxydation de la molécule en raison des

zones à forte densité électronique.

Mémoire de. Master 2 des sciences et gestion de I 'environnement Université NanguiAbrogoua •

CHAPITRE II : MATERIEL ET METHODES

Mémoire de Master 1 des sciences et gestion de/ 'environnement Université Nangul.Abrogoua •

11.1- Matériel

11.1.1- Matériel biologique

Le matériel biologique est constitué de muscles pectoraux de poulets "bicyclette"

(Gallus gallus domesticus) achetés à Karakoro, petite commune située dans le département de

Korhogo, district des savanes. La figure 4 présente w1 spécimen de la matrice d'étude.

Figure 4 : Photographie d'un poulet "bicyclette"

ll.1.2- Matériel de laboratoire et réactifs utilisés

11.1.2.1- Appareillage

Les principaux appareils utilisés sont :

- Un cbromatograpbe liquide équipé d'un détecteur fluorimétrique

- Une centrifugeuse, un agitateur-vortex et w1 bain ultrason qui ont servi lors de

l'extraction chimique des hydrocarbures aromatiques polycycliques.

- Un rotavapor utilisé pour l'évaporation des solvants au cours de la purification

chimique.

II.1.2.2- Réactifs

Tous les solvants utilisés étaient de grade HPLC : acétonitrile ; acétone: méthanol

(fournis par Scharlau Chcmie S.A.) ; N-hexane; toluène; Dichlorométhane (fournis par Carlo

Erba).

Méntoir« de Musu»: l des sciences e1 gestiou rie 1 ·c·111·im1111c·111c•111 •

Les solutions étalons de base ont été fournies par Fluka. Leur pureté variait entre 97,6

et 99,9 %. Ce sont Les étalons individuelles de HAP : benzo (a) pyrène (1 g/L), fluoranthène

(0,02 mg/mL), benzo (b) fluoranthène (0,2 mg/mL), benzo (k) fluoranthène (0,2 mg/mL)

benzo (a) pyrène (0,01 mg/mL), benzo (g,h,i) pérylène (0,02 mg/mL) et indéno (1,2,3-

cd)pyrène (0,04 mg/mL).

De l'eau déminéralisée traitée sur deux colonnes « nanopure » à savoir une colonne

« Lit de sable » et une colonne « matière organique », a été utilisée.

Les solutions de composés étalons nécessaires pour la quantification ont été préparées

par dilution de la solution mère. La validité ainsi que la reproductibilité de la méthode ont été

vérifiées par analyse d'étalons certifiés provenant du même fournisseur.

11.1.3- Petit matériel

Le petit matériel utilisé est constitué essentiellement de:

- cartouches de phase greffée en C 18 et de Cartouches de phase greffée de florisil ;

- une micro-colonne de silice

- tubes à centrifuger (15 mL), micro-flacons (2 mL), seringues (lmL) et micro-

seringues (250µL) ·

- filtre PTFE ;

- papier en aluminium ;

- pipettes, éprouvettes graduées ·

- gants.

11.2- Méthodes

11.2.1- Echantillonnage

L'échantillonnage a consisté à prélever 10 échantillons composites dans 10 lots de 5

poulets chacun, vendus dans les environs de la commune. Sur chacun de ces poulets, un

prélèvement du muscle pectoral a été effectué. Les échantillons ont été prélevés à l'aide de

couteau et de pinces puis enveloppés directement dans du papier aluminium. Ils ont été mis

dans des sachets de congélation en plastique puis conservés dans une glacière avec des

conservateurs de glace et transportés jusqu'au laboratoire où ils ont été stockés à une

température de -20° C pour les analyses.

Mémoire de Master 2 des sciences et gestion de / 'environnement Université NauguiAbrogoua •

II.2.2- Dosage des HAP

Le dosage des HAP a été réalisé selon la norme ISO 15753-2004 et a concerné 8 HAP

classés parmi les substances prioritaires à rechercher dans le cadre de la sécurité sanitaire des

aliments (INERIS, 2005). Il s'agit des composés suivants : Fluoranthène, pyrène, benzo (k)

fluoranthène, benzo (a) pyrène, indéno (1,2,3-c,d) pyrène, benzo (g,b,i) pérylène, benzo (a)

anthracène et benzo (b) fluoranthène. La recherche s'est faite suivant 3 étapes principales:

l'extraction, la purification et le dosage proprement dit.

II.2.2.1- Méthode d'extraction des HAP

L'extraction et l'analyse des HAP ont été réalisées selon la norme ISO 15753-2004. A

une prise d'essai de 5 g d'échantillon homogénéisé des muscles de poulet, a été ajouté 2 g de

Sulfate de magnésium (MgS04), 2 g de Sulfate de sodium (Na2S04) pour absorber

l'humidité.

Une prise d'essai de 2,5g de ce bomogéoat est introduite dans un tube à centrifuger

puis lOmL d'un mélange acétonitrile/acétone (60/40; V/V) sont ajoutés. L'ensemble est

homogénéisé au vortex pendant 30 secondes, et à ultra-sons pendant 5 minutes avant d'être

centrifugé pendant 5 minutes à 4000 tours/minutes. La phase supérieure est prélevée et

transférée dans un tube conique taré et le solvant est évaporé à l'aide d'un évaporateur rotatif

à 35°C. L'extraction est répétée deux fois avec 10 rnL de mélange acétooitrile/acétone.

II.2.2.2- Purification des extraits sur micro colonne de silice

L'extrait est ensuite purifié sur des cartouches de phase greffée en C 18 (Waters SEP

Pack). Pour se faire, 2 mL du mélange acétonitrile/acétone sont introduits dans un tube

conique contenant l'extrait qui est agité au vortex pendant 15 secondes puis centrifugé

pendant 30 secondes. La phase supérieure est transférée dans un tube et l'opération est répétée

deux fois. Les différents surnageants sont transférés sur une cartouche CI8 préalablement

conditionnée avec 12 mL de méthanol et 12 mL d'acétonitrile.

L'élution a été effectuée avec 5 mL du mélange acétonitrile/acétone à la pression

atmosphérique. Ensuite l'éluat est concentré à J'aide d'un évaporateur rotatif à 35°C à 50 mg.

L'extrait purifié est récupéré dans 1 mL d'bexaoe. Le tube est serti et conservé à -18°C avant

analyse.

Mémoire de Master l des sciences et gestion de/ 'environnement Université Nanguiâbrogoua •

TI.2.2.3- Analyse chromatographique

Le dosage des HAP a été réalisé sur un Chromatographe Liquide Haute Performance

de marque Prominence Dual HGE de Shimadzu équipé d'un détecteur fluorimétriquc. d'une

pompe (Prominence Chronatograpb LC 20AD), d'un injecteur automatique (Prorninence

autosampler SIL 20AC) et d'une colonne (Prominence Column Owen CTO 20A) type Prévail

CJ 8 (15 m x 4,6 mm x 5 µm). Les échantillons purifiés (20mL) ont été injectés dans le

chromatographe liquide pour analyse (figure 5).

~ ..... ·,~ . i;;. - 1 ••..

· ~:l~e)rm

Figure S : Chromatographe liquide équipé d'un détecteur fluorimétrique.

1H<;1J101rc de Mustvr l des sciences ,•t gestion de /"c1n•iro1111e111e111 [111i,·,·rs11é N,111g.11iAhmg1111a •

Les conditions opératoires sont présentées dans le tableau ci-dessou

Tableau II : Conditions opératoires du chromatograpbe (HPLC/détecteur

fluorimétrique)

Colonne chromatographique de silice greffée Colonne "Cl8"

Volume de la boucle d'injection l'ordre de 5 à 20 Ml

Eluant Méthanol; Environ lmL/min Débit de l'éluant Longueurs d'ondes optimales 254 ou 284 nm

pour l'absorption UV -Excitation 365 nm et émission 420 nm :

dosage du BaA, BaP, BbF, BkF et du BghiP,

-Excitation 296 nm et émission 405 nm : Longueurs d'ondes pour la dosage du BbF, BaP, DBahA, BkF et du BghiP,

fluorescence en fonction des HAP - Excitation 300 nm et émission 500 nm :

dosage du BbF, BkF et de l'IcdP, CHR

Mémoire de Master 2 des sciences et gestion de / 'environnement Université NauguiAbrogoua •

CHAPITRE III : RESULTATS

ET DISCUSSION

Mémoire de Master 1 des sciences el gestion de/ 'environnement Université NonguiAbrogoua •

ID.1- Niveau de contamination des échantillons

L'analyse des échantillons de poulet révèle la présence des différentes molécules

recherchées à des concentrations variables comprises entre un minimum et un maximum

exprimés en µg/kg et figurant dans le tableau des résultats (tableau III). En effet, sur les 16

HAP prioritaires définis par ! 'union européenne, 8 substances ont été identifiées.

Tableau m : Niveau de contamination des échantillons de poulet

concentrations Molécules détectées et dosées

Fla p B(k)F B(a)P IcdP BghiP BaA B(b)F

Moyenne (µg/kg) 0,55 2,03 0,77 0,54 3,35 0,43 3,63 3,99 Maximum 1,22 3,82 2,93 1,11 6,43 0,59 8,38 3,99 Médiane 0,47 2,14 0,21 0,39 2,615 0,445 2,155 3,99 Minimum 0,27 0,87 0,05 0,27 2,07 0,3 0,19 3,99

LMR UE (µg/kg) 2 2 2 2 2 2 2 2 LMRCODEX 5 5 5 5 5 5 5 5

(ug/kg)

Ce tableau donne pour les différents HAP dosés. les concentrations mesurées et les

limites maximales de résidus (LMR) tolérées dans les viandes selon le codex alimentarius

(CODEX) et l'Union Européenne (UE) . Pour chaque HAP, la valeur notifiée est la moyenne

des résultats des analyses effectuées sur les 10 échantillons composites. Il expose les

concentrations maximales, minimales et médianes de chaque molécule dosée dans les

différents échantillons .

Les résultats des analyses chimiques des différents échantillons ont révélé la présence

de huit HAP à des teneurs variables : La figure 6 présente la proportion des molécules

recherchées dans les différents échantillons. On note en effet que :

- Le Benzo (a) anthracène est présent dans tous les échantillons analysés avec des

concentrations qui varient de 0,19 à 8,38 µg/ kg, et une concentration moyenne de

3,63 µg/kg;

- Le Pyrène se retrouve dans 90% des échantillons et les concentrations oxillent entre

0,87 et 3,82 µg/ kg, avec une concentration moyenne de 2,03 µg/ kg ;

- Le Benzo (k) fluoranthène a été détecté dans 70% des échantillons ; les

concentrations sont comprises entre 0,05 et 2,93 µg/ kg , la concentration moyenne

étant de 0,77 µg/ kg·

Mémoire de Master 2 des sciences et gestion de 1 'euvironnement Université NanguiAbrogoua •

- L'Indéno (1,2,3-cd) pyrène et le Fluoranthène sont tous deux présents dans 60% des

échantillons avec respectivement , des concentrations de 2,07 à 6,43 µg/ kg et 0,27 à

1,22 µg/ kg, une concentration moyenne de 3,35 et 0,55 µg/ kg;

- Le Benzo (a) pyrène existe dans 40% des échantillons ; les concentrations quant à

elles varient de 0,27 à 1, 11 µg/ kg et la concentration moyenne est de 0,54 µg/ kg;

- Le Benzo (g,h,i) pérylène se retrouve dans 20% des échantillons ; les concentrations

varient de 0,3 à 0,59 µg/ kg et la concentration moyenne est de 0,43 µg/ kg ;

- Le Benzo (b) fluoranthène est la substance la moins représentée dans les échantillons

avec une proportion de 10% ; la seule concentration mesurée est de 3,99 µg/ kg .

• B(b)F • BùA • BghiP • lcdP • B(a)P • B(k)F • p • Fla

0

00

% detection

0

Figure 6 : Pourcentages d'échantillons contenant les différentes molécules

En définitive, les valeurs obtenues, même si elles sont variables d'un congénère de

HAP à l'autre et d'un échantillon à l'autre, révèlent une présence permanente des HAP dans

la chair de volaille locale. Dans ces échantillons, le benzo (a) fluoranthènc présente la

concentration moyenne la plus élevée (3,99 µg/kg) et le benzo (g,h,i) pérylènc a la

concentration la plus faible ( 0,43 µg/kg) .

La présence de HAP dans la viande de volaille locale pourrait s'expliquer par la

contamination de la matrice ingérée par les poulets en divagation. Celte matrice ( grains

Métnoir« de 1\/astt•r :! des science« et ges11011 de I ·e111•iro1111c'111e111 U11i1·t·n-11é Na11g111Ahrr1g1111a •

insectes, vers, sol, ... ) est en contact avec les sources d'exposition des HAP que sont les feux

de forêt.( fréquents dans cette régions au cours de la saison sèche), la combustion incomplète

de charbon, les ordures ménagères incinérées, les effluents du lessivage de stocks de charbon,

les feuilles de diverses espèces d'arbres, certains pesticides utilisés dans l'agriculture, les

produits pharmaceutiques rejetés par les populations. Les travaux de Fournier et al., (2011)

ont en effet, montré que le transfert du polluant présent dans l'environnement à la volaille se

fait à travers la matrice ingérée, au cours de l'exposition et de la vie de l'animal. Ce polluant

se retrouve donc dans la viande et les œufs, puis chez le consommateur.

Par ailleurs, Blavier (2011) a noté une bioaccumulation des polluants orgaruques

persistants (POP), auxquels appartiennent les HAP, dans les graisses des organismes vivants

et leur bioconcentration dans la chaine trophique. Selon Travel et al., (2009), le parcours est

le principal vecteur de ces substances, à travers l'ingestion de la matrice environnementale

(sol, pédofaune, végétaux). Aussi, la nutrition des volailles élevées en plein air est elle à

considérer avec attention (Abir, 2010).

ID.2- Comparaison des concentrations moyennes de chaque HAP détecté avec les

normes

Les concentrations moyennes des HAP sont comparées aux normes fixées par l'UE et

la commission du codex alimentarius de juillet 2006 (Figure 7). Les normes sont fixées pour

les différents tissus de la volaille (le muscle, la peau et la graisse, le foie et le rein).

D'après cette figure et comparativement à la nonne UE, le benzo(b)Fluoranthène, le

benzo (a) Anthracène et l'indéno (1,2, 3-cd) Pyrène ont des concentrations moyennes

supérieures à la valeur limite (2 µg/kg) . Cependant, le Fluoranthène, le benzo (k)

Fluoranthène, le benzo (a) Pyrène, le benzo (g,h,i) périlène ont des concentrations inférieures

à la norme. Le pyrène présente une concentration égale à cette norme.

Comparativement à la norme du CODEX, tous les HAP détectés ont des

concentrations moyennes inférieures à la valeur limite (5 µg/kg).

Mémoire de Master 2 des sciences cl gestion de / 'e11viro1111eme111 Université NangucAbrogoua •

• Moy. conc.(µg/kg) • LMR (UE) • LMR (CODEX)

6

5 4 3

2 1 0

Figure 7 : Comparaison des concentrations moyennes des HAP dans le muscle des volailles avec les normes de l'UE et du CODEX alimentarius.

Les résultats de nos analyses nous donnent donc des valeurs inférieures à la norme du

CODEX. Cependant à l'échelle européenne. certains HAP ont des concentrations au-delà de

la norme de l'UE.

Néanmoins, il est important de préciser que les muscles pectoraux constituent l'un des

tissus les moins riches en graisse chez le poulet ; et la lipophilité des HAP pourrait induire des

concentrations plus élevées de ces molécules dans d'autres tissus plus riches en graisse,

augmentant ainsi le risque de contamination chez les consommateurs.

Mémoir« d,• k/11,·1,•r l des sciences ,•1 gestion c/(' 1 ·c·111·irr,111u•111e111 •

CONCLUSION ET

PERSPECTIVES

Mémoire de Master 2 des sciences el gestion de/ 'environnement Université Nangui Abrogoua •

L'objectif général de cette étude était d'évaluer la présence de HAP dans la chair de

poulet "bicyclette". Les huit composés recherchés, ont été identifiés et quantifiés dans les

échantillons analysés par HPLC à des concentrations variables et non négligeables.

Ainsi, le benzo(b)Fluoranthène, le benzo(a)Anthracène et l'indéno (1,2, 3-cd)Pyrène

ont été détectés à des concentrations moyennes respectives de 3,99, 3,63 et 3,35 µg/ kg

supérieures à la valeur limite fixée par l'Union Européenne (2 µg/kg). Les plus faibles

concentrations ont été obtenues avec le Fluoranthène, le benzo(k)Fluoranthène, le

benzo(a)Pyrène et le benzo(g,h,i)périlène et qui sont inférieures à la norme UE.

En se référant à la norme du CODEX, toutes les molécules détectées, ont des

concentrations inférieures à la valeur limite (5 µg/kg).

Mais les valeurs obtenues, pourraient représenter un risque pour la consommation de

ces poulets "bicyclette", même si ces résultats ne donnent pas la situation générale de la filière

avicole traditionnelle. En effet le muscle pectoral constitue le tissu

Afin de préserver la sécurité des aliments, il est important d'identifier les contaminants

chimiques susceptibles de présenter un taux de transfert significatif de la matrice ingérée vers

les produits alimentaires issus des élevages de volaille (viande, abats, oeufs) et de comprendre

les mécanismes mis en jeu lors de ce transfert de façon à élaborer des stratégies à même de le

prévenir. La détermination du transfert des polluants vers la viande de volaille locale s'avère

donc capitale dans une optique de qualité et de sécurité alimentaire.

Cette étude devra être poursuivie au plan national avec un échantillonnage plus large

aussi bien en nombre d'échantillons qu'en type de matrice.

Une sensibilisation accrue des populations pourrait les informer des risques encourus

par la production massive des HAP et La consommation régulière de volaille locale, afin de les

inciter à opter si possible pour l'élevage semi-extensif qui pourrait permettre de limiter ces

nsques.

Mémoire de Master 2 des sciences et gestion de I 'environnement Université Nangui Abrngoua •

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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ANNEXES

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Annexe I : muscles pectoraux de poulet " bicyclette"

Mémouv dl· 1\/astt'r.: des sciences ct gestion rie f'l'111·1ro1111e111e111 {.11111•,•n11é N,111g111Alm1g111w •

Annexe Il : Tableau des principaux HAP

HAP NOMBRES FORMULE STRUCTURE CHIMIQUE DE CYCLES CHIMIQUE

Naphtalène 2 C10Hs CO ...._

Acénaphtylène 3 C12Hs & ~ Acênaphtène 3 & C12H10

Fluorène 3 C1JH10 cco Anthracène 3 cc:::c-~ ....,.;:- .---.:; ~

C14H10

Phénanthrène 3 0-0 C14H10

Fluoranthène 4 o:8 C16H10 ~

Pyrène 4 ~ C1eH10 -""'

Benzo (a) 4 C1SH12 XXX) anthracène

Chrysène 4 oSO C1SH12

Benzo (a) pyrène 5 dB C20H12

Benzo (b) 5 cc2o fluoranthène C20H12

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Benzo(k) 1 ~

fluranthène s C20H12 ~

Dibenzo (a,h} 1 5 C H yx9 , 22 14 -"' antbracene 1

Benzo (g,h,i) 1 6 1 C H 1 , l' 20 12 pery ene

Indéno (~,2,3,cd) 1 6 1 C22H12 1 ~ ~

~~e ~

Annexe ID: Niveau de contamination des échantillons de poulet

Echantillons Fla p B (k) F B (a) P IcdP BghiP BaA B (b) F

1 0,48 2,14 2,93 0,28 6,43 nd 8,38

2 1,22 1,36 0,97 0,5 1,18 nd 7,3

3 nd 1,24 Nd 0,27 nd nd 0,91 3,99

4 nd 2,97 0,93 Nd nd 0,59 1,25

5 0,27 nd Nd Nd nd nd 0,19

6 nd 2,21 nd Nd nd nd 0,5

7 <LQ 1,38 0,15 Nd 5,16 nd 7,38

8 0,59 0,87 0,05 1,11 2,65 0,3 0,32

9 0,46 2,24 0,12 Nd 2,58 nd 7,01

10 0,28 3,82 0,21 Nd 2,07 nd 3,06 nd

Moyenne (µg/kg) 0,55 2,03 0,77 0,54 3,35 0,43 3,63 3,99

Maximum 1,22 3,82 2,93 1,11 6,43 0,59 8,38 3,99

Minimum 0,27 0,87 0,05 0,27 2,07 0,3 0,19 3,99

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LMR UE (ug/kg) 2 2 2 2 2 2 2 2

LMRCODEX (ug/kg) 5 5 5 5 5 5 5 5

nd : non détecté

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RESUME

Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) font partie des polluants

organiques recherchés aussi bien dans les différents compartiments environnementaux ( eau,

sol, ait ... ) que dans les aliments destinés à la consommation humaine. Ils constituent un

groupe de polluants organiques persistants potentiellement mutagènes et cancérigènes. Ainsi,

cette étude a permis de mettre en évidence la présence de HAP dans la chair de la volaille

locale encore appelée poulets "bicyclette" (gal/us gallus domesticusy. Après les étapes d'extraction et de purification, les échantillons ont été analysés sur un Chromatographe

Liquide Haute Performance (HPLC) de marque Prominence Dual HGE de Shimadzu équipé

d'un détecteur fluorirnétrique. Les HAP dosés, au nombre de huit (8) molécules, sont classés

parmi les substances prioritaires à rechercher dans le cadre de la sécurité sanitaire des

aliments (:fluoranthène, pyrène, benzo (k) :fluorantbène, benzo(a)pyrène, indéno(l,2,3-cd)

pyrène, benzo (g,h,i) pérylène, benzo (a) anthracène, benzo (b) fluoranthène). Les résultats

obtenus ont montré la présence de ces molécules dans les échantillons analysés à des

concentrations supérieures à la nonne de l'Union Européenne (UE) pour certaines. Par contre

tous les HAP déterminés ont des concentrations inférieures à la norme du codex alimentarius.

Mots clés : HAP, poulet bicyclette, UE, Codex alimentarius, HPLC