Aflatoxines dans les aliments : Risques et prévention

Les aflatoxines sont des toxines produites par des moisissures (mycotoxines) appartenant essentiellement à deux espèces parmi les 10 espèces identifiées du genre Aspergillus (Aspergillus flavus et Aspergillus parasiticus), champignons pouvant se développer facilement dans les régions chaudes et humides.

Aspergillus flavus sur du maïs

Vingt types d’aflatoxines ont été identifiés, les plus naturels étant l’aflatoxine B1, l’aflatoxine B2, l’aflatoxine G1 et l’aflatoxine G2. Quatre aflatoxines (B1, B2, G1, G2) sont produites dans la nature. L'aflatoxine B1 est la plus fréquente et la plus toxique. Certaines de ces aflatoxines - surtout les aflatoxines B - font partie des toxines naturelles les plus toxiques. Les aflatoxines constituent un groupe de 18 composés de structures proches (1 molécule de coumarine et 3 de furannes).

Sources de contamination et aliments concernés

Les aflatoxines peuvent se trouver dans une variété d’aliments (dont le maïs, le riz, le sorgo, le café, les épices, etc.), mais surtout dans les arachides, les fruits secs, les amandes et les pistaches. De très nombreux produits alimentaires destinés à l’humain ou à d'autres animaux peuvent en contenir, en quantité parfois importante : graines d’arachides, maïs (en grain, ensilage[4], …), blé, céréales diverses, amandes, noisettes, noix, pistaches, figues, dattes, cacao, café, manioc, soja, riz etc.

Les aflatoxines peuvent être présentes dans les aliments tels que les noix, les arachides, le maïs, le riz, les figues et autres aliments secs, les épices, les huiles végétales brutes et les fèves de cacao, suite à une contamination par le champignon, avant et après la récolte. On peut trouver des aflatoxines dans des aliments tels que les noix et les produits de noix, les épices, le riz, les aliments déshydratés, les céréales et les fèves de cacao.

Outre les cultures contaminées, l’aflatoxine peut également pénétrer dans la chaîne alimentaire par l’intermédiaire des produits d’origine animale. L’aflatoxine M1 est excrétée dans le lait provenant d’animaux ayant reçu des aliments contaminés par l’aflatoxine B1. Chez les mammifères les aflatoxine B1 et B2 métabolisées produisent deux dérivés hydroxylés : les Aflatoxines M1 et M2.

Effets sur la santé

Les aflatoxines sont hépatocancérigènes, immunotoxiques et tératogènes. Les aflatoxines ont des propriétés qui les rendent problématiques : elles sont inodores, incolores et cancérigènes. Les aflatoxines sont des substances cancérogènes avérées pour l’homme.

L’ingestion d’AFB1 présent dans les aliments, même à de faibles niveaux, peut causer des dommages au système immunitaire, une altération des taux d’enzymes sériques, rénales et hépatiques et une réduction du gain de poids et de la consommation d’aliments. L’aflatoxine B1 modifie de nombreuses fonctions métaboliques chez l’homme. Ingérée régulièrement, cette substance crée des lésions au niveau du foie qui évoluent en cirrhose.

La voie d’exposition aux aflatoxines chez l’homme est leur absorption au niveau intestinal après ingestion de denrées alimentaires contaminées. Les troubles liés à une intoxication chronique due à l’ingestion d’aliments faiblement contaminées pendant plusieurs semaines ou mois sont : diarrhées, vomissements et perte de poids. Une atteinte du foie qui reste l’organe cible des aflatoxines peut se produire.

Des études ont montré que, dans des régions où les gens ingèrent davantage d’aflatoxines, comme en Afrique saharienne, en Asie du Sud-Est et en Chine, on recense davantage de cas de cancer du foie. L’effet cancérigène a aussi été démontré en laboratoire. Des études épidémiologiques, effectuées à l’échelle mondiale, ont montré que cette mutation est retrouvée dans les pays dont la nourriture est contaminée par Aspergillus Flavus qui est responsable de l’excrétion de l’Aflatoxine B1.

Par ailleurs, la littérature scientifique montre que de nombreux hépatocarcinomes présentent à la fois une mutation du gène p53 (codon 249) spécifique de l’exposition à l’aflatoxine et une infection par le virus de l’hépatite B (HBV). Comme les cellules hépatiques, les cellules du système respiratoire sont capables de transformer l’aflatoxine B1 en différents métabolites. Des études de toxicité réalisées chez des animaux exposés aux aflatoxines par voie respiratoire rapportent des lésions et des cancers des voies respiratoires et du foie ainsi que des altérations du système immunitaire (Sabourin et al 2006).

L’AFB1 produit également un métabolite qui est excrété dans le lait (l’aflatoxine M1 (AFM1)), un biomarqueur de l’AFB1 au potentiel cancérigène. Aussi, l’effet cumulatif lié à l’ingestion régulière et itérative de telles toxines fait courir de grands risques aux enfants et aux nourrissons grands consommateurs de laits et de produits laitiers. Ce risque est d’autant plus important que l’aflatoxine M1 résiste aux traitements usuels de conservation et de transformation des produits laitiers (chaleur, froid, lyophilisation...).

On retrouve la presque totalité de l’aflatoxine M1 dans le lait écrémé, et dans les produits obtenus par précipitation lactique (yaourts, fromages blancs, crèmes lactées...), alors que l’on en retrouve très peu dans le beurre. Ceci est lié à la présence d’interactions hydrophobes entre l’aflatoxine M1 et les caséines, et de fait il est fréquent de constater un enrichissement des fromages initialement contaminés en aflatoxine M1 au cours de l’égouttage (les AFM1 se lient aux protéines du lait et sont donc plus concentrées dans le caillé que dans le lait frais et le petit lait).

Réglementation et contrôle

Dans les pays développés, des mécanismes sont en place pour prévenir et contrôler la présence de ces toxines. L’Agence canadienne d’inspection des aliments (ACIA) fait aussi des tests pour vérifier les concentrations d’aflatoxines dans différents produits, locaux et importés. Le gouvernement exige que les producteurs alimentaires ou les revendeurs prennent les mesures nécessaires pour identifier et maîtriser les dangers.

Le règlement (CE) n°1881/2006 de la Commission européenne fixe le taux maximum d’aflatoxines à 4 µg/kg d’aflatoxines totales dans les produits destinés à l’alimentation humaine. En 2008, le Codex Alimentarius (Codex Alimentarius) a défini un taux maximal d’aflatoxines totales de 10 µg/kg dans les amandes, noisettes et pistaches prêtes à la consommation, ce qui représente un taux supérieur à celui actuellement en vigueur dans l’UE (4 µg/kg d’aflatoxines totales). En juin 2009, la Commission européenne a demandé à l’EFSA d’évaluer les effets sur la santé publique d’une augmentation du taux maximal d’aflatoxines totales de 4 µg/kg à 10 µg/kg pour les fruits à coque autres que les amandes, noisettes et pistaches, comme par exemple les noix du Brésil et les noix de cajou.

Concernant l’alimentation animale, la directive 2002/32/CE fixe les taux maximum autorisés d’aflatoxines B1 dans les matières premières destinées aux animaux. La législation européenne, émise en 1998 et modifiée en 2006, a pour objectif de ne pas dépasser une quantité nocive d’aflatoxine quotidiennement, soit de 253 à 441 ng/kg, selon une étude américaine. Par exemple, elle fixe ainsi réglementairement une limite de 2 μg/kg d’aflatoxines dans les arachides, les noix, les fruits séchés et les céréales en consommation humaine directe, et une limite de 15 μg/kg pour les « amandes et pistaches devant subir une opération avant utilisation comme ingrédient alimentaire ».

Au Canada et aux États-Unis, on retrouve des normes parfois moins sévères mais portant sur toute la nourriture destinée à la consommation humaine. Des normes sont aussi établies sur la quantité d’aflatoxines retrouvées dans la nourriture donnée à du bétail.

Prévention et réduction des risques

Il y a de plus en plus de recherches et de progrès sur la façon d’éliminer les aflatoxines, même s’il n’est actuellement pas possible de les éliminer complètement. C’est pour cette raison que la prévention, l’identification des risques, le contrôle et la sécurité sont essentiels pour garantir des récoltes et des produits exempts de mycotoxines. Parmi les méthodes les plus utilisées en prévention, on trouve l’Analyse des Risques et Maîtrise des Points Critiques, l’ARMPC.

Plusieurs précautions peuvent être prises, soit avant la récolte, soit encore après la récolte, en vue de réduire la teneur de l'arachide, du maïs et d'autres produits en aflatoxines. On peut chercher à réduire les stress biotiques et abiotiques auxquels les cultures sont exposés, par exemple en s'assurant d'une bonne irrigation et en luttant efficacement contre les maladies et les ravageurs. Il convient aussi de réaliser la récolte au bon moment et d'assurer une gestion appropriée des résidus de culture. On peut aussi recourir à la lutte biologique, faisant appel par exemple à des souches d'Aspergillus ne produisant pas d'aflatoxines, qui entrent en compétition avec les souches productrices et limitent donc leur capacité de colonisation.

Les stratégies post-récolte font appel à un séchage adéquat, suivi d'un entreposage dans des sacs étanches qui protègent bien les grains contre une contamination par le champignon. Il convient d'entreposer les grains dans des entrepôts propres et secs, à l'abri des rongeurs et des insectes. La post-récolte est l’une des phases au cours desquelles les infections peuvent se développer.

Diversifier son alimentation et ses sources d’approvisionnement, privilégier les sources fiables et opter pour la modération. Une analyse de l'ensilage utilisé pour l'alimentation des animaux (détection et/ou quantification de l'AFB1 dans des échantillons d'ensilage), et en cas de détection d'aflatoxines, un retrait du silo des parties présentant des signes de détérioration aérobie et un traitement de l'ensilage restant au propionate, additif alimentaire accélérant la fermentation.

On peut également épandre un agent d’ensilage hydrodispersible contenant une souche de bactérie lactique brevetée : Lactobacillus buchneri NCIMB 40788, reconnue pour sa capacité à améliorer la stabilité aérobie (action antifongique) des ensilages à forte matière sèche.

Méthodes de détection

Étant donné qu’on retrouve les aflatoxines dans une vaste gamme de nourriture et considérant leurs effets toxiques chez les humains et les animaux, il devient alors très important d’avoir des méthodes de détections adéquates pour répondre aux diverses normes établies dans plusieurs pays. Plusieurs méthodes sont utilisées pour la détection des aflatoxines dans les produits agricoles. Par exemple, on retrouve la chromatographie sur couche mince, des méthodes de HPLC couplées à de la fluorescence et des techniques immunologiques.

Il faut tout d’abord préparer les échantillons avant de procéder à l’analyse des aflatoxines. Ils doivent être préparés de manière que l’extraction des aflatoxines soit optimale. Les échantillons tels des céréales, du riz, des fruits séchés ou des noix sont homogénéisés en poudre à l’aide d’un mélangeur. On utilise 0,5 g de poudre avec une quantité connue d’étalon interne, l’aflatoxine AFM1, afin de diminuer les erreurs expérimentales. L’aflatoxine AFM1 est un étalon interne de choix étant donné qu’il ne se retrouve pas dans les produits d’agriculture. Le tout subit une extraction liquide-liquide avec du méthanol 80 % et est ensuite agité, puis centrifugé. Dans le cas des épices, il faut un traitement préalable pour éliminer le gras présent dans l’échantillon. Ce traitement consiste en une extraction à l’hexane.

Une méthode proposée pour extraire les aflatoxines de l’échantillon est une micro-extraction sur phase solide (SPME) « on-line », c'est-à-dire que l’extraction se fait automatiquement par l’appareil juste avant la chromatographie liquide. Plusieurs paramètres sont très importants pour que l’extraction ait un bon rendement. La phase stationnaire de la colonne capillaire (ex : Supel-Q PLOT) est conditionnée par deux cycles d’aspiration/éjection de méthanol et d’eau. Les échantillons font ensuite 25 cycles d’aspiration/éjection à un débit de 100uL/min. L’analyse se fait ensuite par chromatographie liquide couplée à un spectromètre de masse.

Tout d’abord, la chromatographie se fait en phase inversée (ex : Colonne Zorbax Eclipse XDB-C8). La phase mobile est composée de Méthanol/Acétonitrile (60/40, v/v): 5mM formate d’ammonium (45:55 v/v). Le formate d’ammonium favorise la protonation de la molécule étudiée lors de l’analyse spectrométrique. Le détecteur, comme mentionné précédemment, est un spectromètre de masse. Ce type de détection nécessite une ionisation positive ou négative des analytes à la sortie de la colonne chromatographique. Celle-ci se fait à l’aide d’électro-nébulisation ionique (ESI). La méthode d’analyse par spectrométrie de masse est maintenant une méthode de choix quant à l’analyse des aflatoxines.

Études de l'ACIA au Canada

L'ACIA effectue des études ciblées pour concentrer ses activités de surveillance dans les domaines à risque élevé. Les données recueillies grâce à ces études permettent à l'Agence d'établir ses priorités en matière d'activités afin de cibler les domaines qui suscitent le plus de préoccupations. Les études ciblées, menées à l'origine dans le cadre du Plan d'action pour assurer la sécurité des produits alimentaires (PAASPA), ont été intégrées aux activités de surveillance courantes de l'ACIA en 2013.

Pour déterminer les concentrations d'aflatoxines présentes dans les aliments vendus au détail au Canada, l'ACIA a réalisé une étude sur des aliments susceptibles de contenir des aflatoxines. Dans le cadre de cette étude, 904 produits ont été échantillonnés. Des aflatoxines ont été trouvées dans 17 % des échantillons analysés.

Les résultats d'analyse obtenus pour les échantillons de noix et de produits de noix ont été comparés à la concentration limite de 15 ppb; 99,8 % des échantillons présentaient des concentrations inférieures à cette limite. Le Bureau d'innocuité des produits chimiques de Santé Canada examine tous les cas de concentrations élevées d'aflatoxines pour déterminer s'il existe un danger pour les consommateurs. Les concentrations mesurées dans le cadre de la présente étude sont considérés comme propres à la consommation pour les Canadiens, et aucun rappel de produit n'a été nécessaire.

Divers produits canadiens et importés - produits du maïs, noix et produits de noix, raisins secs, poudre de cacao, paprika et poudre de chili - ont été échantillonnés entre le 1er avril 2012 et le 31 mars 2013. Les échantillons de produits ont été prélevés dans des commerces de détail locaux et régionaux, dans 11 grandes villes du Canada. Le nombre d'échantillons prélevés dans chaque ville était proportionnel à la population relative des différentes régions.

Sur les 904 échantillons analysés dans le cadre de la présente étude, 750 (83 %) ne contenaient pas de concentrations détectables d'aflatoxines. Aucune concentration d'aflatoxines n'a été détectée dans 86 % des échantillons de produits du maïs. Les concentrations moyennes les plus élevées ont été trouvées dans des tortillas/croustilles de maïs (0,8 ppb). Aucune concentration d'aflatoxines n'a été détectée dans 93 % des échantillons de noix. Les concentrations moyennes les plus élevées ont été trouvées dans des arachides (3,8 ppb). Aucune concentration d'aflatoxines n'a été détectée dans les amandes et les pistaches. Aucune concentration d'aflatoxines n'a été détectée dans 61 % des échantillons de beurres de noix. Les concentrations moyennes les plus élevées ont été trouvées dans le beurre d'arachide (1,9 ppb). Les beurres de noix de Grenoble, de noix de cajou, de noix de macadamia et de noix mélangées ne présentaient pas de concentrations détectables.

Les résultats de l'étude de l'ACIA montrent que les produits du maïs, les noix, les beurres de noix, les raisins secs, la poudre de cacao, le paprika et la poudre de chili peuvent être consommés sans danger. Aucune mesure de suivi n'a été prise à la suite de cette étude.

Infographie sur les Aflatoxines

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