Mycotoxines et mycotoxicoses alimentaires

Introduction

Les mycotoxines sont des métabolites toxiques élaborées par certaines moisissures ; elles peuvent être contenues dans la spore, le thalle ou bien excrétées dans le substrat sur lequel la moisissure s’est développée. L’ingestion d’aliments contenant une quantité suffisante de mycotoxines provoque une intoxication alimentaire appelée mycotoxicose.

On distingue les mycotoxicoses aiguës faisant suite à l’ingestion, en une seule fois ou en plusieurs fois rapprochées, d’une dose relativement importante de mycotoxines, et les mycotoxicoses chroniques consécutives à l’ingestion de quantités faibles mais répétées.

Divers cas d’empoisonnement par les moisissures sont connus depuis longtemps. Il s’agit notamment  de l’ergotisme connu depuis le moyen âge, de l’angine septique (ou ATA « Alimentary Toxic Aleukia ») connue depuis la deuxième guerre mondiale. Mais c’est surtout à partir de 1960, lorsque plus de 100 000 dindons sont mort en Angleterre suite à la consommation d’aliments de bétail contaminés par des mycotoxines produites par Aspergillus flavus que la recherche sur ces métabolites a pris un essor significatif.

Actuellement on connaît plus de 150 espèces de moisissures toxinogènes. Cependant la détection sur un aliment d’une moisissure réputée toxinogène ne signifie pas forcément la présence de mycotoxines. Ceci dépend des souches, certaines souches produisent des mycotoxines et d’autres n’en produisent pas ou peu, du substrat et des conditions de l’environnement (Tableau 1). Il est alors nécessaire de rechercher et de doser les mycotoxines dans l’aliment avant de le déclarer impropre à la consommation.

Activité biologique des mycotoxines

Les mycotoxines ont des effets variables sur les humains, les animaux, les végétaux et les microorganismes.

Chez les humains, l’aflatoxine B1 est le composé hépato-cancérigène le plus puissant connu à ce jour. De plus, il a un effet tératogène (affecte le développement du fœtus). Ces deux effets peuvent être cumulatifs.

Chez les animaux, les mycotoxines sont responsables d’hémorragie tissulaires, d’anorexie et d’hépatite. Ces symptômes peuvent conduire à la mort. Les organes affectés sont souvent le foie, mais également la rate, le pancréas et les reins.

Chez les plantes, les mycotoxines inhibent la germination des semences et la synthèse de la chlorophylle.

On ce qui concerne l’effet des mycotoxines sur les microorganismes, plusieurs genres bactériens (Bacillus, Flavobacterium, etc.) ainsi que certaines levures sont inhibées par les aflatoxines. Certains mycotoxines ont été utilisées comme des antibiotiques, mais à cause de leur effet toxique, on les a abandonnés pour cet usage. C’est le cas de la patuline et de la citrinine.

Principales mycotoxines

Il existe plusieurs types de mycotoxines ayant des effets variables sur la santé humaine. Ces toxines sont classées en groupes différents selon leur structure chimique. Les principaux groupes sont : Aflatoxines, Patuline, Ochratoxines, Citrinines, Citréoviridines, Trichothécènes et Zéaralénone. Il est à noter qu’une mycotoxine peut être élaborée par plusieurs espèces de moisissures, de même une moisissure peut élaborer plusieurs groupes de mycotoxines.

Dans ce document, nous allons nous intéresser essentiellement aux aflatoxines, patuline, ochratoxines et citrinine.

Aflatoxines

Les aflatoxines sont les plus connus des mycotoxines. Elles sont élaborées surtout par Aspergillus flavus, mais aussi par d’autres espèces de moisissures telles que Aspergillus parasiticus et Aspergillus nomius. Ces micro-organismes sont présents sur de nombreux substrat mais tout particulièrement sur les graines oléagineuses et leurs tourteaux.

Après la mort de plusieurs dindons en Angleterre en 1960, on a pu établi la relation entre cette affection et la consommation d’un tourteau d’arachide originaire du Brésil, envahi par Aspergillus flavus.

Les aflatoxines constituent un groupe de 18 composés structurellement proches. Parmi les plus courantes, on trouve les aflatoxines B1, B2, M1, G1 et G2. L’aflatoxine B1 (Figure 2), qui est la plus importante, provoque en intoxication aigüe des nécroses du parenchyme hépatique et des hémorragies ; les troubles liés à l’intoxication chronique sont d’un autre ordre. On observe une prolifération des cellules épithéliales du canal cholédoque, une dégénérescence du foie ; il y a cirrhose, laquelle évolue en stéatose, prolifération des conduits biliaires, fibrose, adénome et enfin carcinome. L’aflatoxine B1 est actuellement considérée comme le plus important agent carcinogène d’origine naturel connu.

Patuline

La patuline (Figure 3) est une substance chimique produite par un certain nombre de moisissures comme Penicillium expansum et Aspergillus clavatus.

Bien que les pommes et produits dérivés semblent être la source principale de la patuline, tout fruit moisi ou pourri peut contenir cette toxine. En alimentation animale, c’est une mycotoxine assez fréquente dans les fourrages ensilés humides et dans les céréales cultivées en germoir.

Le caractère cancérogène de la patuline n’est pas encore prouvé. Toutefois, on sait qu’elle a des effets immunotoxiques et neurotoxiques chez les animaux. La crainte qu’elle ne provoque des effets similaires chez l’homme se traduit par une volonté de limiter autant que possible l’exposition à cette toxine. Le JECFA (Comité mixte d’experts des additifs alimentaires de la FAO/OMS) a procédé à l’évaluation de l’effet de la patuline, et a fixé une dose journalière tolérable maximale provisoire de 0,4 μg/kg de poids corporel.

Citrinine

La citrinine (Figure 4) est une mycotoxine tout d’abord isolé de Penicillium citrinum, fréquent notamment sur le riz et l’orge moisis. Elle est aussi produite par d’autres espèces de Penicillium et d’Aspergillus.

La citrinine cause des désordres rénaux ; elle provoque un élargissement considérable des tubules collecteurs, elle agit par destruction de l’épithélium des tubules. L’excrétion urinaire est deux fois et demie supérieure à la normale.

Ochratoxines

Les ochratoxines est un groupe de mycotoxines produit principalement par Aspergillus ochraceus et Penicillium viridicatum. Elles sont retrouvées essentiellement dans les céréales (blé, maïs, seigle, orge), mais aussi dans les abats et les viandes d’animaux nourris avec des aliments contaminés, ainsi que dans le café, le cacao, les haricots et les fruits secs.

Il existe 3 ochratoxines qui diffèrent très légèrement les unes des autres dans leur structure chimique (Figure 5) : ochratoxine A, ochratoxine B et ochratoxine C. Cependant ces différences ont des effets marqués sur leur potentiel toxique. L’ochratoxine A (OTA) est la plus répandue et elle est considérée la plus toxique de son groupe.

La toxicité aiguë et la toxicité chronique de l’OTA sont liées directement ou indirectement à sa propriété d’inhiber la synthèse des protéines par compétition avec la phénylalanine dans les réactions catalysées par la phénylalanyl-tRNA synthétase. Les effets cytotoxiques des ochratoxines sont aussi en partie liés aux processus oxydatifs, à la mobilisation du calcium intracellulaire, à l’inhibition de la respiration mitochondriale et à l’inhibition de la synthèse d’ATP. A cause de la difficulté à corréler les effets potentiels de l’OTA avec sa présence dans le sang humain, tous les effets observés expérimentalement chez l’animal n’ont pas encore pu être mis en évidence chez l’homme. Mais les effets toxiques les plus à craindre sont la néphrotoxicité, la tératogenèse et la cancérogenèse.

Mesures de prévention

Les mycotoxines sont affectées différemment par les traitements technologiques. Elles sont relativement thermostables et seuls 24 à 40% peuvent être détruites par les traitements thermiques. De même la congélation ne permet pas en générale leur inactivation. C’est l’irradiation ionisante qui est le traitement le plus efficace, quoiqu’elle n’en élimine pas la totalité, à moins d’utiliser des niveaux d’ionisation très élevées.

La prévention des mycotoxicoses passent donc nécessairement par la prévention du développement des moisissures dans les aliments, et ce par :

• La maîtrise des conditions de stockage et de distribution post-récolte, notamment en évitant les infestations des céréales et autres graines oléagineuses, en séchant rapidement les récoltes de façon artificielle ou naturelle et en stockant les produits dans des aires bien aérées et à humidité relative réduite.
• L’addition d’agents antimicrobiens qui inhibent la croissance et le métabolisme des moisissures (sulfites, bisulfites, acide benzoïque, etc.)
• Désinfection efficace des entrepôts, des chaînes de conditionnement, du matériel et ustensiles.
• Et d’une manière générale, par le respect des bonnes pratiques d’hygiène à tous les niveaux de la chaîne alimentaire.