Aflatoxine - Aflatoxin

Structure chimique de l' aflatoxine B 1

Les aflatoxines sont divers agents cancérigènes et mutagènes toxiques produits par certaines moisissures , en particulier les espèces d' Aspergillus . Les champignons poussent dans le sol, la végétation en décomposition et de divers produits alimentaires de base et des matières premières telles que le foin, le maïs doux , le blé , le mil , le sorgho , le manioc , le riz , les piments , les graines de coton , des arachides , les noix , les graines de sésame , graines de tournesol , et différentes épices. En bref, les champignons concernés poussent sur presque toutes les cultures ou aliments. Lorsque de tels aliments contaminés sont transformés ou consommés, les aflatoxines pénètrent dans l'approvisionnement alimentaire général. Ils ont été trouvés dans les aliments pour animaux de compagnie et humains, ainsi que dans les matières premières pour les animaux d'élevage. Les animaux nourris avec des aliments contaminés peuvent transmettre les produits de transformation de l'aflatoxine aux œufs, aux produits laitiers et à la viande. Par exemple, les aliments pour volailles contaminés sont la source présumée de viande de poulet et d'œufs contaminés par l'aflatoxine au Pakistan.

Les enfants sont particulièrement touchés par l'exposition aux aflatoxines, qui est associée à un retard de croissance, un retard de développement, des lésions hépatiques et un cancer du foie. Une association entre le retard de croissance chez les enfants et l'exposition aux aflatoxines a été signalée dans certaines études mais n'a pas pu être détectée dans toutes. En outre, une relation causale entre le retard de croissance chez les enfants et l'exposition aux aflatoxines n'a pas encore été démontrée de manière concluante par des études épidémiologiques, bien que de telles investigations soient en cours. Les adultes ont une tolérance plus élevée à l'exposition, mais sont également à risque. Aucune espèce animale n'est à l'abri. Les aflatoxines sont parmi les substances les plus cancérigènes connues. Après avoir pénétré dans l'organisme, les aflatoxines peuvent être métabolisées par le foie en un intermédiaire époxyde réactif ou hydroxylées pour devenir l'aflatoxine M 1 la moins nocive .

L'empoisonnement à l'aflatoxine résulte le plus souvent de l'ingestion, mais le composé d'aflatoxine le plus toxique, B 1 , peut traverser la peau.

Les niveaux d'action de la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis pour l'aflatoxine présente dans les denrées alimentaires ou les aliments pour animaux sont de 20 à 300 ppb . La FDA a eu l'occasion de déclarer des rappels d'aliments pour les humains et les animaux de compagnie comme mesure de précaution pour prévenir l'exposition.

Le terme "aflatoxine" est dérivé du nom de l'espèce Aspergillus flavus , dans laquelle certains des composés ont été découverts pour la première fois. Le mot a été inventé vers 1960 après sa découverte comme source de la « maladie de la Turquie X ». Les aflatoxines forment l'un des principaux groupes de mycotoxines et, en dehors d' Aspergillus flavus, divers membres du groupe de composés sont présents dans des espèces telles que : Aspergillus parasiticus , Aspergillus pseudocaelatus , Aspergillus pseudonomius", et Aspergillus nomius".

Principaux types et leurs métabolites

L'aflatoxine B 1 est considérée comme la plus toxique et est produite à la fois par Aspergillus flavus et Aspergillus parasiticus . L'aflatoxine M 1 est présente dans le bouillon de fermentation d' Aspergillus parasiticus , mais elle et l'aflatoxine M 2 sont également produites lorsqu'un foie infecté métabolise les aflatoxines B 1 et B 2 .

  • Aflatoxines B 1 et B 2 (AFB), produites par Aspergillus flavus et A. parasiticus
  • Aflatoxines G 1 et G 2 (AFG), produites par certains A. flavus et Aspergillus parasiticus du groupe II
  • Aflatoxine M 1 (AFM 1 ), métabolite de l'aflatoxine B 1 chez l'homme et l'animal (l'exposition en ng peut provenir du lait maternel)
  • Aflatoxine M 2 , métabolite de l'aflatoxine B 2 dans le lait de bovins nourris avec des aliments contaminés
  • Aflatoxicol (AFL) : métabolite produit par la décomposition du cycle lactone
  • Aflatoxine Q 1 (AFQ 1 ), principal métabolite de l'AFB 1 dans les préparations hépatiques in vitro d'autres vertébrés supérieurs

L'AFM, l'AFQ et l'AFL conservent la possibilité de devenir un époxyde. Néanmoins, ils semblent beaucoup moins capables de provoquer une mutagenèse que la toxine non métabolisée.

Conditions de contamination

Les aflatoxines sont produites à la fois par Aspergillus flavus et Aspergillus parasiticus , qui sont des formes courantes de moisissures « adventices » répandues dans la nature. La présence de ces moisissures n'indique pas toujours que des niveaux nocifs d'aflatoxine sont présents, mais indique un risque important. Les moisissures peuvent coloniser et contaminer les aliments avant la récolte ou pendant le stockage, en particulier après une exposition prolongée à un environnement très humide ou à des conditions stressantes telles que la sécheresse.

L'habitat naturel d' Aspergillus est le sol, la végétation en décomposition, le foin et les céréales subissant une détérioration microbiologique, mais il envahit tous les types de substrats organiques chaque fois que les conditions sont favorables à sa croissance. Les conditions favorables à la production d'aflatoxines comprennent une teneur en humidité élevée (au moins 7 %) et des températures de 55 °F (13 °C) à 104 °F (40 °C) [optimale 27 à 30 °C (81 à 86 °F) ]. Des aflatoxines ont été isolées de toutes les principales cultures céréalières et de sources aussi diverses que le beurre d'arachide et le cannabis. Les produits de base régulièrement contaminés par les aflatoxines comprennent le manioc, les piments, le maïs, les graines de coton, le millet, les arachides, le riz, le sorgho, les graines de tournesol, les noix, le blé et diverses épices destinées à la consommation humaine ou animale. Les produits de transformation de l'aflatoxine sont parfois présents dans les œufs, les produits laitiers et la viande lorsque les animaux sont nourris avec des céréales contaminées.

Une étude menée au Kenya et au Mali a révélé que les pratiques prédominantes pour le séchage et le stockage du maïs étaient inadéquates pour minimiser l'exposition aux aflatoxines.

Les cultures biologiques, qui ne sont pas traitées avec des fongicides , peuvent être plus sensibles à la contamination par les aflatoxines.

La prévention

Il existe très peu de preuves montrant que l'éducation agricole et nutritionnelle peut réduire l'exposition à l'aflatoxine dans les pays à revenu faible ou intermédiaire.

Pathologie

Aucune espèce animale n'est à l'abri des effets toxiques aigus des aflatoxines. Les humains adultes ont une tolérance élevée à l'exposition aux aflatoxines et succombent rarement à l'aflatoxicose aiguë, mais les enfants sont particulièrement touchés, et leur exposition peut entraîner un retard de croissance et un développement retardé, en plus de tous les symptômes mentionnés ci-dessous.

Une exposition élevée aux aflatoxines produit une nécrose hépatique aiguë (aflatoxicose aiguë), entraînant plus tard une cirrhose ou un carcinome du foie . L'insuffisance hépatique aiguë se manifeste par des saignements , un œdème , une altération de la digestion, des modifications de l'absorption et/ou du métabolisme des nutriments, et des changements mentaux et/ou un coma .

L' exposition chronique subclinique n'entraîne pas de symptômes aussi dramatiques que l'aflatoxicose aiguë. L'exposition chronique augmente le risque de développer un cancer du foie et de la vésicule biliaire, car les métabolites de l'aflatoxine peuvent s'intercaler dans l'ADN et alkyler les bases par le biais de la fraction époxyde . On pense que cela provoque des mutations dans le gène p53 , un gène important dans la prévention de la progression du cycle cellulaire lorsqu'il y a des mutations de l'ADN, ou signalant l' apoptose (mort cellulaire programmée). Ces mutations semblent affecter certaines localisations de paires de bases plus que d'autres, par exemple, la troisième base du codon 249 du gène p53 semble être plus sensible aux mutations induites par l'aflatoxine que les bases voisines. Comme avec d'autres agents d'alkylation de l'ADN, l'aflatoxine B 1 peut provoquer une suppression immunitaire, et l'exposition à celle-ci est associée à une augmentation de la charge virale chez les personnes séropositives.

L'expression des maladies liées aux aflatoxines est influencée par des facteurs tels que l'espèce, l'âge, la nutrition, le sexe et la possibilité d'une exposition simultanée à d'autres toxines. Le foie est le principal organe cible des mammifères, de sorte que l'aflatoxicose est principalement une maladie hépatique. Les conditions augmentant la probabilité d'aflatoxicose chez l'homme comprennent la disponibilité limitée de nourriture, les conditions environnementales qui favorisent la croissance de moisissures sur les denrées alimentaires et l'absence de systèmes de réglementation pour la surveillance et le contrôle de l'aflatoxine.

Un régime alimentaire régulier comprenant des légumes d'apiacés , tels que des carottes , des panais , du céleri et du persil, peut réduire les effets cancérigènes de l'aflatoxine.

Il n'existe pas d'antidote spécifique de l'aflatoxicose. Les soins symptomatiques et de soutien adaptés à la gravité de la maladie du foie peuvent inclure des liquides intraveineux contenant du dextrose, de la vitamine K active, des vitamines B et un régime protéiné restreint mais de haute qualité avec une teneur en glucides adéquate.

Chez d'autres animaux

Chez le chien, l'aflatoxine peut entraîner une maladie du foie. De faibles niveaux d'exposition aux aflatoxines nécessitent une consommation continue pendant plusieurs semaines à plusieurs mois pour que des signes de dysfonctionnement hépatique apparaissent. Certains articles suggèrent que le niveau toxique dans les aliments pour chiens est de 100 à 300 ppb et nécessite une exposition ou une consommation continue pendant quelques semaines à quelques mois pour développer une aflatoxicose. Aucune information n'est disponible pour suggérer que les chiens récupérés succomberont plus tard à une maladie induite par l'aflatoxine.

Les dindes sont extrêmement sensibles à l'aflatoxicose. Des études récentes ont révélé que cela est dû au métabolisme efficace de l'aflatoxine B 1 induit par le cytochrome P450 dans le foie des dindes et à une détoxification induite par la glutathion-S-transférase déficiente .

Certaines études sur des hamsters gravides ont montré une relation significative entre l'exposition à l'aflatoxine B 1 (4 mg/kg, dose unique) et l'apparition d' anomalies du développement chez leur progéniture.

En 2005, Diamond Pet Foods a découvert de l'aflatoxine dans un produit fabriqué dans son usine de Gaston, en Caroline du Sud . Dans 23 États, Diamond a volontairement rappelé 19 produits à base de maïs et fabriqués dans l'usine de Gaston. Les tests effectués par des laboratoires sur plus de 2 700 échantillons de produits finis ont confirmé que seuls deux codes de date de deux formules pour chiens adultes pouvaient être toxiques.

En décembre 2020 et janvier 2021, Midwestern Pet Foods a rappelé les aliments pour chiens qui contenaient des niveaux mortels d'aflatoxine. Au 12 janvier 2021, jusqu'à 70 chiens étaient morts d'un empoisonnement à l'aflatoxine.

Détection chez l'homme

Il existe deux techniques principales qui ont été utilisées le plus souvent pour détecter les niveaux d'aflatoxine chez l'homme.

La première méthode consiste à mesurer l' adduit AFB 1 - guanine dans l'urine des sujets. La présence de ce produit de dégradation indique une exposition à l'aflatoxine B 1 au cours des dernières 24 heures. Cependant, cette technique ne mesure que l'exposition récente. En raison de la demi-vie de ce métabolite, le niveau d'AFB 1 -guanine mesuré peut varier d'un jour à l'autre, en fonction du régime alimentaire, il n'est pas idéal pour évaluer l'exposition à long terme.

Une autre technique qui a été utilisée est une mesure du taux d' adduit AFB 1 - albumine dans le sérum sanguin. Cette approche fournit une mesure plus intégrée de l'exposition sur plusieurs semaines ou mois.

Liste des foyers

Des sources internationales de beurre d'arachide commercial , d'huiles de cuisson (par exemple , d' huile d' olive , d' arachide et de sésame ) et de cosmétiques ont été identifiées comme contaminées par l'aflatoxine. Dans certains cas, la chromatographie liquidela spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS) et d'autres méthodes analytiques ont révélé qu'une fourchette de 48 % à 80 % d'échantillons de produits sélectionnés contenait des quantités détectables d'aflatoxine. Dans bon nombre de ces produits alimentaires contaminés, l'aflatoxine dépassait les limites de sécurité de la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis ou d'un autre organisme de réglementation.

  • 2003 Kenya : intoxication aiguë, 120 décès confirmés.
  • Février-mars 2013 : Roumanie, Serbie, Croatie importés en Europe occidentale - 2013 contamination par les aflatoxines .
  • Février 2013 : contamination de l'Iowa.
  • 2014 (en cours) : Népal et Bangladesh , expositions néonatales, trouvées dans le sang du cordon ombilical .
  • 2019 Kenya : cinq marques de farine de maïs rappelées en raison d'une contamination.
  • 2021 États-Unis : Contamination des aliments pour animaux fabriqués par Midwestern Pet Food, causant la mort d'au moins 70 chiens.
  • 2021 (en cours) Sri Lanka : huile de noix de coco contaminée mise à la consommation publique par le gouvernement local.

Voir également

Ressources

Liens externes