Présentation du colloque sur les progrès de la recherche sur les mycotoxines de Fusarium dans les céréales et les aliments dérivés

Français

Presentation of the conference on research advances on Fusarium mycotoxins contamination of cereal grain and derived food and feed products

Fleurat-Lessard Francis (1) ; Véron-Delor Guislaine (2)

(1) INRA, UR 1264 « MycSA » ; (2) Arvalis Institut du végétal

L'abaissement récent des normes européennes sur les limites de teneur en mycotoxines fusariennes admises pour les céréales alimentaires est primordial pour l'approvisionnement des industries de transformation alimentaires avec des lots de qualité sanitaire irréprochable. De nombreux facteurs génétiques, écophysiologiques ou agro-environnementaux agissent sur la contamination par les mycotoxines de Fusarium des céréales en cours de culture. L'origine multidimensionnelle du risque de contamination des céréales par les différentes familles de fusariotoxines rend ce risque très aléatoire et difficile à maîtriser. Un des défis pour la recherche de solutions à la contamination des céréales par les fusariotoxines est de penser cette maîtrise du risque de façon globale et systémique, pour jouer sur tous les leviers possibles, du champ cultivé à l'aliment destiné à l'homme ou aux animaux d'élevage. La gestion de ce risque (de dépassement des limites réglementaires) ne peut découler que d'une connaissance fine des fusariotoxines, depuis leur genèse, jusqu'à l'ingestion des aliments à base de céréales par le consommateur humain ou l'animal. C'est cette approche qui a guidé les travaux du projet de recherches intégrées « Maîtrise du risque de contamination par les mycotoxines de Fusarium des aliments à base de céréales » (RARE fusariotoxines 2003-2007), soutenu par l'ANR, dont le présent colloque constitue l'aboutissement. La première étape de la gestion du risque de contamination se situe au niveau de la prévention de la biosynthèse des fusariotoxines au champ. Toutefois, avant de construire des stratégies de prévention ou des systèmes de maîtrise de ces risques, il faut savoir les évaluer avec la plus grande précision possible à partir de la connaissance fine des nombreux paramètres qui modulent la production des mycotoxines par le champignon et le niveau d'imprégnation des grains. C'est cette première étape des études sur la genèse de la contamination au champ qui a fait l'objet de recherches approfondies sur réseau de parcelles et en laboratoire et qui compose la première session du colloque. Il y est abordé les différents sujets suivants : i/ l'impact des pratiques culturales ; ii/ les interactions entre les caractères phénotypiques de la plante et de la souche de Fusarium infectante ; iii/ l'écophysiologie du champignon producteur en relation avec le climat, la physiologie de la plante ou le lieu géographique de la culture ; iv/ la connaissance des facteurs de régulation de l'expression des gènes de la voie de biosynthèse des mycotoxines. Les stratégies préventives pouvant rapidement atteindre leurs limites en année pluvieuse favorable à la fusariose, d'autres solutions de limitation des risques devaient être trouvées pour analyser le devenir des fusariotoxines présentes dans le grain à la récolte au cours du processus de transformation en aliment, et gérer le risque tout au long de chaque filière céréale concernée (blé et blé dur, orge de brasserie et maïs). Les performances des outils nécessaires à cette « traçabilité » des fusariotoxines au cours de la transformation devaient progresser en parallèle, en particulier les méthodes rapides de quantification des teneurs en fusariotoxines dans la matrice grain ou les produits de transformation. De plus, les potentialités des moyens de décontamination étaient à reconsidérer à la lumière des connaissances actuelles (ozonisation, ammoniation, évaluation de la toxicité des substances néo-formées). Ce domaine de recherche a constitué le second champ thématique du projet RARE fusariotoxines, présenté dans la 2ème session du colloque. Les espèces du genre Fusarium qui se développent sur les céréales sont multiples et elles produisent des mycotoxines de familles chimiques et de toxicité très différentes. De plus, les connaissances des effets toxiques des associations de plusieurs mycotoxines dans le même lot de céréale ou d'aliment étaient encore très limitées au démarrage du projet en 2003. Il y avait un besoin urgent de coupler l'ensemble des recherches sur la prévention et le contrôle des risques en filières céréales avec une étude toxicologique fine des effets toxiques des différentes fusariotoxines en les reliant i/ à la connaissance du mode d'action et aux effets biologiques spécifiques à chaque famille de fusariotoxines (sur culture de cellules cibles sensibles à leur mode d'action) et ii/ à leur profil de métabolisation et de dégradation dans l'organisme animal (études de toxicocinétique et toxicodynamie). C'est le troisième axe de recherche du projet dont les résultats sont présentés dans la 3ème session du colloque. Enfin, pour préparer les développements pouvant faire suite au projet de recherches intégrées RARE fusariotoxines 2003-2007, il a été rassemblé à l'occasion du colloque un panel d'experts et de chercheurs sur les espèces du genre Fusarium et leurs mycotoxines pour une table ronde de bilan et de prospective.

mycotoxine ; Fusarium spp. ; blé ; orge de brasserie ; maïs ; contamination en culture ; facteur clé ; produit transformé ; bilan répartition ; danger toxicologique ; toxicocinétique ; colloque européen

mycotoxin ; Fusarium spp. ; wheat ; malting barley ; maize ; contamination in culture ; key-factor ; processed cereal product ; mycotoxin distribution ; toxicological activity ; toxicokinetics ; animal model ; cell culture ; European conference

The recent lowering of the European standards on the maximum limits of Fusarium mycotoxins content of grain for food and feed processing is of prime importance for the provisioning of the food processing industries with batches of safe and irreproachable sanitary quality. Many genetical, ecophysiological or agro-environmental factors act on the contamination by Fusarium mycotoxins of cereals in the cultivated field. The multidimensional origin of the risk of contamination of cereals by the various families of fusariotoxins makes this risk very random and difficult to control. One of the challenges for the research of efficient solutions to control the contamination of cereals by the fusariotoxins is to think this control of risk in the systemic way, to play on all the possible levers, from the stage of cultivated field up to cereal food intended for the man or the livestock consumption. The management of this risk (of going beyond of the lawful limits) can arise only from fine knowledge of the fusariotoxins, since their production by Fusarium species, until the ingestion of cereal food by the human consumer or the animal. It is this approach which guided research works of the integrated project (IP) Management and Control of the risk of contamination by the mycotoxins of Fusarium of cereals, from the agricultural production to cereal food consumption (Project: RARE fusariotoxines 2003-2007, supported by the National Research Agency (ANR)), whose this conference Constitutes the ending point. The first stage of the management of contamination risk is at the level of the prevention of the biosynthesis of the fusariotoxins at the cereal field. However, for building strategies of prevention or control systems of these risks, it is necessary to evaluate them with the highest possible degree of accuracy starting from the fine knowledge of the many parameters which modulate the production of the mycotoxins by Fusarium fungus and the level of fusariotoxins impregnation of the grains. It is this first stage of the studies on the genesis of the contamination at field which is the topic on which research was focused from a network of experimental cereal fields or in laboratory investigations, which composes the first session of the conference. It is approached there the various following subjects: I/ impact of the cultivation methods and environmental factors; II/ interactions between the phenotypical characters of the plant and the infecting strain or species of Fusarium; III/ ecophysiology of mycotoxin-producing fungi in relation to the climate, the physiology of the plant or the geographical place of the culture; IV/ Regulation factors of expression of the genes of the mycotoxin synthesis biochemical pathway. The many Fusarium species which develop on cereals are numerous and they produce various amounts of mycotoxins of very different biochemical families and toxicity. Moreover, knowledge of the toxic effects of associations of several mycotoxins in the same batch of cereal or cereal food still was very limited when the project was starting in 2003. There was an urgent need to couple the research on the prevention and hazard control along the cereal processing chains with a fine toxicological study of the toxic effects of the different fusariotoxins by connecting it: I/ to improved knowledge on the mode of action and the biological effects specific to each family of fusariotoxins (on target cells culture sensitive to their mode of action) and II/ with their profile of metabolization and degradation in the animal organism (studies of toxicokinetics and toxicodynamics). It is the third research orientation of the project whose results are presented in the 3rd session of the conference. Lastly, to prepare the developments enabling the following of the RARE fusariotoxines 2003-2007 IP, it was gathered at the time of the conference a panel of international experts and researchers on the species of the Fusarium and their mycotoxins for a roundtable of assessment and prospects.

2007

0. Introduction