Soutenance mémoire
Le thème mycotoxine qui provient du mot grec « mycos » (champignon) et du mot latin « toxicum » (poison), désigne des substances chimiques toxiques élaborées par diverses espèces de champignons microscopiques tels que les moisissures (Aspergillus sp, Fusarium sp, Peniccillium sp) sur des denrées alimentaires lorsque les conditions de température et d’humidité sont réunies (Ominski et coll, 1994). La production des mycotoxines par les champignons peut se faire dans les champs et/ou au cours du stockage. Elles sont difficilement dégradables car peuvent subsister dans les denrées alimentaires même après l’élimination des moisissures. Les mycotoxines sont des métabolites secondaires de faible poids moléculaire (PM < 1000 Da) et d’origine chimique très diverses (Betina, 1994). La contamination des aliments ou des graines peut avoir lieu avant ou pendant le stockage suivant la sensibilité des produits aux champignons toxinogènes. Ces aliments s’ils sont consommés peuvent être responsables de certaines maladies aussi bien humaines qu’animales (Castegnaro et coll, 1995 ; Coker, 1997). C’est seulement vers 1930, la découverte de l’aleucie toxique alimentaire (ATA) due à l’infestation des céréales par le trichothécène qui fit ravage en URSS (Mirocha et coll, 1973), puis en 1960 en Grande–Bretagne ou des centaines de milliers de dindes furent décimées par une nécrose importante du foie et une hyperplasie biliaire suite à l’ingestion d’aliment contaminé par l’Aflatoxine (Goldblatt, 1969) que les premières mycotoxicoses ont été mises en évidences. En 1985, l’organisation des nations unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO) estimait que 25% des récoltes de céréales dans le monde étaient affectées par les mycotoxines, ce qui a pour effet de réduire la nourriture tant végétale qu’animale disponible au niveau mondiale. De plus les mycotoxines sont responsables d’intoxication aiguë parfois mortelle notamment chez les animaux d’élevage ou d’intoxication chronique. L’homme est particulièrement concerné par les risques d’intoxication chronique en raison de la présence dans son alimentation de traces de certains de ces contaminants qui sont génotoxiques, hépatotoxiques, neurotoxiques, cancérigènes et tératogènes. Ces risques résultants de cette exposition de l’homme aux mycotoxines par la voie alimentaire sont considérés comme un problème majeur de santé publique (Castegnaro et coll, 1995 ; Coker, 1997). Dès lors, les mycotoxines retiennent l’attention dans le monde entier en raison des pertes économiques importantes qui sont liées à leurs effets sur la santé de l’homme, la productivité animale et le commerce national et international. De ce fait, la mise en place dans les pays Européens de contrôles édités par une législation stricte risque de perturber la balance économique des pays exportateurs dont l’économie repose en générale sur l’agriculture.
CONTEXTE ET JUSTIFICATIFS
Située en Afrique de l’Ouest, la Côte d’Ivoire est un pays entouré par le Mali, le Burkina, la Guinée, le Liberia, le Ghana et avec pour limite naturelle le golfe de Guinée. Elle a une superficie de 322.462 km2 et sa population dénombrée à 15.366.672 habitants en 1998, est estimée à 19.997.000 habitants en 2009. L’économie de la Côte d’Ivoire est principalement fondée sur l’agriculture. En effet le secteur contribue à près d’un quart du PIB et emploie les deux tiers de la population active du pays. Producteur de coton, de palmier à huile, d’hévéa…, le pays produit aussi du café dont il est le septième producteur mondial (250.866 tonnes en 2003-2004) et produit chaque année environ 1.200.000 tonnes de cacao ce qui constitue 41% (figure 1) de l’offre mondiale le propulsant ainsi au rang de premier producteur mondial.
Sur le plan macro économique national, le niveau de production atteint fait que l’économie cacaoyère fournit environ 40 % de recettes d’exportation, et contribue à hauteur de 10 % à la formation du Produit Intérieur Brut (PIB). Au plan social, ce sont environ 600.000 chefs d’exploitation qui animent l’appareil de production, faisant ainsi vivre environ 6.000.000 de personnes des revenus du cacao. L’on peut alors indiquer d’une part que la Côte d’Ivoire occupe une place prépondérante sur le marché international du cacao, et d’autre part que la cacaoculture revêt une importance cruciale pour son économie. La conjugaison de ces deux états de fait rend le pays particulièrement sensible à l’analyse et à la bonne gestion des enjeux stratégiques inhérents à la durabilité de la production cacaoyère, surtout dans le contexte d’une économie mondiale de plus en plus libéralisée.
DECOUVERTE ET ORIGINE DE L’OCHRATOXINE A
Depuis des siècles, l’homme comme les animaux consomment quotidiennement des céréales sans crainte et sans danger. Naturelles, car synthétisées par des champignons, les mycotoxines peuvent en forte concentration rendre inutilisables un lot destiné à la consommation humaine ou animale. Des exemples d’intoxications fongiques avec des épidémies liées à l’ingestion d’ergot de seigle du champignon Claviceps purpurea ont été décrites depuis le moyen âge sous le nom de » Mal des ardents ou doigts de saint Antoine » ; en 1944, une épidémie d’ergotisme tua près de 400 personnes en France. Les descriptions d’intoxications animales dues à des mycotoxines deviennent de plus en plus fréquentes et il faudra attendre les années 60 pour que soit éclairci, grâce à la découverte des Aflatoxines, le mystère de ces intoxications causées par les moisissures.
L’ochratoxine A à été isolée pour la première fois en 1965 par un groupe de chercheur Sud- Africain à partir d’un isolat d’Aspergillus ochraceus, à l’occasion d’une recherche systématique de mycotoxine engagée à la suite d’intoxication provoquée par les aflatoxines (Steyn et coll, 1967 ; Van der Merwe et coll, 1965 a et b).
METHODES DE DOSAGE UTILISEES
Il existe diverses méthodes d’analyse de l’ochratoxine A (Van Egmond, 1991). Ces méthodes impliquent toutes au préalable, une extraction par des solvants organiques appropriés,suivie d’une purification et du dosage. Un certain nombre de techniques ont été proposées pour la détermination de l’OTA.
Dosage de l’OTA par chromatographie sur couche mince ( CCM )
La technique de chromatographie sur couche mince, mise au point par NESHEIM (1973), a été adoptée officiellement par l’Association of Official Analytical Chemist (AOAC) pour l’analyse en phase normale de l’OTA, l’OTB et leurs esters. La détection et la quantification de la mycotoxine peuvent se réaliser sous lampe UV ou mieux par fluorescence. Elle fut d’abord utilisée pour la détermination de l’OTA dans le café vert et l’orge puis étendue par la suite avec succès à diverses céréales et produits biologiques (Bartos et Matyas, 1980; IARC, 1982; Stoloff et Scott, 1984). Sa limite de détection est de 10 ng/g dans le cas des céréales et d’environ 0,2 à 0,5 ng/g dans le cas des tissus animaux (Paulsch et coll., 1982).
Dosage de l’OTA par chromatographie liquide haute performance ( HPLC )
Les méthodes HPLC, développées par BAUER et GAREIS (1987), NESHEIM (1973), NESHEIM et coll (1992) pour les dosages de l’OTA dans les céréales, les produits animaux (tissus et sérum) ou le sérum humain ont un seuil de détection de l’ordre de 0,1 ng/g ou 0,1 ng/ml.
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Table des matières
INTRODUCTION
I- Contexte et justificatifs
II- Découverte et origine de l’OTA
III- Méthodes de dosage utilisées
1- Dosage de l’OTA par chromatographie sur couche mince (CCM)
2- Dosage de l’OTA par chromatographie liquide haute performance (CLHP)
3- Méthode enzymatique de confirmation
4- Méthode de couplage avec la spectrométrie de masse
5- Méthodes immunologiques
IV- Structure et propriétés physico-chimiques
1- Structure
2- Propriétés physico-chimiques
3- Dérivés
V- Conditions de production et biosynthèse de l’OTA
1- Condition naturelle de production de l’OTA
2- Production de l’OTA en laboratoire
2-1- Culture en milieu liquide
2.1.1- La température
2.1.2- Le pH et le temps d’incubation
2.1.3- Oxygénation et substrat
2-2- Culture en milieu solide
3- Biosynthèse de l’OTA
VI- Présence naturelle de l’OTA dans les produits végétaux et animaux
VII- Cas spécifique du cacao
1- Origine et histoire du cacao
1.1- Origine
1.2- Historique sur le cacao en Côte d’Ivoire
2- Description du cacaoyer et caractéristiques techniques
2.1- Culture
2.2- Itinéraire du cacao
2.2.1- Récolte
2.2.2- Ecabossage
2.2.3- Fermentation
2.2.4- Séchage
2.3- Transformation du cacao
VIII- Toxicocinétique
1- Absorption
2- Distribution
2.1- Distribution plasmatique et liaison aux protéines
2.2- Distribution tissulaire
3- Métabolisme
3.1- Métabolisme de la partie phénylalanine
3.1.1- Hydrolyse de la liaison amide
3.1.2- Hydroxylation
3.2- Métabolisme de la partie isocoumarinique
3.2.1- Hydrolyse de la fonction lactone
3.2.2- Hydrolyse de la partie dihydro-isocoumarinique
3.3- Métabolisation de l’OTA par conjugaison au glutathion
3.4- Autres voies de métabolisation
3.5- Excrétion de l’OTA et de ses métabolites
IX- Mécanisme d’action de l’OTA
1- Mode d’action au niveau de la transcription et de la traduction
2- Mode d’action sur le métabolisme glucidique
3- Perturbations oxydatives (peroxydation lipidique)
4- Mode d’action sur la respiration mitochondriale
5- Mode d’action sur le métabolisme calcique
6- Interaction avec d’autres mycotoxines
X- Etude toxicologique chez l’animal
1- Toxicité aiguë
2- Toxicité subaiguë ou subchronique
3- Toxicité chronique
3.1- Effets chroniques chez les animaux : quelques exemples
3.2- Effets chroniques chez l’homme
XI- Principaux effets biologiques
1-Cas spécifique des animaux
1.1- Néphrotoxicité et perturbation de la fonction rénale
1.1.1- Néphropathie chez le rat
1.1.2- Néphropathie porcine
1.1.3- Néphropathie chez la volaille
1.2- Effets sur la coagulation
1.3- Immunotoxicité
1.4- Neurotoxicité
1.5- Tératogénicité
1.6- Effets sur l’ADN : Génotoxicité et mutagénicité
2-OTA et santé humaine
2.1- OTA dans le sang humain
2.1.1- Néphropathie aigüe chez l’homme
2.1.2- Néphropathie endémique des Balkans (NEB)
2.1.3- Néphropathie interstitielle chronique d’Afrique du Nord
CONCLUSION
