La fusariose des épis, causée majoritairement par le champignon pathogène Fusarium graminearum (Fg), est une des principales maladies du blé tendre (Triticum aestivum). Pendant son cycle infectieux, l’agent pathogène produit des mycotoxines appartenant principalement aux trichothécènes de type B, tel que le déoxynivalénol (DON), qui sont toxiques pour l’homme et l’animal. Plusieurs loci à caractère quantitatif (QTLs) impliqués dans la résistance à la fusariose des épis ont été identifiés. Certains ont été corrélés avec une détoxication de la mycotoxine, principalement par conjugaison du DON en DON-3-O-glucose (D3G), une réaction enzymatique catalysée par des UDP-glucosyltransferases (UGT). Néanmoins, peu d’études ont conduit des analyses fonctionnelles dans des plantes hôtes de la maladie afin de relier directement la glucosylation de la mycotoxine avec la résistance à la maladie in planta, et aucune d’entre elles n'a été effectuée sur des gènes de détoxication du blé tendre. Notre équipe, à l'aide de la céréale modèle Brachypodium distachyon, a démontré que l'UGT Bradi5g03300 est capable de conférer une tolérance au DON par glucosylation en DON 3-O-glucose et qu’elle est impliquée dans l'établissement précoce d'une résistance quantitative à la fusariose des épis. Le présent travail avait pour objectif de transférer les analyses fonctionnelles menées sur la céréale modèle Brachypodium distachyon au blé tendre. Dans une première approche, le gène Bradi5g03300 a été introduit dans la variété de blé Apogée, sensible à la fusariose. Les analyses phénotypiques effectuées sur les lignées de blé transgéniques exprimant constitutivement le gène Bradi5g03300, montrent une résistance plus élevée à la maladie ainsi qu'une tolérance à la mycotoxine par rapport à la lignée contrôle. Parallèlement, en utilisant une approche de synténie entre les génomes de B. distachyon et du blé tendre, nous avons identifié un gène de blé, orthologue au gène Bradi5g03300.La transformation de l’écotype de B. distachyon sensible à la fusariosepar ce gène candidat a été effectuée pour déterminer rapidement sa capacité à conjuguer le DON in planta et son implication dans la résistance à la fusariose. En conclusion, ce projet contribue à accroître les connaissances concernant la relation fonctionnelle entre la glucosylation DON et la résistance à la fusariose dans le blé tendre et à fournir des gènes candidats à inclure dans les processus de sélection. / Fusarium head blight (FHB) caused by fungi of the Fusarium genus is a widespread disease of wheat (Triticum aestivum) and other small-grain cereal crops. The main causal agent of FHB, Fusarium graminearum, can produce mycotoxins mainly belonging to type B trichothecenes, such as deoxynivalenol (DON) that can negatively affect humans, animals and plants. Several quantitative trait loci (QTLs) for resistance to FHB have been identified some of which have been correlated with efficient DON detoxification, mainly through the conjugation of DON into DON-3-O-glucose (D3G), a reaction catalyzedby UDP-glucosyltransferases (UGTs). Nevertheless, only few studies have conducted functional analyses to directly correlate DON glucosylation and resistance in planta and none were performed on wheat UGT gene(s). Our team, using the model cereal species Brachypodium distachyon, has recently demonstrated that the Bradi5g03300 UGT is able to confer tolerance to DON following glucosylation of DON into DON 3-O-glucose and is involved in the early establishment of quantitative resistance to FHB. In the present work, we transferred the functional analyses conducted on the model species Brachypodium distachyon to bread wheat. In a first approach the B. distachyon Bradi5g03300 gene has been introduced through biolistic-mediated transformation in the wheat variety Apogee, susceptible to FHB. The phenotypic analyses conducted on homozygous transgenic wheat constitutively expressing the Bradi5g03300 gene showed that they exhibit higher resistance to FHB as well as increased root tolerance to DON compared to the control line. In parallel, using a synteny approach between B. distachyon and bread wheat genomes we identified a wheat candidate gene orthologous to the B. distachyon Bradi5g03300 gene. This wheat gene after validation through gene expression pattern during wheat infection, was introduced by transformation into B. distachyon to rapidly determine its ability to conjugate DON into D3G in planta and its involvement in FHB resistance. In conclusion, this project contributes to increase the knowledge concerning the functional relationship between DON glucosylation and FHB resistance in wheat and provide candidate genes to include in selection processes.

Déoxynivalenol (DON) et nivalénol (NIV), fusariotoxines majeures des céréréales peuvent endommager l'intestin. Les effets de DON et NIV sur la muqueuse intestinale ont été étudiés chez le porc, après exposition aigüe d'explants jéjunaux après 4 heures (0 à 10 µM), d'anses jéjunales après 4 et 24 heures (0 à 10 µM), et après exposition d'animaux pendant 28 jours, à des aliments naturellement contaminés. Ex vivo sur les explants, des modifications histologiques dose-dépendantes ont été induites. In vivo, la diminution du nombre de cellules villositaires en prolifération a été concordante pour les anses jejunales et chez les animaux, atteignant, pour DON et NIV respectivement, 13 et 30% après 4h, et après 24 heures 35% et 40%, à 10 µM. Dans les anses, l'apoptose a été induite au niveau des villosités à 10µM de DON et de NIV. Après 24 heures, le nombre d'entérocytes apoptotiques a augmenté de façon dose dépendante avec DON, NIV, et DON+NIV (1:1), et l'analyse d'interaction a montré une synergie pour ce paramètre / Deoxynivalenol (DON) and nivalenol (NIV), major fusariotoxins and worldwide cereal contaminants, raise concerns for intestinal health. The impact of DON and NIV on pig intestinal mucosa was investigated after acute exposure on jejunal explants after 4 hours (0 to 10 µM), on jejunal loops after 4 hours and 24 hours (0 to 10 µM), and after 28-day natural contamination feeding of animals. On explants, dose-dependent increases in the histological changes were induced. The decrease in the overall proliferative villus cells was concordant between animal experiment and loops, reaching after 4 hours in loops 13% and 30%, and after 24 hours 35 and 40 % for DON and NIV respectively, at 10 µM. In loops, villus apoptosis increased after DON and NIV at 10 µM. After 24 hours, apoptotic enterocytes increased dose-dependently by DON, NIV, or the combination DON+NIV (1:1). The interaction analysis showed synergism between DON and NIV for villus enterocyte apoptosis

De nombreuses espèces de moisissures (Aspergillus, Fusarium, Penicillium…) produisent des molécules toxiques appelées mycotoxines. Malgré des efforts agronomiques croissants, la contamination en mycotoxines dans les produits agricoles est toujours présente. Des stratégies de décontamination sont alors utiles pour limiter l’impact des mycotoxines sur la santé animale ou humaine. La première stratégie que nous avons étudiée est le piégeage par adsorption de mycotoxines sur des spores d’Aspergillus de la section Nigri. Nous avons démontré que les spores vivantes sont aussi efficaces que les spores inactivées à la chaleur, indiquant que les composés responsables de l’adsorption ne sont pas altérés par ce traitement. Le phénomène d’adsorption semble être principalement du à des interactions hydrophobes. Des études restent à faire sur l’efficacité d’un tel procédé in vivo et pour caractériser les composés responsables. La deuxième stratégie étudiée a été la biotransformation d’une mycotoxine particulière, la zéaralénone. Plusieurs microorganismes ont été testés. Parmi eux, il a été démontré que certaines espèces d’Aspergillus avaient la capacité de transformer la zéaralénone en zéaralénone-sulfate. La toxicité de ce composé a été évaluée par test de prolifération de cellules cancéreuses MCF-7. Ces cellules ont la particularité de proliférer en présence de composés oestrogéniques. Il a été montré que la zéaralénone-sulfate provoquait peu de prolifération chez ces cellules, suggérant une toxicité plus faible que la zéaralénone. Des études seront effectuées pour évaluer la stabilité d’un tel conjugué in vivo. / Several species of fungi (Aspergillus, Fusarium, Penicillium…) are producers of very hazardous mycotoxins. Despite the use of recommended agricultural practices to avoid mold development and mycotoxinogenesis during crop growth, harvesting and storage, contamination by mycotoxins still occurs. Decontamination procedures are useful to reduce the mycotoxin content of contaminated raw materials. The first strategy we studied was to decrease the bioavailability of mycotoxins trapping them with binding agents. For the first time, the adsorption of mycotoxins by conidia of black Aspergilli has been demonstrated. Heat-treated conidia are as efficient as living conidia, which demonstrates that the components involved in adsorption are not affected by heat-treatment. The adsorption phenomenon seems to involved hydrophobic interactions. Further in vivo studies are necessary to develop the application of such a decontamination process to contaminated raw materials and feeds. The second strategy studied was the biodegradation of zearalenone by microorganisms which could offer a pratical and efficient method to alleviate negative effects on animals. For the first time, some Aspergillus niger strains, isolated from grapes, have been shown to transform zearalenone to zearalenone-sulfate. To be sure that zearalenone biotransformation leads to a detoxification, the estrogenic toxicity of zearalenone-sulfate was determined by cell culture studies. An estrogen receptor positive breast cancer cell line (MCF-7) was used to confirm the lost of toxicity by E-screen assay. The test principle is based on the fact that MCF-7 cells proliferate in presence of estrogenic substances. Zearalenone-sulfate was less estrogenic than zearalenone. Further work will focus on the stability of the zearalenone-sulfate in vivo.

Contexte et objectif de la recherche: La réalité et l'importance des effets sanitaires de l'exposition à l'ochratoxine A (OTA), une mycotoxine ubiquitaire de l'alimentation, posent encore aujourd'hui de nombreuses questions. L'évaluation du risque lié à l'OTA s'est en effet jusqu'ici essentiellement fondée sur des travaux expérimentaux chez l'animal (néphrotoxicité et cancérogénicité), en raison notamment de difficultés méthodologiques inhérentes à l'étude des risques faibles d'une part et à l'étiologie des affections rénales d'autre part. Notre objectif global est d'apporter de nouveaux éléments qualitatifs et quantitatifs dans l'évaluation du risque lié à l'OTA, ce en adoptant des approches d'observation et de modélisation. Matériels et méthodes: Nos recherches s'inscrivent dans les populations française, pour laquelle les résultats de l'évaluation de l'exposition interrogent les méthodes utilisées, et tunisienne, dans laquelle d'une part une affection rénale chronique de type interstitiel et idiopathique est suspectée par certains néphrologues d'être endémique et liée à l'OTA. D'autre part les conditions climatiques et les habitudes alimentaires favoriseraient le développement de moisissures productrices d'OTA et l'exposition à cette toxine. Nous développons trois approches épidémiologiques : (1) une description de l'incidence des insuffisances rénales chroniques terminales traitées (IRCT) en Tunisie sur la période 1992-2001 s'intéressant notamment aux pathologies primaires (en particulier : néphropathies interstitielles) et aux variations régionales ; (2) un travail de modélisation de l'exposition de la population française avec étude de sensibilité relative à la variabilité des données de contamination et de consommation et à l'incertitude liée au modèle ; (3) la mise en place d'une étude épidémiologique de type transversal et multicentrique en population tunisienne, le protocole OTARI (OTA, Tunisie, Alimentation, Rein, Investigation), dans lequel l'exposition à l'OTA et d'éventuels effets néphrotoxiques infra-cliniques sont recherchés à l'aide d'indicateurs et de marqueurs biologiques. Principaux résultats: (1) La transition épidémiologique décrite en Tunisie est visible au niveau rénal via l'évolution de l'incidence de l'IRCT au cours des 10 dernières années. En effet, nous observons une importance considérable quoique décroissante des pathologies primaires d'origine infectieuse et une augmentation forte des cas liés à une affection chronique (diabète ou hypertension artérielle). Les causes interstitielles sont également en forte progression, possiblement liées à des expositions toxiques (médicaments et mycotoxines). La prépondérance des causes indéterminées et un accès encore inégal aux soins spécialisés limitent toutefois l'interprétation. (2) La variabilité des données de contamination par l'OTA peut être prise en compte dans l'évaluation de l'exposition par des approches probabilistes de type non-paramétrique, et en choisissant un modèle avec tirage des valeurs de contamination par « occasion de consommation » dans le cas de populations évoluant dans un système agro-alimentaire complexe. Par ailleurs, moyennant l'application d'une méthode de réduction de la variance intraindividuelle des ingérés, trois jours non-consécutifs de consommation suffisent à l'estimation de l'exposition usuelle de la population française à l'OTA. En revanche, l'utilisation de biomarqueurs est recommandée au niveau individuel. (3) L'étude pilote OTARI réalisée sur un échantillon de 59 personnes suggère une exposition faible dans la population d'étude et interroge sur la généralisation de cette tendance à la population tunisienne, sur un effet de calendrier (année et mois), ou sur l'existence de « poches » d'exposition encore à identifier et reliées à des situations de mono-consommation et de précarité générale des conditions de vie. Conclusion: Dans l'ensemble, nos résultats, tant méthodologiques qu'opérationnels, suggèrent que l'exposition à l'OTA est faible dans la population française et ne constituerait un facteur de risque potentiel pour certaines néphropathies en population tunisienne qu'en cas de cumul de conditions défavorables au maintien de l'intégrité rénale. Les normes sanitaires relatives à l'OTA illustreraient-elles un certain « paradoxe de la précaution » ?

Les connaissances sur les risques liés à l'inhalation de mycotoxines restent limitées, alors que ces toxines, présentes au niveau des spores fongiques, peuvent atteindre directement les épithéliums respiratoires. Les enzymes du métabolisme des xéniobiotiques pulmonaires peuvent moduler la toxicité de ces mycotoxines en les détoxifiant ou en formant des métabolites plus réactifs. Notre objectif était d'étudier in vitro le métabolisme pulmonaire de la stérigmatocystine et de la méthoxy-stérigmatocystine, deux mycotoxines présentes dans les environnements contaminés par les moisissures, et de prédire les éventuelles conséquences toxiques. L'étude du métabolisme en présence de cytochromes P450 exprimés dans des systèmes hétérologues, puis dans un modèle de culture primaire de cellules épithéliales trachéales porcines, a montré que ces mycotoxines étaient oxydées, principalement par les cytochromes P450 1A, et conjuguées par glucucoridation et sulfo-conjugaison. Ces deux toxines semblent principalement détoxifiées au niveau pulmonaire. Si une activation métabolique de la stérigmatocystine est possible, celle-ci semble limitée / Human health effects of inhaled mycotoxins remains poorly documented, despite these toxins are present in fungal spores et can directly reach the airway epithelia. Xenobiotic metabolozing enzymes can modulate lung toxicity of these mycotoxins through detoxification or reactive metabolite formation. Our aim was to study in vitro the metabolism and the cellular toxic consequences of two mycotoxins present in mold-contaminated environments, e.g. sterigmatocystin and methoxy-sterigmatocystin. The metabolism studies using recombinant cytochromes P450 enzymes and porcine tracheal epithelial cell primary cultures, showed that these mycotoxins could be oxidized by cytochrome P450 1A and conjugated by glucucoridation and sulfo-conjugation. Sterigmatocystin and methoxysterigmatocystin seem mainly detoxified in respiratory cells. If a metabolic activation of sterigmatocystin is possible, it seems limited

Zéaralénone (Zen) est un métabolite secondaire de type polykétide biosynthétisé par différentes espèces de Fusarium (Fusarium graminearum, F. culmorum, F. equiseti, et F. crookwellense). Il s'agit d'un oestrogène non-stéroïdien (ou mycoestrogène) souvent nommé phytoestrogène. La Zen est un contaminant de cultures de céréales dans le monde entier (Bennett et Klich, 2003). Elle résiste à la plupart des traitements qui ont lieu au cours de la fabrication des denrées alimentaires. En dépit de sa structure non-stéroïdienes, le zen est capable de se lier aux récepteurs des oestrogènes et provoque des altérations morphologiques et fonctionnelles des organes de reproductions. Elle interagit non seulement avec les deux types de récepteurs aux oestrogènes (Celius et al., 1999; Shier et al., 2001; Yu et al., 2004; Takemura et al., 2007), mais aussi avec les substrats dans un certain nombre d'insuffisance des enzymes hépatiques. La Zen est bien absorbée et est capable d'atteindre des cibles intracellulaires. La disparité importante des effets de la Zen entre les différentes espèces animales pourrait en partie due à la différence entre leur profil des enzymes hépatiques (Gaumy et al., 2001; Cavret et Lecoeur, 2006). Le métabolisme de la Zen est complexe, il est dominé par des réactions de conjugaison (considérées comme des voies de détoxication) et des réactions de réduction qui correspondent à l'activation biologique (Gaumy et al., 2001). Nos principaux objectifs étaient l'élucidation des effets des aliments contaminés (en particulier avec le zéaralénone) sur les enzymes de détoxication (en particulier CYP P450) et la compréhension des effets de la zéaralénone sur les différentes espèces. Dans la littérature l'effet de la Zen sur l'expression et sur l'activité des enzymes de détoxication est limité à des expériences in vitro, à notre connaissance aucune recherche in vivo n'a encore été publiée. En vue d'établir les effets in vivo de la zéaralénone sur les enzymes de détoxication nous avons effectué plusieurs expériences: tout d'abord sur le rat, qui est un modèle animal classique pour les études biologiques et sur lequel on trouve une large documentation sur les effets des xénobiotiques et en particulier sur les effets de la Zen, et ensuite sur le poulet, l'une des espèces considérée comme la plus résistante et «habituée» à la présence de la Zéaralénone. Des approches complémentaires ont été utilisées pour déterminer les effets de la zéaralénone sur les enzymes de détoxication: a) Le développement d'outils d'analyses pour des études de la pharmacocinétique des mycotoxines; b) la détermination in vivo des effets de la zéaralénone sur l'expression des enzymes de détoxication et de son devenir dans l'organisme animal c) du mécanisme moléculaire in vitro de la zéaralénone - les effets directs sur les enzymes de détoxification hépatique d) la spécificité des espèces et l'évaluation des risques humains. D'importants effets stimulants sur l'expression d'ARNm de la P-gp ont été observés in vivo chez le rat traitait avec Zéaralénone, ce qui suggère que la P-glycoprotéine pourrait être impliqué dans la voie de détoxication de la zéaralénone. L'implication de la P-glycoprotéine dans le transport de la Zen a été déterminé dans des lignées cellulaires Caco2 par Videmann et al., en 2008. La présence de zéaralénone induit des réponses métaboliques précoces et rapides, en particulier pour le CYP2C7, il pourrait jouer un rôle important dans la voie de détoxication de la Zen chez le rat. Une influence des traitements par la Zéaralénone sur l'expression des RNAm et sur l'activité des isoformes de P450, CYP2B2 et 3A a également été réalisée. CYP2C7 et CYP3A1 sont respectivement les homologues chez le rat des formes CYP2C8 et CYP3A4 humaine (Nelson, 1999), ces cytochromes sont impliqués dans la formation d'un nouveau métabolite le 8-hydroxy Zen. In vivo l'apparition de ce métabolite (le 8-hydroxy Zen) a également été démontrée. Le devenir dans le rat et le poulet de la Zéaralénone a été évalué en utilisant les nouvelles méthodes développées: HPLC-DAD et LC-MS (en utilisant comme étalon interne Zen 13C enrichi). Chez le rat, la zéaralénone est rapidement éliminée. Elle est retrouvée dans les urines, pendant les 6 premières heures après l'administration : environ 60% (47,8 ± 14,3 mg) du montant total de la zéaralénone urinaire éliminé (79,8 ± 23,9 mg) et la Zen et ses métabolites éliminés par l'urine sont d'environ 4% de la zéaralénone administrés. Dans les échantillons de muscle de poulet les niveaux d'α-Zol (13,42 mg / kg) sont plus élevés que le niveau JEFCA accepté (2 mg / kg). Ces volailles sont donc impropres à la consommation. A l'échelle mondiale l'évaluation des risques de l'exposition de l'homme à la zéaralénone, en prenant en compte les habitudes alimentaires, a été réalisée et il en résulte un important et constant risque pour la santé humaine. Aussi la nécessité d'apporter des modifications au règlement concernant la teneur maximale acceptable de la zéaralénone dans les céréales a était surligniez, et nous considérons comme acceptable la valeur 5 μg/kg.

Suite à un nombre croissant de crise le risque alimentaire paraît être soudainement rentré dans la catégorie des préoccupations majeures pour l'Homme et par la suite les gouvernements et les instances internationales améliorent les systèmes de sécurité alimentaire pour réduire, prévenir ou éviter l'augmentation des maladies d'origine alimentaire. Au Liban l'industrie agroalimentaire et l'agriculture intensive connaissent un développement rapide, que les systèmes assurant la sécurité alimentaire y sont déficients voire absents, et que les conditions climatiques, les comportements de stockage et les habitudes alimentaires locales sont favorables à la présence de certains types de dangers présentant des risques sanitaires. L'objectif de cette recherche a consisté à établir le niveau de sécurité alimentaire en relation avec certains contaminants microbiologiques et certaines substances chimiques (additifs alimentaires (benzoates, sulfites, BHA et BHT) et mycotoxines (ochratoxine A, aflatoxines BG et dèoxynivalènol)) qui sont susceptibles d'être présents dans une sélection d'aliments disponibles sur le marché Libanais d'une part, et d'autre part d'évaluer les risques liés aux additifs alimentaires et aux mycotoxines pour des sous groupes de la population libanaise considérés d'être à risque: les enfants et les adolescents, afin d'établir une hiérarchie de l'importance des risques que ceux ci représentent pour les sous groupes de la population étudiés. Les aliments disponibles sur le marché libanais et qui sont susceptibles de contenir les dangers étudiés ont été identifiés et analysés. 596 échantillons alimentaires ont subis des analyses microbiologiques. Ceux-ci appartenaient à 6 catégories produits par des industries agroalimentaires libanaises: les sodas, les jus de fruits, les produits laitiers, les chips, les biscuits et les conserves. 2200 échantillons alimentaires ont subis des analyses chimiques pour déterminer soit leur contenu en additifs alimentaires (421 échantillons) soit leur niveau de contamination par les mycotoxines (1779 échantillons). La représentativité des échantillons était assurée par le fait qu'ils étaient prélevés d'une façon aléatoire, pendant deux saisons différentes, à partir des principaux lieux d'approvisionnement et de façon à couvrir les principales marques disponibles sur le marché libanais. Les analyses ont été réalisées par des méthodes validées adoptées dans les laboratoires de l'Institut de Recherche Agronomique Libanais (IRAL) et de l'Université Saint Joseph, sur les aliments tels que consommés. L'évaluation des risques toxiques liés aux substances étudiées a été réalisée en suivant les étapes du processus d'évaluation scientifique des risques c.à.d évaluation et caractérisation du danger, évaluation de l'exposition et caractérisation du risque. L'évaluation de l'exposition a été réalisée en croisant les données de consommation alimentaire obtenues par le biais d'une enquête de consommation alimentaire exécutée dans le cadre de cette recherche avec les données de contamination obtenues par les analyses chimiques. La caractérisation du risque a été obtenue en estimant le pourcentage de contribution des expositions alimentaires aux Valeurs Toxicologiques de Référence (VTR) et en calculant le pourcentage d'individus ayant des expositions dépassant les VTR établies pour chacune des substances étudiées. Les résultats des analyses microbiologiques ont montré qu'uniquement 9% des aliments analysés contenaient des microorganismes indicateurs des conditions hygiéniques déficientes à des taux non conformes aux normes microbiologiques en vigueur. Les résultats des analyses chimiques ont montré que les additifs alimentaires étudiés sont présents dans une large variété d'aliments y compris des aliments non autorisés selon les normes nationales dans 70% des cas pour les benzoates, 15% des cas pour les sulfites, 13% des cas pour le BHA, dans 3.5% des cas pour le BHT, et à des taux dépassant les taux autorisés 5 dans les normes NN dans 70% des cas pour les benzoates, 62% des cas pour les sulfites, 37% des cas pour le BHA alors que les mycotoxines sont présents, d'une façon générale à des taux conformes aux normes nationales, internationales et européennes en vigueur. Les résultats de l'évaluation des risques toxiques ont montré que, parmi les dangers étudiés, seuls les aflatoxines sont susceptibles de représenter un risque alimentaire préoccupant. En fait, le niveau moyen, le p75 et le p95 de la distribution de l'exposition des consommateurs ont été trouvés d'être inférieurs aux Valeurs Toxicologiques de Référence (VTR) fixés pour les benzoates, les sulfites, le BHA, le BHT, l'OTA et le DON, alors qu'ils ont été trouvés d'être supérieurs à la VTR fixée pour les aflatoxines avec des valeurs allant de 182-769% la VTR pour les enfants et 144- 650% la VTR pour les adolescents, et un pourcentage d'individus dépassant la VTR de 58% pour les enfants et de 52% pour les adolescents. De plus, les résultats ont montré qu'il était nécessaire de porter une attention particulière à l'exposition de certains groupe de populations tels que les enfants et les forts consommateurs pour lesquels le risque d'être exposés à un niveau supérieur aux valeurs toxicologiques de références vis-à-vis des additifs alimentaires et des mycotoxines étudiés n'est pas nul. Les principaux contributeurs aux expositions des benzoates, des sulfites, du BHA, du BHT et des trois mycotoxines ont été trouvés d'être respectivement les sodas et les jus de fruits, les fruits secs, les biscuits, les chewing gum et les produits céréaliers.

Le travail présenté s'inscrit dans une double préoccupation de protection intégrée des cultures et de sécurité sanitaire. L'objectif est d'étudier comment les pratiques culturales dans les champs de blé influent sur le développement de la fusariose de l'épi et la production de mycotoxines fusariennes. Les procédures d'échantillonnage pour le dosage des toxines ont d'abord été évaluées. Puis, nous avons analysé les corrélations éventuelles entre pratiques culturales, symptômes de fusariose sur l'épi, contamination en mycotoxines des grains, et infection de la parcelle par telle ou telle combinaison des différentes espèces (ou souches) de pathogènes. Deux dispositifs ont été suivis: un réseau comparant 30 parcelles cultivées en agriculture biologique dans des milieux différents, pendant deux ans, et un essai comparant différents systèmes de culture (biologique, conventionnel, intégré, et sans travail du sol avec couverture permanente) dans un même lieu, pendant quatre ans. Pour que les prélèvements au champ permettent de caractériser de façon fiable le niveau de contamination de la parcelle, nous avons établi quelques règles concernant la procédure de prélèvement: prélever une quantité suffisante d'épis (au moins 1 kg de grains), bien répartis dans la parcelle (quadriller la parcelle, par 10 botillons par exemple), broyer les grains pour homogénéiser au mieux l'échantillon sur lequel les toxines seront analysées. Avant même le broyage, une séparation soigneuse des grains et des organes végétatifs est essentielle pour que le niveau de contamination en toxines des premiers ne soit pas surévalué à cause de la présence de résidus des seconds, beaucoup plus fortement contaminés en termes de µg de toxine par kg de matière végétale. Aucune relation stable entre les symptômes visibles sur les épis et la contamination des grains par les mycotoxines n'a été observée dans nos conditions expérimentales, où les niveaux d'attaque et de contamination de nos parcelles sont restés en moyenne relativement modérés. Il ne semble donc pas possible d'établir un modèle prédisant la teneur en mycotoxines à la récolte à partir des symptômes observés auparavant sur les épis. Aucune des hypothèses simples de la littérature concernant un effet des pratiques culturales sur la fusariose de l'épi n'a été vraiment validée. En revanche, une corrélation positive a été observée entre un paramètre nutritionnel du blé, le rapport des quantités d'azote sur celles de fructose dans les épis à la floraison, et le taux d'infection des grains par les agents du complexe fusarien ou les symptômes visibles de la fusariose (intensité ou gravité). En ce qui concerne la production de mycotoxines fusariennes (et non plus les symptômes visibles de la maladie), nous avons trouvé qu'elle était corrélée à la présence de résidus de la culture précédente -pour autant que cette culture précédente soit sensible elle-même à la fusariose-, et à des valeurs faibles du rapport du taux d'azote sur celui de potassium dans les épis à la floraison. F. culmorum semble être une espèce très importante tant pour la production de déoxynivalénol que de nivalénol; sa plus forte présence dans les systèmes sans travail du sol pourrait expliquer les plus forts taux de contamination dans ce système. Cependant, la production de mycotoxines semble en partie résulter d'interactions complexes, de compétition ou de synergie, entre les différentes espèces de Fusarium productrices de toxines, ou entre elles et les espèces non productrices de toxines (faisant ou non partie du complexe fusarien); ces interactions probables contribuent à minimiser l'effet d'éventuels traitements fongicides de cultures. Ce travail suggère l'intérêt d'un travail à l'interface de l'agronomie et de la pathologie, à l'échelle du champ comme à l'échelle de la souche de pathogène, et appelle des études complémentaires à l'interface de ces champs d'activité.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Toxicologie et Sécurité des Aliments : Toulouse, INPT : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 410 réf.

Les aflatoxines sont des mycotoxines contaminants de nombreuses matières premières, particulièrement en région tropicale et sub-tropicale où les conditions climatiques sont très favorables à leur synthèse. Dans cette famille de contaminant, l'aflatoxine B1 est le composé le plus important car cancérigène chez l'homme et l'animal. L'objectif général de ce travail est de développer une nouvelle stratégie de lutte contre ces mycotoxines en identifiant des composés d'origine naturelle capables d'inhiber spécifiquement la synthèse de ces toxines. Dans un premier temps, notre travail a visé à identifier des composés d'intérêt. Pour cela, nous avons réalisé l'analyse de la contamination fongique et mycotoxique d'épices commercialisées au Maroc. Ce travail a permis d'identifier des substrats d'intérêt. En effet, certaines épices se caractérisent par la présence fréquente de souches toxinogènes d'Aspergillus de la section Flavi mais ne sont cependant que très rarement contaminées par les aflatoxines. Dans une seconde partie, nous avons démontrer que des extraits aqueux préparés à partir de ces épices étaient effectivement capables d'inhiber de façon dose-dépendante la synthèse de l'aflatoxine B1 par une souche toxinogène d'Aspergillus flavus. Cet effet a aussi été observé sur la synthèse des autres aflatoxines et dans toutes les espèces fongiques de la section Flavi capables de produire ces composés. Les premiers essais visant à identifier le mécanisme d'action semblent montrer que cette inhibition n'est pas liée à une modulation du stress oxydant. / Aflatoxins are mycotoxins that may contaminate many commodities, especially in tropical and sub-tropical region, where the climatic conditions are very favourable for their synthesis. Aflatoxin B1 is the most important member of this family of compounds, due to its carcinogenic properties in both humans and animals. The general objective of this work is to develop a new strategy to prevent mycotoxin contamination based on the identification of natural compounds able to specifically down modulated toxin synthesis pathway. As a first step, our work aimed to identify compounds of interest. For that we studied fungal and mycotoxin contamination of spices marketed in Morocco. The results obtained demonstrated that some spices were frequently contaminated with toxigenic isolates of Aspergillus (section Flavi) but rarely contaminated with aflatoxins. In a second part, we demonstrated that aqueous extracts made from these spices were able to inbitit in a dose-dependant manner aflatoxin B1 synthesis by a toxigenic strain of Aspergillus flavus. This effect was also observed on the production of other aflatoxins and in all species of the Flavi section able to produce these toxins. The first assays aiming to identity the mechanism of action seem to show that this inhibition is not linked to oxidative stress.