Les noix de Noël ... et la détection des mycotoxines

Simon Hird

Temps de lecture : 7 minutes

Un bol de noix, avec des casse-noix polis ou sculptés, fait partie de nombreux festins traditionnels des fêtes d'hiver. Ayant grandi en Angleterre dans les années 1970, j'ai apprécié les noisettes, les amandes, les noix et les noix du Brésil en tant que friandises spéciales pour les fêtes de Noël. Après m'être débattu avec un casse-noix, apparemment conçu pour envoyer des noix et des éclats de coquille à travers la pièce, je me souviens avoir remarqué que certaines de ces noix n'avaient pas l'air "normales", qu'elles étaient recouvertes d'une couche poudreuse et qu'elles dégageaient une odeur de moisi très prononcée. Aujourd'hui, je reconnais ces signes comme l'indication d'une infection fongique et je suis reconnaissant pour les technologies avancées de chromatographie liquide et de spectrométrie de masse disponibles pour la détection de la contamination par les mycotoxines qui permettent aux générations futures, aux prises avec le redoutable casse-noix, de rester en bonne santé et de profiter des festivités de Noël.

Les fruits à coque et la sécurité alimentaire : L'odeur pas si douce de l'altération et des mycotoxines

Les fruits à coque sont riches en protéines et en graisses insaturées, et contiennent de faibles quantités d'eau, ce qui limite l'altération par les micro-organismes, mais peut favoriser le développement de moisissures, dont certaines peuvent produire des mycotoxines. Les mycotoxines sont des métabolites secondaires de champignons filamenteux qui peuvent être présents dans les produits alimentaires et agricoles par de nombreuses voies de contamination, notamment la production, la transformation, le transport et le stockage.

La croissance fongique et la production de mycotoxines dépendent de facteurs biologiques (culture sensible) et environnementaux, l'accent étant mis sur les conditions climatiques régionales pendant le développement des plantes et la récolte. La consommation de fruits à coque est l'un des principaux facteurs d'exposition de l'homme aux mycotoxines. Les mycotoxines sont responsables d'importantes pertes de revenus et de l'érosion potentielle de la marque et de la réputation.

Les mycotoxines les plus courantes sont réglementées dans de nombreux pays du monde après une évaluation approfondie des risques, tenant compte des données relatives à la toxicité, à l'occurrence et à la consommation, ainsi que de considérations économiques et politiques. Les réglementations comprennent généralement des valeurs qui sont spécifiées dans divers produits alimentaires et aliments pour animaux, qui sont soit des niveaux maximums autorisés, soit des valeurs indicatives. Les niveaux et normes réglementaires appliqués aux mycotoxines varient dans les différentes régions du monde.1 Les niveaux maximums pour les mycotoxines dans les aliments sont très bas en raison de leur toxicité sévère.

Sécurité alimentaire accrue grâce à la prévention et à la surveillance de la présence de mycotoxines.

La sécurité alimentaire est assurée par l'analyse, le contrôle et la surveillance des risques physiques, chimiques et biologiques, depuis la fabrication, l'approvisionnement et la manipulation des matières premières jusqu'à la production, la distribution et la consommation du produit fini. La mise en œuvre d'un système d'analyse des risques et de maîtrise des points critiques (HACCP) par les exploitants du secteur alimentaire, y compris les tests analytiques, est une stratégie efficace pour la prévention, le contrôle et la surveillance périodique des mycotoxines à tous les stades, du champ au consommateur.

Les mycotoxines les plus fréquemment trouvées dans les fruits à coque sont les aflatoxines, qui sont un groupe de composés bisfuranocoumarines apparentés produits par les champignons Aspergillus . Il existe toute une série de solutions de test pour la détermination de ces mycotoxines, allant de tests rapides et faciles à utiliser, qui peuvent être utilisés sur le lieu de production, à des méthodes de référence en laboratoire qui prennent plus de temps, mais qui peuvent être utilisées pour fournir une vision plus complète du niveau de contamination.

L'analyse des mycotoxines des fruits à coque est une tâche difficile, en raison de la

  • Complexité de la matrice (forte teneur en lipides),
  • Les faibles concentrations dans lesquelles ces composés sont habituellement présents, et
  • Des limites réglementaires strictes.

Le portefeuille de VICAM comprend tests quantitatifs sur bandelettes offre des solutions de surveillance validées aux entreprises qui cherchent à minimiser les conséquences coûteuses de la contamination par les mycotoxines dans une large gamme de produits agricoles et d'aliments pour animaux.

Les appareils à écoulement latéral constituent le choix le plus économique pour les situations où une aide à la décision immédiate et sur place est essentielle, notamment pour déterminer l'acceptabilité des cargaisons aux points d'achat et de distribution et les contrôles de qualité de routine aux points de production des fruits secs. Ces tests ont une portée analytique limitée, car ils sont conçus pour détecter et parfois quantifier une mycotoxine clé spécifique d'intérêt et ils constituent une option idéale pour les tests analytiques ciblés sur les fruits à coque.

Les tests Afla-V utilisent la sensibilité et la sélectivité éprouvées des anticorps monoclonaux de VICAM pour détecter et mesurer avec précision les aflatoxines totales B1, B2, G1 et G2 à des niveaux aussi bas que 2 ppb et aussi élevés que 100 ppb. La procédure de préparation de l'échantillon en une seule dilution permet d'économiser du temps et du matériel, et le test se développe en 5 minutes. Les lectures numériques s'affichent clairement sur l'écran du lecteur Vertu Lateral Flow, éliminant ainsi toute incertitude quant aux résultats.

Les méthodes de laboratoire pour la détermination quantitative des mycotoxines sont généralement basées sur la chromatographie liquide à haute performance (CLHP) avec différents systèmes de détection.

En raison des limites réglementaires strictes imposées aux aflatoxines, il est difficile de les déterminer aux limites requises avec un détecteur UV ; la détection par fluorescence (FLD) est donc préférable. La combinaison du nettoyage à l'aide de colonnes d'immunoaffinité (IAC), basées sur des anticorps, et de l'analyse par HPLC-FLD a été une étape préalable pour atteindre la sensibilité et la sélectivité souhaitées afin d'être utilisée avec succès pour vérifier le respect des limites maximales réglementaires strictes pour les aflatoxines et les ochratoxines.

En raison de leur haute spécificité, les colonnes d'immunoaffinité produisent des extraits plus propres que les sorbants SPE moins sélectifs et sont donc moins sensibles aux interférences des co-extractifs. La série de colonnes IAC AflaTest produit des résultats numériques précis pour les aflatoxines B1, B2, G1, G2, M1 et M2 dans une variété de produits. La procédure peut être réalisée en moins de 15 minutes (sans compter la préparation et l'extraction des échantillons) et ne nécessite que des compétences de base en HPLC. L'utilisation d'une cellule d'écoulement à grand volume dans le détecteur de fluorescence ACQUITY de Waters a rendu inutile toute dérivatisation post-colonne et fournit les faibles limites de quantification nécessaires pour les aflatoxines. Les améliorations de l'efficacité chromatographique offertes par l'utilisation de colonnes avec des particules poreuses de moins de 2 µm (par exemple, les colonnes ACQUITY UPLC de Waters) ou des colonnes équivalentes à noyau fusionné/à porosité superficielle (par exemple, les colonnes CORTECS 2,7 µm de Waters), améliorent considérablement la sensibilité, la résolution et la vitesse ; une séparation efficace des aflatoxines a été obtenue en 5 minutes.

Au cours des deux dernières décennies, la chromatographie liquide avec spectrométrie de masse (tandem) (LC-MS(/MS)) est devenue la technologie de laboratoire la plus fréquemment utilisée pour la détermination des mycotoxines, souvent dans le cadre d'une méthode multi-analytes.

Pour l'analyse spécifique d'un seul analyte, comme les aflatoxines, le nettoyage par immunoaffinité à l'aide des colonnes AflaTest est une option intéressante, notamment pour les produits complexes comme les noix, même en utilisant la spectrométrie de masse. Cependant, lorsque de telles toxines sont incluses dans une méthode multi-analytes, les options de CAI spécifiques ne sont plus viables. La combinaison de la colonne multifonctionnelle Myco6in1+ avec la LC-MS/MS, offre une option attrayante et rentable pour la détermination simultanée de différents groupes de mycotoxines, y compris les aflatoxines.

Bien que la sélectivité supplémentaire du MS/MS se soit avérée être une plateforme plus populaire que le MS seul, ce type de nettoyage IAC multifonctionnel reste utile, notamment pour les anciens instruments LC-MS/MS et pour les échantillons plus complexes ou lorsque les échantillons proviennent d'un large éventail de produits différents. Les approches visant à déterminer plusieurs mycotoxines dans une seule méthode nécessitent des conditions d'extraction génériques pour garantir la récupération des différents types de mycotoxines. En raison de la sensibilité et de la sélectivité de la LC-MS/MS, une simple dilution de l'extrait, généralement sans nettoyage, est souvent préférable. Pour une quantification précise, il est recommandé d'utiliser des normes d'étalonnage appariées à la matrice et des analogues à isotopes stables. De nombreux laboratoires suivent ou modifient la procédure développée et validée par le laboratoire de Kryska.2 en utilisant un solvant d'extraction à faible teneur en eau et à faible pH, ou une version modifiée de QuEChERS3couplé à un LC-MS/MS utilisant Systèmes UPLC ACQUITY et Spectromètres de masse de la série Xevo.

En savoir plus sur la détermination des mycotoxines :

 

Références :

  1. Agriopoulou S et al. (2020). Progrès dans l'occurrence, l'importance et les stratégies de contrôle des mycotoxines : Prévention et détoxification dans les aliments. Foods 9(2):137. https://doi.org/10.3390/foods9020137
  2. Sulyok et al. (2006). Développement et validation d'une méthode de chromatographie liquide/spectrométrie de masse en tandem pour la détermination de 39 mycotoxines dans le blé et le maïs. Rapid Commun. Mass Spectrom. 20(18):2649-2659. https://doi.org/10.1002/rcm.2640
  3. Kafouris, D et al. (2017) Une méthode multi-mycotoxines UPLC-MS/MS validée pour les noix et les céréales : résultats du contrôle officiel à Chypre dans le cadre des exigences de l'UE, Food Agr. Immunol. 28(1) : 90-108. https://doi.org/10.1080/09540105.2016.1228834