Des seuils de tolérance des mycotoxines déoxynivalénol et zéaralénone établis

Les mycotoxines sont des métabolites toxiques sécrétés par certains champignons microscopiques appelés “moisissures” appartenant principalement aux genres Aspergillus, Penicillium et Fusarium. Elles se développent sur une large variété de denrées alimentaires et peuvent proliférer avant et après la récolte, pendant l’entreposage, le transport, la transformation ou l’alimentation des animaux (^{photo 1}) [²¹, 37]. Ce sont donc des contaminants naturels des aliments [¹]. Il est extrêmement difficile de prévenir cette contamination, particulièrement lorsque les conditions climatiques sont favorables au développement des moisissures dans les cultures.

Les preuves scientifiques sont assez limitées quant aux effets négatifs de l’ingestion de mycotoxines sur la santé des bovins et leurs performances de production dans un contexte de fermes laitières puisque les rares écrits actuels proviennent de stations de recherche. Les données sur les seuils de toxicité de ces moisissures ne sont guère plus répandues. Il est difficile de déterminer le seuil au-delà duquel la présence des mycotoxines pose de réelles difficultés car celles-ci sont influencées par de multiples facteurs environnementaux. L’activité toxique des mycotoxines est plus importante lorsque la contamination s’effectue dans le milieu naturel, et non en laboratoire. Une étude a été réalisée à la Faculté de médecine vétérinaire de l’université de Montréal sur ce sujet.

POURQUOI UNE ÉTUDE SUR LE DON ET LA ZON ?

Le déoxynivalénol (DON) et la zéaralénone (ZON) sont deux mycotoxines majeures chez les vaches laitières. En 1985, la Food and Agriculture Organization (FAO) sous l’égide des Nations unies estimait qu’environ 25 % des récoltes auraient été contaminées par des mycotoxines [⁴]. Plus de 300 mycotoxines différentes ont été découvertes à ce jour [¹⁸]. Au Québec, par exemple, les plus fréquentes dans l’alimentation des bovins laitiers sont, entre autres, le DON et la ZON (encadrés 1 et 2).

QUEL IMPACT PATHOGÈNE ?

Chez les bovins laitiers, les mycotoxicoses peuvent être aiguës ou chroniques, selon la dose consommée. Dans les conditions d’élevage actuelles, les formes aiguës n’existent presque plus [¹²]. En revanche, les formes chroniques imputables à une consommation répétée de faibles doses sont davantage à craindre. Ce type d’exposition est celui qui est le plus fréquent dans les fermes laitières québécoises. Tous les troupeaux laitiers semblent exposés à des mycotoxines en faibles ou en très faibles concentrations dans les aliments qui leur sont distribués.

QU’AVEZ-VOUS RECHERCHÉ ?

Des concentrations de mycotoxines associées à des troubles de santé, de production et de reproduction ont été recherchées, dans un contexte réel de fermes laitières “naturellement exposées”. Dans pareille situation, la question revenait à déterminer les seuils de concentration à risque des mycotoxines, associés à des impacts négatifs sur la santé et la reproduction des vaches laitières. Le niveau acceptable de mycotoxines dans la ration des bovins laitiers est mal établi. Aucun seuil n’est scientifiquement admis (niveaux admissibles dans les fluides biologiques des animaux, notamment le sang et l’urine). Au Canada, les seuils de tolérance présentés dans la fiche de renseignements de l’Agence canadienne d’inspection des aliments (1 ppm [partie par million] pour le DON et 1,5 ppm pour la ZON) reprennent des recommandations de la FAO 1997 fondés sur des études de mycotoxines considérées individuellement. Les rares données disponibles proviennent d’études contrôlées en stations de recherche.

OÙ EST LA COMPLEXITÉ ?

Plusieurs facteurs sont à prendre en considération pour évaluer les effets nocifs des mycotoxines, ceux liés :

– à la toxine elle-même (le type et la proportion de mycotoxines ingérées, ainsi que la durée de la période d’intoxication) ;

– à l’alimentation (le niveau de contamination et la composition de l’alimentation) ;

– aux animaux (l’espèce, le sexe, l’âge, la race, le niveau de consommation d’aliments, la santé générale, le statut immunitaire et les stratégies nutritionnelles) ;

– aux techniques de laboratoire (l’échantillon le plus représentatif, les tests de quantification) ;

– à la gestion des exploitations agricoles [², ⁷, ³¹].

QUELLES TECHNIQUES D’ANALYSE ?

Depuis la fin des années 1980, les mycotoxines peuvent être mesurées dans les fluides biologiques grâce à des méthodes chromatographiques [⁶, ²¹, ²³, ³²]. Celles-ci ont ouvert la porte à une nouvelle approche de diagnostic fondée sur la relation entre les principaux symptômes de mycotoxicose (clinique ou subclinique) et le niveau d’intoxication retrouvé dans les fluides biologiques des animaux.

EN QUOI CONSISTE VOTRE PROTOCOLE D’ÉTUDE ?

Dans la région de Montérégie, au Québec, de janvier 2013 à décembre 2013, 60 troupeaux laitiers ont été recrutés, puis visités quatre fois dans l’année. À chaque fois, des échantillons d’aliments (représentatifs de la ration ingérée par les vaches en lactation), d’urine et de sang provenant de vaches entre 7 et 100 jours de production de lait ont été collectés. Les analyses des taux de mycotoxines DON et ZON et de leurs métabolites ont été réalisées à la Faculté de médecine vétérinaire de l’université de Montréal. Des données relatives à la santé, à la production et à la reproduction des vaches issues du système informatisé DSA (DSAHR Inc., Saint-Hyacinthe, Québec, Canada) ont également été collectées.

QUELLES PRÉCAUTIONS MÉTHODOLOGIQUES ?

Toutes les mesures accessibles ont été prises pour réduire les effets des facteurs environnementaux qui influencent les seuils. Ainsi, des échantillons ont été prélevés dans une ration convenablement mélangée avant qu’elle ne soit servie aux vaches. Ces échantillons ont été conservés et acheminés dans des conditions rigoureuses pour prévenir toute prolifération. Des vaches de même race (holstein) entre 7 et 100 jours de production de lait ont été sélectionnées au hasard. Chaque ferme devait impérativement posséder un logiciel lui permettant de compiler électroniquement les données de santé animale du troupeau et recourir aux services d’un vétérinaire pour un suivi régulier de médecine préventive (au minimum une visite par mois).

QUELS RÉSULTATS POUR LE DON ?

Les vaches exposées à des taux élevés de DON et de ZON alimentaires ont présenté des risques de maladie plus élevés que lors de concentrations plus basses. Les rations contenant une concentration de DON supérieure ou égale à 6,74 ppm étaient liées à des taux d’avortement quatre fois plus élevés. Avec un DON supérieur ou égal à 3,21 ppm, les taux d’endométrite clinique étaient presque doublés.

Globalement, une concentration alimentaire de DON supérieure ou égale à 3,21 ppm a entraîné des troubles de santé et de reproduction chez les vaches laitières.

QUELS RÉSULTATS POUR LA ZON ?

Un risque sanitaire plus élevé est apparu inhérent à certains niveaux de ZON dans l’aliment et l’urine. Pour son métabolite Β-ZOL, les liens observés n’ont concerné que l’urine. Plus précisément, les rations contenant une concentration égale ou supérieure à 0,09 ppm de ZON ont augmenté d’environ deux fois le risque de cétose subclinique en début de lactation. Avec une concentration de Β-ZOL supérieure ou égale à 6,23 ppb (parties par milliard) dans l’urine, le risque que les bovins soient éliminés du troupeau a été multiplié par deux. Les vaches ayant une concentration urinaire de b-ZOL?supérieure ou égale à 6,23 ppb dans l’urine ont produit 365 kg de lait en moins que celles dont la concentration urinaire est moins élevée (projection sur 305 jours en lait [JEL]). En ce qui concerne la reproduction, le succès à la saillie des vaches présentant une concentration de ZON supérieure ou égale à 2,70 ppb dans l’urine a diminué de moitié par rapport à des vaches dont la concentration urinaire est plus basse. Le début de la gestation des vaches exposées à de hautes concentrations est survenu plus tardivement que chez les autres (^{tableau 1}).

COMMENT SE SITUENT VOS RECOMMANDATIONS ?

Notre projet a permis d’identifier des concentrations de DON et de ZON alimentaires et urinaires corrélées à une augmentation des risques de réforme, d’avortement, de baisse de la performance en reproduction, d’hypercétonémie, d’endométrite clinique et de diminution de la production laitière. Les seuils déterminés sont en opposition avec la plupart des expériences précédentes portant sur le même sujet. Des doses plus élevées de DON et de ZON liées à des effets négatifs sur la santé et la production des vaches laitières ont été auparavant rapportées (^{tableau 2}).

COMMENT EXPLIQUER VOS SEUILS PLUS BAS ?

La plupart des études antérieures ont été réalisées en station de recherche avec des expositions à une ou quelques mycotoxines individuelles. En exposition naturelle (commerciale comme dans notre étude), le bovin est exposé à plusieurs mycotoxines à la fois.

Aussi, l’état immunitaire des vaches des stations, combiné à des facteurs environnementaux stables et contrôlés, comme la température, la pression, l’humidité relative et les stratégies nutritionnelles, peut influer sur le bien-être de l’animal et son état de santé.

Il n’est pas certain que les seuils à risque identifiés au Québec récemment auraient été similaires dans des conditions moins avantageuses : les producteurs laitiers ont volontairement pris part à l’étude ; ils pourraient être, davantage que la moyenne, soucieux du bien-être et de la santé de leurs animaux. Un même projet réalisé là où le niveau de toxicité aurait été plus élevé et dans des fermes moins attentives à la salubrité aurait pu donner des résultats différents.

LA RÉGLEMENTATION DOIT-ELLE ÊTRE ADAPTÉE ?

La réglementation actuelle est fondée sur les effets toxiques d’une mycotoxine considérée individuellement. Elle ne prend pas en compte la toxicité des mélanges de mycotoxines, or la plupart des matrices céréalières sont contaminées par un cocktail de mycotoxines [⁸]. Pour le DON, le seuil acceptable dans la ration rapporté dans notre étude (supérieur ou égal à 3,21 ppm) est plus élevé que celui qui est ordinairement recommandé par l’Agence canadienne d’inspection des aliments (supérieur ou égal à 1 ppm) tandis que, pour la ZON, il est beaucoup plus bas, à savoir supérieur ou égal à 0,09 ppm au lieu de supérieur ou égal à 1,5 ppm dans la ration. Ces informations pourraient encourager les vétérinaires et les nutritionnistes à réviser et à ajuster leurs recommandations aux producteurs laitiers.

QUELLES PERSPECTIVES ?

Une nouvelle approche diagnostique se dessine, fondée sur une corrélation entre les principaux symptômes d’une mycotoxicose et la concentration de la toxine retrouvée dans l’aliment et les fluides biologiques des animaux. La mesure des mycotoxines et de leurs métabolites dans l’aliment et l’urine des animaux devrait permettre de mieux gérer leur présence et leurs conséquences négatives sur la santé, la production et la reproduction des bovins laitiers (^{photo 2}). Ces résultats pourraient être utilisés en tant que données de base pour l’établissement des concentrations de référence, ce qui faciliterait éventuellement la gestion des mycotoxicoses dans les fermes laitières.

Conclusion

Par leurs répercussions sur la santé et sur l’économie mondiale, les maladies d’origine alimentaire constituent actuellement l’un des troubles de santé publique les plus répandus à l’échelle internationale [¹]. Parmi elles, et malgré les avancées récentes, le risque mycotoxique qu’encourent les productions végétales destinées à l’alimentation du bétail reste peu connu, en production bovine par exemple [¹⁷]. L’industrie laitière peut-elle s’en accommoder ? À l’échelle mondiale, les pertes économiques induites ont été évaluées à 5 milliards de dollars américains, en incluant les dommages causés aux cultures et aux élevages [³]. Il est important de poursuivre les travaux de recherche visant à perfectionner les méthodes d’analyse des mycotoxines dans l’aliment et les liquides biologiques. Il s’agit de détecter des quantités infimes de mycotoxines et de définir plus précisément les doses à risque. In fine, les normes sur les mycotoxines pourraient être affinées. Des tests permettraient d’identifier et de quantifier plusieurs mycotoxines à la fois. Des chercheurs du monde entier travaillent sur?la chromatographie HPLC/MS/MS, la synergie entre différentes mycotoxines, ou encore l’amélioration de la représentativité d’un échantillonnage. Quant à lutter contre les mycotoxines et leur impact en élevage, ce sont les éleveurs, les vétérinaires et les autres acteurs de l’industrie agroalimentaire qui restent en pole position.

Références

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