Les biomarqueurs dans le domaine de la sécurité alimentaire sont définis comme une caractéristique mesurable et évaluable qui indique un processus métabolique normal, un processus pathogène ou une réponse biologique à un traitement thérapeutique (ACSA, 2023). Parmi les différents types de biomarqueurs, on distingue les biomarqueurs d’exposition ou biomarqueurs directs, qui permettent d’évaluer l’exposition d’un individu à des toxines ou à d’autres agents, en déterminant leurs métabolites dans des matrices biologiques telles que le plasma sanguin, les tissus hépatiques et les excréments/fèces (Vidal et al., 2018 ; Lowry, 1995). Il a été démontré que les biomarqueurs d’exposition caractérisés prédisent des résultats cliniques pertinents dans une variété de traitements et de populations (Atkinson et al., 2001). En fait, de nos jours, l’utilisation de biomarqueurs est devenue courante et la recherche scientifique basée sur les biomarqueurs est de plus en plus reconnue (Vidal et al., 2018).
Biomarqueurs d'exposition: mycotoxines et leurs métabolites
Les effets négatifs des mycotoxines diffèrent considérablement d’un animal à l’autre. L’étude de biomarqueurs concluants constitue donc un outil de diagnostic direct sur le terrain. En 2018, l’Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) a établi des recommandations pour l’évaluation de l’exposition à la contamination par les mycotoxines en déterminant les métabolites les plus pertinents pour les principales mycotoxines et matrices biologiques. Par conséquent, l’exposition aux mycotoxines dans la production animale doit être surveillée en mesurant les biomarqueurs appropriés relatifs à chaque mycotoxine et espèce cible (Lauwers et al., 2019). Le tableau ci-dessous détaille les principaux biomarqueurs pour l’évaluation de l’exposition à la contamination par les mycotoxines selon l’EFSA (2018).
Démonstration d'efficacité
Les agents anti-mycotoxines sont des produits qui ont pour objectif d’atténuer les mycotoxines présentes dans l’alimentation pour protéger la santé de l’animal, cependant, ils ne développent leur action qu’après l’ingestion de l’aliment. Malgré la réalisation d’études d’efficacité in vitro contre les différentes mycotoxines simulant les conditions du tractus gastro-intestinal, très utiles pour la recherche de nouveaux matériaux et produits, la démonstration finale de l’efficacité doit être basée sur des études in vivo (EFSA, 2018). Dans ce contexte, les administrations européennes de sécurité alimentaire établissent que, pour démontrer l’efficacité des additifs anti-mycotoxines, la réduction de l’adsorption des mycotoxines dans les fluides et les tissus (plasma, foie, etc.), l’augmentation de l’excrétion des mycotoxines (fèces et excréments) et la réduction de la contamination des aliments d’origine animale (lait et œufs) (EFSA, 2010 ; EFSA, 2018). Par conséquent, les biomarqueurs d’exposition jouent un rôle clé dans l’évaluation de l’efficacité des agents anti-mycotoxines en surveillant les mycotoxines et leurs métabolites dans différentes matrices biologiques (Lauwers et al., 2019).
Avantages et inconvénients de l'analyse des mycotoxines et de leurs biomarqueurs dans des matrices biologiques
L’analyse des biomarqueurs des mycotoxines dans les matrices biologiques est un outil direct pour le diagnostic de l’exposition aux mycotoxines sur le terrain. Cependant, les biomarqueurs doivent être spécifiques à chaque mycotoxine et espèce cible, de plus, la méthode d’analyse pour leur détection doit être validée pour chaque matrice biologique étudiée (EFSA, 2010).
Les mycotoxines sont une famille de substances chimiques aux propriétés très différentes et qui, par conséquent, présentent des profils cinétiques d’adsorption et de métabolisation différents dans l’organisme de chaque espèce d’intérêt (EFSA, 2010). Ces distinctions doivent être prises en compte lors du choix de la matrice biologique à étudier et, par conséquent, lors de l’établissement des directives d’échantillonnage (Vidal et al., 2018 ; Lauwers et al., 2019).
Dans le plasma sanguin, le moment du prélèvement est critique et doit être strictement planifié en fonction de la dernière prise alimentaire, en tenant compte du degré d’adsorption maximale dans le sang de la mycotoxine d’intérêt. Cette gestion est peu pratique à la ferme et des processus insuffisamment programmés peuvent conduire à une mauvaise interprétation des résultats et à une sous-estimation du risque de contamination par les mycotoxines. Pour cette raison, il est important d’établir un protocole d’alimentation et de prélèvement sanguin très contrôlé (Lauwers et al., 2019).
D’un autre côté, dans le foie ou les reins, les mycotoxines se bioaccumulent avant d’être éliminées de l’organisme (Escrivà et al.,2017). Ce sont donc des matrices biologiques moins sujettes à la variabilité entre la prise alimentaire et l’échantillonnage. Cependant, le prélèvement d’un échantillon est une procédure invasive qui peut ne pas être réalisable sans sacrifier l’animal.
Finalement, l’analyse des mycotoxines et de leurs métabolites dans les excréments/fèces est essentielle pour démontrer l’efficacité des produits anti-mycotoxines. Les mycotoxines capturées par les agents anti-mycotoxines dans le tractus gastro-intestinal sont éliminées de l’organisme par les excréments/fèces, manifestant une augmentation de la concentration de toxines dans la dite matrice par rapport aux animaux sans traitement (EFSA, 2010 ; EFSA 2018). De plus, le prélèvement d’échantillons d’excréments/fèces ne nécessite pas de manipulation des animaux, facilitant ainsi la mise en œuvre et la gestion du programme à la ferme. Pour ces raisons, l’analyse des excréments/fèces est l’un des outils permettant d’évaluer directement et spécifiquement l’efficacité des stratégies visant à atténuer l’impact de la contamination par les mycotoxines dans la production animale.
Le défi de corréler les analyses dans les aliments pour animaux et les matrices biologiques
Compte tenu de l’hétérogénéité de la présence de mycotoxines dans les aliments et des différences de toxicocinétique de chaque espèce cible, il est extrêmement difficile de prédire comment la contamination présente dans les aliments affectera l’animal et vice versa. Les tests nécessitent des laboratoires experts équipés de chromatographie liquide avec spectrométrie de masse (HPLC-MS/MS) pour la détermination des mycotoxines et de leurs biomarqueurs à l’état de traces. De plus, en raison de la grande complexité des échantillons étudiés, de nouvelles méthodologies d’extraction doivent être développées et validées pour chaque mycotoxine, métabolite et matrice (EFSA, 2010). Actuellement, les biomarqueurs d’exposition aux mycotoxines constituent un outil de diagnostic précieux ; cependant, davantage de connaissances sont nécessaires sur la biodisponibilité et la toxicocinétique des mycotoxines pour établir une corrélation directe avec la contamination des aliments pour animaux (Vidal et al., 2018 ; Lauwers et al., 2019).
Service d'analyse des mycotoxines et ses biomarqueurs dans les excréments/fèces
Chez BIŌNTE, nous proposons le service d’analyse des mycotoxines et de leurs métabolites dans les excréments/fèces pour détecter et quantifier l’exposition aux mycotoxines sur le terrain en utilisant la méthodologie HPLC-MS/MS. Il existe un laboratoire accrédité validé pour l’analyse des biomarqueurs des principales mycotoxines : AFB1, DON, ZEN, OTA, T-2 et FB1+FB2. Le service d’analyse des excréments/fèces fait partie du portefeuille de services techniques BIŌNTE (BIŌNTEX) et comprend des conseils d’experts sur le diagnostic du risque mycotoxines et la mise en œuvre d’actions correctives pour atténuer les effets négatifs des mycotoxines sur la production animale.
Conclusion
En conclusion, l’analyse des biomarqueurs de l’exposition aux mycotoxines dans les excréments/fèces est l’un des outils directs et spécifiques pour diagnostiquer et surveiller l’impact réel des mycotoxines sur le terrain et démontrer l’efficacité concluante des différentes stratégies d’atténuation des mycotoxines.
