Revue approfondie sur la patuline et les toxines d’Alternaria dans les produits à base de fruits

Introduction

Les produits à base de fruits constituent des éléments essentiels d'une alimentation équilibrée, mais leur qualité peut être compromise par la contamination fongique, notamment par la présence de patuline et de toxines issues du genre Alternaria. Ces composés mycotoxiques sont préoccupants en raison de leur potentiel toxique chez l'homme. Cette revue décrit précisément les mécanismes de contamination, la toxicité associée et les stratégies d'atténuation mises en œuvre pour garantir la sécurité alimentaire.

Origine et prévalence

Patuline

La patuline est une mycotoxine principalement produite par diverses espèces du genre Penicillium, notamment Penicillium expansum, et à moindre échelle par Aspergillus et Byssochlamys. On la retrouve fréquemment dans les pommes et les dérivés de pommes tels que les jus, les compotes et les cidres. Sa production intervient généralement après une blessure mécanique ou une détérioration du fruit due à des conditions inadéquates de stockage.

Toxines d'Alternaria

Alternaria est un genre fongique largement distribué dans la nature, composé de pathogènes connus pour provoquer des pourritures sur les fruits et légumes, tels que tomates, pommes, raisins et agrumes. Parmi les toxines produites par Alternaria, figurent l'acide ténuazonique, l'alternariol, l'alternariol monométhyl éther et l'altenuène. Leur présence est souvent associée à des conditions climatiques chaudes et humides durant les phases pré et post-récolte.

Toxicité et implications sanitaires

Effets toxiques liés à la patuline

La patuline est reconnue pour ses effets immunologiques, neurologiques et gastro-intestinaux. À fortes doses, elle peut provoquer des lésions hépatiques, rénales et sur le système nerveux central chez les animaux. Chez l'humain, bien que les données soient limitées, elle est classifiée comme potentiellement cancérogène par certaines études expérimentales et réglementée strictement dans l'Union Européenne (50 µg/kg pour les jus de fruits).

Risques sanitaires des toxines d'Alternaria

Les toxines d’Alternaria manifestent une cytotoxicité importante, et certaines sont suspectées d’être mutagènes, tératogènes et cancérogènes. L’exposition chronique pourrait induire des troubles de la reproduction, des perturbations endocriniennes et des anomalies dans le fonctionnement du foie. L'Union Européenne développe actuellement une réglementation plus rigoureuse concernant les seuils acceptables dans les produits alimentaires.

Méthodes analytiques de détermination

Différentes approches analytiques ont été développées pour la détection et la quantification de ces mycotoxines :

• Chromatographie liquide à haute performance (HPLC) : couramment utilisée pour la quantification de la patuline et des toxines d'Alternaria.
• Spectrométrie de masse couplée à la chromatographie liquide (LC-MS/MS) : méthode précise et fiable, permettant une sensibilité plus élevée et la détection simultanée de multiples toxines dans une même analyse.
• Méthodes immunologiques : telles que les ELISA rapides, pratiques pour un dépistage initial sur le terrain, souvent suivies par des méthodes chromatographiques pour confirmer les résultats.

Stratégies de prévention et réduction des risques

Bonnes pratiques agricoles et de fabrication

La prévention initiale constitue la mesure la plus efficace pour limiter la contamination par la patuline et les toxines d’Alternaria. Parmi ces bonnes pratiques figurent l'utilisation de variétés résistantes, des opérations de récolte adéquates pour éviter les blessures, ainsi que des conditions optimales lors du stockage (réduction d'humidité et température contrôlée).

Traitements post-récolte et technologiques

Lors des procédés agro-industriels, diverses techniques peuvent être appliquées pour réduire significativement les concentrations de toxines :

• Procédés physiques : filtration, clarification et adsorption au charbon actif montrent une efficacité significative contre la patuline.
• Traitements thermiques ou UV : peuvent dégrader certaines toxines d’Alternaria mais leur efficacité reste variable selon la matrice alimentaire et la toxine.
• Utilisation d'agents biologiques : certaines levures antagonistes telles que Pichia caribbica présentent un potentiel prometteur dans l'inhibition des producteurs de ces mycotoxines avant contamination.

Perspectives et recommandations

Les recherches futures doivent davantage porter sur :

• L’étude approfondie des mécanismes de toxicité précis de ces toxines à long terme chez l'homme.
• Le développement d’outils analytiques rapides, précis et économiques.
• Une meilleure compréhension des facteurs environnementaux et génétiques influençant la production de ces toxines dans les produits agricoles.
• L’implémentation de réglementations internationales harmonisées.

Il apparaît crucial que les actions de surveillance, associées à des technologies émergentes de lutte et décontamination, continuent d'être optimisées et intégrées efficacement dans les processus industriels de production alimentaire, assurant ainsi la protection maximale des consommateurs.

Conclusion

La contamination par la patuline et les toxines d’Alternaria pose un défi majeur dans la sécurité alimentaire mondiale. Les stratégies de lutte doivent être globales, intégratives et inclure les systèmes agricoles, de transformation et de réglementation pour protéger efficacement les consommateurs tout en préservant la qualité nutritionnelle essentielle des fruits et dérivés.

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Source : https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2023.1139757/full