Qualité et Sécurité Alimentaire PDF

MATIERE : QUALITE ET SECURITE DES ALIMENTS DE BETAIL Introduction L’alimentation animale constitue un pilier essentiel de l’industrie agricole, déterminant la santé et le bien-être des animaux. Une mauvaise alimentation peut entraîner des problèmes de santé chez les animaux. L’alimentation joue do...

MATIERE : QUALITE ET SECURITE DES ALIMENTS DE BETAIL Introduction L’alimentation animale constitue un pilier essentiel de l’industrie agricole, déterminant la santé et le bien-être des animaux. Une mauvaise alimentation peut entraîner des problèmes de santé chez les animaux. L’alimentation joue donc un rôle clé dans le bien-être global des animaux. Dans cette optique, une variété de types d’aliments sont utilisés, chacun jouant un rôle spécifique dans le maintien d’une nutrition équilibrée. Les différents types d’aliments pour le bétail L’alimentation du bétail est un élément crucial pour assurer sa santé et son bien-être. Il existe différents types d’aliments qui sont utilisés dans les régimes alimentaires des animaux d’élevage. Voici quelques-uns des principaux types d’aliments pour le bétail : Aliments concentrés Les aliments concentrés sont des aliments riches en nutriments essentiels tels que les protéines, les glucides et les minéraux. Ils sont généralement fabriqués à partir de céréales, de graines oléagineuses et de sous-produits de l’industrie agroalimentaire. Les aliments concentrés offrent une source dense en énergie et en nutriments, ce qui en fait un choix populaire dans l’alimentation animale. Fourrages Les fourrages sont des aliments à base de plantes, tels que le foin, l’herbe et le maïs ensilé. Ils fournissent une grande partie de la ration alimentaire du bétail et constituent une source importante de fibres alimentaires. Les fourrages sont riches en cellulose, ce qui aide à maintenir la santé digestive des animaux. Ensilage L’ensilage est un processus de conservation des plantes vertes riches en humidité telles que l’herbe ou le maïs. Ces plantes sont fermentées anaérobiotiquement pour produire un aliment conservé appelé ensilage. L’ensilage est utilisé comme source d’alimentation pendant les périodes où les pâturages ne sont pas disponibles ou lorsque l’on souhaite augmenter la teneur énergétique de l’alimentation animale. Compléments alimentaires Les compléments alimentaires sont des aliments qui sont ajoutés à la ration principale pour fournir des nutriments supplémentaires. Ils peuvent être sous forme de granulés, de poudres ou de liquides. Les compléments alimentaires peuvent contenir des vitamines, des minéraux, des acides aminés et d’autres nutriments essentiels qui ne sont pas présents en quantité suffisante dans les autres types d’aliments. Les principales matières premières utilisées dans l’alimentation animale Les matières premières utilisées dans l’alimentation animale sont essentielles pour assurer une nutrition équilibrée et saine pour les animaux. Elles fournissent les nutriments nécessaires à leur croissance, à leur développement et à leur santé globale. Voici un aperçu des principales matières premières couramment utilisées : Céréales, légumineuses et oléagineux Les céréales telles que le maïs, le blé, l’orge et le riz sont parmi les matières premières les plus couramment utilisées dans l’alimentation animale. Elles fournissent des glucides essentiels sous forme d’amidon, qui fournit de l’énergie aux animaux. Les légumineuses comme 1 le soja fournissent également des protéines de haute qualité nécessaires à la croissance musculaire des animaux. Les oléagineux tels que le colza et le tournesol sont riches en lipides, qui sont une source d’énergie concentrée pour les animaux. Ces matières premières jouent un rôle important dans la formulation d’un régime alimentaire équilibré pour assurer la santé et la productivité des animaux. Viande et poisson Outre les céréales et les légumineuses, la viande, le poisson et les sous-produits agricoles peuvent également être utilisés comme ingrédients dans l’alimentation animale. Ces sources de protéines d’origine animale peuvent être particulièrement bénéfiques pour certains types d’animaux qui ont besoin de protéines de haute qualité pour leur croissance et leur développement. Nutriments spécifiques Certaines matières premières utilisées dans l’alimentation animale sont sélectionnées en fonction des nutriments spécifiques qu’elles fournissent. Par exemple, le soja est une source riche en protéines et en acides aminés essentiels tels que la lysine, qui est importante pour la croissance musculaire chez les animaux. D’autres matières premières peuvent être riches en minéraux tels que le calcium, le phosphore ou le magnésium, qui sont essentiels à la santé des os et des dents chez les animaux. Il est donc important de choisir judicieusement les matières premières afin de répondre aux besoins nutritionnels spécifiques de chaque espèce animale. Qualité et provenance La qualité et la provenance des matières premières utilisées dans l’alimentation animale sont cruciales pour garantir une alimentation saine pour les animaux. Les producteurs d’aliments pour animaux doivent s’assurer que leurs matières premières proviennent de sources fiables et respectent les normes sanitaires appropriées. Conclusion En conclusion, l’alimentation animale représente un élément crucial pour le secteur agricole. La diversité des aliments disponibles, allant des concentrés aux fourrages, souligne la nécessité d’une approche globale dans la conception des régimes alimentaires pour assurer la santé optimale des animaux. CHAPITRE I STANDARDS DE QUALITE DES ALIMENTS DE BETAIL INTRODUCTION La sécurité des aliments pour animaux est une responsabilité partagée par tous les acteurs impliqués dans la production et le commerce des aliments pour animaux et de leurs ingrédients. La sécurité des aliments pour animaux n’est pas seulement cruciale pour garantir la santé et les performances des animaux, elle est également essentielle pour garantir des pratiques agricoles efficaces et durables et la production de denrées alimentaires saines et de haute qualité. Il est donc essentiel que les aliments pour animaux soient sûrs et exempts de contaminants, afin de garantir la protection de la santé animale et humaine aujourd’hui et à l’avenir. 1.1 Systèmes de certification des aliments pour animaux en Europe Différents systèmes de certification des aliments pour animaux en Europe sont mis en œuvre par les producteurs d’aliments composés et d’additifs, ainsi que par les parties actives dans le commerce, le transport, le stockage et la manutention. 2 Tous ces systèmes de certification visent à fournir des produits sûrs et de haute qualité. Certains sont reconnus au niveau international, d’autres sont plus locaux et nationaux. 1.2 Critères d’appartenance des aliments de bétail à un standard de qualité Introduction Le secteur de l'élevage tient une place essentielle dans l'alimentation et la sécurité alimentaire. Les débouchés des productions animales sont nombreux, allant de la production alimentaire directe (viande, lait, oeufs et autres produits animaux), à des utilisations telles que la fabrication d’ingrédients alimentaires, de fibres, fertilisants. Les productions animales ont une importance économique considérable dans les pays en développement et jouent un rôle clé en matière de sécurité alimentaire. Pour plusieurs millions d’agriculteurs aux faibles ressources, la possession d’un troupeau, non seulement composante de leur vie sociale et culturelle, représente un capital qui leur permet d’assurer, à des degrés divers, une agriculture durable et leur stabilité économique. Les produits animaux, sources primaires de protéines, d’acides aminés et de graisses, satisfont des besoins nutritionnels spécifiques qui ne peuvent être comblés dans des régimes purement ou principalement végétariens. Denrées hautement périssables, ils nécessitent une attention toute particulière afin de prévenir leur détérioration et/ou contamination par divers agents, qu’ils soient d’origine biologique ou chimique. Certains de ces contaminants peuvent provenir du type d'alimentation reçu par l'animal. Les principaux critères de qualité pour la production d'aliments pour le bétail comprennent : 1. La teneur en éléments nutritifs, La teneur en nutriments fait référence à la quantité et à l'équilibre des nutriments essentiels tels que les protéines, les glucides, les lipides, les vitamines et les minéraux dans l'alimentation. 2. La digestibilité, La digestibilité fait référence à la capacité de l'animal à absorber les nutriments contenus dans les aliments 3. La sécurité La sécurité englobe l'absence de substances nocives telles que les toxines, les agents pathogènes et les contaminants dans les aliments pour animaux. 4. L'appétence. La palatabilité (appétence) fait référence au goût et à la texture de l'aliment, qui peuvent influer sur la consommation d'aliments et les performances des animaux. Par exemple, si l'aliment est trop amer, l'animal peut ne pas manger suffisamment pour répondre à ses besoins nutritionnels 1.3 Rôle du Codex dans le domaine de l'alimentation animale Définition du Codex alimentarius Le Codex Alimentarius est un recueil de normes, codes d'usages, directives et autres recommandations. Certains de ces textes sont très généraux, d'autres très particuliers. Certains traitent de critères détaillés relatifs à un aliment ou un groupe d'aliments, d'autres de l'action et de la gestion des processus de production ou de l'exploitation des systèmes de réglementation des gouvernements visant la sécurité sanitaire des aliments et la protection des consommateurs. 3 Les codes d'usages du Codex - définissent les pratiques en matière de production, transformation, fabrication, transport et stockage des aliments ou des groupes d'aliments, qui sont considérées comme essentielles pour garantir leur sécurité sanitaire et leur comestibilité Ainsi, les consommateurs peuvent compter sur la qualité et la sécurité sanitaire des produits alimentaires qu'ils achètent et les importateurs sont certains que les aliments qu'ils commandent correspondent bien aux spécifications du Codex. Rôle du Codex dans le domaine de l'alimentation animale Le lien entre la sécurité sanitaire des aliments pour animaux et celle des produits d'origine animale destinés à l'alimentation humaine est maintenant bien reconnu. En particulier, l'approche moderne de la sécurité sanitaire des aliments définit des mesures visant à prévenir et à minimiser l'entrée de substances dangereuses aux premières étapes de la filière de production, y compris dans la production de céréales et de plantes fourragères. Les producteurs primaires, notamment les agriculteurs et les acteurs du secteur de l'alimentation animale, ont ainsi davantage pris conscience de leur contribution et de leurs responsabilités s'agissant de la production d'aliments sains et de qualité. Des travaux portant sur l'alimentation animale sont aussi menés au sein d'autres comités lorsque celle-ci a une incidence sur la sécurité sanitaire des aliments eu égard aux contaminants, aux résidus de pesticides et de médicaments vétérinaires, à l'hygiène des aliments et aux inspections et certifications. Les travaux du Codex consacrés à l'alimentation animale portent uniquement sur la sécurité sanitaire des aliments. Les questions relatives à la santé et au bien-être des animaux ne sont envisagées que dans la mesure où elles ont une incidence sur la sécurité sanitaire des aliments. Les contaminants présents dans l'environnement sont pris en compte lorsque leur niveau dans les aliments et ingrédients d'aliments pour animaux pourrait présenter un risque pour la santé des consommateurs d'aliments d'origine animale. L'intégration de certains aspects de l'alimentation animale dans les travaux du Codex est une reconnaissance explicite du rôle et de la responsabilité du secteur des aliments pour animaux dans la production de denrées alimentaires saines et de qualité. Les aliments pour animaux et leurs ingrédients jouent un rôle clé dans la sécurité des denrées alimentaires produites par le bétail et entrant dans la chaîne alimentaire. Il est donc essentiel de veiller à ce que les aliments pour animaux soient sûrs dès le départ, conformes à la réglementation et nutritifs pour l'animal. La certification permet de vérifier que l'industrie respecte ses obligations au titre de la législation et des codes de pratique relatifs à la sécurité des aliments pour animaux. Certification Procédure par laquelle les organismes officiels de certification ou les organismes officiellement agréés donnent par écrit, l'assurance que des denrées alimentaires ou des systèmes de contrôle des aliments sont conformes aux exigences spécifiées. La certification des aliments peut, selon le cas, s'appuyer sur toute une série de contrôles prévoyant l'inspection continue sur la chaîne de production, l'audit des systèmes d'assurance- qualité et l'examen des produits finis. Différents systèmes et normes de certification peuvent aider à répondre aux exigences de la chaîne. 1.4 Problèmes potentiels de l’alimentation animale 4 Ces dernières années, les préoccupations publiques en matière de sécurité alimentaire ont augmenté du fait de la prévalence de plus en plus importante de Salmonella enteritidis dans les oeufs, les volailles et dans d’autres produits carnés, de crises localisées de maladies associées à la présence de Listeria monocytogenes dans les produits laitiers et dans le pâté et de Escerichia coli 0157:H7 dans les viandes de boeuf, de l’émergence de l’ESB (encéphalopathie spongiforme bovine) dans les troupeaux et de nouveaux pathogènes. Ce regain d’intérêt sur le plan international a conduit les autorités de contrôles alimentaires et l’industrie de l’alimentation dans de nombreux pays à renforcer les mesures de contrôles de ces agents infectieux et d’autres contaminants de l’alimentation animale. Les sources de contamination des aliments à base de produits animaux peuvent être nombreuses, y compris l’alimentation des animaux avec des aliments du bétail contaminés. Des exemples de ce type de risque sont exposés ci-dessous : Salmonellae : Les aliments du bétail, bien que fréquemment contaminés par les Salmonelles, sont loin d’être la seule source de contamination des animaux par la Salmonelle, puisque celle-ci est très largement présente dans tout l’environnement. Il existe par ailleurs plus de 2 000 sérotypes de Salmonelles, qui ne sont pas tous pathogènes. Le sérotype décrit une manière de regrouper des cellules ou des micro-organismes, tels que des bactéries ou des virus, en fonction des antigènes ou d’autres molécules présentes à leur surface. Chez l’homme, l'infection par les Salmonelles se manifeste surtout sous forme de gastro-entérite, mais peut aussi occasionner la septicémie chez certains patients. Toxoplasma gondii est un protozoaire qui se retrouve chez le chat, les oiseaux et d’autres espèces domestiques incluant le mouton, le porc, la chèvre et le cheval. La première cause d'infection des animaux est leur consommation d'aliments contenant des déjections de chats et des tissus de rongeurs. Les humains sont infectés essentiellement après avoir manipulé ou consommé de la viande contaminée crue. Trichinella spiralis est un nématode parasitant le tractus intestinal des mammifères. Les larves s'enkystent dans les tissus, en particulier dans les muscles qui constituent une source d'infection pour les personnes qui consomment de la viande crue ou peu cuite. Les manifestations cliniques comprennent de la fièvre, des douleurs musculaires, des encéphalites, des méningites et, rarement, la mort. Les kystes peuvent être détruits par un stockage réfrigéré des carcasses (-18 C° pendant 20 jours). Ils sont également sensibles à la chaleur et sont tuées aux températures de cuisson usuelles. Une bonne cuisson des viandes crues et le nettoyage des auges avant la distribution aux animaux devrait éliminer ce risque. Les mycotoxines sont des métabolites produits par des champignons de différents types lorsqu’ils se développent sur des produits agricoles, avant ou après la récolte, durant le transport ou le stockage. On les retrouve régulièrement sur différents produits (maïs, sorgho, riz, farine de graine de coton, arachides et légumes, blé, orge …). La plupart des mycotoxines sont des molécules en général thermostables qui ne sont pas détruites au cours des procédés de fabrication des aliments du bétail. 5 Ceci est la cause de nombreux différends commerciaux et d'inquiétudes sur la qualité sanitaire de tels laits. Cependant, dans de nombreux cas, la présence de mycotoxines dans l'aliment du bétail a des effets très directs sur l'animal en provoquant la mort, la maladie ou des retards de croissance des animaux les plus jeunes. Encéphalopathies spongiformes subaiguës transmissibles (ESST) : Ce sont des maladies neurologiques non fébriles chez les ruminants. L’agent infectieux a une longue période d’incubation et est fatal pour l’individu porteur. Les ESST sont associés à des agents encore incomplètement définis, appelés des prions, qui résistent aux traitements thermiques normaux de l’alimentation animale et humaine. Alors qu’une forme a été reconnue chez le mouton depuis 250 ans (la tremblante du mouton), la forme ESB (encéphalopathie spongiforme bovine) a été recensée pour la première fois dans un troupeau bovin au Royaume-Uni en 1986. Pour l’ESB on postule que l’agent étiologique entre principalement dans l'aliment du bétail par l'incorporation de tissus animaux infectés (notamment des tissus du système nerveux central et du système réticuloendothélial n'ayant pas subi des traitements thermiques suffisants pour détruire ou inactiver l’agent infectieux). L’apparition d’une nouvelle variante de la forme humaine d’ESST, la maladie Creutzfeldt-Jacob (MCJ) introduit la possibilité d’une association entre l’ESB dans le bétail avec MCJ chez l’homme par la consommation de viande bovine infectée par l’ESB. Remarque Le système réticulo-endothélial correspond à un ensemble de cellules disséminées dans l'organisme, et particulièrement dans : Le foie (cellules de Kupffer). Les lymphatiques. La moelle osseuse. La rate entre autres, organisées en réseau d'où le terme de réticulo, réticulé. Produits chimiques agricoles et autres : Les contaminants potentiels sont les résidus excessifs d’herbicides, de pesticides et de fongicides, les métaux lourds tels le mercure, le plomb ou le cadmium. CHAPITRE II METHODES D’EVALUATION DES STANDARDS DE QUALITE : ANALYSE CHIMIQUE ET MICROSCOPIQUE ET SYSTEM NIR I Analyses physicochimiques des aliments 1.1. Principes généraux 6 Le choix de la méthode d'analyse doit tenir compte de la nature des résultats recherchés. La préparation de l’échantillon et le prélèvement de la portion servant à l’analyse sont les deux premières étapes d’une analyse physico-chimique. Ces étapes sont importantes pour la réussite d’une analyse, car l’exactitude du résultat en dépend. Lot: ensemble d’une production alimentaire ou d’une matière première Échantillon: portion du lot prélevée au hasard ou selon des méthodes statistiques. Sous-échantillon: portion de l’échantillon prélevée qui servira à la prise de l’aliquote. Aliquote: appelé parfois la prise d’essai, c’est la portion de l’échantillon ou du sous- échantillon utilisée pour une analyse physico-chimique. 1.2. Procédures analytiques 1.2.1. Teneur de la matière sèche Appareils - une étuve, - une balance de précision. Procédure Elle consiste à déterminer la teneur de l’échantillon en matière sèche. 1.2.1.1 Teneur de la matière minérale Appareils - un four à moufles. - creusets en porcelaine. - dessiccateur. - balance de précision. Procédure Les cendres sont le résidu des composés minéraux qui reste après l’incinération des échantillons contenant des substances organiques. Les aliments pesés, sont mis dans un four à moufles pendant 6 heures à 550ºC, placés dans un dessiccateur jusqu’à ce que les échantillons aient atteint la température ambiante, puis pesés de nouveau. Cette valeur est la teneur de l’échantillon en matière minérale (AOAC. 1999). La matière organique est la différence entre le poids de l’échantillon pesé avant et après son introduction au four. 1.2.2 La teneur en matières azotées Les matières azotées sont déterminées selon l’AOAC (Association of Officical Analytical. Chemists) est une association professionnelle américaine, existant depuis plus de 100 ans, dont le but est de promouvoir la qualité des mesures et la validation des méthodes d'analyses chimiques et biologiques, en particulier dans le domaine agro- alimentaire. La méthode de référence « Kjeldahl » est souvent adoptée pour la détermination des matières azotées dans les aliments. 7 La méthode Kjeldahl est effectuée en trois étapes : Etape 1: Digestion ou minéralisation de l’échantillon Appareils et réactifs - unité de digestion et les tubes du digesteur. - acide sulfurique. - un catalyseur : 100 g de sulfate sodique, 5 g de sulfate de cuivre et 0.2 g de sélénium. Procédure - 1 g de la matière sèche des aliments est introduit dans les tubes du digesteur après qu’il soit moulu dans un moulin traversant une mèche de 1mm. - à l’échantillon, on ajoute 5g du catalyseur, plus de 14ml d’acide sulfurique. - tous les tubes doivent être placés dans l’unité de digestion, soumis à une Tº égal à 360ºC, jusqu’à ce que la solution ait pris une couleur claire, puis laissé pour une heure de temps. - 70ml d’eau distillée doit être ajoutée aux tubes ayants refroidis. L’azote de l’échantillon se transforme en azote ammoniacal (NH4+) lors de la digestion avec l’acide sulfurique et un catalyseur. Etape 2 : Distillation de l’ammoniac Appareil et réactifs - unité de distillation. - solution d’acide borique à 4%. - solution de méthyle rouge et de bleu de méthylène. Dissoudre 1.25g de rouge de méthyle et 0.825g de bleu de méthylène dans un litre d’éthanol à 90%. - solution de sodium hydroxyde à 40%. - acide sulfurique 0.2N. - solution standard d’azote-ammoniaque 0.2N. La distillation est un procédé de séparation de mélange de substances liquides dont les températures d'ébullition sont différentes. Elle permet de séparer les constituants d'un mélange homogène. Sous l'effet de la chaleur ou d'une faible pression. Les substances se vaporisent successivement, et la vapeur obtenue est liquéfiée pour donner le distillat. Procédure L’ammoniac libéré avec de l’hydroxide sodique dans la 1ère étape est récupéré pour la distillation du gaz. - les tubes du digesteur sont placés l’un après l’autre dans l’unité de distillation. - une solution d’NaOH est ajoutée en excès aux tubes. - dans l’Erlen Meyer, est mis 25ml d’acide borique et une goutte du colorant pour recevoir l’ammoniac libéré. 3ème étape: Titrage de l’ammoniac Réactifs et appareils 8 - acide sulfurique à 0.2 N - une burette. Au cours de cette étape, la détermination volumétrique de l’ammoniac par titrage est effectuée. Le titrage de l’ammoniac est effectué en ajoutant petit à petit une solution d’acide sulfurique à 0.2N jusqu’ à ce que la couleur de la solution dans l’Erlen Meyer change du ver au pourpre. Calculs La valeur du tube témoin est soustraite du volume obtenu de l’échantillon puis multipliée par la normalité de l’acide sulfurique et 0.014 et 6.25. MAT % = (V échantillon-V0) x0.2x0.014x6.25x100/poids de l’échantillon. Titrage Opération qui consiste à déterminer la concentration d'une espèce chimique en solution à l'aide d'une transformation chimique. Avant le titrage, les réactifs sont séparés en deux solutions. Dans l'une des deux se trouve l'espèce dont la concentration est inconnue, il s'agit de la solution titrée. 1.2.3. Dosage des fibres 1.2.3.1. Détermination de la teneur de la cellulose brute Réactifs - eau déminéralisée. - HCl 0,5 M D006 (pour un litre : 50 ml de HCl + 950 ml d’eau). - acide sulfurique 0,13 mol/l. - solution d’hydroxyde de potassium 0,23 mol/l. - acétone. - adjuvant de filtration (Célite ou équivalent). - antimousse (n-octanol). - éther de pétrole (point d’ébullition 40-60°C). Appareils - balance analytique à 0,1 mg de précision - creusets filtrants en verre robuste de 50 ml, avec un filtre en verre fritté de porosité 40-100 μm. Avant la première utilisation, chauffer prudemment et graduellement le nouveau creuset filtrant pendant quelques minutes à 500°C. Refroidir. - capsules d’incinération (en quartz). - étuve électrique chauffée et ventilée, capable de maintenir une température de 130°C. - dessiccateur contenant du silicagel. - four à moufle à 500°C. - système d’extraction à froid. - système d'extraction à chaud pour la digestion acide et alcaline (fibertech. voir figure 1). Procédure Peser à 0,1 mg près 1 g de l’échantillon préparé (m1). Transférer cette quantité au creuset filtrant et ajouter 2 g de Celite. 9  A effectuer uniquement dans le cas où il y’aurait plus de 50g/kg de carbonate exprimé en carbonate de calcium. connecter le creuset filtrant au système de chauffage. Laver l’échantillon trois fois avec l’acide chlorhydrique chaque fois Après chaque addition, laisser agir une minute avant de filtrer. Laver une fois avec 30 ml d’eau. - Dégraissage Connecter le creuset filtrant au système d’extraction à froid et laver l’échantillon 3 fois sous vide avec 30 ml d’éther de pétrole chaque fois. Sécher le résidu par succion après chaque lavage. - Digestion acide Connecter le cylindre d’ébullition au creuset filtrant. Ajouter quelques gouttes d’anti-mousse et transférer dans le cylindre 150 ml d’acide sulfurique bouillant. Amener à ébullition et bouillir vivement pendant 30 minutes. - Première filtration Couper le chauffage. Positionner la vanne vers le tuyau de vidange et, sous vide, filtrer l’acide sulfurique à travers le creuset filtrant et laver le résidu 3 fois avec 30 ml d’eau chaude. Filtrer le résidu par succion après chaque lavage. S’il y a problème de filtration, refouler de l’air prudemment en sens inverse pour débloquer le filtre. Remarque Si la filtration avec les solutions acide et basique est difficile, utiliser l’air comprimé par le tuyau de vidange de l’unité de chauffage et continuer la filtration. - Dégraissage Connecter le creuset filtrant au système d’extraction à froid et laver le résidu sous vide avec 3 fois 30 ml d’acétone chaque fois. Tout de suite après, laver le résidu 3 fois sous vide avec 30 ml d’éther de pétrole chaque fois. Sécher le résidu par succion après chaque lavage. - Digestion alcaline Connecter le cylindre d’ébullition au creuset filtrant et rincer avec 30 ml d’eau chaude. Fermer la vanne de vidange. Ajouter quelques gouttes d’anti-mousse. Transférer 150 ml de solution d’hydroxyde de potassium bouillant dans le cylindre connecté au creuset filtrant. Porter rapidement à ébullition et bouillir vigoureusement pendant 30 minutes. - Deuxième filtration Couper le chauffage. Ouvrir la vanne du tuyau de décharge et filtrer la solution d’hydroxyde de potassium sous vide à travers le creuset filtrant. Laver le résidu avec 3 fois 30 ml d’eau chaude chaque fois. Sécher le résidu par succion, après chaque lavage. Laisser refroidir 5 minutes. S’il y a problème de filtration, refouler de l’air prudemment en sens inverse pour débloquer le filtre. Connecter le creuset filtrant au système d’extraction à froid et laver l’échantillon 3 fois sous vide avec 30 ml d’acétone. Sécher le résidu par succion après chaque lavage. - Séchage 10 Pendant l’incinération ou le refroidissement, des parties de la plaque de filtre sertie du creuset, peuvent se décoller. Comme cela peut causer un résultat d’analyse incorrect, placer le creuset filtrant dans une capsule d’incinération. Sécher la capsule avec son contenu pendant au moins 2 heures dans l’étuve à 130°C. Laisser le creuset filtrant et la capsule d’incinération refroidir en dessiccateur. Immédiatement après l’avoir retiré du dessiccateur, peser le creuset filtrant et la capsule d’incinération à 0,1 mg près (m2). Incinération : Placer le creuset filtrant et la capsule d’incinération dans le four à moufle froid, monter à 500°C et incinérer son contenu pendant deux heures. Retirer le creuset filtrant et la capsule d’incinération et laisser refroidir. Quand ils ne sont plus que légèrement chauds, les placer dans le dessiccateur. Refroidir complètement et peser à 0,1 mg près (m3). - Détermination du blanc Effectuer un essai à blanc sans l’échantillon sur 2 g de Célite. La perte de poids résultant de la minéralisation ne doit pas excéder 4 mg (m0) (norme ISO 6865 : 2 mg). - Calcul et rapportage Calculer la teneur en cellulose brute de l’échantillon par l’équation : Wf =(m2-m3+m0)*100/m1 Avec - m0 : différence de masse de l’essai à blanc - m1 : prise d’essai de l’échantillon (g) - m2 : peser du creuset filtrant et de la capsule d’incinération après le dernier séchage (g). 1.2.3.2. Détermination des teneurs en Fibres (FDN, FDA, lignine) Les fibres au détergent neutre (FDN), les fibres aux détergents acides (FDA) et la lignine sont déterminées par la méthode de référence selon (Van Soest et al., 1991) et (Goering et Van Soest. 1970). Le principe de la méthode est de fractionner les fibres en plusieurs résidus dont on détermine la teneur par pesée. Réactifs et Appareils - solution FDN. - solution FDA. - acide sulfurique. - plusieurs appareils peuvent être utilisés (nous avons rapporté une analyses des fibres par une unité ANKOM voir figure). - sacs en papier. Procédure Les échantillons d’aliments préparés. La détermination des fibres au détergent neutre est faite dans différents appareils, nous avons choisi la détermination des fibres dans un fibertech Ankom et la technique peut-être décrite comme suit : - 0.5 g de l’aliment moulu est mis dans un sac Ankom. Les sacs remplis d’échantillons sont placés dans l’appareil en plus de 2 litres de la solution au détergent neutre, durant une heure à 100ºC. - la solution FDN est drainée à travers une vanne. On effectue un double rinçage tout en agitant les sacs à l’intérieur de l’appareil par deux litres d’eau mélangée avec l’α amylase, pendant 4mn. 11 - les sacs Ankoms sont placés ensuite dans un Becher, rempli d’acétone pour évacuer toute l’eau de rinçage, placés par la suite dans une étuve pour séchage. - une pesée des sacs est effectuée. Le résidu qui est obtenu constitue l’FDN (cellulose, hémicelluose, lignine). Cette teneur est déterminée en soustrayant au poids total composé des sacs+ le résidu 1, le poids des sacs Ankom pesés au début de l’analyse. La procédure de la détermination des fibres au détergent acide (FDA) et de la lignine est similaire à celle des FDN. La solution FDN est remplacée par : une solution FDA pour déterminer la teneur de l’FDA, le résidu obtenu est formé par la cellulose et la lignine. Dans la dernière étape, l’acide sulfurique est mis dans l’appareil Ankom et le résidu obtenu est formé par la lignine. 1.2.4. Méthodes de dosage des lipides Les lipides sont insolubles dans l’eau et très solubles dans les solvants organiques, tel l’éther éthylique. La plupart des méthodes de dosage des lipides exploitent ces propriétés physiques pour extraire les lipides des aliments dans le but de mesurer leur concentration. 1.2.4.1. Méthode Soxhlet La méthode Soxhlet est la méthode de référence utilisée pour la détermination de la matière grasse dans les aliments solides déshydratés. Principe de la méthode L’aliment solide est pesé et placé dans une capsule de cellulose. L’échantillon est extrait en continu par de l’éther éthylique à ébullition qui dissout graduellement la matière grasse. Le solvant contenant la matière grasse retourne dans le ballon par déversements successifs causés par un effet de siphon dans le coude latéral. Comme seul le solvant peut s’évaporer de nouveau, la matière grasse s’accumule dans le ballon jusqu’à ce que l’extraction soit complète. Une fois l’extraction terminée, l’éther est évaporé, généralement sur un évaporateur rotatif, et la matière grasse est pesée. - les capsules de cellulose sont perméables au solvant et à la matière grasse qui y est dissoute. Ces capsules sont jetables. % lipides = M (lipides) x 100 = M (échantillon) Evaporateur rotatif 12 1.2.5. Méthodes de dosage des glucides Il existe beaucoup de méthodes de dosage des glucides. Certaines de ces méthodes utilisent le pouvoir réducteur ou non réducteur des sucres. Un sucre réducteur ‫ سكر مرجع‬doit posséder dans sa structure une fonction aldéhyde ou cétone libre. Le carbone porteur de la fonction aldéhyde ou cétone est lié par une double liaison à un oxygène et par une simple liaison à un hydrogène. Les sucres réducteurs sont des sucres simples donneurs d’électrons dans une réaction d’oxydo- réduction. Par exemple le fructose et le maltose. Ils possèdent une fonction aldéhyde. 1.2.5.1. Méthode Lane-Eynon La méthode Lane-Eynon est une méthode volumétrique de détermination des sucres réducteurs totaux dans les aliments. C’est une méthode empirique qui relie, à l’aide d’une table de conversion, une quantité de sucres réducteurs contenus dans un volume de solution alimentaire requis pour réduire un volume donné de réactif de Fehling. La liqueur de Fehling renferme des ions cuivre II de couleur bleue. A chaud en présence d'un réducteur se forme un précipité rouge brique d'oxyde de cuivre. Principe de la méthode La méthode est basée sur la capacité des sucres réducteurs à réduire l’hydroxyde cuivrique en oxyde cuivreux. On titre à chaud un volume donné de réactif de Fehling (10 ml ou 25 ml) à l’aide d’une solution de l’aliment contenant le ou les sucres réducteurs. L’indicateur Bleu de méthylène est utilisé pour rendre plus claire la disparition de la couleur bleue du réactif de Fehling (point de virage). Le volume de solution alimentaire utilisé pour le titrage est converti en mg de sucres réducteurs à l’aide d’une table de conversion. 1.3 La digestibilité La prévision de la digestibilité de l’herbe pâturée par les ruminants a fait l’objet de très nombreux travaux depuis les années 1950. 1.3.1. Mesure de la digestibilité En alimentation animale, la digestibilité est un critère qui définit le degré auquel une matière organique est digérée par un animal. 13 Ce qui est ingéré, l’ingesta est corrélé aux fécès permettant de définir le coefficient d’utilisation digestive (CUD) entre la matière organique utile et celle inutile ou peu digérée. En effet, les aliments ingérés ne sont pas absorbés en totalité, une partie des ingesta (I) traverse le tube digestif et se retrouvent dans les fécès (F). L’utilisation digestive des aliments est caractérisée par leur digestibilité (d) On distingue la digestibilité réelle (dr) de la digestibilité apparente (da) : A) Digestibilité apparente (da) : Est la proportion (I-F)/ I d’aliment qui disparait dans le tube digestif. * La digestibilité est toujours inférieure à 1. La digestibilité peut s’appliquer à différents composants de la ration ou de l’aliment exemple : MS (MS d), MO (MO d), MG (MG d), N (N d), énergie (Ed) * Le Coefficient d’Utilisation Digestive (CUD), est le produit de la digestibilité x100 exprimé en % B) Digestibilité réelle (dr) : C’est la proportion d’aliment qui disparait réellement dans le tube digestif. Elle est plus élevée que la digestibilité apparente (da). *Les fécès excrétées ont deux origines : -Les ingesta (aliment ingéré). -Les substances endogènes (sécrétions digestives- mucus- produits de desquamation de la paroi du tube digestif- d’origine microbienne) qui ne faisaient pas partie de l'aliment. 1.3.2 Facteurs de variations 14 La digestibilité est plus forte pour les constituants cellulaires, moins pour les parois des cellules végétales (qui constituent la cellulose brute, taux de CB figurant sur les étiquettes d'aliments). Chez les ruminants, la digestibilité des parois avoisine 80 à 90 %, cela est dû aux phénomènes de fermentation dans le rumen, qui permettent, grâce à la flore cellulolytique de digérer la cellulose. Cependant, la lignine (constituant du bois) reste indigestible. Ainsi, la teneur en cellulose brute détermine la digestibilité des aliments. Il existe deux catégories de facteurs de variation : ceux liés à l'aliment : la teneur en parois (d'où l'intérêt de privilégier un rapport feuilles/tiges maximum pour l'exploitation des prairies), qui dépend aussi du stade d'exploitation des prairies (idéal : stade montaison, avant l'épiaison). La dMO est plus élevée pour les aliments concentrés, plus faible pour des aliments broyés fins (car la vitesse de transit dans le tube digestif est plus importante). On peut utiliser de l'ammoniac anhydre pour améliorer la dMO. Elle varie également selon la composition de la ration (un apport important de fourrage favorise la flore cellulolytique aux dépens de la flore amylolytique et donc améliore la digestibilité des fourrages), et le rythme de distribution des repas. ceux liés à l'animal : meilleure chez les ruminants et animaux de grande taille, faible chez le cheval car les phénomènes de fermentation ont lieu dans les côlons et le cæcum, où les aliments ne restent pas assez longtemps pour permettre au cheval de bien les valoriser. La digestibilité d'un aliment détermine sa valeur énergétique. On peut la prévoir en faisant des expérimentations in vivo en mettant un « mouton standard » dans une cage métabolique (on pèse l'aliment distribué, les refus pour obtenir la part ingérée, puis les fèces pour connaître la fraction digérée). 1.3.3 Estimation de la digestibilité : Il existe plusieurs méthodes d’estimation de la digestibilité apparente et réelle A) Digestibilité apparente 1 Méthode in vivo : C’est une mesure directe sur un animal vivant, maintenu en cage (cage de digestibilité) ayant reçu un aliment déterminé. La digestibilité d'un aliment détermine sa valeur énergétique. On peut la prévoir en faisant des expérimentations in vivo en mettant un « mouton standard » dans une cage métabolique (on pèse l'aliment distribué, les refus pour obtenir la part ingérée, puis les fèces pour connaître la fraction digérée). Les quantités d’aliments ingérées et les fécès rejetées sont pesées et analysées. 2 Méthode in sacco (ou in situ ou méthode des sachets de nylon) : Cette méthode nécessite l’emploi d’animaux munis d’une canule ruminale. Cette méthode consiste à renforcer dans des sachets de nylon ou polyester, l’aliment à tester. Les sachets sont ensuite suspendus dans le rumen de l’animal (rumen, réseau, intestin grêle) pendant une période variable soumis à la fermentation (dégradabilité in sacco). Les échantillons sont retirés, pesés et analysés, on parle d’animaux fistulés( c'est un orifice pratiqué sur un animal vivant pour y effectuer des prélèvements). 3 Méthode in vitro : Cette méthode consiste à simuler et à reproduire le processus de dégradation subi dans le tractus digestif de l’animal dans un tube de verre en présence de jus de rumen. 15  B) Digestibilité réelle (dr) Méthode physique C’est la méthode où on utilise des isotopes radioactifs (Les radio-isotopes sont les formes instables d'un élément qui émettent des rayonnements pour se transformer en isotopes stables par exemple l'uranium 238, l'iode 131). Pour marquer les aliments et faire la différence entre les fécès d’origine alimentaire. 1.4 La qualité de conservation: pH, % azote dégradé. Ces indices donnent une idée de la qualité de conservation des produits ensilés. Le pH doit proche de la neutralité entre 6.03 et 6.44. Les valeurs du % d’azote dégradé servent au calcul de la valeur OEB. Les micro-organismes hébergés dans le rumen sont vitaux pour les ruminants car ils leur permettent d’extraire de l’énergie au départ des hydrates de carbone de structure et de synthétiser des protéines au départ de composés azotés non protéiques pour satisfaire ses besoins d’entretien et de production. Par définition, la valeur OEB (bilan des protéines dégradables) d’un aliment s’estime par la différence entre les quantités de protéines microbiennes synthétisées dans le rumen en fonction des apports en azote et des apports en énergie Un aliment caractérisé par une valeur OEB positive implique que les micro-organismes disposent d’un excès d’azote fermentescible par rapport à l’énergie fermentescible, alors qu’un aliment caractérisé par une valeur négative traduit l’inverse. Une valeur OEB nulle signifie que les micro-organismes disposent de 24 g d’azote fermentescible par kg de matière organique fermentescible (MOF). Lors de l’emploi d’une ration à valeur OEB positive, l’excès d’azote fermentescible, l’azote est principalement rejeté par les animaux dans l’environnement par les voies fécale et urinaire. Il faut garder à l’esprit que chaque augmentation de 100 g d’OEB par animal et par jour induit un rejet azoté supplémentaire de 16 g, soit une perte de pratiquement 6 kg d’azote par animal et par an ! Réduire les pertes azotées au niveau urinaire demande d’employer des rations dont les valeurs OEB sont proches de zéro. Techniquement, diminuer la valeur OEB d’une ration réclame de substituer des aliments à OEB élevé par des aliments à OEB plus faible voire négatif, soit de favoriser des aliments riches en matière organique fermentescible au détriment des aliments riches en azote fermentescible. Concernant les oligo-éléments: Fe, Cu, Zn, Mn, S, I, Se, etc... 16 Certains éléments sont analysés en routine dans les laboratoires agrées REQUASUD (Fe, Cu, Zn, Mn). Chapitre II ANALYSE MICROSCOPIQUE DES ALIMENTS DE BETAIL ET SYSTEME NIR LA SPECTROSCOPIE DANS LE PROCHE INFRAROUGE (NIR) Depuis une quinzaine d’années la spectrométrie dans le proche infrarouge a révolutionné les méthodes d’analyses en alimentation animale. Dans ce contexte la technologie spectroscopie dans le proche infrarouge (SPIR) est largement appliquée dans l’industrie de l’alimentation animale pour qualifier ou quantifier les macro- composants. Des moyens analytiques plus rapides et moins onéreux sont donc nécessaires. La spectroscopie dans le proche infrarouge (SPIR) est une solution particulièrement bien adaptée à cet emploi. Cette technique analytique n’est pas nouvelle : elle a été mise au point dans les années 60 par des précurseurs qui l’ont d’abord appliquée à la mesure de l’humidité des céréales. Assez rapidement l’application aux fourrages a été développée, mais le coût des appareils, la limitation des outils informatiques associés, l’absence de bases d’étalonnage suffisantes ont longtemps limité l’extension de l’outil. Le dosage par étalonnage repose sur l’utilisation de solutions (appelées "solutions étalons") qui contiennent l’espèce chimique à doser en différentes concentrations connues. Il suppose également que la concentration de l’espèce chimique influe sur une grandeur physique comme l'absorbance, la conductivité...) qu’il est possible de mesurer. On compare ensuite les propriétés physiques de l’échantillon à la même propriété physique pour une gamme étalon. A l’heure actuelle, la SPIR est utilisée en routine dans l’industrie de l’alimentation animale pour la qualification des lots d’aliments et de matières premières. La spectrométrie dans le proche infrarouge (SPIR, ou NIRS en anglais) est une technique analytique basée sur l’absorption de la lumière par la matière organique des échantillons. Une lumière invisible est dans le proche infrarouge, est envoyée sur un échantillon, ce qui fait vibrer les molécules de ce dernier, les longueurs d’onde dans le proche infrarouge du spectre lumineux (800-2500 nm) interagissent avec les liaisons chimiques entre les atomes des molécules organiques (carbone, azote, hydrogène…). L’absorption de la lumière est donc liée à la quantité de liaisons chimiques dans l’échantillon et à leurs interactions. Cette interaction avec les molécules consomme de l’énergie en absorbant des éléments du faisceau lumineux. La composition chimique peut donc être estimée par la simple mesure de l’absorption de lumière infrarouge. Cette mesure se réalise avec un spectromètre, soit en transmission (la lumière passe à travers l’échantillon fin ou transparent dans le cas d’un échantillon liquide), soit en réflexion (la lumière est réfléchie par un échantillon plus épais ou opaque dans le cas d’un échantillon solide). Cette lumière est mesurée à l’aide d’un détecteur et donne un spectre. L’information spectrale est ensuite utilisée et évaluée. En usine d’alimentation pour le bétail, La « Near Infra Red », ou « spectroscopie proche infrarouge » est une méthode qui permet de prédire rapidement les principaux paramètres chimiques d’un échantillon de matières premières ou aliments. 17 Ces nouveaux instruments sont couplés de logiciels comprenant des traitements mathématiques puissants. Ils peuvent décrypter les informations spectrales afin de prédire les différents nutriments : protéine, humidité, matières grasses, etc. La nécessite d’une phase d’étalonnage qui lie le spectre infrarouge aux résultats des mesures faites au laboratoire par des méthodes de référence (composition chimique, valeur nutritive…). L’étalonnage doit être réalisé pour chacun des produits et chacune des composantes chimiques que l’on souhaite prédire par la suite. Pourquoi utiliser NIRS ? La spectroscopie proche infrarouge est une technique qui a beaucoup d’avantages : – Rapide : le spectre d’un échantillon peut être obtenu en quelques secondes, ce qui permet une prédiction immédiate de la composition. -L’enjeu économique est primordial. La volatilité du coût des matières premières impose un ajustement permanent de leur valeur nutritionnelle en formulation. -Un outil de tri : la fonction de tri des matières premières représente un atout majeur, donnant par exemple la possibilité de séparer les tourteaux de soja en fonction du taux de protéine. -Une veille active : Elle permet d’anticiper (prendre de l’avance) la prochaine fabrication et d’isoler plus rapidement un lot non conforme. – Non destructive : l’échantillon peut être récupéré après l’analyse, sans avoir subi d’altération. – Peu onéreuse : le coût marginal d’une analyse est extrêmement faible. L’investissement initial, constitué par l’achat et surtout l’étalonnage de l’appareil, est par contre important. -Un outil décisionnel : cet appareil donne aussi la possibilité d’accepter ou de refuser un lot de matières premières dès leur réception à l’usine. -Une alerte prévisionnelle : La prédiction des valeurs nutritionnelles des matières premières permet d’ajuster les matrices de formulation et les formules des aliments, en évitant les gaspillages et baisses de performances zootechniques. - Détection, limite, prévention et contrôle de micro-organismes et substances nocives dans les aliments et concentrés - Contrôle des OGM en alimentation animale - Analyse des risques et méthodes HACCP dans l’industrie des aliments de bétail QUELQUES DEFINITIONS Contaminant Tout agent chimique ou biologique, tout corps étranger ou toute autre substance, ajouté de manière non intentionnelle à l’aliment ou à la denrée alimentaire, susceptible de compromettre la sécurité ou l’adéquation de l’aliment ou de la denrée alimentaire. Contamination Introduction d’un contaminant dans l’aliment ou la denrée alimentaire, ou dans l’environnement de la denrée alimentaire. Danger Agent biologique, chimique ou physique dans, ou sur l’extérieur de, l’aliment pour animaux ou la denrée alimentaire susceptible d’avoir un effet néfaste sur la santé INTRODUCTION 18 Les dangers sanitaires associés à l’alimentation animale peuvent être de nature biologique, chimique ou physique. La gestion des risques doit partir d’une parfaite compréhension de ces caractéristiques. Le rôle de l’eau comme potentielle source de dangers ne doit pas être négligé. Les dangers peuvent être introduits via les matières premières, ou par transfert ou contamination des produits durant les opérations de manutention, d’entreposage et de transport. La présence d’un danger peut également résulter d’une intervention humaine accidentelle ou délibérée (par exemple: fraude ou bioterrorisme). La gestion des risques doit plus se baser sur des principes de préparation et de prévention, que sur de simples mesures de réaction une fois les problèmes détectés. Les principaux problèmes ayant contribué à cette évolution incluent: (1)L’encéphalite Spongiforme Bovine (ESB) et d’autres maladies à prion ; (2) L’impact sur la sécurité sanitaire des aliments des antibiotiques utilisés sur les animaux; (3) Les substances nouvellement reconnues comme étant indésirables (mélamine, dioxines, dibenzofuranes et autres PCB); PCB sont des polychlorobiphényles qui sont des composés aromatiques chlorés. Les PCB sont des mélanges industriels fabriqués et utilisés en agriculture et dans l’industrie à partir des années 30 pour leurs propriétés isolantes (transformateurs électriques) et leur stabilité chimique et physique (huiles de coupe, encres, peinture). Leur présence dans l’environnement provient de ces utilisations qui ont commencé à être restreintes aux systèmes clos (transformateurs, condensateurs) au cours des années 1970. La production et l'utilisation des PCB sont interdites en France depuis 1987. Mélamine est un Composé cyclique obtenu à partir de la cyanamide servant à la fabrication de résines synthétiques. Dioxines : Sous-produit d'un dérivé chloré du phénol, très toxique (polluant de l'atmosphère). Les principales sources d'émissions de dioxines sont l'incinération de déchets, le chauffage au bois, les feux de bois, incendies, le brûlage de câbles, le blanchiment du papier avec des composés chlorés, le transport routier et la fabrication d'herbicides. Les dibenzofuranes ont une structure chimique constituée de deux anneaux benzéniques fixés à une structure furanique (un anneau de cinq atomes de carbone où un atome d'oxygène remplace le cinquième atome de carbone). Ces composés sont très toxiques (4) Présence d’organismes génétiquement modifiés dans les récoltes et d’enzymes dans les aliments; (5) Sous-produits de nouvelles technologies (par exemple: biocarburants) utilisés pour la production d’aliments pour animaux; Biocarburant : Carburant de substitution aux produits pétroliers, d'origine végétale (éthanol, ester de colza, de tournesol). (6) Radionucléides; Atome radioactf pouvant muter ou se transformer en un autre atome 19 (7) Développement de l’aquaculture et recherche d’aliments nouveaux et plus performants pour l’aquaculture; (8)Aliments (et denrées alimentaires) devenant de plus en plus la cible d’actions de bioterrorisme; (9) Développement de nouvelles technologies, comme par exemple l’utilisation de produits dérivés des nanotechnologies dans les aliments pour animaux; La nanotechnologie est une Technologie qui s'intéresse aux objets à l'échelle moléculaire ou atomique. (10) Sélection de substances et de microorganismes indésirables. Afin d’établir la liste des dangers importants d’aujourd’hui liés aux aliments pour animaux, les critères suivants sont utilisés: (1) Le danger est il- pertinent sur la santé des populations ? (3) Quel est l’impact du danger sur le commerce international des aliments pour animaux et des denrées alimentaires? On considère, entre autres, les aliments et ingrédients pour aliments suivants: Aliments composés/complets; Grains et graines oléagineuses (entiers et en farines), sous-produits de fruits et de légumes, y compris les huiles; Fourrages, y compris herbes, foin et ensilage; Produits directement séchés (par exemple sousproduits de boulangerie); Sous-produits de la production de biocarburants (par exemple drèches de distillerie contenant des produits solubles (DGS), drèches de distillerie sèches contenant des produits solubles (DDGS) et glycérol); Drèches : Coproduit de la distillation d’alcool à partir des grains de blé, les drêches de distillerie de blé peuvent se présenter sous des formes humides ou sèches. Elles présentent une bonne teneur en protéines, ce qui permet une valorisation en ruminants et en monogastriques. Sous-produits et co-produits de l’industrie agroalimentaire; Minéraux, y compris oligoéléments, et liants; Un liant est un produit qui sert à agglomérer en masse solide des particules solides sous forme de poudre ou de granulats Sous-produits animaux, y compris farines animales et graisses; Produits aquatiques, y compris les farines de poisson, les sous-produits de coquillages et de poissons, les algues; La biomasse, les produits séchés et les produits de la fermentation; Les microorganismes viables; Les additifs d’ensilage. On considère aujourd’hui que les substances et microorganismes indésirables suivantes sont les plus importants: 20 SUBSTANCES CHIMIQUES Dioxines, dibenzofuranes et PCB apparentés aux dioxines (dioxines) Parce que les dioxines sont partout présentes dans l’environnement, la menace de contamination à la dioxine, posée par les ingrédients entrant dans la composition des aliments, peut avoir différentes origines. Depuis la crise belge de la dioxine en 1999, les dioxines sont devenues une priorité en matière de sécurité sanitaire des aliments. Depuis cette époque, de nombreux cas de contamination impliquant des dioxines d’origines diverses ont été rapportés, et ont démontré que les dioxines peuvent être inhérentes à un produit (par exemple, les argiles) ou peuvent être introduites durant la transformation (par exemple présence de chaux dans la pulpe des agrumes). Les dioxines peuvent encore être introduites, dès lors que des carburants contaminés sont utilisés pour sécher des produits de l’alimentation des animaux (lorsqu’on utilise par exemple du bois traité, du charbon de mauvaise qualité ou des hydrocarbures contaminés). On a également des exemples de contamination de fourrages cultivés à proximité de certains sites industriels (comme par exemple à proximité d’un incinérateur). Les dioxines et PCB apparentés aux dioxines, constituent deux groupes de composés toxiques apparentés, comprenant chacun un grand nombre de congénères. Chaque congénère a son propre niveau de toxicité exprimée par le facteur d’équivalence de toxicité (TEF). Il a été dit que l’exposition de l’homme aux dioxines, résulte principalement de son exposition à des dioxines présentes dans son alimentation; ces dioxines pouvant à leur tour provenir de dioxines présentes dans l’alimentation des animaux. Les dioxines s’accumulent dans les graisses, et des niveaux même très faibles de dioxine dans un aliment, peuvent finir par devenir importantes au cours de la vie de l’animal et entraîner la présence de résidus à des niveaux inacceptables dans les produits destinés à l’alimentation humaine, tels que la viande, le lait et les œufs. Ainsi, le fait de mesurer les niveaux de dioxine dans les aliments pour animaux, constitue une étape importante pour réduire les dioxines dans la chaîne alimentaire. Les programmes de dépistage (screening), ont notamment permis de constater que les dioxines peuvent se retrouver dans les aliments pour animaux, par l’intermédiaire de leur présence dans certaines sources minérales, telles que les argiles, le sulfate de cuivre, l’oxyde de zinc, soit dans certains sous-produits de la production de denrées alimentaires, soit enfin dans les sous-produits du poisson tels que des farines ou des huiles de poisson. Il convient désormais de mettre au point/ d’améliorer des méthodes de screening fiables et peu onéreuses, et de mener des études sur l’exposition des aliments et des denrées alimentaires afin de pouvoir tenir compte de toutes les sources permettant aux dioxines de s’immiscer dans la chaîne alimentaire. Mycotoxines: Aflatoxine B1 Au cours des dix dernières années, de nombreuses études ont été menées sur les mycotoxines. On s’intéresse aujourd’hui de près aux effets des mycotoxines les plus courantes (aflatoxine B1, ochratoxine A, zéaralénone, fumonisine B1, désoxynivalénol, T2 et H2) sur la santé animale. Lorsque l’on évalue les taux de transfert et les voies d’exposition pour l’homme, on se limite à l’aflatoxine B1 chez les animaux produisant du lait, et ce malgré le fait que la communauté scientifique soit consciente des transferts suivants: transfert d’aflatoxine B1 dans le foie, d’aflatoxine B1 dans le lait sous la forme d’aflatoxine M1, d’aflatoxine B1 dans les œufs, sous 21 la forme d’aflatoxicol, d’ochratoxine A dans la viande, de désoxynivalénol dans la viande sous la forme de DOM 1, de zéaralénone dans la viande sous la forme de zéaralénol, L’éleveur doit garder à l’esprit le fait que des animaux nourris avec des aliments contaminés par des aflatoxines, ne laissent apparaître aucun symptôme de toxicité. Les aliments pour animaux les plus sensibles aux aflatoxines sont: les céréales (en particulier le maïs), la graine de coton, l’arachide, le coprah, le palmiste et le son de riz, mais il convient de prendre beaucoup de précautions si l’on a affaire à des produits d’aliments cultivés dans des régions tropicales et subtropicales, et plus particulièrement si les plantes n’ont pas été séchées rapidement après la récolte. Les aliments fortement contaminés aux aflatoxines ne doivent pas être donnés aux vaches laitières ou à tout autre animal produisant du lait destiné à la consommation humaine, pas plus qu’à tout autre animal produisant des denrées alimentaires. Certains indices laissent à penser que les mycotoxines peuvent se concentrer dans les drèches de distilleries sèches durant la transformation des grains en vue de la production d’éthanol. Elles se concentrent également dans le son des céréales. Métaux lourds Le cadmium est un contaminant très courant, présent dans de nombreux aliments en ingrédients d’aliments, et plus particulièrement dans les minéraux et les fourrages issus de zones situées à proximité de mines et de hauts fourneaux. L’arsenic et le mercure sont des métaux lourds qui sont très répandus dans l’environnement et que l’on retrouve dans de nombreux aliments, et plus particulièrement dans les aliments d’origine marine. Le plomb est également très courant. Le Tableau 1 donne, en résumé, les minéraux les plus pertinents, leurs sources et bioaccumulation dans les tissus animaux. Médicaments vétérinaires Dans la mesure où les médicaments vétérinaires peuvent représenter un risque potentiel pour la sécurité sanitaire des denrées alimentaires, il convient de les utiliser dans le respect des bonnes pratiques d’utilisation des médicaments vétérinaires (BPMV) (OIE, 2007). Des résidus de médicaments vétérinaires peuvent être présents dans les aliments pour animaux si l’on utilise des ingrédients d’origine animale (animaux terrestres et aquatiques), mais ce mode d’exposition n’est pas le plus courant. On peut retrouver des résidus de médicaments vétérinaires dans les denrées alimentaires, suite au transfert de ces médicaments dans les aliments pour animaux durant la production de ceux-ci. Ainsi, il est important de bien respecter les recommandations du Codex (rinçage, séquençage et nettoyage) lorsque l’on fabrique des aliments pour animaux destinés à la consommation humaine, sur une chaîne de fabrication ayant servi à la production d’aliments médicamenteux. Il est également important de tenir compte de l’utilisation illicite de médicaments dans les aliments pour animaux, médicaments vétérinaires, susceptibles de se traduire par des niveaux dangereux de résidus dans la viande, le lait ou les œufs (par exemple: chloramphénicol/nitrofuranes dans les crevettes et chloramphénicol dans la poudre de lait). 22 Pesticides organochlorés La présence continue de pesticides organochlorés dans l’environnement, ainsi que leur utilisation continue dans certains pays, peut entraîner une exposition via les denrées alimentaires du fait de l’accumulation de ces pesticides dans les tissus graisseux des animaux nourris avec des aliments contaminés. Ces animaux ne vont généralement présenter aucun signe clinique spécifique, indiquant qu’ils ont été contaminés. Les produits d’origine animale tels que la viande accumulent ces substances qui sont extrêmement persistantes et ne se décomposent que très lentement. Les produits d’origine animale contaminés peuvent poser des problèmes de sécurité sanitaire des aliments pour l’homme. Dangers microbiologiques Les principales sources de dangers microbiologiques dans les aliments pour animaux sont les pâturages contaminés, les fourrages et farines de protéines animales ou végétales contaminés et donnés directement aux animaux. Brucellose Dans certains pays où sévit la brucellose, les ruminants infectés peuvent mettre bas ou avorter directement dans des prés servant de pâture, ou fauchés pour la production d’aliments pour animaux. On sait que le placenta des animaux infectés contient des niveaux élevés de microorganismes Brucella et, si l’on distribue du fourrage contaminé aux animaux qui produisent du lait, ces microorganismes peuvent être excrétés dans le lait; si ce lait n’est pas pasteurisé avant consommation, cela pose un risque en termes de sécurité sanitaire des aliments. Salmonellose 23 Partout dans le monde, les salmonelles font peser un risque sur la santé humaine. Il est évident que l’infection des animaux a un impact direct sur les êtres humains, via les denrées alimentaires d’origine animale. Les aliments contaminés pourraient représenter un mode important d’exposition aux salmonelles. Endoparasites Certains endoparasites des animaux, comme Echinococcus, Toxoplasma gondii, Cisticerus et Trichinella, présentent un risque pour la santé humaine et, lorsqu’ils sont à un stade auquel ils peuvent être ingérés, ils peuvent contaminer les aliments pour animaux. Ces agents pathogènes sont en mesure de coloniser et d’infester les animaux élevés pour la consommation humaine, et peuvent faire peser une menace sur la santé humaine en cas d’ingestion de produits infestés ou contaminés. Plantes toxiques On trouve de nombreuses plantes toxiques dans les herbages de par le monde entier. Cependant, les informations n’indiquent pas les taux métaboliques. Il est possible de maîtriser ce risque en respectant les Bonnes Pratiques Agricoles Chapitre III CONTRÔLE DES OGM DANS LES ALIMENTS DE BETAILS 1. Qu’est-ce qu’un OGM ? Un organisme génétiquement modifié ou OGM est défini dans la législation belge1 comme « un organisme, à l’exception des êtres humains, dont le matériel génétique a été modifié d’une manière qui ne s’effectue pas naturellement par multiplication et/ou par recombinaison naturelle ». Il peut donc s’agir d’animaux, de végétaux ou de micro-organismes. La modification génétique est effectuée, entre autres, par des techniques de recombinaison de l’ADN, des techniques impliquant l’incorporation directe dans un organisme de matériel héréditaire préparé à l’extérieur de l’organisme 2. A quoi servent les OGMs ? Une grande diversité d’organismes tels que des plantes, des animaux et des micro-organismes, peuvent être génétiquement modifiés. Les OGMs sont utilisés en agriculture et en médecine humaine ou vétérinaire mais également pour la production industrielle de vitamines, d’acides aminés ou d’enzymes. De nombreux laboratoires de recherches fondamentales utilisent également des OGMs 3. Les OGMs sont-ils dangereux pour la santé ? Tout OGM doit, avant d’être autorisé sur le marché européen, et devrait montrer l’absence de dangerosité pour la santé et l’environnement 4. Existe-t-il des animaux OGMs ? De nombreuses espèces animales sont génétiquement modifiées à des fins expérimentales en laboratoire ou à des fins commerciales en élevage confiné ou non. 24 Ainsi, on peut trouver en dehors de l’Union européenne, des poissons ornementaux génétiquement modifiés pour leur couleur (Glofish), du saumon modifié pour une croissance plus rapide (Saumon Aquadvantage) ou des chèvres modifiées pour produire des anticorps dans leur lait. Il faut noter qu’aucun animal génétiquement modifié dans un but commercial n’est autorisé dans l’Union européenne. Il n’y a donc pas de viande, de poisson, ou de produits dérivés (œufs p.ex), génétiquement modifiés sur le marché européen. Poissons Glofish (émettant une fluorescence) Comment savoir si un animal a été nourri sans OGM ? Il n’y a pas d’obligation d’étiqueter les produits animaux provenant d’animaux nourris avec des OGMs. Il faut donc se référer au producteur et au mode de production. Par exemple, l’agriculture biologique n’utilise pas d’OGMs. Les produits de fermentation obtenus à partir de micro- 5. organismes génétiquement modifiés (p.ex. enzymes) sont-ils repris sous la législation OGM ? Les aliments et les additifs pour l’alimentation humaine ou animale, produits par fermentation à l'aide d'un micro-organisme génétiquement modifié (MGM) présent dans le produit final, totalement ou partiellement, vivants ou non, sont sujets à une autorisation suivant le règlement (CE) n° 1829/2003. Une exemption est possible à condition que les micro-organismes génétiquement modifiés et leur ADN soient enlevés et non détectables dans le produit final. C’est par exemple le cas des additifs pour l’alimentation animale tels que les vitamines et les acides aminés pour lesquels le procédé de production garantit qu’aucune trace d’ADN recombinant ni aucune cellule viable ne subsiste. Ceci est contrôlé par l’EFSA avant la mise sur le marché et peut faire l’objet de contrôles ultérieurs. Créée en 2002, l'EFSA a pour principe de fournir des avis scientifiques et des évaluations des risques afin d'informer les décideurs politiques de l'UE et le public. Son objectif principal est de préserver la santé publique en garantissant la sécurité des denrées alimentaires et des aliments pour animaux dans toute l'Union européenne. Quel est le danger ? La substance incriminée est la vitamine B, connue sous le nom de « riboflavine 80 % », utilisée dans des mélanges d’aliments pour tous types d’animaux d’élevage, bovins, porcs ou volailles. 25 En réalité, c’est son mode de fabrication qui pose problème. Cette vitamine est produite par une bactérie – Bacillus subtilis – génétiquement modifiée, ce qui la rend résistante aux antibiotiques. Or, des traces de ces micro-organismes ont été retrouvées dans des lots d’aliments pour bétail vendus en Europe par la société néerlandaise Trouw Nutrition. Des lots contenant de la vitamine B produite par la société chinoise Shandong. Une contamination qui ouvre la voie à la propagation de ces OGM potentiellement dangereux pour la santé des animaux comme des hommes. C’est pour cette raison que l’Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) avait émis, le 8 mars dernier, un avis négatif qui a conduit la Commission européenne à interdire, en septembre, la vitamine B produite à partir de cette bactérie antibiorésistante. 6. Retrouve-t-on des OGMs dans les produits animaux (p.ex. lait, œufs, viande, …) lorsque les animaux ont été nourris avec des OGMs ? Non, le processus de digestion dégrade les aliments jusqu’à un niveau tel qu’il est impossible de retrouver de l’ADN génétiquement modifié dans les produits issus d’animaux nourris avec des OGMs I Traçabilité des OGM : Les règlements définissent la traçabilité comme “la capacité de retracer le cheminement d'OGM et de produits dérivés d'OGM, à tous les stades de leur mise sur le marché, le long de la chaîne de production et de distribution” grâce à l'utilisation de codes ou identificateurs uniques attribués aux OGM. Cette traçabilité a été conçue pour augmenter la confiance des consommateurs : l'innocuité des produits OGM sera évaluée par l'Autorité européenne de sécurité alimentaire avant qu’ils ne soient autorisés à la mise sur le marché. Elle devrait aussi permettre de faciliter la surveillance des effets sur l'environnement et l'exactitude des allégations figurant sur les étiquettes. La Commission devra créer un registre central dans lequel figureront toutes les informations séquentielles disponibles et les matériaux de référence relatifs aux OGM autorisés dans la Communauté. II Etiquetage des OGM Les détaillants ont l'obligation d'étiqueter des produits consistant en OGM, ou en contenant, à condition qu'ils soient détectables dans le produit final. L'étiquette doit porter la mention : “Ce produit contient des OGM” ou “produit à partir d'OGM (nom de l'organisme)”. Les produits alimentaires dans lesquels 0,9% des ingrédients sont génétiquement modifiés devront être étiquetés. Par contre, si ces ingrédients n'ont pas été autorisés par l'UE, mais sont estimés sans danger pour la santé, le seuil de tolérance est fixé à 0,5 %, à condition que la présence de ces ingrédients soit accidentelle ou techniquement inévitable. Cette tolérance est valable dans un premier temps pour trois ans ; après ce délai, les OGM non autorisés seront définitivement proscrits. Au-delà de ce seuil, le produit ne sera pas autorisé sur le marché. Enfin, pour les OGM jamais évalués dans l’UE, aucune trace n’est admise. III Détection des OGM dans les aliments Pourquoi détecter ? - Si un test révèle la présence d’un ou de plusieurs OGM au-dessus d’un certain seuil (0,9 %), la législation exige que le résultat du test en précise la quantité. Donc, la détection est un pré-requis (condition exigée) pour l’identification et la traçabilité des OGM. Comment détecter ? 26 - Des échantillons de denrées alimentaires et d’aliments pour animaux sont collectés en vue de l’analyse de leur ADN ou des protéines qui permettent de déterminer s’il y a eu modification génétique ou pas. L'une des techniques de détection est la PCR (ou réaction de polymérisation en chaîne) qui permet de multiplier rapidement en plusieurs millions d'exemplaires un segment donné d'ADN limité par deux séquences connues. Cette technique permet de détecter des quantité infimes (insignifiantes) d'ADN. Les difficultés techniques - Ce processus de contrôle recèle un grand nombre de difficultés techniques. Par exemple, prélever un nombre limité d’échantillons représentatifs s’apparente à un défi lorsqu’il faut déterminer si une expédition de plusieurs milliers de tonnes de céréales contient des OGM. De plus, s'il n'existe pas de registre répertoriant et décrivant les amorces, la détection du transgène sera impossible. Il est donc nécessaire de mettre en place un registre répertoriant les transgènes et les amorces. En biologie moléculaire, l'amorce est une courte séquence d'ARN ou d'ADN, complémentaire du début d'une matrice, servant de point de départ à la synthèse du brin complémentaire de cette dernière matrice par une ADN polymérase. En PCR, l'utilisation d'une amorce « sens » et « anti-sens » permettent de définir la séquence de l'amplicon. Harmonisation (mettre en accord) des méthodes de détection pour une traçabilité plus fiable - Les sociétés de biotechnologies, les autorités de contrôle, les partenaires commerciaux et les importateurs sont confrontés aux contraintes d'analyse découlant de la législation communautaire sur les OGM. Le 4 décembre 2002, la Commission européenne a lancé un Réseau européen de laboratoires de référence pour les OGM. Ce réseau comprend plus de 45 laboratoires de contrôle situés dans les Etats membres, le but étant d'améliorer la traçabilité des OGM dans la chaîne alimentaire et de contribuer au contrôle de leur utilisation en Europe. La coordination de ces travaux est assurée par le Centre commun de recherche de la Commission. Il est essentiellement chargé de valider les méthodes de détection utilisées par les opérateurs. Actuellement, le réseau invite les pays candidats à l'adhésion à l'Union européenne et les partenaires commerciaux de la Communauté à participer aux groupes de travail, le but étant de mettre en place un réseau mondial de détection des OGM. Le cas de l’Algérie L’Algérie adopte un arrêté ministériel interdisant : l’importation, la production, la distribution, la commercialisation et l’utilisation du matériel génétiquement modifié. En 2004, Lors du débat sur le projet de loi relative aux semences et plants, le ministre de l’Agriculture, Saïd Barkat, a réaffirmé que les OGM seront interdits à la culture en Algérie jusqu’au “jour où l’on verra que les OGM n’auront aucun effet négatif sur la santé des Algériens”. La loi sur les OGM a été présentée par le Ministère de l’Environnement et intègre une partie sur les ressources biologiques. Cette loi prend également en charge la protection des obtentions variétales en conformité avec les accords de l’OMC (organisation mondiale du commerce). L’Algérie affirme lors de sa coopération avec les états unis dans le domaine de l’agriculture à vouloir seulement améliorer la production en introduisant de nouvelles techniques et en améliorant la qualité de la semence et que tous les intrants, dont les fertilisants, utilisés seront 27 étiquetés , et que pour ce type de coopération, l’Algérie n’a ciblé que les entreprises n’utilisant pas ces types d’organisme IV Techniques de détection des OGM La détection des OGM se fait généralement en recherchant des séquences d’ADN fréquemment utilisées pour les obtenir. Ces séquences permettent à la cellule de l’organisme modifié d’exprimer correctement le gène inséré. C’est par exemple le cas du promoteur p35S, qui signale le début d’un gène. Il est couramment utilisé pour produire des végétaux OGM. Au cours des deux dernières décennies, les techniques d'ADN recombinant ont été énormément utilisées dans la science agricole moderne, et jusqu'à ce jour, un total de 336 plantes génétiquement modifiées a été approuvé pour la commercialisation. Au cours de cette période, le taux de croissance des cultures génétiquement modifiées cultivées a été de plus de 10% par an et a atteint 181,5 millions d'hectares dans le monde environ 4/5 du total de plantation de soja et de 2/3 du coton dans le monde en 2014. Parallèlement à ce développement rapide des cultures GM, le public est toujours préoccupé par les risques potentiels des plantes GM et leurs dérivés. Plusieurs organisations internationales ont émis une série de règlementation pour renforcer et normaliser le développement des OGM. Plus de 50 pays et régions ont également publié des règlements sur l'étiquetage des OGM et des seuils de traçabilité dans tous les produits alimentaires contenant des teneurs GM, par exemple, l'étiquetage des seuils pour l’UE est de 0,9% ,5% au Japon , 3% en Corée et de 1% au brésil. PCR : Réaction enzymatique en chaine qui se fait dans une machine qui va chauffer des échantillons L’aliment va être dégradé au point de ne laisser que son ADN afin de l’analyser. On va utiliser une machine qui est un thermocycleur où il y’auraient des tubes qui vont être chauffés dans un bloc chauffant à plusieurs températures et après plusieurs cycles ça nous donne un résultat. Si les résultats sont positifs ca veut dire qu’il y’a eu amplification du matériel génétique recherché exp l’OGM et si les résultats sont négatives donc il n’ya rien qui a été amplifié et donc inexistence de l’OGM. Les amplicons sont des fragments d'ADN généralement amplifiés par PCR Les techniques de détection des OGM sont en majeure partie basées soit sur : ✓ la détection des protéines recombinantes produites par le transgène, ✓ soit sur la détection de l'ADN recombinants des OGM. En plus de ces deux approches les plus utilisées, il existe une variété d' autres méthodes utilisant soit la détection de l' ARN produit par le transgène, soit la détection de l'activité enzymatique des transgènes ou la caractérisation phénotypique des semences en germination. Il n'y a pas une méthode qui soit applicable dans toutes les circonstances et le choix de celle-ci dépendra de différents facteurs y compris les coûts, le niveau de complexité et la rapidité d'exécution associés à ces techniques 1.4.1 Caractérisation phénotypique: (