Polluants et Contaminants Organiques en Industrie...

Université Hassan II Casablanca/Faculté des sciences Ain Chock

Département de chimie / LP-GA /

Pr : A. Dari

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Polluants et

Contaminants Organiques

en Industrie

Agroalimentaire



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NTRODUCTION Les éruptions volcaniques, les feux de forêt et la combustion de matière organique, ont de tout temps, projeté dans l’environnement des contaminants toxiques : métaux lourds, dioxines et furannes. l’extraction et raffinage des métaux et du pétrole , ainsi que l’activité industrielle intensive du dernier siècle ont largement contribué à la contamination de l’environnement. Comme les métaux lourds (plomb, mercure, cadmium) et les hydrocarbures aromatiques polycycliques halogènes (HAPH), sont peu ou pas métabolisés par les êtres vivants et s’accumulent dans les chaîne alimentaires aussi, pour l’ensemble de la population , l’alimentation constitue la principales voie d’exposition à ces contaminants. La qualité de nos aliments conditionne notre état de santé. Notre environnement naturel, équilibré depuis la nuit des temps, subit, depuis un siècle, une pollution chimique et radioactive dont nous avons pris conscience tardivement. Or l’alimentation dite moderne contient de plus en plus de substances chimiques indésirables pour la santé, le plus souvent à l’insu du consommateur. Les polluants, surtout les Polluants Organiques Persistants appelés aussi “ POP”, posent de réels problèmes pour la santé à l’échelle planétaire. Quelle que soit leur lieu d’émission, ils migrent dans l’atmosphère, se déposent partout et atterrissent fatalement dans nos assiettes. Les polluants, surtout les Polluants Organiques Persistants appelés aussi “ POP”, posent de réels problèmes pour la santé à l’échelle planétaire. Quelle que soit leur lieu d’émission, ils migrent dans l’atmosphère, se déposent partout et atterrissent fatalement dans nos assiettes. Synthétiques ou naturels, des polluants peuvent venir s’ajouter à un aliment originel à toutes les étapes de la chaîne alimentaire, depuis la production jusqu’aux traitements culinaires, industriels et familiaux. De récentes enquêtes ont rapporté la présence dans notre alimentation de substances pour lesquelles un risque toxicologique ne peut être écarté. D’autres études établissent une relation entre l’exposition à certains polluants et l’apparition de pathologies. Quels sont ces polluants ? Faut-il distinguer les polluants synthétiques des polluants naturels ? Quelles perturbations peuvent-ils entraîner ? Substances indésirables dans l’alimentation :

• Contaminants naturellement présents (Ex. mycotoxines, alcaloïdes pyrrolizidine.)

• Contaminants environnementaux (Ex. dioxines, PCB…)

• Résidus de pesticides et substances vétérinaires, pharmaceutiques (Ex. Pesticides organochlorés, chloramphénicol, …)

• Résidus de migration de matériaux de contact (Ex. bisphénol A, …)

• Contaminants liés aux processus (Ex. HAP, Acrylamide …)



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Chapitre I : Polluants chimiques non pesticides

I] Polluants synthétiques et polluants naturels I-1 Origine des polluants alimentaires

Les polluants synthétiques ou naturels (aussi désignés par le néologisme “contaminants”) viennent s’ajouter à l’aliment originel lors de sa production ou de ses traitements culinaires, industriels ou familiaux. Les éruptions volcaniques, les feux de forêt et la combustion de matière organique, ont de tout temps, projeté dans l’environnement des contaminants toxiques : métaux lourds, dioxines et furannes. l’extraction et raffinage des métaux et du pétrole , ainsi que l’activité industrielle intensive du dernier siècle ont largement contribué à la contamination de l’environnement. Comme les métaux lourds (plomb, mercure, cadmium) et les hydrocarbures aromatiques polycycliques halogènes (HAPH), sont peu ou pas métabolisés par les êtres vivants et s’accumulent dans les chaîne alimentaires aussi, pour l’ensemble de la population, l’alimentation constitue la principale voie d’exposition à ces contaminants. I-2 Classification des polluants [Tableau 1]

Physiques Chimiques Biologiques

Nature des polluants Atmosphère Ecosystèmes

continentaux

Ecosystèmes

limniques

« hydrologie »

Ecosystèmes

marins

Polluants physiques

Radiations ionisantes

Pollution thermiques

* *

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Polluants chimiques

Hydrocarbures

Matières plastiques

Pesticides

Détersifs

Composés organiques de

synthèse divers

Dérivés du souffre

Nitrates

Phosphates

Métaux lourds

Fluorures

Particules minérales

(aérosols)

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Polluants biologiques

Matière organique morte

Microorganismes

pathogènes

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II] Polluants Inorganiques a) Mercure Pour l’ensemble de la population, le poisson constitue la principale source de mercure. Dissémine dans l’environnement à la suite de la phénomènes naturels ou d’activités industrielles, ce métal est transformé par les micro organiques des sédiments marins et aquatiques en mèthylmercure plus facilement assimilable et subit une bioamplification importante dans la chaine alimentaire. Les poissons vivant dans des eaux non polluées contiennent moins de 0,4ug de mèthylmercure par gramme (OMS/FAO, 1989). La contamination des poissons de mer est généralement pus faible que celles des poissons d’eau douce. Toute fois les grands prédateurs, le requin et le thon peuvent atteindre des concentrations dépassant 1ppm (FOULKE, 1994). Les poissons de la Méditerranée présentent des concentrations en mercure plus élevées que les poissons de l’atlantique et des autres océans (Renzoni et coll., 1998 du fait des énormes dépôts du cinabre dans le bassin méditerranéen. Des concentrations élevées de mercures ont été mesurées dans les poissons de la lacs et de rivières polluées par des activité industrielles (usines de chlore-alcall, extraction minière à par ou des opérations qui favorisent les réactions microbiennes de la méthylation du mercure telles que la mise en eau de réservoirs. b) Plomb La contamination des aliments par le plomb est beaucoup plus que diffuse que la contamination par le plomb est beaucoup plus diffuse que la contamination par le mercure. On retrouve du plomb dans toutes dans toutes les classes d’aliments. Les particules aéroportées se déposent directement sur les cultures : elles peuvent aussi s’infiltrer dans le sol et, dans une faible mesure, être absorbées par les plantes. Chez les animaux de consommation et chez les poissons, la majeure partie du plomb absorbé se concentre dans le squelette, mais on ne retrouve dans les tissus mous, particulièrement dans le foie et les reins. L’utilisation de soudures au plomb dans les boîtes de conserve et, dans une moindre mesure, l’application de glaçures à base de plomb sur la vaisselle contribuent à la présence de ce métal toxique dans les aliments, surtout les aliments acides. Il y a 10 ans, plus de 60 % de l’apport alimentaire en plomb provenait de boissons et e jus de fruits entreposés dans des boites de conserves soudées au plomb, et 30% de la consommation de céréales, de fruits et de légumes (Galala-Gorchev, 1990). Par ailleurs, l’eau contaminée par le plomb provenant des conduites du système de distribution contribue à l’apport alimentaire en plomb. Si les effets toxiques du plomb sont connus depuis longtemps, les données plus récentes sur les conséquences neurologiques de l’exposition prénatale à ce métal ont suscité la mise en place de mesures pour réduire le plomb dans l’environnement et plus particulièrement dans les aliments. c) Cadmium La contamination environnementale par le cadmium a augmenté considérablement au cours des années 1980 et 1990du fait de son utilisation industrielle grandissante. L’usage répété d’engrais phosphates el l’épandage de boues non traitées ont aussi contribué à la contamination des sols. Or, le transfert de cet élément du sol aux parties comestibles des végétaux est beaucoup plus important que celui d’autres métaux (Cabrera et coll.., 1998). Bien que les concentrations de cadmium dans les végétaux soient faibles, plus de 80% du cadmium ingéré provient des céréales et des légumes du fait de leur place prépondérante dans la ration alimentaire. Chez les animaux, le cadmium est peu métabolisé. Il s’accumule donc de façon préférentielle dans le foie et les reins. Des concentrations importantes ont été mesurées au Québec dans les foies et les reins des cerfs de Virginie et des originaux (Crête et Benedetti, 1990). Les concentrations sont beaucoup plus faibles chez les animaux de boucherie, abattus en bas âge. Les mollusques et les crustacés peuvent présenter des concentrations importantes de cadmium, tout comme les algues.



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L’utilisation d’ustensiles de cuisine en matériel galvanisé contribue aussi à l’apport en cadmium des aliments. Les pigments de cadmium utilisés dans les glaçures des poteries, dans les plastiques et sur les emballages peuvent aussi migrer dans les aliments. d) Les nitrates et les nitrites L’augmentation importante de la concentration en nitrate dans les eaux fluviales n’est pas due qu’aux engrais et à l’abus de leur emploi mais aussi aux élevages intensifs d’animaux, notamment des porcs qui induisent la formation des lisiers. L’ammoniaque provenant de ces déchets est transformé en nitrites et en nitrates par des bactéries. Leur excès de production lié au mode d’élevage intensif ne peut être absorbé par les végétaux; dès lors, ils se retrouvent dans les eaux fluviales. Le problème majeur de l’absorption par l’homme des nitrates et nitrites est leur transformation en nitrosamines dans le corps. Ce composé est toxique en fonction des doses absorbées et favoriser l’apparition de cancer. Par ailleurs, ils sont aussi incriminés dans la baisse de production des hormones sexuelles, c’est – à-dire dans l’augmentation des infertilités. Les nitrites se trouvent aussi comme additifs dans certaines denrées alimentaires telles que les charcuteries. Il s’agit de l’E249 et E250 pour les nitrites, et de l’E251 et E252 pour les nitrates. Ces produits ont également une action sur la couleur, les charcuteries sont, grâce à eux, rose-rouge au lieu de marron-gris et leur goût en est amélioré.

Tableau 2 : Substances potentiellement toxiques

Familles et substances

Populations concernées Aliments principalement contributeurs

Contaminants inorganiques

Plomb Adultes et enfants les plus exposés Adultes : boissons alcoolisées, pain et produits de panification sèche, eau Enfants : eau, lait, autres boissons

Cadmium Moins de 1% des adultes et 15% des

enfants Adultes et enfants : pain et produits de

panification sèche, pommes de terre

Arsenic inorganique

Adultes et enfants les plus exposés Adultes : eau, café

Enfants : eau, lait, autres boissons



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Aluminium Moins de 1% des adultes et 2% des enfants

Adultes : boissons chaudes hors café, légumes hors pommes de terre

Enfants : légumes hors pommes de terre, pâtes, pâtisseries et gâteaux

Méthylmercure Forts consommateurs de thon (moins de 1% des adultes et 1% des enfants)

Thon

III] Polluants Organiques On distingue les micropolluants organiques non pesticides et les pesticides III-1 Micropolluants organiques non pesticides

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Micropolluants organiques non pesticidesHydrocarbures aromatiques polycycliques et hétéroaromatiques (PAH)

Benzo (a) anthracène/ B(b)A etBenzo (a) pyrène/ B(b)P

Parafines chlorées: CH3Cl, CHCl3,

Aromatiques halogénés Polychlorobiphényles (PCB)

Polychloroterphényles (PCT)

Polychloronaphtalènes (PCN)

Aromatiques halogénés avec oxygène

Polychlorophénols (PCP)

Polychlorodibenzo-para-dioxines (PCDD)

Polychlorodibenzofurannes (PCDF)

Aromatiques volatils

Benzène

Toluène

Xylène

Amines aromatiques (AA), Esters phtaliques, colorants, pigments, surfactants, produits

pharmaceutiques…



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III-2 Micropolluants organiques pesticides

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Pesticides et Biocides

Organo-halogénés aliphatiques

Acides phénoxyacétiques

Diphényls (DDT)

Cyclodiènes

Triazines

Carbamates

Organophosphorés

Organomercuriels

IV] Les POPs Les POPs (dont le représentant le plus célèbre est la famille des dioxines / furannes) sont des molécules complexes qui, contrairement aux autres polluants atmosphériques, ne sont pas définies à partir de leur nature chimique mais à partir de 4 propriétés qui sont les suivantes :

Toxicité : elles présentent un ou plusieurs impacts prouvés sur la santé humaine. Persistance dans l'environnement : ce sont des molécules résistantes aux dégradations

biologiques naturelles. Ces molécules se dégradent de 50 % sur une durée de 7 à 8 ans. Bioaccumulation : ce sont des molécules qui s'accumulent dans les tissus vivants et dont les

concentrations augmentent le long de la chaîne alimentaire.

Transport longue distance : de par leurs propriétés de persistance et de bioaccumulation, ces molécules ont tendance à se déplacer sur de très longues distances et se déposer loin des lieux d'émission, typiquement des milieux chauds (à forte activité humaine) vers les milieux froids (en particulier l'Arctique).

Plusieurs dizaines de familles de molécules organiques sont susceptibles de répondre à ces critères. Aujourd'hui, étant donné l'impact planétaire de ces polluants, deux textes internationaux récents visent ces polluants. (Le protocole d'Aarhus signé en juin 1998 et la convention de Stockholm signée en mai 2001) et ont établi une première liste nominative de POPs. Les substances qui font partie de ces listes se répartissent en trois catégories : Substances produites non intentionnellement par des activités humaines. Substances issues de la fabrication et de l'utilisation de produits chimiques.

http://www.ademe.fr/Entreprises/polluants/polluants/includes/popdef.asp?P=12http://www.unece.org/env/lrtap/pops_h1.htmhttp://www.chem.unep.ch/pops/



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Substances issues de l'utilisation de pesticides.

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Catégorie Nom Particularité

Production non-

intentionnelle

(sous-produit de réaction)

Dioxines

Sous-produit de combustion

ou d'autres procédés

industriels

Furannes

Hydrocarbures

polycycliques

aromatiques (HAPs)

Hexachlorobenzène

(HCB)

Produits chimiques

industriels

Polychlorobiphényles

(PCBs)

Utilisés comme isolant

électrique, fluide caloporteur,

additif dans les peintures et

plastiques

Hexachlorocyclohexane

(HCH)

Produit intermédiaire de

l'industrie chimique

Hexachlorobenzène

(HCB)

Utilisé dans la fabrication de

munitions et de caoutchouc

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Pesticides

Hexachlorobenzène (HCB) Fongicide

Endrine

Insecticides

Aldrine

Dieldrine

Toxaphène

Mirex

Chlordane

Chlordécone

Heptachlore

DDT

Lindane



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V] Caractéristiques physico-chimiques gérant le comportement des contaminants.

Critères de comportement Grandeurs caractéristiques Polluant organique

Polluant inorganique

Capacité à se solubiliser Solubilité dans l'eau X X

Ecoulement vertical du fluide Densité du liquide par rapport à l'eau « Viscosité »

X X X (Hg)*

Capacité à se volatiliser Tension de vapeur Température d'ébullition

Constante de Henry

X X X

Migration verticale des vapeurs Densité des vapeurs, par rapport à l'air

X

Affinité avec l'eau (polarité, hydrophobie)

Coefficient de partage eau/octanol (Kow)

X

Capacité à être piégé (adsorption)

Coefficient de partage eau/carbone organique (Koc) Coefficient de partage liquide/solide ? (Kd)

X X

Stabilité biochimique** Temps de demi-vie Dérivés X X

Ionisation (pKa)

Les paramètres physico-chimiques: (masse molaire, température de fusion,Teb, densité, solubilité, pression de vapeur, constante de Henry, Kow, Koc…) La solubilité d’une substance dans l’eau est sa concentration de saturation dans l’eau à une

température donnée. Cette propriété indique la tendance à la mobilisation de la substance par lessivage lors d'épisodes pluvieux ou par ruissellement ou inondation. Elle est exprimée en masse de soluté par volume de solution. L’unité du Système International (SI) est le kg.m-3, mais on utilise couramment le g.L-1. Une substance est considérée comme non soluble si sa solubilité est inférieure à 1 mg.L-1 La pression de vapeur d’une substance est définie comme la pression de saturation au-dessus de

laquelle une substance est « solide / liquide, ou vapeur ». L’unité de pression SI à utiliser est le Pascal (Pa). Une substance est considérée comme volatile si sa pression de vapeur est supérieure à 100 Pa.

La constante de Henry caractérise la capacité d’une substance à se partager entre les deux phases d’un système binaire air/eau.

La constante de Henry est un nombre sans unité ou en Pa.m3.mol-1. Une substance est considérée comme volatile si sa constante de Henry est nettement supérieure à 1 Pa.m3.mol-1. Le Koc est le coefficient de partage entre la fraction de carbone organique et l’eau dans le

sol ou le sédiment. Il est par conséquent fonction de la teneur en carbone organique du milieu. Pour les substances non ionisées en particulier, il indique approximativement le degré d’adsorption d’une substance sur le milieu considéré et permet d’effectuer des comparaisons entre différents produits chimiques.



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Le Koc est sans dimension mais peut être exprimé en L.kg-1. On peut considérer qu’à partir de log Koc>3, la substance est significativement adsorbable. VI] Les organochlorés et autres micropolluants des aliments. A part les fruits et légumes consommés à l’état frais, tous les aliments qui figurent sur la table du consommateur ont subi une quelconque transformation. La cuisson est assurément la méthode la plus élémentaire pour transformer la texture et la saveur des aliments. Pour conserver les denrées périssables, la ménagère a eu recours depuis l’antiquité au salage, au fumage et à la fabrication de conserves dans le vinaigre ; le vin et le sucre. Le panier de la ménagère moderne est composé en grande partie de produits transformés industriellement qui doivent leur qualité constante à l’utilisation d’additifs alimentaires. Si la transformation des aliments présente de nombreux avantages, elle peut aussi entraîner la formation de composes nocifs : amines hétérocyclique, acides gras trans, hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), nitrosamines. Les organochlorés constituent un groupe de composés organiques de synthèse obtenus par chloration de divers hydrocarbures insaturés On y retrouve des

Pesticides (surtout des insecticides comme le lindane ou le DDT) Solvants Différentes substances d’usage industriel (PCBs)

Ils sont la cause d’une importante pollution des aliments via l’eau, le sol, et l’air. 1. Les Polychlorobiphényles (PCBs) 2 noyaux benzéniques reliés entre eux directement, il existe plus de 200 congénères. Les PCB sont obtenus par réaction d’halogénation:

A) Halogénation des alcanes B) Halogénation des alcènes C) Halogénation des aromatiques

209 congénères de PCBs Composés aromatiques fabriqués entre 1950 et 1977 (1 million de tonnes de PCBs) Excellente stabilité thermique Résistance à l’oxydation par les acides et les bases Non-inflammables et qualités diélectriques: excellents agents isolants thermiques et électriques. Industries plastiques (élastomères, adhésifs, peintures, vernis, encres d’imprimeries et mastic) Industries électriques (transformateurs et condensateurs)

Caractéristiques environnementales des PCBs Dans la colonne d’eau, absorption sur les sédiments et la matière particulaire en suspension, Volatilisation à partir de l’eau et phototransformation en présence de lumière.



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La demi-vie du TCDD (tétrachloro dibenzo- p-dioxine) dans les eaux de surface en été à 40oN latitude est de 6 jours.

Les liaisons C-Cl des PCBs et dioxines sont résistantes à l’hydrolyse. Solubilité faible et KOW élevé- la plupart de ces substances sont absorbées par le sédiment.

Toxicité des PCBs LD50 des PCBs comparable à celle de l’aspirine Effets chroniques graves tels que lésions hépatiques et chloracné Hépatotoxicité Immunosuppression Dysfonctionnements liés à la reproduction Carcinogène Elimination des PCBs Par incinération – Mais formation de dioxines (PCDD) et furannes (PCDF) 2. Les dioxines et les furannes 2.1 Généralités Pourquoi retrouve-t-on des dioxines et des PCB dans les aliments ? En raison de leur grande stabilité physique et chimique, de leur faible biodégradabilité et leur forte lipophilie, Les dioxines comme les PCB s'accumulent dans les tissus graisseux des animaux et ce, tout au long de la chaîne alimentaire jusqu'à l'homme. On les retrouve particulièrement dans les aliments riches en graisses tels que poissons, crustacés, lait et produits laitiers, œufs. L’alimentation constitue donc la principale voie de contamination de la population générale (plus de 90 % l'exposition totale). Sous le terme de dioxines, on regroupe différents composés chimiques organiques halogénés et qui appartiennent à la classe des hydrocarbures polyaromatiques halogénés (HPAH) qui sont le plus souvent chlorés ou bromés. Dans le cas des dioxines, les hydrocarbures de base sont des composés aromatiques, c'est à dire des dérivés du plus simple d'entre eux, le benzène. En général les dioxines renferment du chlore, mais peuvent aussi posséder des atomes de brome, et plus exceptionnellement de fluor. Il est classique de regrouper dans les dioxines deux familles de composés: Les dioxines proprement dites, sont dérivées de la dibenzo [1,4] dioxine ou dibenzo-para-

dioxine. Les furanes, possédant un squelette dibenzofurane.

2.2 Nomenclature



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Nomenclature des dioxines

(A) 1,2 -dichlorodibenzo-p- dioxin(B) 1,2,6-trichlorodibenzo-p- dioxin(C) 1,3,6,8-tetrachlorodibenzo-p- dioxin(D) 1,2,3,4,7,8-hexachlorodibenzo-p-dioxin

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2.3 Propriétés des dioxines et furannes A partir de quelques centaines de degrés et en présence d'oxygène, La décomposition des PCB peut se traduire par le dégagement de composés à forte toxicité, les dioxines (PCDD polychlorodibenzodioxines) et furanes (PCDF-polychloro dibenzofuranes). Les dioxines/furannes sont des composés peu volatiles, peu solubles dans l’eau mais solubles dans les lipides. Cette lipophilie leur permet de traverser les membranes cellulaires et de s’accumuler dans les tissus gras de l’organisme. Les dioxines (PCDD) et les furannes (PCDF) sont stables jusqu’à 800°C et leur destruction n’est totale qu’à partir de 1 300 °C. Les dioxines sont des molécules très stables, résistantes à la biodégradation. Elles ont une durée de vie de plusieurs décennies, voire de l'ordre du siècle. Semi volatiles, elles s'adsorbent sur de fines particules solides et sont transportées d'un pôle à l'autre de la planète par les courants atmosphériques et dans une moindre mesure, par les courants marins. Ce qui en fait des polluants organiques persistants par excellence. 2.4 Sources des dioxines et furannes

a. Processus chimiques incluant une chloration Synthèse de composés organochlorés, blanchiment des pâtes à papier, e.g. production

du 2,4,5-T Processus plus industriels comme la fonte de certains métaux (ferraile) contaminés par

les PVC (chlorure de polyvinyls) b. Combustion

Incinérateurs municipaux, centrales électriques basées sur la combustion du charbon, feux impliquant la combustion d’organochlorés (incluant les PCBs) ou de toute végétation traités à l’acide phénoxyacétique (herbicide)

Deux larges sources nouvellement identifiées: (1) incinération incontrôlée des déchets et (2) feux de forêts.



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Ex: 4 familles incinérant leurs déchets à feu ouvert libéreraient autant de dioxines qu’un incinérateur municipal brûlant 200 t par jour . Les principales sources de dioxines sont : L'incinération des déchets ménagers, hospitaliers et industriels. Certaines unités papetières. La production d'énergie électrique et thermique. Le chauffage des bâtiments (surtout au charbon et au bois). L'industrie de l'agglomération des métaux et celle des métaux non ferreux. Les fours de cimenterie qui utilisent des déchets comme combustible. Les incendies de forêts. Le trafic routier. La méthanisation. L'industrie chimique (fabrication de pesticides…). 2.5 Propriétés Physicochimiques des dioxines.

Paramètre Valeurs limites/Unité Relation

Masse molaire 320 à 460 « mg/mol »

Teb 200 à 320 «°C »

Solubilité 10-8 à 10-4 « mg/l »

Pression de vapeur 10-10 à 10-7 « Pa »

Constante d’Henry 0,1 à 3,3 « Pa.m3/mol

Coefficient de diffusion

dans l’eau : Deau 4.10-2 « Cm2/s » DH2O = 2,2.10

-4/M2/3

DAir 4.10-6 « Cm2/s »

Log Kow 6 à 8

Log Koc 6 à 8 Log Koc = Log Kow + 0,21

Relation de Karickhoff

Durée de ½ vie 10 ans

100 ans

Couche de sol de 1 à 2 Cm Sol

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3. Les Chlorobenzènes

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VII] Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (PAHs) Composés organiques contenant plusieurs noyaux aromatiques (au moins deux). Les PAHs sont associés aux processus incomplets de combustion (cigarettes et barbecues!). Dans les lacs et les rivières, ils sont liés au sédiment. Le fumage et le rôtissage à feu vif (BBQ) entraînent la contamination des aliments par des HAP. Parmi ces composés, plusieurs sont cancérogènes chez les animaux, le benzo(a)pyrène notamment. Les techniques modernes qui éloignent les aliments de la source de fumée réduisent l’exposition aux HAP. Des études épidémiologiques ont démontré une incidence plus forte de cancers des voies



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digestives dans les populations où la consommation d’aliments fumés est élevée. Plusieurs pays imposent une limite maximale de benzo(a) pyrène dans les aliments fumés.

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Benzo-[a]-pyrène dans la nourriture (mg/kg)

Charcoal broiled steak 8

Margarine 1-36

Sausages 4-50

Roasted coffee 1-13

Dried flour 4

Toast Bread 0.5

Lettuce 3-12

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Mécanisme de formation des PAHs

Combustion simple:

C10H8 +12 O2 --> 10 CO2 + 4 H2O

Aux températures élevées:- formation de radicaux libres.

Si l’oxygénation n’est pas suffisante- les fragments organiques

réagissent entre eux

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Dégradation des PAHs

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Principalement par les micro-organismes

Dégradation photolytique car les composés aromatiques absorbent dans l’uv et dans le visible

Temps de demi-vie

PAH eau claire sédiment et eau

(heures) (semaines)

Pyrène 0.75 34-90

Benzo(a)pyrène 0.034 200-300

Formation de métabolites

La biotransformation est généralement considérée comme un mécanisme protecteur réduisant l’accumulation et la toxicité des xénobiotiques.

Toutefois les produits issusdes processus de détoxicationsont plus toxiques que lesproduits d’origine

Ex: le benzo-(a)-pyrène

Est issu d’une combustionincomplète des hydrocarburesfossiles, de la matièreorganique et du bois

Est carcinogène. log Kow = 6.3, comparable aux

organochlorés insecticides. Considéré comme le PAH le plus

toxique

O

HO

OH

BP

BP 7,8,diol, 9,10

Epoxide

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VIII] Amines hétérocycliques La cuisson à haut température (150 °C et plus) engendre des amines hétérocycliques qui ont démontré une action cancérogène chez les animaux et qui seraient probablement cancérogène chez l’humain (Probst-Hensch et coll.., 1997). Ces composés sont décelés dans les viandes, volailles et poissons cuits ainsi que dans les aliments dérivés des grains. Selon Adamson et coll. (1996) l’apport quotidien en amines hétérocycliques se situe entre 10 et 20 mg/personne/jour, et le risque de cancer évalué en se basant sur les études animales serait de l’ordre de 10-3 à 10-4. (on constate comme virtuellement sécuritaire une dose qui provoque un cancer supplémentaire par million d’habitants.) Toutefois, Felton et coll. (1997) calculent que ce risque peut varier par un facteur de plus de 1000 entre les individus, selon le niveau d’exposition et la différence interindividuelle dans le métabolisme el la capacité de réparer l’ADN. La présence dans le régime alimentaire de facteurs anti cancérogènes (antioxydants, phénols, flavones) pourrait moduler le risque de cancer. Bien que le risque ne soit pas clairement défini, il est important de réduire l’exposition aux amines hétérocycliques en favorisant des modes de cuisson dans lesquels les températures se maintiennent autour de 100 °C : cuisson dans l’eau, à la vapeur, pochage, braisage (Robbana-Barnat et coll.., 1996). IX] Nitrosamines Plusieurs aliments sont traités par saumurage : bacon, jambon, saucissons, fromages et poissons. Les aliments sont placés dans une solution de sel et d’aromates pendant plusieurs jours. Ces conditions favorisant le développement de bactéries anaérobies, des sels nitrés sont ajoutés comme agents inhibiteurs. Les sels nitrés peuvent réagir avec les amines de oes aliments protidiques pour former des nitrosamines potentiellement cancérogènes. La teneur en nitrosamines des aliments traités par saumurage a été substantiellement réduite par l’ajout dans la saumure d’érythorbate de sodium, d’ascorbate ou d’isoascorbate de sodium, ce qui empêche la nitrosation. Les viandes traitées ne sont pas



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les seuls aliments à contenir des nitrosamines. La bière et le scotch peuvent être une source tout aussi importante, selon le procédé de séchage du malt (Gangolli et coll.. 1994). Si on a réussi à démontrer la toxicité des amines hétérocycliques, nitrosamines et autres composés résultant de la transformation des aliments, il est beaucoup plus difficile de démontrer la nocivité des aliments toxiques. D’autres composantes des aliments peuvent en effet moduler la réponse de l’organisme. X] Produits qui migrent à partir des matériaux en contact avec les aliments Les emballages et les matériaux en contact avec les substances nocives. Le plomb utilisé pour la soudure contribuait d’une façon importante à l’apport en plomb de l’alimentation, avant que l’industrie ne modifie l’assemblage des boîtes de conserves. Le plomb et le cadmium utilisés comme pigments dans les glaçures des poteries et les encres d’impression sur les emballages sont autant d’exemples de substances toxiques qui peuvent migrer dans les aliments. Il est de même de certaines composantes des contenants en plastique (monomères, plastifiants) et des résines qui enduisent les boites de conserve. Des nitrosamines ont été décelées dans les cires qui enrobent fruits et légumes, dans les résilles qui entourent certaines coupes de viandes, dans les tétines pour les biberons de bébés ainsi que dans les tubulures et joints de caoutchouc des appareils utilisés dans les usines de transformation des aliments (Sen, 1988). Certains métaux migrent plus facilement dans l’aluminium notamment. XI] Additifs alimentaires Au cours de la transformation des aliments, l’industrie a recours à de nombreux additifs pour allonger le temps de conservation toit en présentant la couleur, la saveur et la texture des aliments. Certains autres additifs sont nécessaires pour résoudre des problèmes technologiques inhérents à la mécanisation des différentes étapes de la fabrication. Une évaluation toxicologique est exigée avant l’homologation des additifs. Elle donne parfois lieu à des controverses scientifiques, et certains pays homologuent un additif alors que d’autres en interdisent l’utilisation. Ce processus est d’ailleurs revu périodiquement par un comité FAO /OMS mixte d’experts (JECFA), et les doses journalières admissibles sont révisées à mesure qu’apparaissent des données nouvelles. Les intoxications alimentaires dues aux additifs alimentaires sont très rares ; toutefois, certaines personnes particulièrement sensibles peuvent avoir des réactions négatives à certains.



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Chapitre II] Les pesticides

1) Généralités et définition Toute substance naturelle ou de synthèse capable de contrôler, repousser ou détruire des organismes vivants ou de s’opposer à leur développement. Produits phytosanitaires destinés à un usage agricole ou non agricole

● Classification selon leur activité biologique - les insecticides - les fongicides -les herbicides - les divers (nématicides, rodenticides, taupicides, etc…)

● Classification par famille chimique: - Composés organiques chlorés (DDT, Lindane, Aldrine, Dieldrine, etc.) - Composés organiques phosphorés (Parathion, Fenthion) - Composés organométalliques (Dérivés de l’urée, carbamates, etc.) - pyréthrinoides de synthèse, triazine etc…. "

2) Utilisation des pesticides La France consomme 76 000 tonnes de pesticides par an ! Milieu agricole : 90% des consommations nationales de pesticides Collectivités locales : entretien des voiries et des espaces verts Ménage : entretien des jardins et éliminations des nuisibles (souris, insectes, cafards, blattes, etc…) CONSEQUENCES : Lors de la pulvérisation 25 à 75 % des quantités de pesticides appliquées partent dans l’atmosphère.

3) Diffusion des pesticides dans l'environnement Certains cas de contamination peuvent provenir des déversements de pesticides effectués dans l'environnement à partir des entrepôts. Ce type d'incidents peut survenir de différentes façons:

les pesticides peuvent s'infiltrer dans le sol; ls peuvent être transportés par le vent; ils peuvent être dispersés par les eaux de ruissellement; ils peuvent être lixiviés dans les eaux souterraines et dispersés dans le sous-sol et

s'introduire ensuite dans les cours d'eau ou les lacs.

Herbicides Insecticides Fongicides Autres

Glyphosate +

Acides phénoxycarboniques +

Acides phtaliques +

Acylalanines +

Amides + +

Azoles +

http://www.laredoute.fr/insecticide.html



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Aryloxyacides

(Phytohormones)

+

Benzilates +

Benzimidazoles +

Benzoylurées +

Carbamates + + + +

Chloro-acétanilides +

Cuivre inorganique +

Cyclodiènes organochlorés +

Diazines +

Dicarboximides +

Dinitroanilines +

Dithiocarbamates + +

Huiles minérales +

Morpholines +

Organochlorés +

Organophosphorés +

Oxime-carbamates + +

Phosphates d'éthyle +

Pyréthrinoïdes +

Soufre inorganique +

Thiocarbamates + +

Triazinomes +

Urées + +

.

Types de pesticides courants

Catégorie Usage Exemples

Insecticides Détruisent ou repoussent les insectes, les tiques et les mites.

insectifuges appâts pour souris et blattes poudre ou liquide à vaporiser



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pour le jardin produits commerciaux à

vaporiser pour fermes/vergers shampoing contre les puces,

colliers contre les puces et les tiques boules-à-mites

Herbicides Détruisent les mauvaises herbes ou les plantes indésirables.

herbicides ou désherbants produits d'entretien du gazon

(engrais et herbicides) traitements pour souches/pour

plaies d'élagage

Fongicides Détruisent les moisissures, le mildiou et autres champignons.

liquides à vaporiser pour roses et fleurs

produits commerciaux à vaporiser pour fermes/vergers

grains traités adjuvants de peinture

Rodenticides Détruisent les rongeurs tels que les souris et les rats.

points d'appâts pour souris et rats

Désinfectants Détruisent les bactéries, les moisissures et le mildiou.

javellisant ammoniaque détersifs pour cuisine et salles de

bain détersifs pour piscines et spa

Produits de préservation du bois

Protègent le bois contre les insectes et les champignons.

bois traité sous pression

4) Impact des pesticides sur le sol

Empoisonnement des sols par accumulation. Le temps de dégradation des pesticides peut s'étendre sur plusieurs centaines d’années, variant en fonction du climat, du sol, et du type de pesticides.

Appauvrissement des sols par la suppression des multiples acteurs de sa richesse (organismes vivants)

Contribution à la perte des terres arables – en France, cette perte atteint jusqu’à 40 tonnes par hectare chaque année.

5) Impact des pesticides sur l’eau, la pluie et le brouillard. D’après l’Institut Français de l’environnement (IFEN) on trouve des résidus de pesticides dans 96% des eaux superficielles et dans 61% des eaux souterraines analysées en France.



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Entre 1995 et 1996, l’INRA de Rennes a effectué une étude sur la teneur en pesticides dans l’eau de pluie et a démontré que presque tous les échantillons contenaient des pesticides et 60% d’entre eux dépassaient les 0,1µg/l, Concentration Maximale Admissible (CMA) pour l’eau de distribution. Le brouillard est lui aussi contaminé à des teneurs supérieures à celles des eaux de pluie : jusqu’à 140µg/l, soit 140 fois la CMA de l’eau potable. 6) Impact des pesticides sur la faune Les pesticides ne détruisent pas uniquement que les nuisibles CONSEQUENCES :

Baisse significative des populations d’abeilles Baisse des populations d’insectes et d’oiseaux Contribution à l’extinction de certaines espèces

7) Pesticides dans nos maisons Selon une enquête américaine réalisée il y a 15 ans, les maisons contiennent en moyenne 8 à 18 résidus de pesticides ! D’après une étude Allemande, 80% de la poussière des maisons domestiques contient des insecticides ! L’air intérieur est reconnu comme étant plus contaminé par les pesticides que l’air extérieur ! Bon à savoir : Les chercheurs ont mis en évidence que les pesticides rentrent dans la maison principalement par la poussière et les particules de terre apportées de l’extérieur par les animaux domestiques et les personnes quand elles rentrent dans les maisons.

Molécules Effets sur la santé

Chlorothalonil Cancérigène possible

Iprodione Suspecté d’être cancérigène et perturbateur endocrinien

Procymidone Cancérigène probable et perturbateur endocrinien

Vinclozoline Cancérigène possible, perturbateur endocrinien et reprotoxique probable

Deltamethrine Perturbateur endocrinien

Propyzamide Cancérigène probable et suspecté d’être reprotoxique



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DDT Cancérigène probable, perturbateur endocrinien et suspecté d’être toxique du développement

Fipronil Suspecté d’être cancérigène et perturbateur endocrinien

Lindane Cancérigène possible et perturbateur endocrinien possible

Les fruits sont très traités aux pesticides: Voici quelques unes des molécules les plus fréquemment détectées dans les pommes et leurs effets sur la santé:


Captane Cancérigène probable

Propargite Cancérigène probable

Phosalone Neurotoxique ( inhibiteur de l’acétylcholinestérase)

8) Pesticides au menu

Plus de 50% des fruits, légumes et céréales consommés en France contiennent des résidus de pesticides. 7% des échantillons dépassant même les limites maximales en résidus (limites officielles à ne pas dépasser). Découvrez quels sont les résidus qui contaminent nos aliments. Plus de 23% de ces aliments végétaux contiennent parfois plusieurs résidus de pesticides, jusqu’à 8 différents! Il y a également des résidus de pesticides dans l’eau que vous buvez, dans certains jus de fruits et dans les vins. On trouve même des résidus de pesticides dans les poissons (saumon, thon..), dans les fruits de mer (moules, huîtres…) et même parfois dans la viande de bœuf ou le lait! Ce sont ainsi des dizaines de pesticides différents que vous ingérez chaque jour par votre alimentation et qui viennent contaminer votre corps.

Voici un repas type, équilibré et sain en apparence. Malheureusement, il est contaminé par de multiples résidus invisibles de pesticides.



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9) Un classement par groupe chimique : Il s'agit d'un classement technique à partir de la molécule principale utilisée. On distingue :

Les organochlorés, parmi les plus anciens et les plus persistants, dont le fameux DDT déjà évoqué. Ils sont surtout utilisés comme insecticides en agriculture et dans les métiers du bois. (Exemples : aldrine, dieldrine, etc...)

Les organophosphorés, eux aussi utilisés comme insecticides.

Les carbamates, fongicides et insecticides.

Les phénox, herbicides - (Exemple 2-4 D)

Les organo-azotés, repérables par le suffixe « zine », principalement utilisés comme herbicides. (Exemple : atrazine, simazine, etc...)

Les urées, repérables par le suffixe « uron », utilisés comme herbicides et fongicides. (Exemple : DIURON, ISOPROTURON, etc.).



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Les pesticides regroupent plus de 1000 substances chimiques appartenant à près de 150 familles chimiques différentes.

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9. Nouvelles biotechnologies Les progrès réalisés dans le domaine des modifications génétiques permettent aujourd’hui l’intégration d’une gêne d’intérêt au stock génétique d’une plante. Au cours des dernières années, on a ainsi créé des variétés horticoles (canola/colza, maïs, coton, lin, soya) tolérantes à certains herbicides, des plantes (pommes de terre, maïs, coton) résistantes à certains insectes, des tomates à mûrissement retardé, des huiles (canola, tournesol, lin, soya) dont la teneur en acides gras a été modifiée. Le génie génétique permet aussi de bonifier la valeur nutritive des aliments et de modifier certaines composantes des plantes afin d’améliorer leurs propriétés fonctionnelles. Ainsi, des recherches sont en cours afin de produire une variété de riz contenant de la bétacarotène, ce qui pourrait enrayer les carences en vitamine A dans les pays asiatiques ; de nouvelles lignées transgéniques de blé produisent une pâte plus élastique, et des chercheurs envisagent des modifications du gluten afin d’en tirer de nouvelles applications industrielles comme la fabrication de résines ou de pellicules comestibles. 10. Règles nutritionnelles Comme on l’a vu dans ce chapitre, les contaminants sont présents partout dans l’environnement, et les aliments véhiculent inévitablement des microorganismes ou des substances qui peuvent être dommageables pour la santé. D’autre part, des substances toxiques sont naturellement présentes dans les végétaux ou les produits de la mer. L’organisme humain est capable de faire face à ces substances toxiques, pourvu que l’exposition soit faible et ne sature pas ses mécanismes de détoxication. Si les aliments contiennent parfois des substances nocives, iles renferment aussi des composés (vitamines, minéraux, antioxydants et autres) capables de désamorcer le processus toxique en intervenant dans les mécanismes de détoxication ou en stimulant le système immunitaire. Des études ont démonté que l’exposition à des substances toxiques a des conséquences plus graves chez les personnes mal nourries. Une alimentation équilibrée fournit tous les éléments essentiels aux mécanismes de détoxication ; une diète variée quant aux choix des aliments et à leur provenance minimise le risque d’une exposition



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importante. Une alimentation équilibrée et variée constitue la meilleure garantie contre les effets nocifs des contaminants présents dans les aliments. Néanmoins, en santé publique, certains segments de la population doivent faire l’objet d’une préoccupation particulière. Ainsi, le fœtus et l’enfant en développement sont plus sensibles aux contaminants environnementaux et devraient faire l’objet d’une surveillance épidémiologique plus grande. Les toxi-infections d’origine bactérienne ou parasitaire peuvent avoir des conséquences plus graves chez les personnes immunodéprimées. Il serait souhaitable que des programmes éducatifs ciblent cette clientèle plus exposée. Enfin, on doit retenir que, pour assurer l’innocuité des aliments, il faut 1) utiliser l’analyse de risque pour évaluer objectivement le danger, 2) mettre en place des programmes de prévention de type HACCP, 3) assurer la formation des travailleurs de l’alimentation, et 4) rendre l’information disponible aux consommateurs.

La matière première d’origine végétale peut contenir des résidus d’engrais, de pesticides, des métaux lourds, ou encore des toxines sécrétées par des micro-organismes

D’origine animale, elle peut contenir des résidus de médicaments vétérinaires et d’additifs de l’alimentation animale.

Lors des procédés de transformation, l’aliment peut subir une contamination microbiologique mais aussi connaître des dégradations dues aux traitements.

Une fois le produit emballé, des interactions peuvent entraîner la migration d’un certain nombre de substances de l’emballage (comme le bisphénol A) vers l’aliment.

Enfin, le mode de cuisson peut générer l’apparition de substances toxiques. Notre assiette contient donc à la fois l’aliment et une série de xénobiotiques, c’est-à-dire de substances étrangères à l’aliment. Les deux interagissent, l’aliment pouvant constituer une protection contre la toxicité potentielle des contaminants.



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Chapitre III. Identification des polluants alimentaires

1. Introduction

Une étude publiée en 2010 (Menus toxiques) rapporte la présence dans notre alimentation de dioxines/ furanes, de retardateurs de flamme bromés, de PCB1 à activité dioxinlike, d’éléments traces toxiques et de résidus de pesticides. Nous ingérerions ainsi quotidiennement 128 résidus chimiques issus de 81 substances différentes. Parmi celles-ci, certaines sont classées comme cancérogènes possibles, probables ou avérés. D’autres sont présentées comme des perturbateurs endrocriniens.

On y trouve le mercure inorganique, des mycotoxines, des résidus de pesticides ainsi que des minéraux comme le cuivre.

2. Les différents polluants de la chaîne alimentaire A] les dioxines et les hydrocarbures aromatiques polycycliques Les dioxines sont émises à partir d’usines, d’incinérateurs, et polluent gravement la planète. Il

existe plusieurs types de molécules lors de la combustion de feu de forêt, de cheminée, de simple barbecue, mais ce sont les émissions industrielles et celles des incinérateurs qui posent le plus de problèmes dans le monde. Parmi les autres produits issus de la combustion figurent les HAP (30% transport routier).

La présence des polluants dans la chaîne alimentaire prend plusieurs voies. En ce qui concerne les dioxines, ils vont se loger préférentiellement dans le gras des animaux et y restent longtemps. Ainsi lorsque des pâturages sont contaminés par des retombées atmosphériques, on les retrouve dans les viandes les plus grasses, en partie dans le lait des vaches et des brebis qui ont broutés l’herbe; l’homme en est ensuite imprégné.

Tableau 1 Micropolluants au long de la chaîne alimentaire

Matières premières Transformations Emballage Pratiques culinaires Aliments

• Contaminants (engrais, pesticides, métaux lourds) • Substance antinutritives • Médicaments • Additifs • Microorganismes (toxines)

• Hygiène des procédés • Dégradations dues aux traitements (oxydation, traitements thermiques) • Additifs • Arômes

• Interactions emballage aliment (monomères, adjuvants, solvants…)

• Influence des modes de cuisson

• Toxicité des xénobiotiques • Facteurs de protection

B] Les pesticides et autres produits phytosanitaires Avec 80000 tonnes de pesticides par an, la France est le premier consommateur de pesticides en Europe et le 3e consommateur mondial derrière les Etats-Unis et le Japon. Produits visant à la destruction de certains organismes vivants jugés nuisibles (animaux, végétaux, micro-organismes), les pesticides, également appelés produits phytosanitaires sont utilisés depuis de nombreuses années dans



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différents domaines, comme l’agriculture mais aussi la voirie pour l’entretien des infrastructures routières et ferroviaires, le traitement du bois ou bien encore divers usages privés (jardinage, traitements des locaux..). Or leur utilisation massive en milieu agricole et non agricole se répercute sur l’environnement (pollution des eaux, de l’air, du sol,…). En outre, depuis plusieurs années, ils font l’objet de soupçons grandissant quant à leur impact sur la santé humaine. 50% de nos fruits et légumes sont pollués aux pesticides. Un rapport accablant de la commission européenne fait état d’une contamination gigantesque; La Belgique ne fait pas exception à la règle. La situation est même pire chez nous puisque nos taux dépassent la moyenne européenne. Ainsi, alors que 49% des fruits, légumes et céréales vendus au sein de l’union contiennent des pesticides, en Belgique, c’est 52%. Pis 8,6% de ces mêmes fruits et légumes vendus en Belgique contiennent des concentrations en pesticides au de là des limites maximales autorisées. La moyenne européenne est à 4,7%. L’enquête a mis en évidence la présence de 354 substances. C’est le plus grand nombre jamais enregistré. 23 de ces substances ont été relevées à un taux suffisamment haut pour présenter un risque sanitaire aigu. Et quand on sait que près de 10%des échantillons contiennent 4 résidus de pesticides différents ou plus il y a de quoi réfléchir. Les 5 pesticides les plus fréquemment décelés sont clairement cancérigènes, toxiques ou perturbateurs pour la reproduction ou le système hormonal. Le raisin est particulièrement touché. Une étude de PAN-Europe (pesticides action network) sur une quarantaine de bouteilles (dont certains crus classés) a montré que tous les vins conventionnels étaient contaminés. Certains présentent des concentrations atteignant 5800 fois les doses maximales de pesticides autorisées dans l’eau du robinet!” Le raisin est un des fruits qui demande le plus de soins phytosanitaires, il n’occupe que 3% des terres agricoles françaises mais il utilise 20% des pesticides totaux” Impact des pesticides sur la santé Les effets de faibles quantités de pesticides, en mélange, pendant de longue période posent de nombreux problèmes de santé. L’épidémiologie nous montre ainsi que les personnes exposées aux pesticides ont plus de risque de développer de nombreuses maladies que les autres: cancers, malformations congénitales, problèmes de fertilité, problèmes neurologiques ou encore système immunitaire affaibli sont plus fréquents chez eux! Les personnes les plus fréquemment victimes d’intoxications aiguës par les pesticides sont bien sûr les agriculteurs, qui manipulent et appliquent ces pesticides sur leurs cultures. L’Organisation Mondiale de la Santé a estimé qu’il y a chaque année dans le monde 1 million de graves empoisonnements par les pesticides, avec quelque 220000 décès. Les troubles aigus dû aux pesticides frappent les muqueuses et la peau(40%), le système digestif(34%), le système respiratoire(20%), le reste de l’organisme(24%) Les jeunes enfants sont aussi très fréquemment victimes d’empoisonnements par les pesticides, habituellement suite à des ingestions accidentelles ou à des atteintes dermatologiques. Les organophosphorés et les carbamates sont à l’origine des cas d’empoisonnements par les pesticides les plus fréquents. Les pesticides regroupent un grand nombre de spécialités de toxicité variable pour l’homme. En effet certains produits peuvent présenter une toxicité importante mais être facilement éliminés par l’organisme, à l’inverse d’autres substances, de toxicité aîgue moindre peuvent s’accumuler dans l’organisme et induire des effets à plus long terme. Parallèlement ces produits sont transformés en différents métabolites susceptibles d’engendrer d’autres répercussions sur l’organisme humain. D’une manière générale, l’OMS retient comme facteurs influant sur la toxicité des pesticides pour l’homme: . La dose . Les modalités de l’exposition, . Le degré d’absorption, . La nature des effets de la matière active et de ses métabolites, . L’accumulation et la persistance du produit dans l’organisme.



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Ces effets toxiques du produit sont eux-mêmes liés à l’état de santé de l’individu exposé. Les mécanismes de la toxicité des pesticides ne sont véritablement connus que pour quelques molécules: . Induction enzymatique par les organochlorés, . Inhibition enzymatique par les dithiocarbamates, les organophosphorés. Les recherches en cours envisagent d’autres modalités d’action de type immunitaire et hormonale.

Tableau 2 : Substances potentiellement toxiques

Familles et substances

Populations concernées Aliments principalement contributeurs

Contaminants inorganiques

Plomb Adultes et enfants les plus exposés Adultes : boissons alcoolisées, pain et produits de panification sèche, eau Enfants : eau, lait, autres boissons

Cadmium Moins de 1% des adultes et 15% des enfants

Adultes et enfants : pain et produits de panification sèche, pommes de terre

Arsenic inorganique Adultes et enfants les plus exposés Adultes : eau, café Enfants : eau, lait, autres boissons

Aluminium Moins de 1% des adultes et 2% des enfants

Adultes : boissons chaudes hors café, légumes hors pommes de terre Enfants : légumes hors pommes de terre, pâtes, pâtisseries et gâteaux

Méthylmercure Forts consommateurs de thon (moins de 1% des adultes et 1% des enfants)

Thon

Dioxines et PCB

Dioxines et PCB dioxin-like

Moins de 1% des adultes et 1% des enfants

Adultes et enfants : poissons, beure

PCB non dioxin-like

Moins de 1% des adultes et 2% des enfants

Adultes : poissons, beurre, fromages, produits ultra-frais laitiers Enfants : poissons, beurre, viande

Additifs alimentaires

Sulfites Forts consommateurs de vin (3% des adultes)

Vin

Mycotoxines

Déoxynivalénol Moins de 1% des adultes et entre 5 à 10% des enfants

Adultes et enfants : pain et produits de panification sèche

Composés néoformés

Acrylamide Adultes et enfants les plus exposés Adultes et enfants : pommes de terre sautées ou frites Adultes : café - Enfants : biscuits



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Résidus de pesticides

Diméthoate Forts consommateurs de cerises (moins de 1% des adultes et des enfants)

Cerises

C] Les métaux lourds

Comme le cadmium, le mercure et le plomb se retrouvent également dans les eaux, provenant en grande partie des boues des stations d’épuration qui sont répandues comme fertilisants dans les cultures. Ils proviennent aussi des retombées atmosphériques des industries

D] Les mycotoxines issues de moisissures. E] Les OGM et les risques de pollution génétique

The Independant on sunday peut révéler que Gordon Brown et d’autres dirigeants européens sont occupés à préparer secrètement une campagne pour répandre les plantes et aliments OGM sur tout le continent. Ces documents dévoilent les plans pour accélérer l’introduction des plantes OGM et pour s’occuper de la résistance que leur oppose l’opinion publique. Les enjeux sont d’envergure et le lobying est important. Rappelons que plus de 20000 personnes à Bruxelles exercent un lobying permanent auprès de la commission européenne. N’oublions pas que les ministres de l’agriculture ont adoptés en juin 2007 un nouveau texte législatif qui autorise la présence fortuite ou techniquement évitable d’OGM à hauteur de 0,9%. Au -delà de ce seuil, ces aliments bio devront être étiquetés spécifiquement comme contenant des OGM. En de ça, aucune indication n’est en revanche prévue.Selon les chiffres livrés par l’association professionnelle des fabricants d’aliments composés pour animaux, la quasi- totalité du marché des aliments composés à base de soja, en Belgique, est désormais d’origine transgénique. Et ce n’est pas un détail si l’on sait que ces aliments constituent 80% des compléments protèinés du bétail, surtout les porcs et volailles… Et pire encore, la grande offensive à venir des lobbies pro-OGM est de les présenter comme des produits “bio”(limitant l’usage des pesticides) et de leur donner une image positive par le biais des futurs biocarburants. Monsanto et BASF viennent d’annoncer (21mars 2007) un accord de 1,5 milliard de dollars pour produire des plantes OGM utilisables comme biocarburant. Monsanto, c’est une machine industrielle animée par la logique du profit. Le but est de prendre le contrôle de la chaîne alimentaire par le biais des semences brevetées. Selon Monique Robin, journaliste auteur du document “coup de point”, “LE MONDE SELON MONSANTO”, le but n’est pas de nourrir les gens, mais d’imposer des semences OGM brevetées et de faire signer des contrats aux agriculteurs qui les forcent à racheter celles-ci chaque année. On crée une dépendance irréversible avec tout ce que cela implique en termes de pollution environnementale puisqu’il faut beaucoup d’intrants. Il ne faut pas perdre de vue que tous les OGM cultivés dans le monde ne sont que des plantes, contenant un pesticide ou capable de résister au ROUNDUP, l’herbicide vendu par Monsanto.Les OGM résistant à la sècheresse n’existent pas Et il n’est pas certain qu’ils verront le jour tellement la résistance des plantes au stress hydrique relève de mécanismes complexes. Aujourd’hui on ose affirmer que les OGM ont conduit à une hausse significative de l’usage des pesticides. Ils n’apportent pas de solution à la faim et la pauvreté dans le monde, et dans l’ensemble n’ont pas de meilleurs rendements que les autres semences. Contrairement aux idées reçues, ce n’est pas leur ADN modifiés qui est nocif, mais probablement les pesticides qui y sont incorporés. On ignore souvent que les trois quarts des OGM produits le sont afin de tolérer les épandages de plus en plus massifs de pesticides. Et donc ils s’en imprègnent. Un OGM est une véritable éponge à pesticides.La loi autorise dans certains cas jusqu’à 400 microgrammes de pesticides dans 1 gr de plante OGM! Pourtant des laboratoires on pu prouver qu’une dose 10 à 40



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fois moindre de Roundup sur des cellules humaines déclenchait le suicide cellulaire.. Simplement parce que le fabricant ajoute au principe actif(le glyphosate)des détergents qui, peu nocifs en eux-même, permettent au glyphosate de rentrer dans les cellules. IL gagne ainsi en efficacité. Mais aussi en toxicité. Qu’elles sont les risques majeurs liés aux OGM? Les OGM cultivés en plein champ,ou PGM( plantes génétiquement modifiées), menacent fortement la biodiversité. En se disséminant inévitablement dans l’environnement, ils polluent le patrimoine génétique naturel de manière incontrolable et irréversible. Une fois qu’un gène nouveau est introduit dans l’environnement, il va se croiser avec d’autres plantes et il devient impossible de le ramener au laboratoire! Cette pollution génétique rend à terme impossible le choix d’une alimentation et d’une production non OGM. Sur le plan sanitaire, les OGM posent des risques certains mais n’ont quasiment pas été évalués et jamais sur le long terme! Le peu d’études sont en général celles des entreprises qui demandent l’autorisation des OGM et ne sont pas rendues publiques. Certaines études comme celles sur le mais MON863 sur des rats, montrent des effets potentiellement toxiques sur les reins et le foie de rats qui ont mangé des OGM pendant 90 jours. Mais , l’autorité Européenne de sécurité des aliments, comme à son habitude, donné le feu vert à l’autorisation des OGM, au lieu de demander des études complémentaires.

F] les résidus de médicaments Les antibiotiques sont prescrits dans deux situations chez les animaux: l’une légitime, en cas de maladie ou d’infection, mais l’autre comme activateur de croissance. La prise d’antibiotiques permet, en effet, la destruction d’un certain nombre de bactéries des intestins de l’animal, bactéries utiles notamment pour renforcer leur immunité, mais qui utilisent les nutriments à leur propre fin. En les détruisant, l’animal disposant de plus de nutriments pour lui même croît plus vite. On appelle ces antibiotiques des activateurs de croissance. Mais il n’y a pas que les antibiotiques donnés aux animaux. D’autres médicaments pris par les hommes ont une influence, notamment ceux de nature hormonale. Ainsi une étude anglaise a montré que les résidus d’hormones liés à la prise de la pilule par les femmes et aux traitements de substitution hormonale des femmes ménopausées finissaient par se retrouver dans les cours d’eau- par l’intermédiaire des urines-, ce qui avait un impact sur les poissons.

G] les pollutions microbiennes La pollution des aliments par les microbes- micro-organismes, nécessite une vigilance de tous les moments. Les bactéries, même si on arrive à les contrôler, mutent comme les virus, ce qui rend la lutte contre les microbes toujours d’actualité. De nouvelles formes d’agents infectants peuvent aussi se présenter de façon imprévue. Le prion, à l’origine de la maladie de la vache folle, en est un des exemples les plus frappants, et ce n’est pas le dernier des nouveaux microorganismes pouvant apparaître sans que l’on puisse le prévoir.

3. Polluants, obésité et maladies métaboliques

Les polluants sont-ils obésogènes ? L’obésité influence-t-elle la toxicité des polluants ? La question des relations entre polluants et obésité peut être abordée dans les deux sens.

4. Rôle des perturbateurs endocriniens

Le diéthylstilbestrol (DES) est l’exemple type d’un perturbateur endocrinien mimant les effets de l’estradiol (xéno-oestrogène). Son administration à des souris gestantes entraîne l’apparition d’une obésité chez la descendance. Toutefois, les effets observés diffèrent selon la dose utilisée.



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On peut tirer de cette expérimentation deux enseignements : la vulnérabilité de l’individu à certains stades du développement – en particulier pendant la période néonatale, - et la complexité de la relation dose-effet parfois difficilement prévisible

On dispose pour le bisphénol A (BPA), un contaminant oestrogénomimétique moins puissant que le DES, d’un grand nombre d’arguments récents, à la fois expérimentaux et épidémiologiques.

Ils permettent d’établir une relation entre l’exposition à un perturbateur endocrinien et des effets sur le métabolisme. Les expérimentations chez l’animal ont abouti à des résultats variables ; le plus souvent l’exposition périnatale au BPA entraîne une augmentation modeste du poids. Ces différences peuvent être dues au modèle expérimental utilisé et la plupart des chercheurs considèrent le BPA comme un obésogène. Concernant les effets métaboliques, des travaux récents indiquent que la relation dose-effet suit une courbe en U inversé, ce qui correspond probablement à des mécanismes d’action différents à faible dose et à forte dose. 5. La dose ne fait-elle plus le poison ?

Les avancées de la science indiquent que, pour certaines substances, la relation dose-effet n’est pas linéaire mais suit une courbe en J, en U ou en U inversé. Dans ce dernier cas, l’allure de la courbe montre qu’à partir d’une certaine dose, la relation dose-effet s’inverse : les effets observables à des doses relativement faibles, ne le sont plus aux doses les plus élevées. L’observateur doit donc se placer dans la “bonne” zone pour détecter l’effet.

6. Rôle des polluants organiques persistants

Contrairement aux substances précédentes, qui ont une demi-vie relativement courte dans l’organisme (de quelques heures à quelques jours), les polluants organiques persistants (POP) comme les dioxines, les PCB et certains pesticides organochlorés, persistent durablement dans l’organisme.

Quelques études épidémiologiques (cohortes nutritionnelles américaines, populations de vétérans du Vietnam, ou suivi post-accidents industriels) établissent une relation entre l’exposition à certains POP et l’apparition d’un état pré-diabétique ou d’un diabète, bien que leurs résultats ne soient pas tous cohérents.

Différents arguments expérimentaux in vitro et in vivo indiquent que les polluants organiques persistants peuvent entraîner une résistance à l’insuline. Le rôle de la dioxine peut s’expliquer par sa liaison à un récepteur intracellulaire qui active une série de gènes responsable d’événements métaboliques.



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6-1 Polluants Organiques Persistants et tissu adipeux

Les avancées de la science indiquent que, pour certaines substances, la relation dose-effet n’est pas linéaire mais suit une courbe en J, en U ou en U inversé. Dans ce dernier cas, l’allure de la courbe montre qu’à partir d’une certaine dose, la relation dose-effet s’inverse : les effets observables à des doses relativement faibles, ne le sont plus aux doses les plus élevées. L’observateur doit donc se placer dans la “bonne” zone pour détecter l’effet.

6-2 Rôle “toxicologique” du tissu adipeux

Substances très hydrophobes, les polluants organiques persistants s’accumulent dans le tissu adipeux. Ce stockage peut être considéré comme protecteur, évitant la diffusion des POP vers des organes plus “nobles” comme le cerveau ou les gonades.

Des études chez des animaux terrestres et aquatiques montrent une corrélation entre la masse grasse des animaux et la DL50 (dose létale pour 50% des animaux exposés) de la dioxine. Plus les animaux étaient “gras” et plus ils étaient “protégés”. Mais la réserve adipeuse de POP peut aussi constituer une source interne continuelle d’exposition (encadré 3).

Dans cette hypothèse, le tissu adipeux transformerait un risque aigu en un risque chronique. La chirurgie bariatrique offre une opportunité exceptionnelle d’étudier le relargage de polluants organiques persistants au cours d’une perte de poids majeure. L’étude Adipotox montre que dans les 12 mois suivant la chirurgie, la concentration sérique des PCB et des dioxines augmente graduellement. L’augmentation post-chirurgicale des taux sériques de POP est corrélée à une moindre amélioration des bilans hépatique et lipidique (taux de cholestérol total et de triglycérides). Cependant, la charge totale de l’organisme en PCB ne diminue que de 10 à 15% à partir de 6 mois après la chirurgie, ce qui signifie qu’après avoir été libérés, ces polluants sont ensuite recaptés dans le tissu adipeux.

Ces études tendent à démontrer que les polluants alimentaires jouent un rôle dans l’épidémie de maladies métaboliques et d’obésité. Manquent à la démonstration des arguments épidémiologiques, encore trop rares. CONCLUSION A travers ces différents paragraphes, l’étudiant est sensibilisé sur l’importance de l’impacte des agro-industries sur notre santé et celles de nos enfants. Je pense que le temps ou la diététique et la nutrithérapie détenaient le monopole du savoir alimentaire me semble révolu et qu’il faut y ajouter des connaissances en toxicologie.



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A cause des nombreux polluants introduits de façons massive depuis quelques années et cela au détriment de notre santé. Des pollutions en tout genre menacent notre vie qu’elles soient d’origine chimique ou électromagnétique. Les scandales sur les nocivités alimentaires ne peuvent être banalisés. Il s’agit d’un authentique phénomène de société. Nous sommes tous concernés. La règle du “tout pour le profit” se traduit par la corruption généralisée. De transgression en transgression, nous voici confronté à une impasse dont la complexité ne peut être maîtrisé par les seules règlementations. Des processus sournois et insidieux sont à l’œuvre et les scandales alimentaires n’en livrent qu’une part infime. Vache folles, poulets aux hormones ou à la dioxine, porcs aux antibiotiques, substances chimiques provoquent malaises et empoisonnements…. la liste serait trop longue. Les germes toxiques sont trop bien installés, un travail de régénération globale est indispensable. Il est impossible d’avoir une nourriture de qualité sans, comprendre, respecter et soigner la terre qui la produit. Dès lors comprendre le monde qui nous entoure et l’impact de celui-ci sur notre santé passe bien avant de comprendre l’intérêt de combler un déficit hormonale ou encore de tenter d’isoler un principe actif d’un aliment en l’isolant de son contexte et croire qu’il suffit de le reproduire de façon synthétique pour en imiter son effet. Nous essayons en vain de trouver des antioxydants dans des aliments divers. Aujourd’hui la papaye fermenté et la grenade et demain? Croire qu’il suffit d’isoler un principe actif afin de le reproduire de façon synthétique afin de le commercialiser me parait aujourd’hui puéril et peu scientifique. L’effet ne serait-il pas dû à la synergie des différents constituants? Une molécule produite artificiellement peut-elle réellement interférer avec la vie? . Le nutritionniste, au lieu de nous éclairer, sème la confusion dans les esprits. Un aliment n’équivaut pas à la somme de ces constituants. Cette confusion sert les intérêts des experts eux-mêmes mais aussi ceux de l’industrie agroalimentaire, toujours prompte à inonder la marché de nouveaux produits « markétés » santé. Réagissons avec lucidité et conscience, mettons nos connaissances limitées au service d’un peu plus de sagesse. Toute vérité est relative et ce n’est qu’en dehors de toute dualité que deux esprits se rejoignent. Apprenons à voir les faits tel qu’ils se présentent et à travers cette expérience prenons nos responsabilités et ayons le courage de refaire le monde un peu chaque jour avec l’idée que tout est inter-connexion. Tout est lié. La planète souffre et la race humaine est en train d’infléchir sa courbe d’espérance de vie pour la première fois depuis longtemps.



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Chapitre IV : Acrylamide et bisphénol-A

I] Acrylamide

Généralités

Au mois d’avril 2002, l’Agence suédoise des aliments (Swedish National Food Administration) annonçait avoir découvert la présence d’acrylamide dans certains aliments cuits. Il ne s’agirait pas d’une contamination mais plutôt de la transformation par la chaleur de l’amidon contenu dans ces aliments. L’intérêt de cette découverte fortuite réside notamment dans le fait qu’il s’agit là d’une problématique existant probablement depuis des siècles, mais insoupçonnée à ce jour. L’acrylamide est un produit chimique intermédiaire dans la synthèse des polyacrylamides, polymères de synthèse principalement utilisés comme additifs pour le traitement de l’eau. Comme ces polymères augmentent la viscosité de l’eau, ils sont utilisés dans les processus de forage et de fabrication de mortiers. En laboratoire, on le retrouve sous forme de gels. Il peut être contenu dans les emballages alimentaires. C’est l’acrylamide (composé chimique de base ou monomère) qui est un produit toxique. Une fois polymérisé sous forme de polyacrylamides, on a affaire à des composés chimiques non toxiques, sauf s’ils contiennent du monomère résiduel. Les travailleurs exposés à l’acrylamide ont pu présenter une atteinte neurologique qui s’est avérée, le plus souvent, modérée et réversible après arrêt de l’exposition. Des études expérimentales ont démontré des dommages génétiques chez plusieurs animaux d’expérimentation. L’atteinte serait principalement le fait d’un métabolite de l’acrylamide, la glycidamide, qui se lie à l’ADN. Ce métabolite est aussi retrouvé chez l’humain. Le Centre International de Recherche sur le Cancer a classifié l’acrylamide comme « probablement cancérogène chez l’humain » (Groupe 2A). Une équipe de chercheurs suédois a démontré récemment que cette substance, considérée jusqu’ici comme une substance exclusivement synthétique, pouvait se former, d’une façon naturelle, lorsque des aliments riches en hydrates de carbone étaient cuits ou frits, l’acrylamide n’étant pas retrouvée lorsque ces aliments étaient bouillis.

Découverte d'acrylamide dans les aliments

L'acrylamide a été découvert par hasard dans les aliments en Avril 2002 par les scientifiques en Suède

quand ils ont trouvé le produit chimique dans féculents aliments, tels que les croustilles (de chips de

pommes de terre), les frites (chips), et du pain qui avait été chauffé supérieure à 120 ° C (248 ° F)

(production de l'acrylamide dans le processus de chauffage est révélée être dépendante de la

température). Il n'a pas été trouvé dans les aliments qui ont été bouillis [14] [15] ou dans des aliments qui

ne sont pas chauffés.

https://en.wikipedia.org/wiki/Starchhttps://en.wikipedia.org/wiki/Potato_chiphttps://en.wikipedia.org/wiki/French_fried_potatoeshttps://en.wikipedia.org/wiki/Acrylamide#cite_note-tareke-14https://en.wikipedia.org/wiki/Acrylamide#cite_note-tareke-14



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L'acrylamide a été trouvé à café d'orge, appelé Mugicha en japonais. L'orge est rôti de sorte qu'il est

brun foncé avant d'être trempé dans l'eau chaude. Le procédé de torréfaction révélé 200-600

microgrammes / kg d'acrylamide dans Mugicha. [16] ce qui est moins que les> 1000 microgrammes /

kg trouvés dans les chips et autres frites pomme de terre entière grignotines cités dans la même étude, et

il ne sait pas combien de ce est ingéré après la boisson est préparée. Cracker riz et les niveaux de

patates douces étaient inférieurs à ceux des pommes de terre. Un aliment entier de pommes de terre a

été constaté que les niveaux d'acrylamide significativement plus faibles que les autres suggérant un lien

entre la méthode de préparation des aliments et les niveaux d'acrylamide.

Les concentrations d'acrylamide semblent augmenter à mesure que la nourriture est chauffée pendant

de plus longues périodes. Bien que les chercheurs ne sachent toujours pas les mécanismes précis par

lesquels l'acrylamide dans les aliments forme, beaucoup pensent qu'il est un sous-produit de la réaction

de Maillard. Dansfrits ou cuits au four marchandises, l'acrylamide peut être produit par la réaction

entre l'asparagine et les sucres réducteurs (fructose, glucose, etc.) ou des réactifscarbonyles à des

températures supérieures à 120 ° C (248 ° F).

Des études ultérieures ont trouvé acrylamide dans les olives noires, pruneaux, les poires séchées, et le

café.

La FDA a analysé une variété de produits alimentaires aux États-Unis pour les niveaux

d'acrylamide depuis 2002.

Acrylamide toxicité de l'exposition alimentaire

Bien que l'acrylamide a connu des effets toxiques sur le système nerveux et sur la fertilité, un rapport

de Juin 2002 par l'Organisation pour l'alimentation et l'agriculture des Nations Unies et

l'Organisation mondiale de la Santé a conclu le niveau de l'apport nécessaire pour observer la

neuropathie (0,5 mg / kg de poids corporel / jour ) était 500 fois plus élevé que la moyenne de l'apport

alimentaire d'acrylamide (1 pg / kg de poids corporel / jour). Pour les effets sur la fertilité, le niveau

est de 2.000 fois plus élevé que la consommation moyenne. De ce fait, ils ont conclu les niveaux

d'acrylamide dans les aliments étaient en sécurité en termes de neuropathie, mais ont soulevé des

préoccupations sur la cancérogénicité humaine basée sur la cancérogénicité connue chez les animaux de

laboratoire.

Opinions des organisations de santé

Selon l'American Cancer Society on ne sait pas, à partir de 2013, si la consommation d'acrylamide

affecte le risque de développer un cancer de la population.

L'Organisation mondiale de la Santé (OMS) a mis en place un centre d'échange d'informations sur

l'acrylamide qui comprend une base de données des chercheurs et des fournisseurs de données; références

de recherche publiés ailleurs; informations à jour sur l'état actuel des efforts de recherche; et mises à

jour sur l'information pertinente au risque pour la santé des acrylamide dans les aliments.

En Février 2009, Santé Canada a annoncé qu'ils étaient d'évaluer si l'acrylamide, qui se produit

naturellement lors de la cuisson de frites, les croustilles et autres aliments transformés, est un danger

https://en.wikipedia.org/wiki/Roasted_barley_teahttps://en.wikipedia.org/wiki/Barleyhttps://en.wikipedia.org/wiki/Acrylamide#cite_note-16https://en.wikipedia.org/wiki/Maillard_reactionhttps://en.wikipedia.org/wiki/Maillard_reactionhttps://en.wikipedia.org/wiki/Maillard_reactionhttps://en.wikipedia.org/wiki/Fryinghttps://en.wikipedia.org/wiki/Bakinghttps://en.wikipedia.org/wiki/Asparaginehttps://en.wikipedia.org/wiki/Reducing_sugarhttps://en.wikipedia.org/wiki/Glucosehttps://en.wikipedia.org/wiki/Glucosehttps://en.wikipedia.org/wiki/Glucosehttps://en.wikipedia.org/wiki/Olive#Fruit_harvest_and_processinghttps://en.wikipedia.org/wiki/American_Cancer_Societyhttps://en.wikipe

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