Menace émergente pour la santé et coût des mycotoxines à Fusarium dans le blé européen

«Menace émergente pour la santé et coût des mycotoxines de Fusarium dans le blé européen», source article paru dans Nature food, Emerging health threat and cost of Fusarium mycotoxins in European wheat.

Les mycotoxines nuisent à la santé humaine et animale, tout en endommageant les économies. Nous révélons ici l'évolution de la menace des mycotoxines de la fusariose de l'épi du blé européen, en utilisant les données de l'Agence européenne de sécurité des aliments et de l'agro-industrie (BIOMIN, World Mycotoxin Survey) pendant dix ans (2010-2019). Nous montrons une contamination persistante, élevée, à une ou plusieurs mycotoxines, ainsi que des distributions temporelles et géographiques changeantes, indiquant une modification de la pression de la maladie et des populations d'agents pathogènes, mettant en évidence les conséquences négatives synergiques potentielles sur la santé et le coût économique.

Dans toute l'Europe entre 2010 et 2019, nous avons estimé que 75 millions de tonnes de blé (5% du blé alimentaire) dépassaient la limite de 750 µg kg−1 de déoxynivalénol ou DON. Le déclasement équivaut à une perte d'environ 3 milliards d'euros. Le pourcentage de blé alimentaire dépassant la limite de DON était le plus élevé en 2012 (10,7%), une année épidémique connue de fusariose de l'épi du blé, mais le coût du déclassement lié à la présence de DON était le plus élevé en 2015, lorsque la différence de valeur entre le blé alimentaire et le blé fourrager était le plus élevé (86,74 euros la tonne). Nos estimations n'incluent pas les pertes dues aux rendements réduits, aux autres mycotoxines de la fusariose ou au coût des applications de fongicides et des essais sur les mycotoxines, ce qui signifie que ce coût économique est une fraction de l'impact total de la fusariose.

Nous avons montré que les mycotoxines de la fusariose de l'épi du blé sont omniprésentes dans toute l'Europe, le DON étant constamment détecté dans le blé, ce qui soulève des inquiétudes quant aux effets sur la santé d'une exposition alimentaire chronique. Les concentrations de DON étaient extrêmement élevées dans le blé fourrager et les épidémies de mycotoxines devenaient plus graves dans les régions de basse latitude d'Europe, probablement en raison des changements agronomiques et climatiques. Bien qu'une faible contamination des aliments suggère que les limites légales de l'UE aient un effet positif, une surveillance rigoureuse et une gestion réactive des épidémies liées aux mycotoxines de la fusariose doivent continuer à protéger la santé humaine et animale. L'évolution des profils de mycotoxines, comme l'augmentation de la co-contamination avec le DON et la T-2, indique une dynamique changeante dans les populations des agents pathogènes de la fusariose et pourrait avoir des implications synergiques négatives sur la santé. Nos estimations économiques prudentes démontrent le coût important de la contamination par le DON du blé européen. Notre étude quantifie la menace et le coût des mycotoxines de la fusariose de l'épi du blé, ce qui devrait éclairer les projections des scénarios de sécurité alimentaire dans les climats futurs, soutenant la législation et la mise en œuvre de stratégies appropriées de réduction des mycotoxines.

Des bactéries peuvent contrer Fusarium dans le maïs

«Des bactéries peuvent contrer Fusarium dans le maïs», source article de Jim Romahn dans Agri 007.

Il semble y avoir des bactéries qui peuvent réduire Fusarium, des champignons microscopiques dans les cultures de maïs, réduisant ainsi le risque de mycotoxines déoxynivalénol (DON) qui rendent le maïs dangereux pour certains animaux, en particulier les porcs.

Manish Raizada de l'Université de Guelph a découvert que plus de 5 000 types de bactéries colonisent les soies du maïs qui ont été étudiées après la pollinisation du maïs.

Parmi celles-ci, 10 ou 15 semblent réduire la fusariose et les mycotoxines produites par le champignon Fusarium.

Raizada pense que cette découverte a le potentiel de réduire Fusarium, peut-être en pulvérisant les semences avec les bactéries bénéfiques avant la plantation, peut-être en pulvérisant la culture juste au moment où les soies émergent et peut-être pour sélectionner des variétés de maïs qui incorporent les aspects bénéfiques de la bactérie.

L’étude, Transmitting silks of maize have a complex and dynamic microbiome, est parue dans Scientific Reports.

Ces microbes qui vont du laboratoire de microbiologie clinique et dans votre liste de courses

'Quorn'-don bleu fabriqué avec des mycoprotéines au lieu de poulet, avec le champignon Fusarium culitivé sur une gélose dextrose à la pomme de terre dans l'encart. Source: Wikimedia Commons.

«Ces microbes qui vont du laboratoire de microbiologie clinique et dans votre liste de courses», source ASM News.

Les humains et les micro-organismes existent dans un équilibre mutuel depuis des millions d'années. Alors que certains micro-organismes peuvent provoquer des maladies s'ils en ont l'occasion, ces mêmes microbes remplissent de nombreuses autres fonctions importantes, y compris le développement de produits alimentaires. Ce qui pourrait causer une maladie chez une personne pourrait être une option alimentaire durable pour une autre.

Fusarium: cause de la fusariose et substitut de viande riche en protéines

Il existe plus de 50 espèces connues de Fusarium, un champignon qui cause fréquemment des maladies chez les plantes, telles que la fusariose du collet et la fusariose de l'épi. Bien que toutes les espèces de Fusarium ne soient pas pathogènes, certaines espèces peuvent provoquer des maladies chez des patients immunodéprimés, et ces infections vont des infections cutanées superficielles aux maladies systémiques disséminées. Les infections documentées comprennent la kératite chez les porteurs de lentilles de contact, les infections des voies respiratoires supérieures et inférieures et les infections de la peau et des articulations. L'acquisition du champignon se produit généralement à la suite d'une exposition environnementale aux sols, aux systèmes hydriques ou aux spores transportées dans l'air.

Plusieurs types d'échantillons sont acceptables pour le diagnostic de la fusariose. Une maladie respiratoire peut être diagnostiquée par l'analyse d'échantillons de lavage broncho-alvéolaire ou par la biopsie d'échantillons de poumon ou de sinus. Le prélèvement d’une biopsie cutanée et de sang pour culture peut aider à diagnostiquer une maladie disséminée, en particulier parce que les hémocultures sont souvent positives chez les patients atteints de fusariose en raison de la capacité du champignon à produire des structures de type levure-like qui favorisent la dissémination et la croissance dans le sang. Alors que l'hémoculture est insensible à la plupart des moisissures, Fusarium est une exception car il peut facilement se propager dans le sang.

Alors que 12 espèces de Fusarium ont été impliquées dans certaines maladies très graves et potentiellement mortelles, la moisissure environnementale n'est pas une mauvaise nouvelle. Le développement de mycoprotéines, créées en permettant à Fusarium venenatum de fermenter des glucides, a commencé il y a des décennies au Royaume-Uni à la suite d'une recherche systématique d'un organisme capable de transformer l'amidon en protéine comestible. Après que les scientifiques ont collecté et analysé plus de 3 000 organismes du sol du monde entier, F. venenatum est devenu une source durable de protéines. En 1983, l'Administration britannique de l'agriculture, des pêches et de l'alimentation a approuvé l'utilisation de mycoprotéines dans les aliments. Le produit commercial qui en résulte, Quorn, est actuellement vendu dans 16 pays, dont les États-Unis, comme substitut de viande.

La mycoprotéine est maintenant produite à l'échelle industrielle en cultivant Fusarium venenatum dans des grands tanks de fermentation. Les tanks contiennent des produits qui favorisent la croissance fongique, tels que de l'oxygène et du glucose. Compte tenu de l'équilibre approprié du pH et des nutriments, la biomasse du champignon double toutes les 2 heures. Bien que la mycoprotéine ait démontré des effets positifs sur le cholestérol et la glycémie, elle est coûteuse et l'impact environnemental est plus élevé que les autres substituts de viande, toutes choses que l'on pourrait considérer avant de passer à un produit à base de mycoprotéine. Surtout, Fusarium venenatum n'est pas considéré comme un pathogène humain. À l'exception de quelques études de cas qui ont signalé des réactions allergiques dues à des mycotoxines produites en quantités infimes par le champignon, le produit est généralement considéré comme sûr à consommer.

Pour ceux qui choisissent de passer aux champignons, la sélection de délicieuses friandises sans viande semble être infinie, avec des options pour chaque palette. Les choix incluent des nuggets sans viande, des bâtonnets sans poisson, des motifs sans viande (ressemblant à de la viande hachée bovine), des galettes du petit-déjeuner, du rôti de dinde et des steaks.

Dans le même article, vous trouverez aussi «Saccharomyces: pathogène opportuniste et meilleur bourgeon du brasseur de bière», «Enterococcus: pathogène opportuniste et compagnon du charcutier».

Un nouvel outil pour lutter contre la brûlure de l’épi de blé causée par Fusarium, selon des chercheurs

Blé sain (à droite) et blé infecté par la «gale» ou la brûlure de la tête 
causée par Fusarium (à gauche). Photo de Guihua Bai/ARS.

« Des scientifiques de l'USDA-ARS et leurs collègues trouvent un nouvel outil pour lutter contre la brûlure de l’épi de blé causée par Fusarium », source USDA-ARS du 10 avril 2020.

Les scientifiques de l’ Agricultural Research Service et leurs collègues ont découvert un gène qui peut être utilisé pour développer des variétés de blé qui seront plus résistantes à la brûlure de l'épi causée par Fusarium, une maladie qui constitue une menace majeure à l'étranger et pour les 10 milliards de récolte annuelle de blé du pays.

Un article faisant état de la découverte et du clonage du gène, connu sous le nom de Fhb7, a été publié dans la revue Science. L'étude a été dirigée par des scientifiques de l'Université agricole de Shandong à Shandong, Chine et les co-auteurs incluent des chercheurs de l’ARS Guihua Bai et Lanfei Zhao de Manhattan, Kansas, et Steven Xu de Fargo, Dakota du Nord.

Cette découverte est une avancée majeure dans la lutte contre une menace importante pour l'approvisionnement mondial en blé. La brûlure de l'épi causée par Fusarium, également appelé wheat scab en anglais, est causé par un pathogène fongique, Fusarium graminearum, et entraîne des pertes importantes aux États-Unis, en Chine, au Canada, en Europe et dans de nombreux autres pays. Il attaque également l'orge et l'avoine.

Lorsque l'agent pathogène se développe sans arrêt dans des grains infectés, il libère des mycotoxines qui peuvent provoquer des vomissements chez l'homme, ainsi qu'une perte de poids chez le bétail lorsqu'il refuse de manger les grains. La prévalence et la gravité des épidémies de la brûlure de l'épi causée par Fusarium pourraient également être exacerbées par le changement climatique et les conditions météorologiques variables, et par une tendance croissante vers une plus grande production de maïs et une culture sans labour, qui pourraient toutes deux augmenter la prévalence du pathogène dans les champs. Les producteurs doivent souvent utiliser des fongicides pour réduire les dommages causés par la brûlure de l'épi causée par Fusarium.

 

Les chercheurs ont trouvé que le gène réduit efficacement la brûlure de l'épi causée par Fusarium en détoxifiant les mycotoxines sécrétées par l'agent pathogène. Le gène confère également une résistance à la pourriture de la couronne, une maladie du blé causée par un pathogène apparenté.

Les chercheurs ont à l'origine identifié le gène de l'a graminée Thinopyrum, un parent sauvage du blé qui a été précédemment utilisé pour développer des variétés de blé aux caractéristiques bénéfiques, telles que la résistance à la rouille et la tolérance à la sécheresse. Ils ont cloné le gène et l'ont introduit dans sept cultivars de blé avec différents profils génétiques pour étudier ses effets sur les plantes cultivées dans des conditions de terrain. Les résultats ont montré que le gène conférait non seulement une résistance à la gale du blé dans les nouvelles plants, mais qu'il n'avait également aucun effet négatif sur le rendement ou d'autres caractéristiques importantes.

L'étude jette un nouvel éclairage sur les mécanismes moléculaires qui peuvent rendre le blé, ainsi que l'orge et l'avoine, résistants au pathogène responsable de la brûlure de l'épi causée par Fusarium . De nouvelles variétés de blé avec une meilleure résistance à la brûlure de l'épi causée par Fusarium utilisant Fhb7 devraient être disponibles dans quelques années, selon les chercheurs.

Cette recherche soutient l'adaptation au climat au changement climatique du plan scientifique de l'USDA.