Dans la chaîne de production animale
Les consommateurs sont très sensibles à la qualité sanitaire des produits alimentaires mis à leur disposition. La sécurisation des productions et la fourniture de produits exempts de contamination sont des composantes de la durabilité des systèmes d’élevage. Les produits animaux en particulier, sont susceptibles d’être contaminés par des substances indésirables, potentiellement présentes dans les matières premières utilisées pour l’alimentation des animaux ou dans l’environnement d’élevage. La réglementation actuelle impose des maxima pour certaines substances indésirables dans les denrées alimentaires (Règlement CE 466/2001 modifié) et dans les aliments pour animaux (Règlement CE 32/2002 modifié) afin de limiter l’exposition humaine. Ces réglementations tendent à se renforcer et à concerner un nombre toujours plus important de contaminants.
Ainsi, certains contaminants des matières premières peuvent se retrouver dans l’aliment du bétail et être transférés vers les produits animaux (œuf, chair, abats, foie, lait). Même si les grandes familles de contaminants sont identifiées, ni les substances indésirables potentiellement présentes sur les matières premières, ni leurs niveaux d’exposition en élevage ne sont connus (manque de connaissances sur les contaminations en mercure et cuivre des produits animaux, ainsi que sur les expositions et contaminations en polluants organiques persistants et résidus de produits phytosanitaires). De plus, les parts respectives des processus d’absorption, métabolisation, stockage et excrétion de ces polluants, qui conditionnent le transfert global à l’échelle de l’organisme animal et le niveau de contamination des produits, ne sont que très partiellement élucidées. Cette méconnaissance place les opérateurs des filières et les autorités de surveillance dans l’impossibilité de prévenir la contamination des produits.
Les études pharmaco(toxico)cinétique des phases d’exposition et de décontamination en contaminants d’animaux d’élevage publiées dans la littérature permettent d’estimer les facteurs de bio-concentration (BCF) et de bio-transfert (BTF) ainsi que le taux de transfert dans les denrées alimentaires d’origine animale (DAOA) des quantités ingérées ou inhalées par les animaux.
Les paramètres de transfert et d’accumulation qui sont obtenus dans ces études, où l’animal est une « boîte noire » (i.e. seules les concentrations/quantités de la matrice d’exposition et de(s) DAOA d’intérêt sont connues), sont liés aux caractéristiques physiologiques des animaux utilisés pour l’expérimentation. En conséquence, il est difficile d’appliquer ces modèles empiriques et statiques à d’autres types génétiques ou d’autres systèmes d’alimentation et d’élevage, qui peuvent influencer les caractéristiques physiologiques, telles que le niveau de production (croissance, lait, ponte) et l’état des réserves corporelles, qui influencent la cinétique des contaminants lipophiles [polluants organiques persistants (POP), résidus de médicaments…]. En effet, en raison de leurs propriétés lipophiles, ces contaminants sont préférentiellement stockés dans les tissus adipeux et ensuite potentiellement transférés dans la matière grasse du lait, ou du jaune d'œuf...
Afin de faire face à cette complexité et de mieux la décrire, les modèles mathématiques dynamiques à compartiments sont utiles pour simuler le transfert des contaminants lipophiles dans les DAOA et explorer l’interaction complexe entre les propriétés du contaminant (lipophilie, polarité, susceptibilité métabolique…) et la physiologie de l’animal conditionnée par sa génétique, son alimentation, les conditions du milieu et le système d’élevage.
D’un point de vue méthodologique, les travaux récents montrent que pour améliorer les performances des modèles, il est nécessaire de réduire principalement l’incertitude liée à la clairance hépatique et ceci pour toutes les espèces animales. En effet, la mise en place des modèles ne permet pas à elle seule de prédire le devenir de tous les POP à l’échelle de l’animal. En particulier, les produits du métabolisme sont spécifiques et restent à établir pour la plupart des contaminants chimiques et des espèces d’intérêt en élevage. L’un des éléments déterminants du transfert des POP vers les produits animaux est la stimulation du métabolisme, notamment hépatique, que leur ingestion provoque. La mesure de cette stimulation du métabolisme est peu envisageable chez les animaux de rente car coûteuse et invasive pour l’animal et donc difficilement conciliable avec les nouvelles normes d’éthique en expérimentation animale. La recherche de méthodes alternatives, rapides, moins coûteuses et plus simples pour calibrer les modèles semble être une voie plus réaliste.
Questions scientifiques et techniques du RMT Al-chimie
1- Compréhension et quantification du transfert de contaminants pour chaque espèce animale et chaque famille de contaminant
2- Recherche prédictive de marqueurs (omics) de contamination