La technique d’irradiation aux rayons X permet de contrôler le poison cancérigène présent dans le maïs

Le maïs, une culture vivrière de base consommée par des milliards de personnes et d’animaux dans le monde, est fréquemment contaminé par la toxine fongique aflatoxine B1, un cancérigène très puissant produit par le champignon Aspergillus flavus.

L’exposition à l’aflatoxine présente de graves risques pour la santé des humains et des autres animaux, et pose des défis économiques aux industries agricoles. Cependant, en raison de la nature hautement transmissible du champignon associée à la toxicité de la toxine, l’étude et le développement de techniques de contrôle en laboratoire peuvent s’avérer difficiles.

Dans une nouvelle étude publiée dans la revue ToxinesDes chercheurs de l’Université d’État de l’Arizona et leurs collègues internationaux ont démontré une technique de stérilisation prometteuse qui utilise l’irradiation aux rayons X pour réduire la viabilité d’Aspergillus flavus dans le maïs contaminé. Cette méthode permet de stériliser sans dégrader l’aflatoxine B1 (AFB1) nocive produite par le champignon.

En désactivant Aspergillus flavus, la méthode empêche le champignon de transmettre des spores et de produire davantage d’aflatoxines. Cela est essentiel pour permettre à davantage de laboratoires de se joindre à la lutte contre les toxines fongiques. La stabilisation des niveaux de toxines permet aux scientifiques de développer et de tester des techniques de remédiation supplémentaires qui ciblent la dégradation des aflatoxines sans la complication d’une croissance fongique continue. Les résultats ont montré qu’une petite dose de rayonnement a stoppé la croissance fongique d’Aspergillus flavus.

Ce travail fait partie d’un effort plus vaste mené par des chercheurs de l’Université d’État de l’Arizona et des partenaires internationaux, visant à identifier des approches à faible coût pour atténuer la transmission et l’exposition aux aflatoxines au sein des communautés marginalisées.

« Nous connaissons l’aflatoxine depuis les années 1960, mais il s’agit toujours d’un problème omniprésent », explique Hannah Glesener, auteure principale de la nouvelle étude. « L’irradiation aux rayons X du maïs naturellement contaminé est une avancée passionnante qui soutient les travaux de notre équipe de recherche sur le développement de solutions aux problèmes liés à l’aflatoxine, comme la malnutrition chronique. »

Glesener est assistant de recherche diplômé au Biodesign Center for Health Through Microbiomes et doctorant en conception biologique à l’École d’ingénierie de la matière, des transports et de l’énergie de l’ASU.

L’équipe évalue actuellement des stratégies de cuisson à l’échelle des ménages pour contrôler cette toxine fongique ainsi que le rôle du microbiome intestinal humain dans la détoxification potentielle des aliments avant leur absorption dans la circulation sanguine.

Le défi mondial de la contamination par les mycotoxines

Les aflatoxines sont un type de mycotoxines, qui sont des composés toxiques naturels produits par des moisissures ou des champignons qui peuvent se développer sur une variété de cultures. Les mycotoxines, y compris les aflatoxines, ont de puissantes propriétés cancérigènes.

Les aflatoxines sont produites par des espèces d’Aspergillus et sont couramment présentes dans les cultures telles que le maïs, les graines de coton et les noix, en particulier dans les environnements chauds et humides où les moisissures se développent. Les champignons producteurs d’aflatoxines peuvent contaminer les cultures à différents stades, notamment dans les champs, pendant la récolte et pendant le stockage.

La contamination par les aflatoxines est une préoccupation mondiale majeure, en particulier dans les régions humides, tropicales et subtropicales. Elle est particulièrement répandue en Afrique, en Asie et dans certaines régions d’Amérique du Sud, où les conditions chaudes peuvent favoriser la croissance des espèces d’Aspergillus.

Selon l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO), 25 % des cultures vivrières mondiales sont contaminées par des mycotoxines, dont les aflatoxines. Le Nigéria, le Kenya, l’Inde et la Chine sont particulièrement touchés en raison de leur climat et de leurs pratiques agricoles.

Effets dangereux de la contamination par les aflatoxines sur la santé

L’intoxication aiguë à l’aflatoxine, appelée aflatoxicose, peut survenir en cas de consommation de grandes quantités d’aliments contaminés. Les symptômes comprennent des lésions hépatiques, des nausées, des vomissements, des douleurs abdominales et, dans les cas graves, la mort.

Les aflatoxines sont particulièrement associées à un risque accru de cancer du foie. Le Centre international de recherche sur le cancer classe les aflatoxines dans le groupe 1 des cancérogènes, dont il est scientifiquement prouvé qu’elles provoquent le cancer chez l’homme. Une exposition chronique peut également entraîner un retard de croissance chez les enfants et une immunosuppression, augmentant ainsi la sensibilité aux maladies infectieuses.

L’Organisation mondiale de la santé estime que les aflatoxines sont responsables d’environ 5 à 28 % des cas de cancer du foie dans le monde, la charge la plus élevée se situant en Afrique subsaharienne, en Asie du Sud-Est et en Chine. Chaque année, l’exposition aux aflatoxines est estimée être à l’origine de 25 000 à 155 000 décès par cancer du foie dans le monde. De plus, les effets de l’exposition aux aflatoxines, même à des niveaux plus faibles, sont plus graves chez les animaux.

Le changement climatique est censé aggraver la menace posée par les aflatoxines en élargissant la répartition géographique des champignons producteurs d’aflatoxines, ce qui pourrait accroître les risques de contamination dans de nouvelles régions. De plus, le fardeau économique causé par la contamination par les aflatoxines est considérable, en particulier dans les pays en développement.

Aperçu de l’étude

L’objectif principal de l’étude, dirigée par l’auteur correspondant et professeur adjoint de recherche Lee Voth-Gaeddert, était de déterminer la dose d’irradiation optimale nécessaire pour éliminer la viabilité fongique tout en préservant les concentrations d’aflatoxine B1 pour les études de détoxification ultérieures.

Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour la manipulation et la recherche en toute sécurité des produits alimentaires contaminés sans compromettre les propriétés structurelles et chimiques essentielles à l’analyse scientifique. Ils peuvent, espérons-le, conduire à de nouvelles approches pour des solutions évolutives et efficaces à la contamination par les mycotoxines applicables dans diverses régions, en particulier dans les pays en développement où les mesures de sécurité alimentaire sont souvent limitées.