Les champignons: présentation générale Module 1.1 Les champignons: présentation générale

Module 1.1 – Les champignons: présentation générale Généralités: levures et moisissures (fongiques) dans les produits d’alimentation Structure cellulaire eucaryote. Plus complexe que la structure cellulaire prokarye (bactérie/) Levures: Unicellulaires (3 – 5μm), Division rapide (mais moins rapide que les bactéries - 2-3h). Moisissures: Cellules tubulaires (30 - 100μm) (hyphae), Développement par extension apicale (production possible de champignons filamenteux très longs), Reproduction par production sexuelle et asexuelle des spores, Adaptées à un niveau d’humidité plus faible que la plupart des bactéries. Module 1.1 – Les champignons: présentation générale

Généralités: les champignons dans l’alimentation Champignons ‘utiles’: Les champignons comestibles, Les champignons utilisés des fins de transformation/conservation. Champignons provoquant une altération: Peuvent se développer sur des aliments ayant une activité de l’eau plus faible que la plupart des bactéries (parfois aussi basse que Aw = 0,65); Altèrent généralement les aliments semi-humides - fromages, viandes séchées et fumées, pain, pâtisseries, confitures de fruit, etc.; Les céréales, grains, noix, le café et le cacao stockés dans de mauvaises conditions (humidité) - les pertes annuelles d’aliments et de produits d’alimentation du bétail sont considérables. Champignons toxigènes. Module 1.1 – Les champignons: présentation générale

Champignons toxigènes: présentation des mycotoxines Métabolites fongiques. Lorsqu’ingérées, inhalées ou absorbées par la peau, ces substances provoquent une baisse de performance, la maladie ou la mort chez l’homme ou l’animal, y compris les volatiles. Effets aigus: Maux de tête, fièvre, nausée, diarrhée, vomissement, faiblesse, tremblements, convulsions, Parfois la mort. Effets chroniques ou à long terme: Cancer, Anomalies génétiques ou congénitales. Environ 15O champignons différents produisent plus de 200 types de mycotoxines. Certaines cultures sont associées à des mycotoxines spécifiques: Associations écologiques de moisissures avec certaines cultures, Certaines conditions post-récolte peuvent favoriser des moisissures particulières. Module 1.1 – Les champignons: présentation générale

Mycotoxines d’importance majeure Types de moisissures Mycotoxines Aspergillus parasiticus Aflatoxines B1, B2, G1, G2 Aspergillus flavus Aflatoxines B1, B2 Fusarium sporotrichiodes Toxine T2 Fusarium graminearum Déoxynivalénol, zéaralenone Fusarium moniliforme Fumonisine B1 Penicillium verrucosum Ochratoxine A Aspergillus ochraceus Penicillium expansum Patuline Module 1.1 – Les champignons: présentation générale

Module 1.1 – Les champignons: présentation générale Aflatoxines Contaminent généralement le maïs, les arachides, les noix, les épices, les fruits secs, etc. Passent des aliments du bétail aux aliments d’origine animale destinés à l’homme, comme l’aflatoxine M1 dans le lait. Existence de directives internationales pour la prévention et le contrôle des aflatoxines. CZ CBS CYA Module 1.1 – Les champignons: présentation générale

Autres mycotoxines importantes Trichothécènes – Fusarium spp Associées à diverses céréales et aux récoltes effectuées par temps humide. Zéaralénone – Fusarium spp Associée au maïs cultivé dans les climats tempérés. Fumonisines – Fusarium spp Associées surtout au maïs. Patuline - Penicillium spp, Aspergillus spp Associée aux pommes et aux produits dérivés des pommes. Ochratoxine – Aspergillus spp, Penicillium spp Associée aux céréales, au vin, au raisin, aux fruits secs, au café et au cacao. Module 1.1 – Les champignons: présentation générale

Contamination du café par l’OTA L’OTA, connue de longue date comme une toxine rénale et cancérigène, est aussi tératogène (à l’origine de déformations congénitales). Son caractère génotoxique a été mentionné au début des années 90 - si cela est confirmé, l’OTA sera inclue dans la catégorie des aflatoxines. D’après des études réalisées en Europe, les principaux produits d’alimentation présentant un risque sont les céréales et les produits céréaliers, la bière, le vin, les fruits secs, le café. Plusieurs pays ont déjà fixé des limites maximales de contamination dans le café. Des importateurs ont refusé des lots contaminés. La CE a harmonisé les limites pour les cafés solubles et torréfiés. Ces limites sont en vigueur depuis janvier 2005. Module 1.1 – Les champignons: présentation générale

Producteurs d’OTA dans le café Aspergillus ochraceus (et apparentés), Aspergillus carbonarius, Complexe Aspergillus niger. Ailleurs: Penicillium verrucosum, Penicillium nordicum. Ces organismes interagissent avec d’autres organismes associés au café, et pas seulement le scolyte des baies du caféiers et le Colletotrichum, etc. Les champignons incluent: Fusarium stilboides, Candida edax, Cryptococcus album. Les conditions imposées par les activités humaines sur la plantation et lors du traitement et de la commercialisatiton s’ajoutent au contexte. A. Colonies de A. flavus, du groupe Aspergillus flavus . B. & C. Colonies typiques de Penicillium spp. A C B Cladosporium spp. Penicillium brevicompactum Auriobasidium pululans Eurotium repens Module 1.1 – Les champignons: présentation générale

Conditions d’activité des producteurs d’OTA Tous les isolats d’une espèce reconnue comme étant productice de mycotoxine n’en produisent pas nécessairement: Complexe A. niger  5% en général faible, A. carbonarius  80% souvent fort, A. ochraceus e similaire  80% souvent fort. Les conditions favorables à la croissance d’un producteur de mycotoxine ont un intervalle de variation plus étendu que les conditions lui permettant de produire la mycotoxine: Complexe A. niger : limites de l’ Aw et de température: non applicables, A. carbonarius: limites de l’ Aw  0,92 et 0,85 limites de température  35˚C et 37˚C, A. ochraceus: limites de l’ Aw  0,82 et 0,78 limites de température  40˚C et 42˚C. L’interaction des propriétés physiologiques et écologiques est trop complexe - les études en laboratoire sont donc indicatives seulement. Au stade actuel des connaissances, seules les études de terrain peuvent clarifier les conditions limitant la contamination par l’OTA au cours de la production du café. Module 1.1 – Les champignons: présentation générale

Effet du pH et de l’Aw sur le développement des moisissures 0.99+ 0.98 0.94 0.905 Hydrophile Mésophile Xérophile X H Module 1.1 – Les champignons: présentation générale

Facteurs limitant le développement des moisissures Contamination initiale? Oxygène / environnement gazeux? Nutriments? Température? Activité de l’eau? Définition Comment la mesurer? Aw = Module 1.1 – Les champignons: présentation générale

Module 1.1 – Les champignons: présentation générale Teneur en eau (m.c.) et Aw La teneur en eau décrit l’échantillon; l’ Aw prédit le potentiel de croissance microbienne. Dans le commerce, m.c. se mesure mais la stabilité microbienne ne peut être prédite que par l’Aw et il est donc nécessaire d’inter-convertir. Il faut donc comprendre la précision de cette inter-conversion. Cerise de robusta Teneur en eau Module 1.1 – Les champignons: présentation générale

Evaluation de la teneur en eau dans les produits d’alimentation Teneur en eau - base sèche ou humide? Méthodes chimiques. Méthode du four: Température? Durée? Circulation de l’air? Vide? Méthodes électriques: Capacité, Conductivité. Autres méthodes gravimétriques. Méthodes empiriques/organoleptiques traditionnelles. Module 1.1 – Les champignons: présentation générale

Evaluation de la teneur en eau dans les produits d’alimentation Activité de l’eau Equilibrage interne? Equilibrage avec chambre à air? Module 1.1 – Les champignons: présentation générale

Précision et exactitude des instruments de mesure Uniformité du produit. Echantillonnage. Calibrage: Méthodologie, Fréquence, Qualité des normes. Stabilité des instruments: Robustesse, Type d’utilisation. Méthode ‘EDABO’ mise au point au Brésil pour déterminer la teneur en eau Humidimètre SINAR Un type d’hymidimètre peu couteux testé dans le cadre du ‘projet mondial du café’ Module 1.1 – Les champignons: présentation générale

Teneur en eau (m.c) et Aw dans les systèmes complexes La coque est plus hygroscopique que le grain - elle forme une barrière qui retarde la perte d’eau durant le séchage et ralentit la pénétration de l’eau lors d’une reprise d’humidité. Du point de vue de la formation de moisissures, une teneur en eau donnée n’a pas la même importance pour un grain et pour une cerise. Limite de prod. D’OTA LIMITE pour le grain LIMITE pour la coque m.c. (db) = teneur en eu (base sèche) e.r.h. = hre = (humidité relative à l’équilibre) bean/bn = grain husk/hsk = coque Module 1.1 – Les champignons: présentation générale