De la ferme à la fourchette : l’importance des tests de nitrosamine dans la sécurité alimentaire

Par Andrew James

24 mars 2020
• Catégories :Conformité, Laboratoires alimentaires, Fabrication des aliments, Durabilité

Les composés N-nitroso (CNO), ou nitrosamines, ont une fois de plus fait la une des journaux, car leur présence dans certains produits pharmaceutiques a entraîné des rappels de produits très médiatisés aux États-Unis.1 Les nitrosamines peuvent être cancérigènes et génotoxiques et, dans l’industrie alimentaire, elles peuvent compromettre la qualité et la sécurité d’un produit alimentaire. Une nitrosamine en particulier, la N-nitrosodiméthylamine (NDMA), est un carcinogène très puissant, dont les traces sont couramment détectées dans les aliments et peuvent être utilisées comme composé indicateur de la présence de nitrosamines.2

Les CNO peuvent potentiellement se frayer un chemin dans la chaîne alimentaire de plusieurs façons, notamment (mais pas seulement) : Via les produits phytosanitaires utilisés pour maximiser les rendements agricoles ; via le sel de sodium et/ou de potassium ajouté pour préserver certaines viandes de la contamination bactérienne ; suite au processus de séchage par feu direct de certains aliments ; et via la consommation de nitrates dans l’alimentation (présents dans de nombreux légumes en raison des dépôts minéraux naturels dans le sol), qui réagissent avec les bactéries et les acides dans l’estomac pour former des nitrosamines.3

Les industries de la protection des cultures et de la fabrication d’aliments s’attachent à garantir que les niveaux de nitrosamines présents dans les aliments sont minimes et sûrs. La technologie de détection pour quantifier la quantité de nitrosamines (niveaux ppm) dans un échantillon n’avait pas progressé depuis près de 40 ans – jusqu’à récemment. Désormais, on compte sur un analyseur d’énergie thermique (AET) – un détecteur sensible et spécifique – pour fournir une analyse rapide et sensible aux acteurs de l’ensemble de la chaîne d’approvisionnement alimentaire.

Paysage réglementaire

La NDMA et la nitrosamine N-nitrososodiéthylamine (NDEA) ont toutes deux été classées par les autorités réglementaires nationales et internationales comme  » cancérogènes probables pour l’homme « .3 La NDMA en particulier est de loin le membre le plus couramment rencontré de ce groupe de composés7.

Aux États-Unis, il existe des limites pour la NDMA ou les nitrosamines totales dans le bacon, le malt d’orge, le jambon et les boissons maltées, mais il n’existe actuellement aucune limite réglementaire pour les composés N-nitroso (CNO) dans les aliments dans l’UE7.

Les développeurs de produits phytosanitaires sont tenus de vérifier l’absence de nitrosamines ou de quantifier la quantité à des niveaux ppm pour s’assurer qu’ils sont dans les lignes directrices acceptées.

Protection des cultures

La présence de nitrosamines doit être tracée et gérée en fonction des risques tout au long du parcours de l’aliment, de la ferme à la fourchette. Le problème affecte les tests dès le début – en particulier au stade de la protection des cultures, qui est l’une des industries les plus réglementées au monde. Sans la protection des cultures, les dépenses liées aux aliments et aux boissons pourraient augmenter de 70 millions de livres sterling par an et 40 % de la nourriture mondiale n’existerait pas.7

Le développement d’un nouveau produit phytosanitaire (herbicide, fongicide, insecticide ou traitement des semences) comporte plusieurs étapes : Découverte et formulation du produit, essais et développement sur le terrain, toxicologie, impacts environnementaux et enregistrement final. L’enregistrement d’un nouveau produit exige la démonstration de sa sécurité pour tous les aspects de l’environnement, les travailleurs, les cultures qui sont protégées et les aliments consommés. Cela implique la réalisation d’évaluations complètes des risques, basées sur les données de nombreuses études de sécurité et une compréhension des bonnes pratiques agricoles (BPA).

Un producteur mondial de produits agrochimiques utilise une version personnalisée de la TEA pour vérifier l’absence de nitrosamines ou quantifier la quantité de nitrosamines (niveaux ppm) dans ses ingrédients actifs. Le LC-TEA permet une haute sélectivité pour les nitro, nitroso et l’azote (lorsqu’il fonctionne en mode azote), ce qui permet de ne voir que les composés d’intérêt. De plus, il offre une très grande sensibilité (<2pg N/sec Signal/Bruit 3:1), ce qui signifie qu’il est capable de détecter les composés d’intérêt à des niveaux extrêmement bas. Pour obtenir cette haute sensibilité et cette spécificité, il s’appuie sur un clivage thermique sélectif de la liaison N-NO et sur la détection du radical NO libéré par le signal chimioluminescent généré par sa réaction avec l’ozone.

Le système personnalisé utilise également une interface différente avec un four, plutôt que le pyrolyseur standard, pour permettre l’énergie supplémentaire requise et des tubes de plus grand diamètre pour travailler avec un échantillon liquide plutôt que gazeux.

Le système permet à une entreprise d’exécuter cinq à six fois plus d’échantillons avec une automatisation accrue. Il en résulte directement des gains de productivité importants, une réduction des coûts de maintenance et des résultats plus précis.

Analyse des aliments

Depuis que le nitrite a été introduit dans la conservation des aliments dans les années 1960, sa sécurité a été débattue. Le débat se poursuit aujourd’hui, en grande partie en raison des avantages du nitrite dans les produits alimentaires, en particulier les viandes transformées.6 Dans les produits de porc, tels que le bacon et le jambon cru, le nitrite est principalement présent dans le sel de sodium et/ou de potassium ajouté pour préserver la viande de la contamination bactérienne. Bien que le processus de salaison de la viande ait été conçu pour favoriser la conservation sans réfrigération, un certain nombre d’autres avantages, tels que l’amélioration de la couleur et du goût, ont depuis été reconnus.

Les méthodes analytiques pour la détermination des N-nitrosamines dans les aliments peuvent différer entre les composés volatils et non volatils. Après extraction, les N-nitrosamines volatiles peuvent être facilement séparées par GC en utilisant une colonne capillaire, puis détectées par un détecteur TEA. L’introduction du TEA a offert une nouvelle façon de déterminer les niveaux de nitrosamines à une époque où la GC-MS ne pouvait le faire qu’avec difficulté.

Pour identifier et déterminer les quantités constitutives de CNO dans les aliments formés comme résultat direct de la fabrication et de la transformation, l’Agence des normes alimentaires (FSA) s’est adressée à Premier Analytical Services (PAS) pour développer une méthode de dépistage pour identifier et déterminer les quantités constitutives de CNO dans les aliments formés comme résultat direct de la fabrication et de la transformation.

Une méthode de dépistage rapide et sélective de la teneur totale apparente en nitrosamine (ATNC) des aliments a été développée avec un TEA. Elle a également été validée pour les CNO alimentaires préoccupants connus. Cette méthode repose toutefois sur des réactions chimiques de dénitrosation semi-sélectives et peut donner de faux positifs. Les résultats ne peuvent être considérés que comme un indicateur potentiel plutôt que comme une preuve définitive de la présence de CNO.

Dans les tests, environ la moitié (36 sur 63) des échantillons ont donné un résultat positif à l’ATNC. Une analyse plus poussée de ces échantillons par GC-MS/MS a détecté une contamination par des nitrosamines volatiles dans deux des 25 échantillons.

Un rôle clé de la TEA dans cette étude était de valider la méthode analytique alternative de GC-MS/MS. Après la validation de la technique par le TEA, la GC-MS/MS s’est avérée très sensible et sélective pour ce type de tests.

L’avenir des tests de nitrosamine

De nombreux pays ont publié des données montrant que le risque toxicologique des CNO préformés n’était plus considéré comme un sujet de préoccupation. Les risques possibles peuvent provenir de l’ajout ou de la contamination involontaire d’aliments avec des précurseurs de CNO tels que le nitrite et de la formation endogène de CNO et davantage de recherches sont menées dans ce domaine.

La recherche et l’innovation sont les fondements d’une industrie alimentaire compétitive. La recherche dans l’industrie phytosanitaire est motivée par la demande de l’agriculture et de la chaîne alimentaire pour une plus grande efficacité et des produits plus sûrs. Étant donné que la quantité de nitrosamines dans les aliments qui entraîne des effets sur la santé des humains est encore inconnue, il y a de la place pour la recherche sur la formation chimique et le transport des nitrosamines, leur occurrence et leur impact sur notre santé. De nouvelles techniques chromatographiques commencent tout juste à être appliquées dans ce domaine et pourraient être très utiles pour la quantification des nitrosamines. Il est essentiel que ces nouvelles approches de qualité et de validation soient appliquées tout au long de la chaîne alimentaire.

1. Christensen, J. (2020). Plus de médicaments populaires contre les brûlures d’estomac rappelés en raison d’une impureté. CNN.
2. Hamlet, C, Liang, L. (2017). Une enquête visant à établir les types et les niveaux de composés N-nitroso (CNO) dans les aliments consommés au Royaume-Uni. Premier Analytical Services, 1-79.
3. Woodcock, J. (2019). Déclaration alertant les patients et les professionnels de la santé sur la NDMA trouvée dans des échantillons de ranitidine. Centre d’évaluation et de recherche sur les médicaments.
4. Scanlan, RA. (1983). Formation et occurrence des nitrosamines dans les aliments. Cancer res, 43(5) 2435-2440.
5. Dowden, A. (2019). La vérité sur les nitrates dans votre alimentation. BBC Future.
6. Park, E. (2015). Distribution de sept N-nitrosamines dans les aliments. Toxicological research, 31(3) 279-288, doi : 10.5487/TR.2015.31.3.279.
7. Crews, C. (2019). La détermination des N-nitrosamines dans les aliments. Quality Assurance and Safety of Crops & Foods, 1-11, doi : 10.1111/j.1757-837X.2010.00049.x
8. (1989) Profil toxicologique de la n-Nitrosodiméthylamine., Agency for Toxic substances and disease registry.
9. Rickard, S. (2010). La valeur de la protection des cultures, Crop Protection Association.