Spot On - Mycotoxines : Qu’attendez-vous d’une solution de test rapide ? by BIOMIN

13e Édition

Une publication Romer Labs®

Mycotoxines : Qu’attendez-vous d’une solution de test rapide ? Les 4 types de testeurs Granulométrie : Une façon simple d’améliorer votre extraction et les résultats

ppm

Photo: Sebastian LeeschEyeEm

Table des matières

4-7

Quel type de testeur pour mycotoxines êtes-vous ? 4 types de testeurs et ce qu’ils attendent d’une solution rapide Des pertes économiques, des risques pour la santé des hommes et des animaux, des cadres réglementaires de plus en plus complexes : les raisons pour lesquelles les producteurs de grains, de denrées alimentaires et aliments pour animaux doivent tester les mycotoxines sont multiples. Le responsable de la communication de Romer Labs Joshua Davis et le responsable grands comptes Ervin Tanyi examinent quelques situations fréquentes dans lesquelles des tests rapides peuvent aider. Par Joshua Davis, Responsable de la communication, Romer Labs, et Ervin Tanyi, responsable grands comptes, Romer Labs

Spot On est une publication de Romer Labs Divisibon Holding GmbH, distribuée gratuitement. ISSN: 2414-2042

Rédacteurs : Joshua Davis, Cristian Ilea

Contributeurs : Joshua Davis, Henriette Hobbs, Nora Kogelnik, Ervin Tanyi Recherche : Kurt Brunner

Éditeur : Romer Labs Division Holding GmbH Erber Campus 1 3131 Getzersdorf, Autriche Tél : +43 2782 803 0 www.romerlabs.com

©Copyright 2021, Romer Labs® Tous droits réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite sous aucune forme à des fins commerciales sans l'autorisation écrite du titulaire des droits d'auteurs. Toutes les photos dans les présentes sont la propriété de Romer Labs ou utilisées sous licence.

Photo: BJI

Graphisme : GraphX DSM Austria GmbH

8-15

Plus petit c’est mieux : Améliorer les résultats d’analyse des mycotoxines en réduisant la taille des particules La dernière recherche montre que la taille des particules dans un échantillon a un effet considérable sur la justesse des méthodes analytiques des mycotoxines. Les experts en mycotoxines Henriette Hobbs et Nora Kogelnik évaluent le problème et proposent quelques recommandations pour maintenir les opérations de test de mycotoxines exactes et fiables. Par Nora Kogelnik, Chef de produit, et Henriette Hobbs, Scientifique Senior

Romer Labs fait partie de DSM.

Spot On 13e Édition

Éditorial Rapide et Précis - et Convivial :

Répondre aux besoins de testeurs des mycotoxines 39 ans. Depuis notre fondation en 1982, nous, chez Romer Labs, avons mis au cœur de notre activité l'analyse des mycotoxines. Ce dossier volumineux nous a permis d’acquérir une compréhension sans pareil non seulement des tenants et des aboutissants des analyses, mais également des besoins variés du marché. Il ne suffit pas seulement de développer un produit ou service qui fonctionne. Il doit fonctionner pour satisfaire aux exigences spécifiques du client. Ou, en d’autres termes : la précision ne doit pas se faire au détriment de la convivialité. Lorsque nous avons commencé à travailler sur le système AgraStrip® Pro WATEX®, nous nous sommes tournés vers ceux qui utilisent nos produits au quotidien : nos laboratoires de services, nos équipes de support technique et, bien sûr, nos clients. Nous leur avons demandé, « Que doit faire un test rapide sur le terrain ? Quels sont les défis auxquels vous êtes confrontés au quotidien ? À partir de conditions de test aussi diverses que les silos à grains au Brésil, les usines d’amidons de maïs en Europe et les producteurs d’aliments pour animaux de compagnies aux États-Unis, il y a une question que nous continuons d’entendre : Pourquoi les tests pour mycotoxines ne peuvent pas être plus conviviaux ? Tout en s’assurant que nous avons amélioré nos normes en termes de sensibilité et de vitesse, nous nous sommes consacrés à optimiser le processus et à aborder les problèmes qui préoccupent les testeurs de mycotoxines. Le résultat ? La LFD avec de faibles LOD et le nouveau lecteur AgraVision™ Pro font la majorité du travail que les testeurs avaient l’habitude de faire, en contrôlant le temps, la température et le flux de test. Avec un écran tactile de 7 pouces et 4 fentes de test fonctionnant indépendamment, le lecteur AgraVision™ Pro est notre façon d’apporter aux testeurs de mycotoxines un haut rendement ainsi qu’une tranquillité d’esprit. Dans ce numéro de Spot On, nous abordons certains des problèmes qui tiennent les testeurs de mycotoxines éveillés toute la nuit. Notre responsable « Grands Comptes » Ervin Tanyi s’inspire de ses années d’expérience pour identifier quatre différents types de chasseurs de mycotoxines, les défis auxquels ils sont confrontés et ce qu’ils attendent d’une solution de test rapide. La responsable produit Nora Kogelnik fait équipe avec la scientifique senior Henriette Hobbs pour examiner un problème spécifique lié à la préparation de l’échantillon : la granulométrie et son effet sur l’extraction d’échantillon et la récupération de mycotoxines. Ils apportent un nouvel éclairage sur ce sujet souvent négligé et montrent la manière dont seuls quelques changements peuvent améliorer votre précision de test. J’espère que vous apprécierez ce numéro de Spot On.

Klaus Hasler Directeur général, Romer Labs Diagnostic GmbH

A nme apguabz li incea toi fo nR oRm U om e re L r aLbasb®s ®

m p p 4

Spot On 13e Édition

Quel type de testeur pour mycotoxines êtes-vous ?

4 types de testeurs et ce qu’ils attendent d’une solution rapide Des pertes économiques, des risques pour la santé des hommes et des animaux, des cadres réglementaires de plus en plus complexes : les raisons pour lesquelles les producteurs de grains, de denrées alimentaires et aliments pour animaux doivent tester les mycotoxines sont multiples. Le responsable de la communication Joshua Davis et le responsable grands comptes Ervin Tanyi examinent quelques situations fréquentes dans lesquelles des tests rapides peuvent aider. Par Joshua Davis, Responsable de la communication, Romer Labs, et Ervin Tanyi, responsable grands comptes, Romer Labs

Une publication Romer Labs®

La technologie de dispositif de flux latéral (LFD) s’est avérée assez polyvalente et robuste pour être utilisée sur le terrain et assez précise, dans de nombreux cas, pour supplanter le besoin de méthodes de laboratoire.

Mycotoxines : une menace grandissante Le dommage économique qui peut-être attribué aux mycotoxines est croissant : le FAO estime que 25 % de la production agricole mondiale est contaminée par des mycotoxines. Ces composés toxiques peuvent déclencher des problèmes de santé chez les hommes et les animaux, allant de cancers à des maladies du foie, des reins, du système nerveux, du système hormonal et bien plus encore. Certaines mycotoxines sont même connues pour inhiber le système immunitaire. Au fur et à mesure que nos connaissances sur les mycotoxines se développent, les restrictions réglementaires, concernant les matières premières, les denrées alimentaires et les aliments pour animaux, en font de même. Ces restrictions ont, à leur tour, déclenché une multitude de stratégies et de produits conçus pour détecter les mycotoxines et empêchent les dommages qu’elles provoquent de se reporter sur la santé et les activités. Parmi les outils à notre disposition, les solutions de détection rapide des mycotoxines basées sur la technologie de dispositif de flux latéral (LFD) se sont avérées assez polyvalentes et robustes pour être utilisées sur le terrain et assez précises, dans de nombreux cas, pour supplanter le besoin de méthodes de laboratoire. Pendant des années, nous avons travaillé avec des producteurs et négociants en grains et aliments pour animaux dans le monde entier, pour les aider à mettre en œuvre des outils de détection des mycotoxines sur leurs points de réception des matières premières, les silos à grains, les fabriques d’aliments pour animaux et d’autres lieux où ils ont besoin de résultats de mycotoxines qui sont à la fois rapides et précis. Dans cet article, nous abordons quatre différents types de testeurs qui ont besoin de solutions de test rapides pour des raisons liées mais différentes. Nous espérons que ceux d’entre vous qui lisent ceci se reconnaissent dans l’un de ces quatre rôles et peuvent en apprendre un peu plus sur la manière dont les solutions de test rapides peuvent vous aider dans votre programme de détection des mycotoxines.

N° 1 : Le chasseur de grains (matières premières entrantes)

Un des points de test critiques les plus importants dans la chaine alimentaire est la réception de matières premières ; nous aimons considérer ceux qui jouent ce rôle essentiel comme des « chasseurs de gains ». Le chasseur de grains décide d’accepter, de refuser ou sinon de trier les ingrédients, la plupart du temps des grains bruts, selon leurs niveaux de contamination par les mycotoxines. Les chasseurs de grains ont besoin de méthodes de test qui répondent à des exigences locales spécifiques. Pour le chasseur de grains, le délai d’obtention des résultats est d’une grande importance, car tous dans la chaine logistique attendent sa décision. En quelques minutes, les chauffeurs de camions ou les opérateurs ferroviaires ont besoin de savoir s’ils peuvent décharger leurs marchan-

dises et si oui, où elles doivent être déchargées. Ceux plus loin dans la chaine logistique, comme ceux attendant pour stocker ou traiter les matières, comptent sur chasseur de grain pour prendre une décision rapide et précise. La méthode de test doit également être simple pour que les chasseurs de grains puissent facilement apprendre et exécuter en toute confiance. Cette simplicité est essentielle, car ils ont déjà les mains pleines d’autres paramètres qui nécessitent des mesures : l’humidité, la propreté et le contenu en protéines sont simplement des mesures supplémentaires en plus des mycotoxines qu’ils ont besoin de réaliser sur une courte période. La réception de matières premières demande également une conception robuste des tests et équipements. La réception des grains et le broyage afférents génèrent beaucoup plus de poussière par comparaison avec un environnement de laboratoire standard. De plus, la température ambiante peut largement varier, selon les conditions météorologiques lorsque le grain est récolté. Les équipements de test doivent être en conséquent résistants à ces conditions difficiles. Face à ces défis, le chasseur de grains nécessite un moyen pratique de gérer les résultats. Avant il suffisait de lire les résultats sur des bandelettes de test ou l’écran d’un lecteur et de l’enregistrer manuellement. Aujourd’hui, la connectivité est un plus : les résultats doivent être facilement transférables vers des systèmes informatiques, dont les plateformes LIMS et ERP.

N° 2 : Le testeur artisanal (CQ pour des produits hautement raffinés)

Comme les chasseurs de grains, les personnes réalisant un contrôle de qualité pour des produits hautement raffinés comme l’acide citrique, l’amidon, le sirop de maïs à haute teneur en fructose et d’autres ingrédients biodégradables d’origine naturelle, ont besoin de solutions fiables et rapides pour tester les mycotoxines. Néanmoins leur situation initiale ne pouvait pas être plus différente : ils n’ont habituellement pas les contraintes de temps liées aux camions attendant de décharger leurs marchandises aux points de réception, et ont souvent l’avantage d’un environnement de laboratoire et d’un personnel formé. Principalement concernés par les exigences extrêmement élevées, ils ont un œil sur la précision ; nous les appelons les « testeurs artisanaux ». Bien qu’ils puissent avoir accès à des méthodes analytiques comme HPLC ou la spectrométrie de masse, les testeurs artisanaux préfèrent souvent un test rapide de mycotoxines pour sa simplicité et sa flexibilité. Le volume de test croissant avec des kits de test rapide libère des équipements plus complexes et du temps de travail pour d’autres analyses de laboratoire.

Spot On 13e Édition

N° 3 : Le policier des mycotoxines (Conformité aux réglementations et seuils)

Le chasseur de grains et le testeur artisanal exercent habituellement leur métier dans des activités de commerce de matières premières ou de production de marchandises provenant de ces matières premières. Ceux jouant ce troisième rôle ne font pas attention aux résultats d’une entreprise ; ils s’assurent que les réglementations sont respectées comme elles le devraient. Souvent employés par des entreprises de certification ou des agences de réglementation, leur travail consiste à l'application de seuils de mycotoxines et la certification des transports par train ou camion. Nous aimons considérer ceux jouant ce rôle essentiel comme des « policiers des mycotoxines ». Les policiers des mycotoxines travaillent toujours loin d’un environnement de laboratoire traditionnel ; en fait, leur laboratoire est limité à ce qu’ils peuvent faire entrer dans le coffre de leur voiture. Ils empruntent des trains pour rejoindre des lieux lointains pour assurer la conformité avec les réglementations. Travaillant souvent loin des centres de commerce, une connexion internet est un luxe qui n’est pas souvent disponible. Ils manquent souvent d’équipements de broyage disponibles chez le chasseur de grains et ne doivent compter que sur des moulins à café pour tester leurs échantillons. Alors que des équipements de laboratoire complexes ne sont pas une solution pour le policier, une solution de test rapide est plus adaptée. Mise à part les exigences de base de sensibilité, de justesse et de convivialité, les bandelettes de test et les lecteurs doivent pouvoir maintenir une performance de qualité durant les déplacements. La mobilité est une préoccupation principale, avec un équipement spécial comme des adaptateurs électriques et des batteries permettant aux policiers des mycotoxines d’aller où ils sont le plus nécessaires.

N° 4 : Le gardien d’animaux (Programme de gestion des risques des mycotoxines)

Pour les personnes jouant ce dernier rôle, la santé des animaux sous leur responsabilité est essentielle. « Les gardiens d’animaux » s’assurent que les aliments que leurs animaux reçoivent sont sains et se trouvent dans des seuils réglementaires acceptables en concentration de mycotoxines. Pourtant les réglementations ne sont qu’une partie de l’histoire ; les recommandations des vétérinaires peuvent souvent se traduire par des seuils beaucoup plus stricts que ceux officiels. Le gardien d’animaux sait que pour gérer le risque de mycotoxines dans les aliments pour animaux, elle ou il doit mesurer en premier lieu ce risque. La concentration de mycotoxines d’un lot spécifique d’aliments pour animaux ou Une publication Romer Labs®

d’ingrédients d’aliments pour animaux apportera des informations utiles sur les espèces d’animaux pour lesquels ils peuvent être utilisés - ou s’ils ne peuvent pas du tout être utilisés. Selon notre expérience, le gardien d’animaux ne peut pas toujours attendre les résultats des mycotoxines avant de décider d’utiliser un lot ou si un additif d’aliments pour animaux, comme un désactivateur de mycotoxines, est indiqué. Des tests rapides aident le gardien d’animaux à conserver le bétail à l’abri des effets nocifs des mycotoxines tout en s’assurant que les besoins nutritionnels du bétail soient respectés en temps opportuns.

Qu’est-ce qui rend un système de test rapide convivial ? Une grande interface utilisateur intuitive sur le lecteur y contribue

Conclusion : Un besoin universel de vitesse (et sensibilité et convivialité et précision)

Le chasseur de grains, le testeur artisanal, le policier des mycotoxines, le gardien d’animaux : tous ces types de chasseurs de mycotoxines partagent quelques attentes basiques d’une solution de test rapide des mycotoxines. LA VITESSE. Les testeurs n’ont pas de temps à perdre. Vous êtes peut-être un chasseur de grains avec des camions attendant que vous leurs disiez s’ils peuvent et où ils peuvent décharger, ou peut-être êtes-vous un policier des mycotoxines indépendant qui doit tester, certifier (ou pas) et se rendre rapidement vers un autre lieu. Cela étant, vous avez besoin d’un système qui apporte de la « rapidité ». SENSIBILITÉ. Tous les testeurs ont besoin d’un système qui peut délivrer des résultats jusqu’aux faibles niveaux de concentration demandés par les organismes de réglementation. Certains testeurs peuvent traiter avec des seuils internes plus rigoureux que ceux des organismes de réglementation. Si vous vous reconnaissez, vous devrez donc vous assurer que tout système que vous envisagez à une LOD qui réponde à vos besoins et est validée pour la matrice ou les matrices que vous devez tester. CONVIVIALITÉ. Qu’est-ce qui rend un système de test rapide convivial ? Les clients continuent de mentionner une chose qui rend un kit convivial : un flux de travail simplifié. Lorsque vous envisagez les besoins du gardien d’animaux, par exemple, qui doit jongler entre différents types de tâches, un flux de travail avec un minimum d’étapes est impératif. Nous ajouterons simplement que le flux de travail n’est qu’une partie de la solution : Une grande interface utilisateur intuitive sur le lecteur y contribue pour faciliter la vie de tous les testeurs. PRÉCISION. Pour des raisons évidentes, personne dans ces rôles ne peut accepter un système de test rapide qui délivre des résultats qui ne sont pas fiables. Par exemple, le travail hautement spécialisé qui entre dans la production des matières raffinées comme les DDGS (drêches de distillerie séchées avec des solubles) ne peut pas se permettre d’être détériorées par des niveaux de mycotoxines inacceptables. Enfin, indépendamment du rôle que nous pouvons jouer dans la détection des mycotoxines, nous sommes guidés par un impératif : maintenir nos denrées alimentaires et aliments pour animaux dans des niveaux acceptables. Les solutions de test rapides des mycotoxines continueront d’être des outils indispensables dans la réalisation de cette mission.

Spot On 13e Édition

Plus petit c’est mieux :

Améliorer les résultats d’analyse des mycotoxines en réduisant la taille des particules

La dernière recherche montre que la taille des particules dans un échantillon a un effet considérable sur la justesse des méthodes analytiques des mycotoxines. Les experts en mycotoxines Henriette Hobbs et Nora Kogelnik évaluent le problème et proposent quelques recommandations pour maintenir les opérations de test de mycotoxines exactes et fiables.

Photo: BJI

Par Henriette Hobbs, Ph.D., Scientifique Senior, et Nora Kogelnik, Ph.D., Chef de produit

Une publication Romer Labs®

L’échantillonnage et la préparation de l’échantillon sont des processus complexes, entravés par d’éventuels pièges ; chaque étape dans le processus de préparation de l’échantillon introduit un niveau de variabilité qui contribue à la variabilité totale d’un simple résultat analytique.

ans la communauté analytique des mycotoxines, nous travaillons généralement avec trois principales étapes de procédures lorsqu’il s’agit de produits agricoles comme le maïs, le blé et l’orge : échantillonnage, préparation de l’échantillon et analyse. Pour déterminer la concentration de mycotoxines présente dans un lot en vrac, nous devons analyser une portion plus petite mais encore représentative du lot ; cela signifie que des résultats fiables sont impossibles sans un plan d'échantillonnage correct, qui implique de prélever des échantillons élémentaires du lot et de les combiner dans un sous-échantillon (également appelé échantillon global). Cela forme une base qui garantit que l’échantillon à tester est réellement représentatif du lot. À partir de là, nous nous concentrons sur la préparation de l’échantillon. Pour des produits à base de grains, la préparation de l’échantillon se compose de deux étapes importantes, le broyage de l’échantillon et le sous-échantillonnage : 1) un moulin ou un autre instrument est utilisé pour broyer le grain de l’échantillon global pour réduire la taille des particules et pour assurer une uniformité ; 2) à partir de cet échantillon, nous obtenons un sous-échantillon représentatif du lot complet, que nous testerons ensuite. Cet échantillon de test est ensuite préparé pour l’extraction selon un protocole défini [10]. Bien que l’échantillonnage et la préparation de l’échantillon sont des processus complexes, ils sont entravés par d’éventuels pièges ; chaque étape dans le processus de préparation de l’échantillon introduit un niveau de variabilité qui contribue à la variabilité totale d’un simple résultat analytique [2, 5]. De nombreuses études ont montré que deux tiers des résultats de variabilité observés proviennent de la méthode d’échantillonnage, dont un tiers attribuable à la façon dont l’échantillon est préparé. Un pourcentage beaucoup plus petit de variabilité est lié à la méthode analytique étant appliquée (figure 1.). Figure 1. Variance observée pendant l’échantillonnage (61 %), préparation de l’échantillon (36 %) et analyse (3 %) pour un échantillon contaminé avec 20 ppb AFLA. Adapté de [2].Total variation observed for

3+36+61 a 20 ppb AFLA corn sample

Analyse Analysis 3% 3%

Échantillonnage Sampling 61% 61%

Préparation de l’échanSample tillon preparation 36% 36%

Par conséquent, des résultats précis dépendent du degré avec lequel nous prenons en compte ces trois facteurs. Alors que de nombreuses études traitent de l’importance des méthodes d’échantillonnage et des solvants analytiques sur l’effet de la détection de mycotoxines (voir [1, 2, 4] pour exemples), cet article prendra en considération l’importance de la préparation de l’échantillon, c’est-à-dire la taille du broyage et de l’échantillon, et pour résumer la recherche récente sur le sujet, discuter de l’effet que la préparation de l’échantillon a sur l’analyse des mycotoxines et la variance de l’échantillon [10].

Sélectionner un échantillon représentatif Lorsqu’un produit est naturellement contaminé par des mycotoxines, des noyaux contaminés sont généralement distribués de manière inégale dans un certain lot ; ces regroupements de noyaux contaminés sont appelés des « points chauds ». Pour fournir une vision précise du degré de contamination dans un lot, un plan d’échantillonnage doit tenir compte de la distribution aléatoire de ces points chauds. Cela est effectué en prenant un grand nombre de petits échantillons élémentaires de divers lieux répartis dans le lot afin d’obtenir un échantillon représentatif (figure 2) [8]. La sélection d’échantillons élémentaires d’un lot en vrac est essentielle pour donner à tous les grains une chance égale d’être sélectionnés, réduisant ainsi le biais [10].

Broyer pour assurer une taille de particules uniforme Les moisissures que produisent les mycotoxines ont plusieurs voies différentes de contamination ; par conséquent, Figure 2: La procédure de sélection de l’échantillon pour l’obtention d’un échantillon de test représentatif à partir d’un lot en vrac, où l’échantillon global est l’accumulation de portions élémentaires plus petites prélevées sur différents lieux. Le « diviseur » segmente davantage l’échantillon global dans des échantillons de test individuel [10].

Lot Incréments Échantillon global Diviseur Échantillon de test Spot On 13e Édition

les mycotoxines se trouvent à la fois dans les grains et à la surface. La voie d’infection dépend de la mycotoxine et du grain en question. Il est bien connu que certains champignons producteurs de mycotoxines, comme Fusarium, sont présents dans le grain ou le noyau alors que d’autres, comme Aspergillus, sont présents à la surface. Le broyage uniforme d’un échantillon résout ce problème en ouvrant les noyaux contaminés et en permettant une distribution uniforme des particules. Cela améliore en fin de compte la détection des particules contaminées [3].

Homogénéisez la répartition des mycotoxines potentielle en passant le grain dans un tamis et en mélangeant Après avoir sélectionné l’échantillon représentatif du lot et l’avoir broyé pour assurer une taille de particules uniforme, l’échantillon doit être homogénéisé en le mélangeant soigneusement ; cela aide également à ce qu’il soit représentatif de l’échantillon en vrac [3]. Les grains se séparent selon la taille, en réduisant le degré auquel l’échantillon est représentatif et conduisant à un résultat analytique imprécis. Pour cette raison, avant le mélange, nous confirmons que l’uniformité du broyage est adéquate en passant l’échantillon broyé dans une passoire ou un tamis. L’objectif n’est pas de filtrer les plus grandes particules car elles peuvent également contenir des mycotoxines ; au contraire, ces plus grandes particules doivent être comprises dans l’échantillon. En revanche, nous garantissons l’uniformité du broyage en vérifiant qu’un certain pourcentage de particules peut traverser. L’USDA-FGIS, par exemple, a établi des spécifications pour la taille de l’échantillon, le broyage de l’échantillon et le sous-échantillonnage pour les aflatoxines, la déoxynivalenol, les fumonisines, l’ochratoxine et la zéaralénone [9]. L’USDA-FGIS recommande qu’un échantillon soit broyé de sorte que 60-75 % des particules passent dans un tamis n°20 et que 50 g d’échantillon de test (y compris les parti-

cules qui ne passent pas dans le tamis) soit utilisées pour l’extraction des mycotoxines.

L’objectif de passer

Maintenez votre taille de grain petite, votre taille d’échantillon grande et vos résultats des mycotoxines exacts

dans un tamis n’est

Nous utilisons les termes « justesse » et « précision » dans tout cet article, voici donc une définition rapide de ces termes : justesse et précision indiquent des incertitudes associées à une analyse qui peut être introduite à partir d’un plan ou d’une méthode de préparation de l’échantillon initial. La justesse est définie comme la proximité d’une valeur mesurée à la vraie valeur, alors que la précision est définie comme la proximité des valeurs mesurées entre elles. Le but ultime doit être de mettre en œuvre un processus qui assure une justesse élevée et une précision élevée [10]. Des études montrent que la précision d’une méthode de détection des mycotoxines et donc la variance des résultats dépendent fortement de la taille des particules dans l’échantillon. Pour démontrer la variabilité d’une mesure associée à la taille des particules dans l’échantillon et la taille de l’échantillon en analyse, nous nous référons à plusieurs études qui l’ont évaluée (figure 3 et figure 4). Dans la première étude menée par Whitaker et al. (montrée sur la figure 3), des échantillons de maïs naturellement contaminés par des aflatoxines ont été caractérisés. Les échantillons de grains de tailles différentes sont passés par un tamis n°20 : 1) un broyage grossier (60 % des particules passées), 2) un broyage fin (99 % des particules passées) et 3) en poudre (avec un broyeur à marteaux). Huit échantillons d’un intervalle de broyage étaient alors analysés à l’aide une méthode de référence HPLC modifiée pour démontrer une variance inter-échantillon à un état broyé unique [9]. Comme vous pouvez voir dans le tableau 3, il existe une variance dans des résultats analytiques selon la taille de l’échantillon et la taille du broyage. Cependant, comment pouvons-nous quantifier cette variation de sorte à ce qu’elle

l’échantillon broyé pas de filtrer les plus grandes particules car elles peuvent également contenir des mycotoxines ; au contraire, ces plus grandes particules doivent être comprises dans l’échantillon.

Tableau 3 : L’effet de la taille des particules et des échantillons sur les niveaux d’aflatoxines dans des échantillons naturellement contaminés [9]. Échantillon Numéro 1

60 % Échantillon de tamis 20 50 g

10 g

50 g

10 g

151

140

149

160

167

136

135

151

222

217

5 6 7

135 95 86

108

SD (ppb)

Moyenne (ppb) RSD (%)

Broyeur à marteaux Échantillon broyé

10 g

2 3

99 % Échantillon de tamis 20

140 40

Une publication Romer Labs®

125 110 123 139 111 115 126 15 12

154 138 155 141 147 167 147 11 7

148 144 151 140 148 149 145 5 4

154 155 156 153 162 171 158 7 4

Des études montrent que la précision d’une méthode de détection des mycotoxines et donc la variance des résultats dépend fortement de la taille des particules dans l’échantillon.

nous soit utile ? L’écart-type relatif (RSD) ou un coefficient de variation (CV) est souvent utilisé pour déterminer les différents résultats dans un ensemble de données particulières. Le RSD est souvent déclaré sous forme de pourcentage et est défini par le rapport de l’écart-type rapporté à la moyenne. Plus l’écart-type est faible, plus la variation sera faible dans l’ensemble des données et plus le résultat sera fiable. Dans les données de l’étude décrite dans le tableau 3, une variabilité significative a été observée entre des échantillons de 10 g se composant de différentes tailles de particules. Les 10 g d’échantillons grossièrement broyés montrent à 40 % le RSD le plus élevé comparés à l’échantillon plus finement broyé (99 % d’échantillon dans tamis de 20), avec un RSD calculé de 7 %. Le RSD le plus faible, 4 %, a été atteint avec des échantillons en poudre à partir d’un broyeur à marteaux. Bien qu’un broyeur à marteaux puisse ne pas être financièrement réalisable pour le testeur moyen, l’étude de Whitaker et al. démontre que le meilleur moyen d’éviter une variance provenant de la préparation de l’échantillon est de broyer finement et d’utiliser un tamis pour assurer l’uniformité de la taille des particules [9].

Pour démontrer davantage l’impact de la taille des particules (broyage) et de la taille de l’échantillon sur la variabilité analytique parmi les différentes mycotoxines, Brunkhorst et al. ont réalisé une analyse sur des échantillons de maïs naturellement contaminés avec soit des aflatoxines totales (somme de B1, B2, G1 et G2), des fumonisines totales (somme de B1, B2 et B3) ou la zéaralénone (figure 4). Pour cette étude, 10 échantillons de maïs pour chaque mycotoxine ont été broyés à différentes tailles de particules pour leur permettre de passer dans un tamis n°10, un tamis n°20 ou un tamis n°30. La variance des différentes tailles d’échantillons (1 g, 5 g, 10 g et 25 g) pour une extraction ont également fait l’objet d’une recherche plus approfondie. Les échantillons d’aflatoxines ont été extraits avec de l’acétonitrile/eau (84/16) et utilisés à l’aide d’une méthode AOAC et d’une cellule KOBRA pour une dérivation post-colonne par bromation. Les échantillons de fumonisines ont été extraits avec du méthanol/de l’eau (3/1) et également analysés avec la méthode AOAC. Des échantillons de zéaralénone ont également été extraits avec de l’acétonitrile/eau et analysés à l’aide de LC-MS/MS.

Figure 4: L’effet de la taille de broyage et de la taille de l’échantillon (1 g, 5 g, 10 g, 25 g) sur la variabilité analytique. Des extraits individuels (n=10), des combinaisons différentes de tailles de tamis et d’échantillons ont été analysés pour les aflatoxines totales (C,D), des fumonisines totales (E,F) et la zéaralénone (E,F) dans du maïs naturellement contaminé. Des méthodes de référence ont été utilisées pour une caractérisation des échantillons. Les résultats ont été mis en moyenne, l’écart-type a été calculé et représenté dans le graphique A, C et E. De plus, le CV en % a été déterminé et représenté comme graphique linéaire dans les figures B, D et F. (Adapté avec une permission des auteurs de [2, 7, 12].)

Aflatoxines totales A 400

n 1 gramme n 5 grammes n 10 grammes n 25 grammes

Concentration d’aflatoxines totales [en ppm]

350 300 250 200 150 100 50 0

52,8 % passent dans un tamis 10

51,3 % passent dans un tamis 20

97,1 % passent dans un tamis 20

Coefficient de variation (CV) 52,8 % passent dans un tamis 10 51,3 % passent dans un tamis 20 97,1 % passent dans un tamis 20 passent dans un tamis 30

CV [en %] pour aflatoxines totales

200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

100 % passent dans un tamis 30

1 gramme

5 grammes

10 grammes

GRAMMES d’ÉCHANTILLON utilisés pour EXTRACTION

25 grammes

Spot On 13e Édition

Fumonisines totales

est faible, plus la

n 1 gramme n 5 grammes n 10 grammes n 25 ggrammes

Concentration de fumonisines totales [en ppm]

Plus l’écart-type

8 7 6

variation sera faible dans l’ensemble des données et plus le

résultat sera fiable.

4 3 2 1 0

50 % passent dans un tamis 10

50 % passent dans un tamis 20

95 % passent dans un tamis 20

95 % passent dans un tamis 30

Coefficient de variation (CV)

CV [en %] pour fumonisines totales

120

50 % passent dans un tamis 10

100

50 % passent dans un tamis 20

95 % passent dans un tamis 20

95 % passent dans un tamis 30

40 20 0

1 gramme

5 grammes

10 grammes

GRAMMES d’ÉCHANTILLON utilisés pour EXTRACTION

25 grammes

Zéaralénone 2500

n 1 gramme n 5 grammes n 10 grammes n 25 grammes

Concentration de zéaralénone [en ppb]

2000 1500 1000 500 0

50 % passent dans un tamis 10

50 % passent dans un tamis 20

95 % passent dans un tamis 20

100 % passent dans un tamis 30

Coefficient de variation (CV) 50 % passent dans un tamis 10 50 % passent dans un tamis 20 95 % passent dans un tamis 20 passent dans un tamis 30

CV [en %] pour le zéaralénone

50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

1 gramme

Une publication Romer Labs®

5 grammes

10 grammes

GRAMMES d’ÉCHANTILLON utilisés pour EXTRACTION

25 grammes

Les résultats démontrent clairement que la variabilité analytique peut être réduite lorsque les

Remarque : Les données montrées dans chaque paire de graphiques sont quelque peu redondantes. Cependant, nous trouvons utile de représenter le coefficient de variation dans un graphique séparé. Les résultats montrent clairement que la taille de broyage et la taille de l’échantillon ont un effet sur la justesse de l’analyse. L’étude suggère que AFLA et ZON montrent un degré plus élevé de dépendance (à savoir un CV plus élevé) sur le volume d’échantillon et la taille de broyage que FUM, même si nous hésitons à dresser une conclusion hâtive à partir de ces études individuelles ; plus de recherches sont nécessaires pour confirmer notre observation.

Pour des tailles d’échantillons de 1 g et 5 g, les RSD pour ALFA, FUM et ZON étaient plus élevés comparés aux tailles d’échantillons de 10 g et 25 g. La variabilité observée pour un échantillon de 10 g de maïs contaminé par ALFA est passée de 58,9 % (grossièrement broyé) à 9,3 % (finement broyé), pour FUM de 39,8 % (grossièrement broyé) à 4,6 % (finement broyé) et pour ZON de 21 % (grossièrement broyé) à 2 % (finement broyé). Ces résultats affirment davantage l’effet de la taille de broyage sur la variance analytique et la justesse concernant l’extraction de mycotoxines et l’analyse des grains.

échantillons sont broyés pour passer dans un tamis plus fin.

Figure 5: L’effet de la taille du broyage et de l’échantillon sur la variabilité analytique du déoxynivalénol dans l’orge. Des extraits individuels (n=10) à différentes combinaisons de tailles de tamis et d’échantillon ont été analysés à l’aide de LC-MS/MS. Les résultats ont été mis en moyenne, l’écart-type a été calculé et représenté dans le graphique (A) et le CV en % a été calculé et représenté sous forme de graphique linéaire (B) [6].

Déoxynivalénol 4.50

Concentration de déoxynivalénol en ppm

4.00

n 1 gramme n 5 grammes n 10 grammes n 25 grammes

3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00

50 % passent dans un tamis 10

50 % passent dans un tamis 20

95 % passent dans un tamis 20

95 % passent dans un tamis 30

Coefficient de variation (CV)

B CV [en %] pour le déoxynivalénol dans l’orge

50 % passent dans un tamis 10

50 % passent dans un tamis 20

95 % passent dans un tamis 20

95 % passent dans un tamis 30

30 25 20 15 10 5 0

1 gramme

5 grammes

10 grammes

GRAMMES d’ÉCHANTILLON utilisés pour EXTRACTION

25 grammes

Spot On 13e Édition

Enfin, Brunkhorst et al. ont encore élucidé leurs résultats et ont déterminé des niveaux de déoxynivalénol dans des échantillons d’orge naturellement contaminés avec la même vue d’ensemble de l’étude. Des échantillons d’orge ont été broyés selon quatre tailles différentes de tamis, extraits (10 extraits individuels à chaque taille de tamis et d’échantillon) à l’aide d’acétonitrile/eau (84/16) et analysés par LC-MS-MS (figure 5) [6]. Les résultats démontrent clairement que la variabilité analytique peut être réduite lorsque les échantillons sont broyés pour passer dans un tamis plus fin. En outre, l’augmentation de la taille des échantillons aide davantage à réduire la variabilité analytique. Le coefficient de variation a pu être réduit de 11 % à seulement 5 % à l’aide d’un échantillon de 10 g avec un tamis n°10. Une taille d’échantillon de 10 g et de 25 g associée à un tamis n°20 (95 %) et un tamis n°30 (95 %) fournit des résultats exacts et précis, réduisant le CV à respectivement 5 % et 3 %. Cette étude utilisant de l’orge plutôt que du maïs, suggère que l’effet de la taille des échantillons et le broyage sur la variabilité analytique des mycotoxines peuvent ne pas être dépendant de la matrice. Une étude plus approfondie est nécessaire pour le confirmer [6].

Conclusion : Tamisez, mélangez et répétez si nécessaire L’importance de la taille de l’échantillon et du broyage des échantillons, ainsi que l’impact que ces facteurs ont sur la réduction de la variabilité et la minimisation des er-

reurs au cours de l’analyse des mycotoxines, est évidente. Dans les études présentées, une variation significative a été observée entre les échantillons grossièrement et finement broyés à partir de la même source et du même niveau de contamination. Au-delà de la simple observation de variation, les données de ces études suggèrent quelques approches initiales du broyage et de la taille des échantillons. Concernant la taille des échantillons, 10 g se sont révélés être suffisants, alors que 25 g peuvent apporter encore plus de justesse. Lors de l’utilisation d’un tamis n°20, 95 % de l’échantillon doit passer au travers. Lors de l’utilisation d’un tamis n°30, 100 % doit passer au travers. L’objectif principal de l’analyse des mycotoxines est d’obtenir des résultats justes et précis malgré les difficultés de l’échantillonnage et les complexités de la préparation de l’échantillon pour les grains et les cultures. Pourtant, même la meilleure technologie, qu’elle soit sous forme de tests rapides de technologie avancée ou d’une spectrométrie de masse hautement précise, ne sera d’aucune utilité si votre échantillon n’est pas représentatif du lot à examiner. L’échantillon représentatif ne se limite pas à l’échantillonnage ; la préparation de l’échantillon est essentielle. Si vous respectez les trois principaux facteurs de la préparation de l’échantillon (taille de broyage, taille de l’échantillon et homogénéité), vous pouvez conserver votre RSD à <10 %, en augmentant la fiabilité de votre résultat analytique .

Concernant la taille des échantillons, 10 g se sont révélés être suffisants, alors que 25 g peuvent apporter encore plus de justesse.

Références 1) E. Pilcher: Sampling for mycotoxins – do we care enough? Romer Labs. 2016, https://www.romerlabs.com/en/

knowledge-center/knowledge-library/articles/news/sampling-for-mycotoxins-do-we-care-enough/

2) J. Brunkhorst: Effects of particle size and extraction size for effective mycotoxin analysis, Trilogy Analytical

Laboratory, presented at AAFCO 2017

Collin L. The effect of grind and extraction size on aflatoxin variability. Trilogy Analytical Laboratory, Washington, MO 63090

3) J. Richard: Sampling and Sample Preparation for Mycotoxin Analysis. . In: Romer Labs Guide to Mycotoxins, 2. 2000 4) T.B. Whitaker ABS, M.B. Doko, B.M. Maestroni, A. Cannavan: Sampling Procedures to Detect Mycotoxins in

Agricultural Commodities: Springer; 2011.

5) T.B. Whitaker FED, W. M. Hagler, F. G. Giesbrecht, J. Wu: Variability Associated with Sampling, Sample Preparation,

and Chemical Testing for Aflatoxin in Farmers' Stock Peanuts. Journal of AOAC International 1994, 77(1):107 - 116.

6) V. Brunkhorst, C. Maune, J. Brunkhorst, J. Bierbaum, R. Niemeijer: Effect of grind and extraction size on

deoxynivalenol result variability, Trilogy Analytical Laboratory

7) V. Brunkhorst, C. Maune, J. Brunkhorst, J. Bierbaum, R. Niemeijer: Effect of grind and extraction size on zearalenone

result variability, Trilogy Analytical Laboratory

8) MFood Standards Agency. Mycotoxin sampling guide, 2016.

9) Whitaker, T.B; Slate, A.B; and Johansson, A.S. Sampling feeds for mycotoxin analysis. In: The Mycotoxin Blue Book.

D.Durat, ed. Nottingham University Press, Bath, England, 2005]

10) Whitaker T.B;, Sampling Foods for Mycotoxins, Food Additives & Contaminations, 2007. 11) United States Department of Agriculture. Mycotoxin Handbook, 2015

12) Carrie K. Maune, Thomas Maune, Jordan Bierbaum, Julie Brunkhorst, Ronald Niemeijer. The effect of grind and extraction size on Fuinsin Result Variablity. Washington, MO 63090 Une publication Romer Labs®

Votre copie de Spot On

Ne laissez aucune chance aux mycotoxines de se cacher.

Rendre visible l’invisible avec le nouvel AgraStrip® Pro WATEX® et AgraVisionTM Pro. Le système de test AgraStrip® Pro WATEX® permet une quantiﬁcation rapide et simple sur le terrain des mycotoxines dans de nombreux produits agricoles. En savoir plus sur romerlabs.com.

Contactez-nous pour plus d'informations : www.romerlabs.com | solutions@romerlabs.com

Test des myco toxin es simp le et rapid e.