Recherche démontrant une baisse des concentrations de contaminants chimiques dans le blé

Gouttelette à l'extrémité d'une pipette.
Sheryl Tittlemier, Ph. D.

Sheryl Tittlemier, Ph. D
Chercheuse et gestionnaire de programme
Analyse de substances organiques et d’éléments à l’état de trace
sheryl.tittlemier@grainscanada.gc.ca

Dans le cadre du programme d’Analyse de substances organiques et d’éléments à l’état de trace, nous concentrons nos efforts de recherche et de surveillance sur les pesticides, les mycotoxines, les biomarqueurs fongiques, et l’analyse des éléments, y compris les métaux lourds. Nous examinons les facteurs à l’origine de la présence de ces substances dans les grains et étudions comment ces dernières se comportent lors de la transformation des grains. Nous cherchons également à améliorer les méthodes d’échantillonnage et d’analyse afin de les rendre plus précises. Les données que nous recueillons permettent aux producteurs, aux associations sectorielles, aux exportateurs, aux partenaires gouvernementaux et aux utilisateurs finaux d’avoir confiance en la salubrité et en la fiabilité des grains canadiens.

Le retrait du son diminue les résidus de glyphosate dans le blé

Le glyphosate est l’ingrédient actif de certains herbicides utilisés au Canada pour combattre des mauvaises herbes envahissantes. Des résidus de glyphosate ont été trouvés dans certains types de grains et aliments à base de grains, mais dans presque tous les cas, il a été prouvé que leurs concentrations étaient plus faibles que les limites maximales de résidus de glyphosate établies par Santé Canada.

Nous avons étudié le glyphosate dans le blé roux du printemps de l’Ouest canadien (CWRS) afin de déterminer où il s’accumule exactement dans le grain et si la mouture et la panification modifiaient les concentrations de résidus de glyphosate. Nous avons sélectionné huit échantillons de blé CWRS, contenant différentes concentrations de glyphosate, pour effectuer notre étude. Pour chaque échantillon, nous avons débarrassé les grains de leurs téguments extérieurs par abrasion de sorte à obtenir des grains perlés. Nous avons recueilli les matières enlevées pour les analyser, de même que la partie restante des amandes des grains. Nous avons constaté que 50 % du glyphosate était contenu dans la partie extérieure du grain, soit une portion représentant 16 % du grain, qu’importe quelle était la concentration initiale de glyphosate de l’échantillon.

Nous avons ensuite moulu les échantillons de blé pour en retirer le son et le germe. Nos analyses des fractions de mouture ont révélé qu’en moyenne 81 % du glyphosate était contenu dans le son, les remoulages (son fin) et les farines basses (germe) (figure 1). La farine restante ne contenait que 19 % du glyphosate, ce qui indique que la mouture peut réduire considérablement l’exposition aux résidus de glyphosate.

La panification n’a pas d’incidences sur les résidus de glyphosate

Nous avons préparé des lots de pâte et de pain en double avec des farines produites à partir d’échantillons de blé CWRS qui avaient les concentrations de glyphosate les plus élevées. Nous avons analysé la pâte, la pâte fermentée, la croûte et la mie du pain cuit (figure 2) pour doser leur teneur en glyphosate. La farine et le pain fini ne présentaient pas de différence au niveau des concentrations de glyphosate, ce qui démontre que la panification n’a pas d’incidences sur la teneur en résidus de glyphosate. Ceci confirme que la mouture est une meilleure option pour réduire les risques d’exposition aux résidus de glyphosate.

Diminution de l’accumulation de cadmium dans le blé dur canadien

Le cadmium est un métal lourd qui est présent naturellement dans le sol et qui peut également être apporté par des activités humaines. Il peut entrer dans la chaîne alimentaire s’il est absorbé et stocké dans des plantes comestibles. Certaines céréales accumulent le cadmium à des concentrations plus élevées que d’autres, dont nombre de variétés de blé dur cultivées en Amérique du Nord. Étant donné qu’une exposition chronique au cadmium peut avoir des effets négatifs sur la santé humaine, un programme de sélection du blé dur a été mis en place dans les années 1990 pour mettre au point des variétés qui accumulent moins de cadmium tout en conservant les caractéristiques de qualité intéressantes. Depuis 2004, tous les nouveaux cultivars de blé dur doivent présenter une faible accumulation de cadmium pour être enregistrés au Canada.

Nous surveillons les concentrations de cadmium dans les exportations de blé dur depuis le début des années 1990. Dans le cadre du programme de Surveillance de la qualité des cargaisons, les inspecteurs de la Commission canadienne des grains sélectionnent et échantillonnent systématiquement des livraisons aux silos terminaux à l’aide d’échantillonneurs automatisés approuvés et conformément à des procédures normalisées (figure 3). Depuis 1992, 2 239 échantillons d’exportations de blé dur ambré de l’Ouest canadien (CWAD) et 1 546 échantillons d’exportations de blé CWRS ont fait l’objet d’un dosage du cadmium.

Les concentrations de cadmium dans les exportations de blé CWAD en vrac, mesurées en milligrammes par kilogramme (mg/kg), ont commencé à diminuer au milieu des années 2000. Les concentrations de cadmium les plus élevées que nous ayons trouvées dans des exportations de blé CWAD (0,16 mg/kg) se trouvaient dans les expéditions de 2003-2004. Dans les expéditions de 2019-2020, nous avons mesuré des concentrations de 0,07 mg/kg, ce qui représente une baisse de plus de 56 % (figure 4). Nous avons également dosé le cadmium dans le blé CWRS pendant la même période et n’avons pas constaté de baisse semblable des concentrations. Ce résultat est important, car il démontre que la réduction des concentrations de cadmium observée dans le blé CWAD n’est pas liée à des changements apportés aux procédures d’analyse ou à l’utilisation de différents instruments.

La baisse des concentrations de cadmium observées dans les exportations de blé dur témoigne de la diminution de l’utilisation de variétés de blé qui accumulent des concentrations élevées de cadmium. En 2019, les variétés de blé à faible accumulation de cadmium représentaient 98 % des superficies de blé CWAD assurées. La baisse des concentrations de cadmium dans le blé dur au cours des trois dernières décennies illustre le succès qu’ont eu les programmes d’amélioration des blés canadiens, les exigences d’enregistrement des variétés et l’adoption de variétés de blé à faible accumulation de cadmium par les producteurs.

Figure 1  Proportions des résidus de glyphosate (%) trouvés dans les fractions de mouture du blé roux de printemps de l’Ouest canadien.
Graphique montrant la proportion de résidus de glyphosate (%) trouvés dans les fractions meunières du blé roux de printemps de l'Ouest canadien
Données du graphique
% de la masse totale de glyphosate
Farine Farines basses Son et remoulages
16,93 1,09 81,98
Figure 2  Pain entier et pain dont la croûte et la mie ont été séparées pour le dosage du glyphosate.
image d'un pain (à gauche) et séparation de la croûte et de la chapelure pour l'analyse du glyphosate (à droite)
Figure 3   Analyse d’échantillons de blé CWAD pour détecter la présence de cadmium à l’aide de la spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif.
Technicienne de laboratoire utilisant une machine de spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif.
Figure 4  Concentrations de cadmium, mesurées en milligrammes par kilogramme, dans les exportations de blé dur ambré de l’Ouest canadien (en bleu) et de blé roux de printemps de l’Ouest canadien (en rouge).
Graphique montrant le cadmium, mesuré en milligrammes par kilogramme, dans les exportations de blé dur ambré de l'Ouest canadien (bleu) et de blé roux de printemps (rouge) de l'Ouest canadien.
Données du graphique
Cadmium (mg/kg)
Année CWAD CWRS
1992 0,130 NDFootnote 1
1993 0,127 ND
1994 0,117 0,033
1995 0,116 0,037
1996 0,114 0,032
1997 0,118 0,033
1998 0,137 0,039
1999 0,127 0,035
2000 0,118 0,028
2001 0,145 0,035
2002 0,154 0,039
2003 0,160 0,035
2004 0,150 0,039
2005 0,134 0,033
2006 0,134 0,035
2007 0,111 0,031
2008 0,109 0,033
2009 0,115 0,034
2010 0,085 0,029
2011 0,077 0,030
2012 0,072 0,033
2013 0,071 0,032
2014 0,066 0,036
2015 0,079 0,036
2016 0,071 0,036
2017 0,058 0,030
2018 0,072 0,035
2019 0,070 ND
Table 1 Notes
Footnote 1

ND = Non disponible.

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Membres de l’équipe

Chercheuse et gestionnaire de programme

  • Sheryl Tittlemier, Ph. D.

Chimistes

  • Anja Richter
  • Hoangkim Luong
  • Suresh Patel
  • Mei Huang

Techniciens

  • Lianna Bestvater
  • Michael Bestvater
  • Richard Blagden
  • Daniel Bockru
  • Jason Chan
  • Dainna Drul
  • Valentina Timofeiev
  • Michael Tran
  • Robert Trelka (avant novembre 2022)
  • Tanya Zirdum
Publications récentes
  • Tittlemier, S.A. et A. Richter. « Cadmium concentrations in Canadian durum exports decreased with the adoption of low accumulating cultivars ». Food Addit. Contam: Part A, vol. 39, no 12 (2022), p. 1953-1962.
    https://doi.org/10.1080/19440049.2022.2130441 (en anglais)
  • Walkowiak, S., D. Taylor, B.X. Fu, D. Drul, K. Pleskach, et S.A. Tittlemier. « Ergot in Canadian cereals – relevance, occurrence, and current status ». Can. J. Plant Pathol., vol. 44, no 6 (2022), p. 793-805.
    https://doi.org/10.1080/07060661.2022.2077451 (en anglais)
  • Tittlemier, S.A., L. Bestvater, J. Carlson, J. Kletke, M. Izydorczyk, et B.X. Fu. « Fate of glyphosate in wheat during milling and bread production ». Cereal Chem., vol. 98, no 1 (2021), p. 100-108.
    https://doi.org/10.1002/cche.10369 (en anglais)
  • Tittlemier, S.A., R. Blagden, J. Chan, M. Roscoe, T.L. McMillan, K. Pleskach, et M.S. Izydorczyk. « Effects of processing whole oats on the analysis and fate of mycotoxins and ergosterol ». World Mycotoxin J., vol. 13, no 1 (2020), p. 45-56.
    https://doi.org/10.3920/WMJ2019.2530 (en anglais)