La contamination par les microplastiques (MP) est devenue un problème mondial omniprésent, affectant les environnements terrestres et aquatiques, et ses dangers potentiels pour la santé suscitent une préoccupation généralisée. Les aliments contaminés par le MP ont un impact majeur sur les consommateurs vulnérables qui dépendent du poisson comme source de protéines et comme aliment de base, ainsi que sur les poissons eux-mêmes. Ainsi, l’exposition humaine aux MP devient une menace importante pour la santé publique mondiale. La mise en évidence de la gravité des MP dans les aliments d’aquaculture préconise des mesures de contrôle pour réduire les MP dans ces aliments pour une production aquacole durable.
Introduction
En 2022, la production mondiale de la pêche et de l’aquaculture a atteint un niveau record de 223,2 millions de tonnes, l’aquaculture à elle seule produisant 94,4 millions de tonnes d’animaux aquatiques, dépassant pour la première fois la pêche de capture. En 2022, le secteur de la pêche de capture a produit 92,3 millions de tonnes, 62,3 % des stocks de poissons marins étant pêchés à des niveaux biologiquement durables. De 1961 à 2021, la consommation d’aliments d’origine animale aquatique a augmenté de 483 %, avec un taux de croissance annuel moyen de 3,0 %, soit près du double du taux de croissance de la population mondiale. Malgré une baisse notable de la production mondiale de la pêche de capture [1], l’aquaculture a admirablement comblé le déficit des besoins en protéines animales aquatiques, les projections indiquant une augmentation de la production à 202 MT d’ici 2030. Environ 4,5 milliards de personnes dans le monde dépendent des protéines issues de la pêche et de l’aquaculture, ce qui souligne le rôle crucial de l’aquaculture comme l’un des secteurs connaissant la croissance la plus rapide au niveau international. L’Inde, en particulier, a connu une croissance exponentielle de l’aquaculture, attribuée à une expansion démographique rapide et à une demande croissante. Le secteur de l’aquaculture emploie des millions de personnes et contribue à soutenir la sécurité alimentaire et nutritionnelle en Inde. La production indienne de poisson est passée de 0,75 million de tonnes métriques (MMT) en 1950-51 au niveau actuel de 14,2 MMT. Parallèlement, le commerce de l’aquarium émerge comme une industrie importante de plusieurs milliards de dollars, qui revêt une importance économique et sociale considérable.
La prospérité et la durabilité des opérations d’aquaculture sont étroitement liées à la qualité et à la composition de l’alimentation fournie aux organismes d’élevage. Dans l’aquaculture, l’objectif principal est de générer des composés riches en protéines, tandis que dans l’industrie des poissons d’ornement, l’accent est mis sur le maintien d’une couleur corporelle éclatante. Français L’aquaculture et les aliments pour aquariums sont généralement constitués de poudres, de gâteaux ou de granulés riches en protéines animales ou végétales. Les farines de poisson et de crevettes servent de riches sources de protéines, offrant des acides aminés équilibrés et de nombreux facteurs de croissance, ce qui en fait une partie intégrante des pratiques aquacoles. Étant donné que la production aquacole animale dépend fortement des aliments, il est à noter que les principaux ingrédients des aliments pour poissons, la farine de poisson et l’huile de poisson, proviennent à plus de 70 % des prises de poissons, soulignant la contribution significative des pêches de capture aux sources d’alimentation des poissons. Cependant, l’alimentation constitue souvent un défi pour la pisciculture marine et d’eau douce, de nombreuses fermes ayant recours à des poissons de faible valeur et rejetés comme aliments. Les poissons pélagiques, les prises accessoires et les déchets de transformation du poisson constituent principalement la farine de poisson. Une série de causes involontaires lors de la transformation industrielle, telles que la transformation de la farine de poisson, l’emballage et les activités commerciales qui en découlent, peuvent également accroître la contamination des MP. Il est donc essentiel de surveiller les procédures de transformation et d’emballage des aliments pour l’aquaculture ; leur qualité et leurs ingrédients sont cruciaux, d’autant plus qu’ils sont destinés à la consommation humaine.
Néanmoins, des recherches récentes mettent en évidence l’escalade alarmante de la pollution marine par le plastique et de la contamination par les microplastiques des poissons. La farine de poisson constitue généralement 50 à 70 % de la matière totale des aliments pour poissons. En Inde, les poissons à valeur commerciale comme le bar, le pompano et le cobia dépendent des aliments pour l’aquaculture pour se nourrir, optant souvent pour des aliments flottants et coulants en raison de résultats prometteurs, gagnant ainsi en popularité auprès de diverses parties prenantes. À l’échelle mondiale, le poisson reste une source principale d’aliments pour l’aquaculture, l’industrie robuste de la farine et de l’huile de poisson (FP,HP) en Inde s’appuyant sur les poissons de rebut, notamment les prises accessoires des chalutiers, comme matière première clé. La farine de poisson est consommée comme matière première dans les secteurs de l’aquaculture et de la fabrication d’aliments pour animaux. Les microplastiques (MP), un danger émergent, ont attiré l’attention mondiale en raison de leur présence généralisée et de leur nature durable dans l’environnement. Formés à partir de la décomposition d’articles en plastique plus gros ou de la libération de microbilles provenant de produits de soins personnels, les MP sont devenus une préoccupation environnementale majeure, affectant les organismes aquatiques et s’infiltrant potentiellement dans la chaîne alimentaire. Les principales sources de débris marins comprennent les rivières, les tempêtes, le ruissellement agricole, les effluents industriels et d’égouts, le transport maritime et le secteur de la pêche. La mauvaise gestion des déchets plastiques aggrave le rejet de plastique dans les environnements marins, ce qui constitue une préoccupation scientifique croissante. En raison de leur petite taille (< 5 mm), les organismes aquatiques ingèrent facilement les MP, intentionnellement ou par inadvertance. On a constaté que diverses espèces marines ingèrent des MP, du zooplancton aux oiseaux de mer. Par conséquent, les poissons ou les ressources halieutiques utilisés dans la production de farine de poisson peuvent introduire une contamination plastique, transférant les plastiques marins aux animaux d’élevage et finalement aux humains consommant des produits aquatiques d’élevage.
L’élevage de poissons marins dans des enclos marins ou des systèmes d’aquaculture est confronté au risque d’ingestion de MP provenant à la fois de la farine de poisson et de l’environnement, principalement par le biais des sources d’eau, de la dégradation du plastique dans les engins de pêche, des rejets d’eaux usées, du ruissellement agricole et des précipitations. De même, dans les systèmes d’aquaculture en eau douce, des études indiquent que l’abondance de MP dans la farine de poisson et les aliments peut introduire des MP dans les plans d’eau. Ces MP s’accumulent dans les tissus comestibles et peuvent affecter les aspects physiologiques et comportementaux des poissons et des crustacés d’élevage . De fortes concentrations de MP ont été observées chez des espèces d’élevage comme Salmon salar et Procambarus clarki, entraînant des modifications histopathologiques de l’intestin, une augmentation du nombre de cellules globulaires et un gonflement. En outre, l’étude fournit également une microscopie électronique à balayage avec spectroscopie à rayons X à dispersion d’énergie (SEM/EDX) pour caractériser la texture de surface des MP de la farine de poisson afin de mettre en évidence la fonction critique de sa morphologie et de déterminer le type de minéraux et de métaux accumulés adsorbés sur sa surface à l’aide de l’EDX.
Les polymères dangereux peuvent introduire des toxines xénobiotiques dans les organes internes, ce qui peut entraîner un dysfonctionnement du foie et une réduction de la condition physique générale. Les MP en chlorure de polyvinyle peuvent provoquer une acidification dans les environnements aquacoles en libérant du chlore. Les additifs nocifs dans les MP, tels que le bisphénol A et les phtalates, sont des perturbateurs endocriniens potentiels et peuvent provoquer une neurotoxicité et un stress oxydatif. De plus, ces additifs peuvent altérer le système immunitaire des poissons en interférant avec les voies biochimiques. La bioaccumulation de ces substances toxiques peut diminuer la qualité des produits de l’aquaculture et susciter des inquiétudes pour la santé humaine. Une étude récente [50] a démontré que les MP peuvent avoir un impact négatif sur la santé et l’immunité des poissons d’élevage, principalement en affectant les niveaux d’expression du cytochrome P450 1A1 et de la glutathion S-transférase dans le foie. Dans ce contexte, il est crucial de reconnaître que les poissons servent de voie importante pour transférer les éléments toxiques présents dans les polymères plastiques aux humains.
Les MP ont en effet le potentiel de poser divers problèmes de santé humaine, qui peuvent varier en fonction du type de polymère dont ils sont dérivés. L’évaluation des risques des MP (RA) présente un défi unique car même si les polymères utilisés pour fabriquer les MP sont réglementés et confirmés, leur profil de risque peut différer considérablement de celui de leurs polymères parents. Les dangers associés aux MP ne sont pas directement transposables à partir des polymères en vrac, car ils peuvent présenter des dangers potentiels et des voies d’exposition différents. Un modèle de classement des dangers a été créé pour 55 polymères thermoplastiques et thermodurcissables à l’aide du règlement (CE) n° 1272/2008 de l’UE, qui est aligné sur le règlement sur la classification, l’étiquetage et l’emballage (CLP) [56], qui classe les polymères en fonction de leurs propriétés dangereuses pour l’environnement et la santé humaine. Par conséquent, divers polymères peuvent avoir des classes de danger différentes lorsque les micro et nanoplastiques se dégradent davantage.
La consommation d’aliments contaminés par des MP présente des risques importants pour la santé humaine et animale, car les MP traversent la chaîne alimentaire, finissent par atteindre nos tables et nuisent potentiellement à notre bien-être. Dans l’industrie de l’aquaculture, les MP peuvent nuire à la santé animale, entraînant des pertes économiques pour les agriculteurs. Il est essentiel de lutter contre la contamination des MP dans les aliments pour animaux afin de préserver les écosystèmes aquatiques et d’assurer la viabilité à long terme de ces industries. Étant donné la nature omniprésente des MP dans l’environnement et leur présence dans de nombreuses matières premières utilisées dans les aliments pour l’aquaculture, cette étude émet l’hypothèse que les aliments commerciaux pour poissons, largement utilisés en aquaculture, peuvent être contaminés par les MP. Cette recherche est particulièrement pertinente car les MP et les produits chimiques associés peuvent pénétrer la chaîne alimentaire et réintégrer l’environnement par des voies cycliques. Par conséquent, l’alimentation régulière de poissons d’élevage avec des aliments contaminés par les MP présente un risque substantiel pour la santé publique mondiale. Cette étude examine la qualité et la quantité des MP, de leurs polymères et de l’indice de risque des polymères (PHI) dans dix aliments commerciaux pour poissons provenant de six pays différents.
Collecte d’échantillons de farine de poisson
L’étude a examiné dix aliments commerciaux pour poissons, y compris des aliments pour l’aquaculture et l’aquarium, achetés auprès de divers points de vente à travers l’Inde. Ces aliments comprenaient des aliments pour poissons et crevettes provenant de six pays (Danemark, États-Unis, Allemagne, Inde, Taïwan et Vietnam) répartis sur trois continents : Asie, Amérique du Nord et Europe. Des échantillons ont été obtenus auprès de dix entreprises distinctes pour l’étude. Informations détaillées sur les échantillons d’aliments pour poissons et aquariums utilisés dans cette recherche, y compris leurs ingrédients
Résultats
La présence d’une contamination par les MP a été détectée dans les aliments commerciaux pour l’aquaculture et l’aquarium et leurs images sont fournies dans la Fig.1. Des échantillons provenant de dix entreprises sélectionnées pour les études sur les MP ont révélé la présence de MP, comprenant les polymères polyéthylène téréphtalate (PET), polypropylène (PP), polyméthacrylate de méthyle (PMMA), polyamide (PA), polyuréthane (PU) et polystyrène (PS) avec des fibres (85 %) et des fragments (15 %) comme types. Au total, 11 300 particules MP ont été enregistrées dans les dix aliments pour poissons
Discussion
Divers éléments indésirables qui peuvent provenir de l’environnement ou du processus de fabrication peuvent contaminer les aliments pour poissons et les matériaux utilisés. Ces impuretés sont facilement transférées des aliments aux poissons d’élevage, puis aux consommateurs de poisson. L’un des principaux contaminants est le microplastique qui peut se concentrer dans le corps des poissons par bioaccumulation. Les microplastiques (≤ 5 mm) sont généralement définis comme les sous-produits de la décomposition des macroplastiques ou des polymères.
L’aquaculture est apparue comme une solution importante pour répondre à la demande croissante de poisson tout en allégeant la pression exercée sur les populations de poissons sauvages par les pêcheries de capture. L’industrie de l’aquaculture est un acteur majeur de la production alimentaire mondiale. Cependant, dans les secteurs de l’aquaculture, la contamination des aliments par les MP présente des risques importants.
L’objectif prédominant de nombreuses études a été d’enquêter sur la présence de microplastiques (MP) dans les ingrédients des aliments pour animaux, en mettant l’accent sur la farine de poisson. La farine de poisson est un composant essentiel incorporé dans les régimes alimentaires des espèces marines carnivores. Sa teneur en MP peut présenter une gamme de valeurs, allant de 0 à 17,3 PL/g. La valeur spécifique dans cette fourchette dépend des zones de pêche d’où provient la farine de poisson, comme l’indiquent diverses études. Il convient de noter que la farine de poisson obtenue à partir de poissons capturés dans des zones de pêche contaminées présentait les concentrations les plus élevées de MP, soulignant ainsi l’impact de la pollution marine sur la sécurité des constituants des aliments. En outre, il convient de noter que les farines à base de plantes, qui sont fréquemment utilisées comme substituts de la farine de poisson dans la production d’aliments pour animaux, présentaient des niveaux similaires de microplastiques (allant de 0,8 à 1,7 particules par gramme).
Conclusions
Les résultats de cette étude avec des preuves convaincantes de la prévalence de la contamination par les microplastiques des aliments d’aquaculture soulignent le besoin urgent de prendre des mesures efficaces pour réduire la contamination par les MP dans le secteur de l’alimentattion de l’aquaculture en procédant par l’utilisation des matériaux d’emballage alternatifs et des stratégies visant à protéger la santé des poissons et des crevettes ainsi que la santé des consommateurs humains et contribuer ansi à la durabilité de l’aquaculture. En outre, la présence de métaux lourds Ni, Pb et Co transférés par les MP dans les aliments pour poissons présente un risque supplémentaire pour la santé des consommateurs. En abordant ce problème, nous pouvons contribuer à la durabilité de l’aquaculture et protéger la santé de nos poissons, des écosystèmes aquatiques et des consommateurs de produits aquacoles.
Reference : Devi, S. S., Jayan, S., & Kumar, A. B. (2024). Microplastic assessment in aquaculture feeds: Analyzing polymer variability across commercial fishfeeds from three continents. Journal of Hazardous Materials, 135621. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.135621
