Les pesticides aident les agriculteurs à augmenter la production alimentaire, réduire les dommages coûteux aux cultures, et même prévenir la propagation des maladies transmises par les insectes, mais comme les produits chimiques peuvent également se retrouver dans l'alimentation humaine, il est essentiel de s'assurer qu'ils sont sécuritaires. Pour un pesticide couramment utilisé appelé glyphosate, des inquiétudes existent quant à la sécurité d'un niveau dans les aliments ainsi que la sécurité de l'un de ses sous-produits, connu sous le nom d'AMPA. Des chercheurs de l'Institut national des normes et de la technologie (NIST) poursuivent leurs efforts pour mesurer avec précision le glyphosate et l'AMPA dans les produits alimentaires à base d'avoine où ils apparaissent fréquemment en développant des matériaux de référence.

L'Environmental Protection Agency (EPA) établit des tolérances pour les niveaux de pesticides dans les aliments qui sont toujours considérés comme sûrs pour la consommation. Les fabricants de produits alimentaires testent leurs produits pour s'assurer qu'ils respectent les réglementations de l'EPA. Mais pour s'assurer que leurs mesures sont exactes, ils ont besoin d'un matériau de référence (MR) avec des niveaux connus de glyphosate avec lesquels comparer leurs produits.

Il n'y a pas de matériel de référence disponible pour mesurer le glyphosate, l'ingrédient actif du produit commercial Roundup, dans la farine d'avoine ou les produits à base d'avoine dans lesquels le pesticide est fortement utilisé. Cependant, il existe un petit nombre de MR alimentaires disponibles pour mesurer d'autres pesticides. Dans les efforts pour en développer un pour le glyphosate et répondre aux besoins immédiats des fabricants, Des chercheurs du NIST ont optimisé une méthode de test pour analyser le glyphosate dans 13 échantillons d'aliments à base d'avoine disponibles dans le commerce afin d'identifier les matériaux de référence candidats. Ils ont détecté du glyphosate dans tous les échantillons, et ils ont également trouvé de l'AMPA (abréviation d'acide aminométhylphosphonique) dans trois des échantillons.

Les chercheurs ont publié leurs découvertes dans la revue chimie alimentaire .

Depuis des décennies, Le glyphosate est l'un des pesticides les plus dominants aux États-Unis et dans le monde. Rien qu'en 2014, 125, 384 tonnes de glyphosate ont été utilisées aux États-Unis, selon une étude de 2016. C'est un herbicide, un type de pesticide pour détruire les mauvaises herbes ou les plantes indésirables qui nuisent aux cultures.

Parfois, les pesticides restent en petites quantités, appelés résidus, sur les produits alimentaires. Dans le cas du glyphosate, il peut également se décomposer en AMPA, qui peut aussi rester sur les fruits, légumes et céréales. Les effets potentiels de l'AMPA sur la santé humaine ne sont pas bien compris et restent un domaine d'étude actif. Le glyphosate est également fortement utilisé sur d'autres céréales et céréales telles que l'orge et le blé, mais l'avoine est un cas particulier.

« L'avoine est unique, au fur et à mesure des grains, " a déclaré Jacolin Murray, chercheur au NIST. " Nous avons choisi l'avoine comme premier matériau parce que les producteurs alimentaires utilisent le glyphosate comme déshydratant pour sécher la récolte avant de la récolter. L'avoine a tendance à contenir une grande quantité de glyphosate. » La dessiccation des cultures permet une récolte plus précoce et améliore l'uniformité des cultures. En raison de sa large utilisation, le glyphosate se trouve généralement à des niveaux plus élevés par rapport aux autres pesticides, selon la co-auteur Justine Cruz.

Les 13 échantillons d'avoine de l'étude comprenaient de la farine d'avoine, céréales de petit-déjeuner à base d'avoine légèrement à hautement transformées, et la farine d'avoine issue de pratiques agricoles conventionnelles et biologiques.

Les chercheurs ont analysé les échantillons pour le glyphosate et l'AMPA en utilisant une méthode modifiée d'extraction du glyphosate à partir d'aliments solides, en conjonction avec des techniques standard connues sous le nom de chromatographie liquide et de spectrométrie de masse. Dans la première méthode, l'échantillon solide est dissous dans un mélange liquide où le glyphosate est retiré de la nourriture. Prochain, en chromatographie liquide, le glyphosate et l'AMPA dans l'échantillon d'extrait sont séparés des autres composants de l'échantillon. Finalement, la spectrométrie de masse mesure le rapport masse/charge des ions pour identifier les différents composés chimiques dans l'échantillon.

Leurs résultats ont montré que les niveaux les plus bas de glyphosate ont été détectés dans l'échantillon de céréales biologiques pour petit-déjeuner (26 nanogrammes par gramme) et dans l'échantillon de farine d'avoine biologique (11 nanogrammes par gramme). Les niveaux les plus élevés de glyphosate (1, 100 nanogrammes par gramme) ont été détectés dans des échantillons de flocons d'avoine instantanés conventionnels. Les niveaux d'AMPA étaient bien inférieurs aux niveaux de glyphosate dans les échantillons de farine d'avoine biologique et conventionnelle et à base d'avoine.

Tous les niveaux de glyphosate et d'AMPA dans la farine d'avoine et les céréales à base d'avoine étaient bien inférieurs à la tolérance de l'EPA de 30 microgrammes par gramme. "Les niveaux de glyphosate les plus élevés que nous ayons mesurés étaient 30 fois inférieurs à la limite réglementaire, ", a déclaré Murray.

Sur la base des résultats de cette étude et des discussions initiales avec les parties prenantes intéressées par l'utilisation d'un MR pour la farine d'avoine et les céréales à base d'avoine, les chercheurs ont découvert qu'il pourrait être bénéfique de développer un RM de bas niveau (50 nanogrammes par gramme) et un de haut niveau (500 nanogrammes par gramme). Ces MR seraient bénéfiques aux laboratoires d'essais agricoles et alimentaires ainsi qu'aux producteurs de denrées alimentaires, qui ont besoin de tester leur matière première pour les résidus de pesticides et d'avoir une norme précise par rapport à laquelle comparer leurs mesures.

Les RM du NIST sont utilisés non seulement aux États-Unis mais aussi dans le monde entier, il était donc important que les chercheurs prennent également en compte les limites réglementaires à l'étranger, comme en Europe, où la limite est de 20 microgrammes par gramme.

"Nos chercheurs doivent équilibrer les besoins des laboratoires d'essais alimentaires basés aux États-Unis et au-delà pour créer des matériaux de référence d'une portée mondiale, ", a déclaré la chercheuse du NIST, Katrice Lippa.

Les chercheurs ont pu identifier trois candidats MR potentiels pour le glyphosate dans les céréales à base d'avoine et deux candidats pour l'AMPA. Ils ont également pu mener une étude de stabilité préliminaire qui a montré que le glyphosate était stable dans l'avoine sur une période de six mois à une température constante de 40 degrés Celsius, ce qui est important dans le développement d'un futur MR, qui pourraient potentiellement être basées sur un ou plusieurs de ces produits.

Prochain, les chercheurs prévoient d'évaluer la faisabilité des MR par le biais d'une étude interlaboratoires, puis de mener des études de stabilité à plus long terme du glyphosate et de l'AMPA dans leurs matériaux. L'équipe du NIST continuera d'impliquer les parties prenantes pour s'assurer que le MR répondra à leurs besoins.