Les résidus de pesticides dans les fruits et les légumes et quelques aspects santé

Les pesticides sont utilisés pour lutter contre les ravageurs, des moisissures ou des mauvaises herbes afin de protéger les cultures. Ils représentent un grand groupe de différentes substances (plus de 1000 molécules) par rapport à leur structure chimique, leur mode d’action et leur cible : organochlorés, organophosphorés, carbamates, thiocarbamates, pyréthrinoïdes… En population générale, l’alimentation est la principale source d’exposition aux pesticides alors que chez les agriculteurs (exposition professionnelle), c’est la voie cutanée qui est la plus importante. Chez les jeunes enfants, l’ingestion non alimentaire orale (poussières,
comportement exploratoire et oralité des enfants …) n’est pas négligeable (INSERM 2013). Les résidus de pesticides peuvent potentiellement constituer un risque pour la santé du consommation.

Des résidus de pesticides dans les urines ou le sang ?

Une étude conduite aux États-Unis a retrouvé des résidus de pesticides, dans les urines, le sang, les tissus adipeux, certains organes et même le lait maternel (CDC 2019). Après avoir absorbé un pesticide, il est distribué dans l’organisme par voie sanguine et les liquides intestinales. Ensuite, il est métabolisé principalement par les enzymes de détoxification du foie pour ensuite être éliminé par les fèces et l’urine (et la sueur, la salive, le lait maternel de manière minoritaire). Détecter des niveaux de pesticides dans l’urine ou le sang de quelqu’un signifie que le mécanisme de détoxification fonctionne bien et cela ne signifie pas forcément que ceux-ci auront des effets sur la santé. Par exemple, le glyphosate est rejeté à hauteur de 20% dans les urines. Des études portant sur divers niveaux d’exposition et leurs associations avec la survenue de pathologies chroniques sont nécessaires pour déterminer si des niveaux spécifiques provoquent des effets sur la santé.

Un pesticide est conçu pour lutter contre des nuisibles en perturbant des fonctions vitales ou de reproduction passant la signalisation nerveuse/hormonale ou la division cellulaire ou la synthèse protéique par exemple. Il présente une toxicité plus ou moins importante pour les autres organismes qu’il ne cible pas. Ces pesticides possèdent des propriétés toxiques sur la reproduction, sur la génotoxicité/cancérogénicité, de perturbateurs endocriniens (Mostafalou 2013, INSERM 2013). Des effets néfastes sur le long terme à faible dose d’exposition et chronique sont suspectés et étudiés. C’est pourquoi les autorités sanitaires essayent de limiter au maximum les résidus de pesticides.

Quand il y a-t-il un risque pour la santé ?

Un produit phytosanitaire peut être dangereux mais cela ne signifie pas forcément qu’il y a un risque pour la santé.

Risque = Danger x Exposition

Le risque prend en compte le niveau d’exposition, la voie d’exposition, le type de population.

L’utilisation d’études toxicologiques

La toxicité des pesticides est évaluée avec des études in vitro et in vivo : différentes doses sont données à des rats ou des espèces plus sensibles (chien ou souris) via une exposition unique par voie orale, par la peau et par voie respiratoire. Les toxicités sous-aigüe (28 jours), sous-chronique (90 jours – 1 an) et sur le long terme (1.5 – 2 ans) sont évaluées. Selon les substances actives, des effets sur l’ADN (génotoxicité), les systèmes nerveux, endocrinien, immunitaire ou reproducteur sont identifiés.

Ensuite des seuils toxicologiques sont définis afin de permettre par comparaison avec l’exposition de quantifier et qualifier un risque à partir d’un effet critique sur la santé :

• La NOAEL est la dose sans effet nocif observée. C’est la plus forte dose qui ne révèle aucun effet nocif. Si les études animales expérimentales ne permettent pas d’identifier une NOAEL, on identifie la dose minimale provoquant l’effet critique la LOAEL.
• La benchmark dose BMD est un niveau de dose correspond à un niveau de réponse spécifié (+10% souvent).

A partir de ces seuils toxicologiques, on calcule la Dose Journalière Admissible (Acceptable Daily Intake) DJA, qui est la quantité ingérable quotidiennement pendant toute une vie sans effets nocifs par le consommateur (en mg/kg poids corporel/jour). Cette DJA est obtenu en appliquant des facteurs de sécurité d’au moins x100 :

• Transposition animal – homme : la variabilité inter-espèce
• La sensibilité de certains individus : la variabilité intra-espèce
• L’inadéquation de la durée de l’étude
• L’utilisation d’une LOAEL
• La sévérité de l’effet nocif

Le règlement n°396/2005 instaure des limites maximales de résidus (LMR) de pesticides autorisés. Celles-ci sont fixées pour des fruits ou légumes ni lavés ni épluchés.Ces limites règlementaires sont définies de façon à rester bien en-dessous des seuils toxicologiques tout en assurant une protection suffisante et efficace aux cultures.

Le contrôle des résidus de pesticides

Le règlement européen (CE) n°669/2009 impose aux États-Membres de l’Union Européenne (UE) d’effectuer des contrôles réguliers de ces résidus. En France, c’est la DGCCRF (Direction générale de la Concurrence, de la Consommation et de la Répression des fraudes) et l’AFSCA pour la Belgique qui sont en charge des contrôles. On parle de « monitoring ». Ces données sont ensuite centralisées au niveau européen à l’Autorité Européenne de Sécurité Alimentaire (EFSA).

Peu de dépassements des limites règlementaires au niveau européen

En 2016, 84 657 échantillons alimentaires pour 791 pesticides ont été analysés au niveau de l’UE. 67% de ces échantillons provenaient de l’UE alors que 26,4% étaient importés de pays tiers. Globalement, 96,2% des échantillons étaient dans les limites règlementaires (LMR) et la moitié des échantillons (50,7%) étaient exempts de pesticides (résidus non quantifiables). 3 175 échantillons ont excédé les limites règlementaires, soit seulement 3,8%.

• Parmi les produits pour bébé (n=1 676), 90% des échantillons ne contenaient pas de résidus de pesticides (non quantifiables). Seuls 1,9% excédaient la limites de 0,01 mg/kg d’aliments. Les principaux résidus étaient du cuivre, des chlorates et du fosétyl-aluminium.
• Parmi les produits bio (n=5 495), 83,1% étaient exempts de pesticides. 71 échantillons étaient au-dessus des limites règlementaires.
• Parmi les produits non-transformés, la moitié était sans résidus de pesticides. 3,9% excédaient les limites règlementaires alors que pour les produits transformés, 63,8% étaient sans résidus et 2,8% excédaient les limites.
• Les échantillons de viande de bœuf et de volaille non transformés ne dépassaient les limites règlementaires. Parmi les produits d’origine animale, les dépassement provenaient principalement du lait avec les chlorates.

Sur tous les échantillons, 30% contenaient des résidus de plusieurs pesticides en particulier les groseilles, le houblon, les pamplemousses, les mûres, les raisins de table, les framboises et les fraises.

Évaluation du risque : est-ce qu’il y a un dépassement des seuils sanitaires (DJA) ?

Au niveau européen, sur 122 pesticides évalués, seulement 33 pesticides dans 209 échantillons (1% de la totalité) pourraient poser problème dans le cadre d’une exposition aiguë (pour 1 repas ou 1 jour) en dépassant la dose de référence ARfD pour les pommes, la laitue, les tomates et les pêches.

Concernant une exposition journalière (exposition chronique), l’exposition alimentaire était inférieure à la DJA pour tous les pesticides à l’exception de le dieldrine, du dichlorvos, du diméthoate et des dithiocarbamates (le zirame est le dithiocarbamate présentant la toxicité chronique la plus élevée). L’Agence Européenne EFSA conclut qu’il est improbable que les résidus de pesticides par l’alimentation posent des problèmes de santé pour les consommateurs.

L’Etude EAT2 en France, étude des résidus de pesticides

Les études alimentation totale (EAT) mises en place par l’ANSES permettent de surveiller l’exposition des populations à des substances chimiques présentes dans les aliments.

99.3% des échantillons testés (n=144 767) étaient sans résidus de pesticides (en-dessous de la limite de détection). Pour les analyses GC-MS et LC-MS (des méthodes chromatographiques liées à la spectrométrie), les limites de détection étaient entre 0,002 to 0,1 mg/kg pour les fruits et légumes frais. Une concentration de 0,01 mg/kg est à peu près équivalente à cinq cuillères à café de sucre diluées dans une piscine de taille olympique. Seulement 1062 échantillons (0,7%) contenaient des traces de pesticides.

Au regard de l’exposition, les forts consommateurs de cerises (<1% des adultes et des enfants peuvent dépasser les valeurs toxicologiques pour le diméthanoate : le risque ne peut donc pas être exclu. Pour 9 pesticides (dithiocarbamates, ethoprophos, carbofuran, diazinon, méthamidophos, disulfoton, dieldrine, endrine, heptachlore), il n’est pas possible de conclure pour le risque.

Des liens entre résidus de pesticides et des problèmes de santé ?

Disclaimer : cette partie est très loin d’être exhaustive (je veux éviter d’écrire 300 pages…). Le Centre de Recherche International contre le Cancer (CIRC) a évalué et classé en octobre 2016 en cancérigène le lindane et le pentachlorophénol.

« Cette classification reflète la force des indications scientifiques selon lesquelles un agent provoque le cancer chez l’homme, mais elle ne reflète pas la force de l’effet de cet agent sur le risque de développer un cancer. Les types d’exposition, l’ampleur du risque, les personnes qui peuvent être à risque, et les types de cancer liés à l’agent concerné peuvent être très différents selon les différents agents. Par conséquent, les comparaisons au sein d’une même catégorie peuvent être trompeuses. »

Les difficultés méthodologiques d’étudier l’exposition aux pesticides

A cause de la toxicité des pesticides, il est impossible de faire une étude d’intervention (essai randomisé contrôlé) où l’on testerait sur l’Homme de manière isolée l’effet des pesticides sur la santé. L’évaluation des risques sanitaire se base donc sur des études sur des modèles cellulaires (in vitro) et animaux (in vivo) ainsi que des études humaines observationnelles à un temps t (étude transversale) ou sur plusieurs années (études longitudinales = cohorte prospective).

Les études épidémiologiques chez les travailleurs agricoles : exemple de la cohorte AHS

La plupart des études humaines ont été menée sur des travailleurs agricoles (études AHS, Agrican) qui sont beaucoup plus exposés aux pesticides a priori que la population générale. Je vais vous présenter les principaux résultats de la cohorte américaine AHS (Agricultural Health Study) sur 50 000 agriculteurs, qui a débutée en 1993 :

• Les paysans ont moins de maladies que le reste de la population. C’est peut-être parce qu’ils sont moins susceptibles de fumer et plus actifs physiquement = des facteurs de risques de maladies chroniques.
• Les agriculteurs ont un risque plus élevé de développer certains cancers, y compris le cancer de la prostate avec l’utilisation importante du bromométhane. La pendiméthaline et la dieldrine, le chlorimuron-éthyle, le diazinon et le parathion, pourraient augmenter le risque de cancer du poumon par rapport à des personnes non-exposées (Weichenthal et al. 2010). Les gants importent. L’utilisation de gants résistants aux produits chimiques peut réduire l’exposition aux pesticides de 50 à 80%
• La roténone et le paraquat sont liés à une utilisation accrue de la maladie de Parkinson en développement
• L’asthme allergique chez les hommes et les femmes peut être associé à l’utilisation de certains insecticides organophosphatés
• Des expositions accidentelles élevées aux pesticides peuvent affecter la santé plus tard dans la vie
• Le risque de diabète et de maladie de la thyroïde peut augmenter pour les utilisateurs de certains produits chimiques organochlorés

Exemple d’une étude prospective humaine sur les résidus de pesticides et des effets sur la reproduction

En population générale, les analyses des principales études portaient sur un temps t (études transversales). Peu d’études longitudinales se sont intéressés aux associations entre les résidus de pesticides et la survenue de problèmes de santé.

Je vous présenterai de manière non exhaustive une étude intéressante sur 325 femmes entre 2007 et 2016 recevant un traitement d’infertilité avec une technologie de procréation dont leur alimentation par questionnaires auto-administrés a été mesurées à l’inclusion. L’exposition aux résidus de pesticides a été estimée en combinant leurs consommations alimentaires avec une base de concentrations de résidus de pesticides dans les aliments. Les auteurs ont identifié qu’une plus grande consommation de fruits et légumes à haute concentration en résidus était associée à une probabilité plus faible de grossesses et d’aboutir à une naissance vivante (après un traitement contre la stérilité). Ces données suggèrent que l’exposition alimentaire aux pesticides dans ce cadre spécifique pourrait être associée à des conséquences néfastes sur la reproduction.

La limite majeure de cette étude est que l’exposition aux pesticides n’a pas été mesurée directement (mais par des questionnaires auto-administrés comme dans beaucoup d’études épidémiologiques). L’exposition ne portait pas non plus sur un pesticide spécifique relié à un effet spécifique sur la reproduction. Comme c’est une étude observationnelle, des biais de confusion peuvent ne pas avoir été pris en compte. Pour finir, ces résultats ne sont pas extrapolable à la population générale mais cette étude a le mérite d’avoir un design prospectif sur plusieurs années.

D’autres aspects sanitaires méconnus sont les effets cocktails des résidus des pesticides (effets additifs, synergiques…) sur le long terme ou pour des populations à risque et les effets de perturbateurs endocriniens avec des relations doses-effets non linéaires.

Consommer des fruits et légumes, un bénéfice réel pour la santé !!

La consommation de fruits et de légumes est essentielle à la santé. Les bienfaits que ces aliments procurent sont beaucoup plus importants que les risques qu’ils pourraient présenter associés aux faibles quantités de résidus de pesticides qu’ils pourraient contenir. Les craintes suscitées par l’utilisation des pesticides ne doivent vous amener à manger moins de fruits ou de légumes. Finalement la moitié des échantillons alimentaires sont souvent exempts de pesticides quantifiables ou détectables. Plus de 95% d’entre eux sont dans les limites règlementaires. L’étude de l’exposition aux pesticides par l’alimentation montre que l’exposition est souvent plus faible que les seuils toxicologiques et que les risques pour la santé restent faibles.

Des conseils pour moins être exposé aux résidus de pesticides

• Bien laver ses fruits et ses légumes avant de les consommer afin de réduire la quantité de pesticides sur leur surface (voire les éplucher quand c’est possible).
• Diversifier ses consommations de fruits et légumes puisque les différents pesticides possiblement présents dans ces aliments sont dans des quantités variables.
• Consommer des produits bio qui contiennent en moyenne moins de résidus (EFSA 2017). Cependant, certains pesticides « naturels » sont autorisés dans les produits bio (voir Annex II du règlement (EC) No 889/2008) comme le kaolin, le deltaméthrine dans certains cas, les pyréthrines de Chrysanthenum cinenariaefolium, le Soufre…)

Ces simples précautions pourront réduire votre exposition à certains pesticides tout en augmentant votre consommation de fruits et légumes, facteur protecteur pour de nombreuses pathologies chroniques (cancer, obésité…) (WCRF). Les fruits et les légumes sont des aliments faiblement caloriques, sources de vitamines et d’éléments minéraux et d’antioxydants.

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Sources : Mostafalou S, Abdollahi M. Pesticides and human chronic diseases: evidences, mechanisms, and perspectives. Toxicol App/ Pharmacol 2013 Apr 15;268(2):157-77.

Department of Health and Human Services, Center of Disease Control and Prevention, Fourth National Report on Human Exposure to Environmental Chemicals Updated Tables, January 2019, Volume One

EFSA (European Food Safety Authority), 2018. The 2016 European Union reporton pesticide residues in food. EFSA Journal 2018;16(7):5348, 139 pp

EFSA PPR Panel. Scientific Opinion of the PPR Panel on the follow-up of thefindings of the External Scientific Report‘Literature review of epidemiological studieslinking exposure to pesticides and health effects’. EFSA Journal 2017;15(10):5007, 101 pp

ANSES. Étude de l’alimentation totale française 2 (EAT 2) Tome 2. Résidus de pesticides, additifs, acrylamide, hydrocarbures aromatiques polycycliques. Juin 2011 https://www.anses.fr/fr/system/files/PASER2006sa0361Ra2.pdf

Yu-Han Chiu et al. Association Between Pesticide Residue Intake From Consumption of Fruits and Vegetables and Pregnancy Outcomes Among Women Undergoing Infertility Treatment With Assisted Reproductive Technology. JAMA Intern Med. 2018 Jan; 178(1): 17–26

Nougadère, A.,et al. Leblanc, J.-C. (2012). Total diet study on pesticide residues in France: Levels in food as consumed and chronic dietary risk to consumers. Environment International, 45, 135–150.doi:10.1016/j.envint.2012.02.001

DGCCRF. Contrôle des résidus de pesticides dans les denrées végétales. Mars 2017 https://www.economie.gouv.fr/dgccrf/controle-des-residus-pesticides-dans-denrees-vegetales#N3

Weichenthal et al. A Review of Pesticide Exposure and Cancer Incidence in the Agricultural Health Study Cohort. Environ Health Perspect. 2010 Aug; 118(8): 1117–1125.

AHS Agricultural Health Study https://aghealth.nih.gov/