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En France, de nombreuses toxines non réglementées sont suivies dans le cadre du réseau de veille d’émergence des biotoxines marines dans les coquillages (EMERGTOX) dont le comité de pilotage est présidé par la DGAL et inclut la DGS, la Direction des pêches maritimes et del'aquaculture (DPMA), Santé publique France, l’Anses, l’Ifremer et la Direction de l’eau et de la biodiversité (DEB).Les brévétoxines sont incluses dans ce réseau depuis janvier 2018.Elles ont été mises en évidence pour la première fois en France en novembre 2018 dans des moules en Corse (117 μg/kg de glande digestive). Le prélèvement d’eau associé pour le suivi du phytoplancton a montré la présence de Karenia spp. (genre de microalgues dont certaines espèces produisent des brévétoxines). Il n’existe pas de limite maximale pour ces toxines dans le règlement (CE) n°853/2004. Les USA, l’Australie/Nouvelle-Zélande et le Mexique appliquent un seuil à 800 μg d'équivalent BTX-2/kg de chair de coquillages. Dans la norme CODEXSTAN 292–2008 (rev.2015) du Codex alimentarius, la limite maximale pour les brévétoxines est de 200 unités souris ou équivalent par kg de chair de mollusque vivant.Dans ce contexte, il a été demandé à l’Anses de fournir des éléments de réponse aux questions suivantes :Question 1. Quelles sont les données toxicologiques disponibles pour les brévétoxines ?Permettent-elles à l’Anses de proposer des valeurs toxicologiques de référence aiguë et chronique par voie orale ?Question 2. Sur la base des données toxicologiques identifiées par l’Anses, est-il possible de proposer une valeur guide dans les coquillages au-delà de laquelle des investigations complémentaires seraient demandées dans le cadre du réseau EMERGTOX ?Question 3. Quelles modalités de suivi des brévétoxines dans le milieu marin pourraient être recommandées dans le cadre du réseau EMERGTOX ? Quelles investigations complémentaires seraient à réaliser en cas de dépassement de la valeur guide ?Question 4. Compte tenu des données toxicologiques et au vu du contexte, existe-t-il une préoccupation de santé publique aux niveaux de contamination identifiés dans certaines zones marines françaises liée à la consommation de coquillages ?Question 5. Existe-t-il une préoccupation sanitaire liée à l’exposition aux brévétoxines par un contact direct avec de l’eau contaminée notamment en cas de baignade ou de pratique d’activités nautiques ou en cas d’exposition par inhalation à des embruns ?

Considering the globalisation of marine biotoxin distribution, the emergence of new toxins and the proven risk to human health, it is essential to have tools that are sufficiently versatile and effective to detect the widest possible range of known or emerging toxins in order to guarantee consumers’ safety. This PhD falls within the scope of the monitoring of marine toxins. It aims to contribute to the evolution of the vigilance system by implementing a non-targeted approach based on the use of high-resolution mass spectrometry as an alternative to the use of the controversial mouse bioassay.First, a liquid chromatography high-resolution mass spectrometry method was developed and characterized for the analysis of 32 marine toxins with a wide range of polarities, using a hybrid quadrupole time-of-flight (QTOF) mass spectrometer. Reversed-phase and hydrophilic interactions columns have been used for the separation of targeted lipophilic and hydrophilic toxins. A strategy describing the different steps of a non-targeted approach, from acquisition to data processing, by chemometric tools was then developed using two different softwares (the SCIEX software suite, commercially available, and XCMS, an open source software). The developed workflow was succefully tested as part of a proof, on blindly analysed spiked samples (mussels and oysters) with different toxins. The strategy was then applied to naturally contaminated samples involved in human intoxications and related to the consumption of sea squirts of the Microcosmus genus using two approaches to process the data generated by the non-targeted analysis; the first one consists in screening a list of suspects (suspect screening) and the second one is an analysis without a priori.; Face à l’expansion géographique des biotoxines marines, à l’émergence de nouvelles toxines et compte tenu du risque avéré pour la santé humaine, il est essentiel de disposer d’outils suffisamment versatiles et performants pour détecter une gamme, la plus large possible, de toxines connues ou émergentes de manière à garantir la sécurité des consommateurs. Cette thèse s’inscrit dans la démarche de surveillance de la qualité sanitaire des produits de la pêche. Elle a pour finalité de contribuer à l’évolution du dispositif de veille d’émergence par le développement d’une approche non ciblée reposant sur l’utilisation de la spectrométrie de masse haute résolution comme alternative à la pratique controversée du bio-essai sur souris.Les travaux entrepris ont permis dans un premier temps de développer et caractériser une méthode par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse haute résolution pour l'analyse ciblée de 32 toxines marines avec une gamme étendue de polarités, utilisant un spectromètre de masse haute résolution. Deux types de séparations chromatographiques, en phase inverse et à interactions hydrophiles, ont été mises en place pour la séparation des toxines lipophiles et hydrophiles. Ensuite une stratégie décrivant les différentes étapes d’une approche non ciblée allant de l’acquisition au traitement des données par des outils chimiométriques a été développée. Le traitement des données acquises en mode non ciblé a été réalisé au moyen de deux types de logiciels différents : une suite logicielle commerciale (Sciex) et un logiciel open source (XCMS). Cette stratégie a été testée avec succès dans le cadre d’une preuve de concept sur des échantillons d’huîtres et de moules supplémentés avec certaines toxines et analysés en aveugle. Elle a ensuite été appliquée sur des échantillons impliqués dans des cas de toxi-infections alimentaires collectives liés à la consommation de violets du genre Microcosmus, selon les deux approches différentes, le suspect screening et l’analyse sans a priori.

Considering the globalisation of marine biotoxin distribution, the emergence of new toxins and the proven risk to human health, it is essential to have tools that are sufficiently versatile and effective to detect the widest possible range of known or emerging toxins in order to guarantee consumers’ safety. This PhD falls within the scope of the monitoring of marine toxins. It aims to contribute to the evolution of the vigilance system by implementing a non-targeted approach based on the use of high-resolution mass spectrometry as an alternative to the use of the controversial mouse bioassay.First, a liquid chromatography high-resolution mass spectrometry method was developed and characterized for the analysis of 32 marine toxins with a wide range of polarities, using a hybrid quadrupole time-of-flight (QTOF) mass spectrometer. Reversed-phase and hydrophilic interactions columns have been used for the separation of targeted lipophilic and hydrophilic toxins. A strategy describing the different steps of a non-targeted approach, from acquisition to data processing, by chemometric tools was then developed using two different softwares (the SCIEX software suite, commercially available, and XCMS, an open source software). The developed workflow was succefully tested as part of a proof, on blindly analysed spiked samples (mussels and oysters) with different toxins. The strategy was then applied to naturally contaminated samples involved in human intoxications and related to the consumption of sea squirts of the Microcosmus genus using two approaches to process the data generated by the non-targeted analysis; the first one consists in screening a list of suspects (suspect screening) and the second one is an analysis without a priori.; Face à l’expansion géographique des biotoxines marines, à l’émergence de nouvelles toxines et compte tenu du risque avéré pour la santé humaine, il est essentiel de disposer d’outils suffisamment versatiles et performants pour détecter une gamme, la plus large possible, de toxines connues ou émergentes de manière à garantir la sécurité des consommateurs. Cette thèse s’inscrit dans la démarche de surveillance de la qualité sanitaire des produits de la pêche. Elle a pour finalité de contribuer à l’évolution du dispositif de veille d’émergence par le développement d’une approche non ciblée reposant sur l’utilisation de la spectrométrie de masse haute résolution comme alternative à la pratique controversée du bio-essai sur souris.Les travaux entrepris ont permis dans un premier temps de développer et caractériser une méthode par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse haute résolution pour l'analyse ciblée de 32 toxines marines avec une gamme étendue de polarités, utilisant un spectromètre de masse haute résolution. Deux types de séparations chromatographiques, en phase inverse et à interactions hydrophiles, ont été mises en place pour la séparation des toxines lipophiles et hydrophiles. Ensuite une stratégie décrivant les différentes étapes d’une approche non ciblée allant de l’acquisition au traitement des données par des outils chimiométriques a été développée. Le traitement des données acquises en mode non ciblé a été réalisé au moyen de deux types de logiciels différents : une suite logicielle commerciale (Sciex) et un logiciel open source (XCMS). Cette stratégie a été testée avec succès dans le cadre d’une preuve de concept sur des échantillons d’huîtres et de moules supplémentés avec certaines toxines et analysés en aveugle. Elle a ensuite été appliquée sur des échantillons impliqués dans des cas de toxi-infections alimentaires collectives liés à la consommation de violets du genre Microcosmus, selon les deux approches différentes, le suspect screening et l’analyse sans a priori.

Official routine monitoring of phycotoxins and toxinproducing algae is regularly implemented in the marine environment through phytoplankton identification in water samples, as well as by official analysis in shellfish in order to verify compliance with the maximum limits set in regulation (EC) no.853/2004. These activities are conducted by the official REPHY network, coordinated by IFREMER (French Research Institute for Exploitation of the Sea). As for other food safety hazards, the issue of emerging and non-regulated hazards needs to be fully addressed in addition to the ongoing above-mentioned surveillance efforts. This issue was submitted to ANSES (French Agency for Food, Environmental and Occupational Health & Safety) in the surveillance framework set up to verify the relevance of chemical tests to replace the mouse bio-assays formerly used for lipophilic toxin detection. The global algae surveillance plan implemented by IFREMER should make it possible to reach the goal of controlling emerging risk., La surveillance officielle des phycotoxines et de la flore productrice de celles-ci est régulièrement assurée en routine dans le milieu marin, grâce à des prélèvements d’eau pour lecture de flore comme par la réalisation d’analyses de coquillages. Ces dernières permettent le jugement de conformité par rapport aux teneurs maximales en phycotoxines réglementées fixées dans le règlement CE 853/2004. Ces actions relèvent du réseau officiel REPHY, animé par l’Ifremer. Comme pour d’autres dangers des aliments, se pose la question d’une veille sanitaire complémentaire de la surveillance précitée, face aux dangers non réglementés ou émergents. L’Anses a été saisie de la question dans un contexte de révision du dispositif officiel de vigilance mis en place dans le cadre de la vérification de la pertinence des analyses chimiques des toxines lipophiles, suite au passage du bio-essai sur souris aux tests chimiques. La surveillance globale des flores par l’Ifremer doit permettre d’atteindre l’objectif de maîtrise des risques émergents.