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Theses Year : 2018

Non-targeted analysis of marine biotoxins in fishery products

Analyse non ciblée des biotoxines marines dans les produits de la pêche

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Abstract

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.
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tel-02941624 , version 1 (17-09-2020)

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  • HAL Id : tel-02941624 , version 1

Cite

Inès Dom. Analyse non ciblée des biotoxines marines dans les produits de la pêche. Chimie analytique. Institut agronomique, vétérinaire et forestier de France, 2018. Français. ⟨NNT : 2018IAVF0026⟩. ⟨tel-02941624⟩
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