Intervention visant à minimiser l'exposition des enfants aux aflatoxines et aux fumonisines par l'alimentation et l'allaitement en Tanzanie

Sites d'étude, critères de sélection et paramètres :

Cette étude a été menée dans trois zones agro-écologiques (ZEA) différentes de Tanzanie ; il s'agit des zones des hautes terres du nord, des hautes terres du sud-ouest et des basses terres de l'est. Pour chaque zone, un district producteur de maïs, principalement pour la consommation domestique, a été choisi à dessein, le district de Hanang' représentant les hauts plateaux du nord, le district de Kilosa représentant la zone des basses terres de l'est et Rungwe représentant les hauts plateaux du sud-ouest. Pour chaque district, dix villages ; cinq interventions et cinq témoins ont été choisis au hasard. De chaque village, 10 ménages ont été choisis. Le critère de sélection des ménages était d'être un cultivateur / cultivateur de maïs local, capable de stocker du maïs pendant une période d'au moins cinq à six mois après la récolte et d'avoir une mère allaitante d'un enfant de moins de 8 mois. Soit un total de 300 ménages ; 100 personnes sélectionnées dans chacun des districts ont participé à l'étude. Les trois districts sont chacun divisés en divisions, quartiers et villages. Un village est l'unité administrative la plus basse et est considéré comme une unité géopolitique et un groupe social intact. Il a une autorité gouvernementale locale et des comités. Chaque village a un agent de vulgarisation agricole qui est un employé du gouvernement sous l'autorité du gouvernement local. Les services de vulgarisation fournis comprennent la fourniture aux agriculteurs des connaissances, des informations, des expériences et des technologies nécessaires pour augmenter et maintenir la productivité et pour améliorer le bien-être et les moyens de subsistance.

Concevoir:

L'étude a utilisé un essai contrôlé randomisé en grappes. Les villages ont été assignés au hasard aux groupes d'étude d'intervention ou de contrôle. La durée de l'intervention était de 6 mois. Le groupe de contrôle a continué à recevoir des services de vulgarisation agricole de routine sur les bonnes pratiques de manipulation des cultures, un service de vulgarisation agricole pour les agriculteurs offert régulièrement par l'agent de vulgarisation agricole du village au niveau du village. Les services de vulgarisation fournis comprennent la fourniture aux agriculteurs des connaissances, des informations, des expériences et des technologies nécessaires pour augmenter et maintenir la productivité, éviter la détérioration des cultures pendant le stockage pour améliorer le bien-être et les moyens de subsistance. Le groupe d'intervention a reçu un ensemble d'interventions post-récolte en plus de l'éducation agricole de routine.

Recrutement:

Un mois avant la récolte, les nourrissons âgés de moins de 8 mois ont été recrutés à partir du registre des naissances dans les cliniques de santé infantile et reproductive de chaque village. Les nourrissons de moins de 8 mois ont été identifiés à l'aide de leur numéro d'enregistrement et de leur date de naissance. En Tanzanie, tous les nourrissons nés dans des cliniques sont enregistrés peu après leur naissance. En cas d'accouchement à domicile, l'enregistrement se fait le jour où l'enfant est amené à la clinique pour la vaccination. Lors de l'enregistrement, chaque enfant se voit attribuer un numéro d'enregistrement et les détails de l'enfant, y compris la date et le lieu de naissance, sont enregistrés. Les critères d'inclusion devaient être un nourrisson allaité âgé de 0 à 8 mois au moment du recrutement, les parents devaient être résidents locaux, cultivateur de maïs et capacité de stockage du maïs pendant une période d'au moins six mois après la récolte. Un critère d'exclusion était les anomalies altérant l'alimentation ou les mesures de croissance physique d'un nourrisson.

Considérations éthiques:

Une demande d'approbation éthique a été déposée auprès de l'Institut national de la recherche médicale en Tanzanie. Des nutritionnistes du gouvernement local, des infirmières résidentes et des sociologues ont participé à cette étude. Avec l'aide des responsables du village, les mères des nourrissons éligibles ont été invitées à se rassembler dans un établissement de santé ou une école à proximité pour tenir des réunions informelles. Au cours des réunions, l'objectif de la recherche, l'utilisation des résultats, les avantages de la recherche pour eux et la procédure utilisée pour les sélectionner ont été expliqués et leur consentement formel a été demandé. Les mères ont également reçu des formulaires écrits contenant les mêmes informations. Pour les mères qui ne savaient ni lire ni écrire, l'infirmière résidente a lu le formulaire de consentement et leur a demandé leur consentement verbal. Pour les mères qui ont donné leur consentement verbal, l'infirmière locale a écrit son nom sur le formulaire de consentement et l'a signé en tant que témoin.

Intervention:

Le programme d'intervention post-récolte développé composé de 5 composants, à savoir 1) tri manuel, 2) surface de séchage, 3) séchage approprié 4) application d'insecticide, 5) décorticage a été élaboré et discuté entre les travailleurs agricoles du gouvernement local. Ils ont ensuite fourni des conseils aux agriculteurs, expliqué la stratégie d'intervention et démontré différentes techniques incluses dans le package. Les agriculteurs ont reçu des directives sur la façon d'appliquer le paquet développé. La langue de communication lors de la prestation de l'intervention était le kiswahili, une langue écrite et parlée dans le pays.

Composante 1 : Tri manuel

Séparer les grains et les épis de maïs endommagés/infectés des épis sains aide à réduire la propagation des moisissures pendant le stockage. Les agriculteurs ont appris à identifier les grains de maïs endommagés et ceux qui sont visiblement moisis. Ils ont été encouragés à enlever et jeter les grains de maïs moisis et endommagés avant le stockage.

Composante 2 : Pratique de séchage

Le maïs est généralement répandu sur le sol nu pour le séchage au soleil, ce qui le rend sensible à l'humidité, à la contamination fongique du sol et difficile à récolter en cas de pluie inattendue. Les agriculteurs ont été formés aux bonnes pratiques de séchage, notamment le séchage du maïs sur des nattes. Nous avons fourni au groupe d'intervention les tapis de séchage.

Composante 3 : Séchage au soleil correct

Un séchage au soleil incomplet laisse une humidité résiduelle dans le maïs pendant le stockage. Le maïs doit être séché de manière à ce que les niveaux d'humidité soient inférieurs à ceux requis pour soutenir la croissance des moisissures pendant le stockage (généralement moins de 13%). Cela est nécessaire pour empêcher la croissance d'un certain nombre d'espèces fongiques qui peuvent être présentes sur les grains frais. On a montré aux agriculteurs comment juger de l'intégralité du séchage au soleil en appliquant la "technique du sel et de la bouteille" ; avec cette technique, le sel et le grain de maïs sont mis ensemble dans la bouteille en verre transparent, puis secoués pendant environ 5 minutes, si le sel colle sur les parois de la bouteille et sur la surface du grain de maïs, cela indique que la bonne teneur en humidité n'a pas été atteinte , lorsqu'aucun caractère collant n'est noté, cela indique l'achèvement du séchage. La technique a été validée en laboratoire.

Composante 4 : Application d'insecticides

L'un des principaux facteurs affectant la formation de mycotoxines est la présence d'insectes dans les installations de stockage, qui produisent de l'humidité via l'activité métabolique et propagent les spores fongiques. Cela peut être minimisé par l'utilisation d'insecticides et de fongicides appropriés et homologués. Les agriculteurs ont reçu des kits d'insecticides. Des explications sur l'application des insecticides ont été données aux agriculteurs selon le mode d'emploi d'un insecticide particulier.

Composante 5 : Décorticage

Les mycotoxines sont susceptibles d'être plus concentrées dans les parties externes (péricarpe et embryon) du grain de maïs, de sorte que l'élimination de ces parties entraînerait une réduction du niveau de toxine dans le maïs. L'importance du décorticage a été expliquée aux agriculteurs et encouragés à décortiquer le maïs avant la mouture.

Collecte de données et mesure de l'impact du paquet d'interventions :

Collecte d'échantillons:

Des échantillons de grains de maïs destinés à la consommation humaine ont été prélevés à la récolte et six mois après la récolte, tandis que des échantillons de farine de maïs prête à cuire et de lait maternel ont été prélevés six mois après la récolte. Tous les échantillons ont été transportés à la Tanzania Food and Drugs Authority à Dar es Salaam pour analyse en laboratoire. Les grains de maïs ont été finement broyés avant l'analyse. Une fiche d'information a été préparée et complétée pour des échantillons de chaque ménage afin de recueillir toutes les informations sur les pratiques post-récolte.

Bilan diététique :

Une enquête sur la consommation alimentaire a été menée entre cinq et six mois après la récolte. Répliques, la technique de rappel alimentaire de 24h a été utilisée pour estimer la quantité d'aliments à base de maïs consommés par les nourrissons et les mères. Deux visites à 1 à 2 semaines d'intervalle ont été effectuées au domicile de chacun des nourrissons. En plus des 24 rappels alimentaires, un questionnaire de fréquence alimentaire a été administré pour obtenir des informations sur la fréquence de consommation de maïs par semaine et d'autres aliments couramment consommés par la mère et l'enfant. Un questionnaire qui a déjà été utilisé par d'autres chercheurs dans les communautés de Tanzanie qui ont des habitudes de consommation alimentaire similaires aux communautés de la zone de notre étude a été utilisé. La quantité de farine de maïs consommée par un nourrisson à partir d'une bouillie fine (Uji) ou ferme (ugali) sera évaluée à l'aide du logiciel de prise alimentaire Lucille de l'Université de Gand. Cela sera également effectué conformément à la quantité de nourriture consommée et aux techniques de préparation des aliments décrites dans les tableaux de composition des aliments de Tanzanie. La consommation de lait maternel sera estimée comme documenté par l'Agence de protection de l'environnement des États-Unis (US-EPA, 2011).

Mesure anthropométrique :

Le poids et la date de naissance de chaque enfant ont été obtenus à partir de sa carte de clinique ou d'un registre de naissance dans les cliniques de santé locales.

Analyse des mycotoxines :

Produit chimique et réactif : Aflatoxines totales, étalons d'aflatoxine M1 et de fumonisines. Acétonitrile, Acide acétique et Méthanol de qualité HPLC, Méthanol, HCL, KOH, BORAX, OPA.

Les aflatoxines B1, B2, G1 et G2 ont été dosées dans le maïs selon la méthode décrite par Stroka et al (2000). Il a été extrait et nettoyé à l'aide de la colonne d'immunoaffinité AflaStar (AIC), l'AFM1 a été analysé dans le lait maternel comme décrit par (Magoha et al. 2014) extrait et nettoyé à l'aide de la colonne d'immunoaffinité pour l'AFM1 (AFLAPREP M) et l'analyse des fumonisines dans le lait maternel et la farine de maïs a été analysé comme décrit par (Magoha et al. 201a) et (Sydenham et al. 1992) respectivement, dans les deux cas, les échantillons ont été extraits et nettoyés à l'aide d'une colonne SAX, l'extrait a été séché sous azote et reconstitué par ACN:H20 (1:1 ), et la dérivatisation a été effectuée par OPA. La quantification de toutes les toxines a été effectuée par HPLC avec un détecteur RF-10AXL.

Évaluation de l'exposition et caractérisation des risques :

L'exposition des enfants aux mycotoxines sera évaluée en croisant les données de consommation de maïs avec les données de contamination issues des analyses. L'exposition sera évaluée individuellement, en utilisant les données de consommation individuelles et le poids corporel (pc) de chaque nourrisson selon la formule suivante :

Ei,j = Ci x Lj/Bwi

Où Ei,j est l'exposition au contaminant j (μg/kg pc/jour) pour le sujet i, Ci, est le niveau de consommation du maïs par le sujet i (kg/jour , Lj est le niveau de contaminant j dans le maïs (μg/kg) , BWi est le poids corporel du sujet i (kg). L'exposition individuelle à chaque mycotoxine sera comparée à la valeur guide sanitaire (TDI, PMTDI ou DHTP), et le taux d'enfants dépassant la valeur guide sanitaire sera calculé avec l'intervalle de confiance à 95 %.

Gestion des données et analyse statistique :

Les données seront saisies en double dans Epipdata 3.1 (Odense Danemark). L'analyse des données sera effectuée dans SPSS version 16.0 pour Windows. La signification statistique sera fixée à P<0,05 pour tous les tests. Le test du chi carré sera utilisé pour déterminer l'association entre les pratiques de manipulation post-récolte du maïs et la teneur en fumonisines et en aflatoxines du maïs et du lait maternel et l'exposition des nourrissons.