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Information sur les aliments nouveaux : Grain de sorgho tolérant à l’imidazolinone (grain de sorgho ADV-IMI-R)

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Contexte :

Santé Canada a avisé Advanta Seeds qu’il n’a aucune objection à l’utilisation alimentaire du grain de sorgho ADV-IMI-R tolérant aux herbicides à base d’imidazolinone. Le Ministère a effectué une évaluation approfondie de cette variété conformément à ses Lignes directrices sur l’évaluation de l’innocuité des aliments nouveaux. Ces lignes directrices sont fondées sur des principes reconnus à l’échelle internationale pour établir l’innocuité des aliments à caractères nouveaux.

Le texte qui suit résume l’avis remis par Advanta Seeds ainsi que l’évaluation réalisée par Santé Canada. Il ne contient aucun renseignement commercial confidentiel.

1. Présentation

Advanta Seeds a mis au point le grain de sorghoADV-IMI-R pour résister aux herbicides à base d’imidazolinone et pour l’utiliser dans les programmes de sélection afin de mettre au point de multiples variétés hybrides de sorgho pour des fins commerciales. Advanta Seeds n’a pas l’intention de vendre ni de cultiver cette lignée et ses hybrides au Canada.

L’évaluation de l’innocuité du grain de sorgho ADV-IMI-R a été réalisée par les évaluateurs de la Direction des aliments conformément aux Lignes directrices sur l’évaluation de l’innocuité des aliments nouveaux de Santé Canada. Ces dernières sont fondées sur les démarches visant l’harmonisation avec les directives établies par d’autres autorités réglementaires et reflètent les documents d’orientation internationaux dans ce domaine (p. ex., le Codex Alimentarius). L’évaluation a pris en compte les éléments suivants :  la façon dont le grain de sorghoADV-IMI-R a été mis au point, la comparaison de sa composition et de sa qualité nutritionnelle  avec celles des variétés non modifiées et de l’évaluation de sa toxicité ou de son allergénicité. Advanta Seeds a fourni des données démontrant que l’innocuité et la qualité nutritionnelle du grain de sorgho ADV-IMI-R sont semblables à celles des  variétés de sorgho traditionnellement utilisées comme aliments au Canada.

En vertu du titre 28 du Règlement sur les aliments et drogues, la Direction des aliments est responsable de l’évaluation préalable à la mise en marché des aliments nouveaux et des ingrédients alimentaires nouveaux. L’utilisation du grain de sorghoADV-IMI-R à des fins alimentaires est considéré comme un aliment nouveau selon la partie suivante de la définition des aliments nouveaux :

« c) aliment dérivé d’un végétal, d’un animal ou d’un micro-organisme qui, ayant été modifié génétiquement, selon le cas :

(i) présente des caractères qui n’avaient pas été observés auparavant ».

2. Mise au point de la plante modifiée

Le grain de sorgho tolérant à l’imidazolinone (grain de sorgho ADV-IMI-R) a été mis au point à l’aide de la mutagenèse standard et des méthodes de sélection conventionnelles. La tolérance aux herbicides à base d’imidazolinone est le résultat d’une mutation du gène Als (acétolactate synthase, aussi appelé acétohydroxyacide synthase, acronyme sbAHAS) dans le sorgho. La mutation responsable de la tolérance à l’imidazolinone dans le grain de sorgho ADV-IMI-R est un changement mononucléotidique de la guanine à l’adénine à la position +277. Ceci entraîne un changement de codon GCG à ACG et la substitution d’un seul acide aminé de l’alanine au thréonine à la position 93 (A93T) dans la protéine sbAHAS.

Le pétitionnaire a fourni les renseignements décrivant les méthodes utilisées pour mettre au point le grain de sorgho ADV-IMI-R. Il a aussi présenté les données qui caractérisent la modification génétique à l’origine de la tolérance aux herbicides à travers l’expression de la protéine sbAHAS. Le grain de sorgho ADV-IMI-R a été produit par la modification chimiquement induite du méthanesulfonate d’éthyle (MSE) et les procédures de sélection conventionnelles.

Le grain de sorgho ADV-IMI-R était dérivé de la variété de sorgho brevetée 80237 qui a été soumise à une mutagenèse de graine suivie de la croissance de plantes dans une parcelle confinée en pépinière. Les plantes de la lignée de sorgho 80237 ont été traitées avec une solution aqueuse de MSE. Les graines traitées ont été plantées et laissées pour la pollinisation 2 graines ont été prélevées de chacune des 273 plantes M1 sélectionnées. Les graines ont été plantées dans la pépinière et 546 plantes M2 ont été produites. Le pollen d’une plante de chaque paire de graines a été recueilli et utilisé pour polliniser l’autre paire de plante. Les graines M3 obtenues de chacune des 273 plantes M2 pollinisées ont été récoltées. La descendance M3 a été plantée dans 273 sillons et 50 plantes de chaque sillon ont été pulvérisées avec de l’imazéthapyr. Il y avait 68 plantes résistantes aux herbicides. Les plantes mutantes M7 tolérantes aux herbicides ont été désignées VT11-11331-BK et déposées dans la collection NCIMB avec le numéro d’accès NCIMB 41870.

La lignée mutante initiale VT11-11331-BK a été rétrocroisée à différentes lignées autofécondées d’élite afin d’intégrer la mutation dans les lignées parentales pour la production d’hybrides. Après trois cycles de rétrocroisement, les lignées ont été autofécondées pour trois générations supplémentaires avec sélection utilisant 3x le taux commercial d’imazéthapyr pour identifier les plantes homozygotes pour la mutation, ce qui a été confirmé par l’analyse de la descendance.

3. Caractérisation de la plante modifiée

L’ADN génomique a été isolé de la lignée mutante VT11-11331-BK avec la lignée de type sauvage 80237 (source de la matière utilisée pour la mutagenèse). Les amorces de PCR specifiques à la séquence AHAS du sorgho ont été synthétisées pour générer 6 fragments d’ADN qui couvrent   toute la région de codage AHAS. Les produits de PCR ont été séquencés et les séquences génétiques AHAS obtenues ont été alignées pour permettre une comparaison complète des séquences d’ADN. L’alignement a montré une mutation ponctuelle à la position nucléotidique +277 qui distingue la lignée de sorgho d’origine 80237 du gène mutant ADV‑IMI‑R dans la lignée VT11-11331-BK.

La stabilité du caractère a été démontrée à l’aide de plantes homozygotes et hétérozygotes pour confirmer sa stabilité sur plusieurs générations. Les rapports de génotype prévus fondés sur les principes de ségrégation mendéliens ont été observés à partir d’essais d’application d’herbicides 20 jours après l’émergence et 10 jours après le traitement, ce qui indique le schéma héréditaire prévu pour un caractère intégré stable. L’expression du caractère a été maintenue de façon stable sur au moins 7 générations.

4. Information sur le produit

Une protéine modifiée est exprimée dans le grain de sorgho ADV-IMI-R, la sbAHAS mutante. La substitution d’un seul acide aminé (alanine à thréonine à la position 93) entraîne la tolérance aux herbicides à base d’imidazolinone.

L’expression de l’enzyme AHAS dans certains tissus de la lignée VT11-11331-BK modifiée a été mesurée à l’aide d’une technique de spectroscopie CPL-SM/SM. Les résultats indiquent que l’expression de l’enzyme AHAS modifié n’est pas différente dans la lignée VT11-11331-BK modifiée par rapport au type sauvage 80237 non modifié.

Le pétitionnaire a fourni une analyse SDS-PAGE, une comparaison de la séquence d’ADN avec la protéine recombinante et une analyse de l’empreinte de masse de la digestion trypsique indiquant l’équivalence de l’enzyme sbAHAS exprimé par la plante dans le sorgho d’Advanta avec la protéine produite par le système de surexpression du baculovirus pour utilisation dans les études toxicologiques.

5. Exposition alimentaire

La modification génétique apportée au grain de sorghoADV-IMI-R n’a pas pour but d’en modifier les aspects nutritionnels par rapport aux variétés conventionnelles non génétiquement modifiées. On s’attend à ce que le grain de sorgho ADV-IMI-R soit utilisé aux mêmes fins que les variétés de grain de sorgho conventionnelles, par conséquent, on ne prévoit aucune modification quant à l’utilisation qui sera faite du grain de sorgho.

6. Nutrition

Des données sur la composition de l’hybride IMI-R-2 (test), de l’hybride IMI-S-2 (témoin) et de trois variétés de référence recueillies lors de quatre essais sur le terrain en Argentine pendant la saison de croissance 2016-2017 ont été fournies. Dans chaque essai, quatre répliques ont été plantées suivant un schéma en blocs aléatoires complets. Des pratiques de production agricole commerciale typiques ont été utilisées pour les essais sur le terrain. L’hybride IMI-R-2 a également été traité à l’herbicide à base d’imidazolinone.

Des échantillons de grains ont été prélevés et analysés pour détecter la présence de cendres, de matières grasses brutes, de protéines brutes, d’humidité, de fibres au détergent acide, de fibres au détergent neutre, de fibres alimentaires totales, de calcium, de phosphore, de vitamine B6, d’acide phytique, d’amidon, de tannins, d’acides aminés et d’acides gras. Les données fournies concernaient tous les nutriments et les antinutriments clés décrits dans le document de l’Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) « Consensus Document on Compositional Considerations for New Varieties of Grain Sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench): Key Food and Feed Nutrients and Anti-nutrients » (2010).

Des différences statistiquement significatives entre le témoin et l’hybride ont été notées lorsque les valeurs P étaient < 0,05. Lorsqu’une différence statistique a été relevée, la pertinence nutritionnelle de ces différences a été examinée plus en détail en comparant les résultats aux limites prévues pour le sorgho conventionnel, tel que décrit dans le document de consensus de l’OCDE (2010) et la base de données sur la composition des cultures de l’Institut international des sciences de la vie.

Dans l’ensemble de données, six différences statistiquement significatives ont été observées dans l’acide linolénique, la lysine, la glycine, les fibres alimentaires totales, les fibres au détergent neutre et les cendres, qui étaient toutes plus élevées dans le test que dans le témoin. Dans tous les cas, les différences étaient faibles (<11 %), et les niveaux d’analytes se situaient dans les plages de référence fournies par le pétitionnaire et la plage prévue pour le sorgho conventionnel. Ces différences n’ont pas été jugées pertinentes sur le plan nutritionnel.

D’après les renseignements fournis sur la composition du grain de sorgho ADV-IMI-R, la vente d’aliments dérivés de ce grain de sorgho ne pose aucun problème d’innocuité nutritionnelle.

7. Chimie et toxicologie

L’innocuité de la protéine acétohydroxyacide synthase (AHAS) modifiée était fondée sur l’absence d’exposition systémique et de similitude avec les toxines connues, comme le démontrent les essais in vitro et les analyses in silico.

Le sorgho n’est pas un ingrédient courant dans les habitudes alimentaires occidentales, mais un aliment de base en Inde et en Afrique. L’enquête sur la santé dans les collectivités canadiennes (2015) a révélé qu’une personne avait consommé n’importe quel type de sorgho sur plus de 19 000 répondants au sondage. Le caractère tolérant aux herbicides du grain de sorgho ADV-IMI-R ne devrait pas modifier la consommation globale de sorgho par la population générale. La consommation générale de grain de sorgho ADV-IMI-R devrait être très faible.

Les niveaux d’antinutriments (c.-à-d. tannins et acide phytique) dans les grains du sorgho modifié n’étaient pas différents de ceux du sorgho conventionnel. Les concentrations d’AHAS dans le sorgho modifié et le sorgho conventionnel étaient toutes inférieures à la limite de détection (LD) dans le grain (LD non précisée, la limite de quantification était de 10 µg/g).  Les consommateurs de sorgho d’Advanta Seeds ne seraient pas exposés à une plus grande quantité de protéine AHAS que les consommateurs de sorgho conventionnel.

La transformation du sorgho pour la consommation humaine implique la cuisson à des températures élevées, généralement au four ou en eau bouillante. La protéine AHAS modifiée perd toute activité après 1 minute ou plus à 100 degrés Celsius.  La protéine modifiée ne devrait pas se trouver dans l’aliment, tel qu’il est consommé, en raison de son inactivation et de sa dégradation pendant la cuisson.

La protéine AHAS modifiée a été digérée après 0,5 minute d’exposition dans un essai de liquide gastrique simulé. Si la protéine AHAS modifiée était trouvée dans l’aliment (p. ex., un aliment mal cuit), elle serait probablement digérée dans l’estomac et ne serait pas disponible pour causer des effets toxicologiques.

Une analyse bio-informatique a été fournie à l’aide de la séquence d’acides aminés de la protéine AHAS du grain de sorgho ADV-IMI-R et comparée à des séquences de toxines connues à l’aide de la base de données NCBI Entrez Protein. Aucune correspondance significative n’a été trouvée. L’AHAS modifiée n’a pas de similarité de séquence avec des toxines connues.

L’allergénicité du grain de sorgho ADV-IMI-R était fondée à la fois sur l’absence d’exposition systémique et de similitude avec les allergènes connus, comme le démontrent les essais in vitro et les analyses in silico.

Comme il a été mentionné précédemment, la protéine modifiée devrait être dénaturée par la chaleur et digérée par des enzymes dans l’estomac de sorte qu’elle ne serait pas disponible pour causer des effets allergènes.

Une analyse bio-informatique a été fournie à l’aide de la séquence d’acides aminés de la protéine AHAS du grain de sorgho ADV-IMI-R et comparée à des séquences d’allergènes connus à l’aide de la base de données AllergenOnline (2 035 séquences). Aucune correspondance significative n’a été trouvée. L’AHAS modifiée n’a pas de similarité avec les séquences des allergènes connus.

AllergenOnline n’inclut aucun allergène identifié pour le sorgho (Sorghum bicolor).  On a trouvé dans PubMed un enregistrement d’un petit nombre de personnes ayant obtenu des résultats positifs aux tests d’intradermoréaction au sorgho et à d’autres composantes de la bière. Dans l’ensemble, le sorgho n’est pas un allergène alimentaire courant même s’il est consommé à des concentrations élevées dans certaines parties du monde.

Le grain de sorgho ADV-IMI-R ne devrait pas poser de problème d’innocuité toxicologique et ne devrait pas non plus poser de problème d’allergénicité.

Conclusion :

L’examen qu’a réalisé Santé Canada des renseignements présentés à l’appui de l’utilisation alimentaire du grain de sorgho ADV-IMI-R ne soulève pas de préoccupations liées à l’innocuité des aliments. De l’avis de Santé Canada, les aliments dérivés du du grain de sorgho ADV-IMI-R ne comportent pas davantage de danger et sont tout aussi nutritifs que les aliments issus des variétés de sorgho actuellement disponibles sur le marché.

L’opinion de Santé Canada porte uniquement sur l’utilisation du grain de sorgho ADV-IMI-R à des fins alimentaires. Les questions relatives à son utilisation dans l'alimentation animale ont été traitées séparément conformément aux processus réglementaires mis en œuvre par l’Agence canadienne d’inspection des aliments (ACIA).

Le présent document d’information sur les aliments nouveaux a été préparé pour résumer l’avis concernant le produit en question fourni par la Direction des aliments, Direction générale des produits de santé et des aliments de Santé Canada. Cet avis est fondé sur l’examen exhaustif des renseignements soumis par le pétitionnaire conformément aux Lignes directrices sur l’évaluation de l’innocuité des aliments nouveaux.

(Also available in English)

Pour de plus amples renseignements, veuillez communiquer avec :

Section des aliments nouveaux
Direction des aliments
Direction générale des produits de santé et des aliments
Santé Canada, PL2204A1
251, promenade Frederick Banting
Ottawa (Ontario) K1A 0K9
bmh-bdm@hc-sc.gc.ca  

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