Information sur les aliments nouveaux - Sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides

Santé Canada a avisé E.I. du Pont Canada (DuPont) qu'il ne s'oppose pas à l'utilisation à des fins alimentaires du sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides. Le Ministère a réalisé une évaluation approfondie de cette variété de sorgho conformément à ses Lignes directrices sur l'évaluation de l'innocuité des aliments nouveaux. Ces lignes directrices sont fondées sur les principes internationalement acceptés pour l'établissement de l'innocuité d'aliments comportant des caractères nouveaux.

Contexte :

Le texte qui suit résume l'avis remis par DuPont ainsi que l'évaluation de Santé Canada. Il ne contient aucun renseignement commercial confidentiel.

1. Introduction

DuPont a élaboré une variété de sorgho génétiquement modifié (GM) (Sorghum bicolor L. Moench) en recourant à des techniques classiques de sélection ainsi qu'à l'introgression réussie d'un gène mutant codant l'acétolactate synthase (ALS) issu d'une variété sauvage de sorgho (shattercane) dans le génome du grain de sorgho.

La première étape de la synthèse biologique des acides aminés à chaîne ramifiée du sorgho (c.-à-d., la valine, la leucine et l'isoleucine) est catalysée par l'enzyme ALS.

En la comparant à l'enzyme ALS native du sorgho, l'enzyme ALS mutante de la variété shattercane comporte une substitution d'acide aminé permettant à l'enzyme d'exercer son activité en présence d'herbicides inhibant l'ALS (c.-à-d., la sulfonylurée [SU] et l'imidazolinone [IM]). L'expression de l'enzyme ALS mutante confère au sorgho Inzen^MC sa tolérance aux herbicides SU et IM.

Les enzymes ALS tolérant les herbicides d'un certain nombre de végétaux GM (y compris de la lignée de canola Cybus 5715, 2013; du soya BPS-CV127-9, 2012; des lignées de riz Clearfield CL IMINTA 1 et CL IMINTA 4, 2006 et de la lignée de blé Clearfield Teal 11A, 2004; etc.) ont été évaluées par Santé Canada.

L'évaluation de l'innocuité des variétés de pommes de terre proposées a été réalisée par les evaluators scientifiques de la Direction des aliments conformément aux Lignes directrices de Santé Canada sur l'évaluation de l'innocuité des aliments nouveaux. Ces lignes directrices sont basées sur les démarches d'harmonisation avec les directives établies par d'autres autorités réglementaires et reflètent les documents d'orientation internationaux dans ce domaine (p. ex., Codex Alimentarius).
L'évaluation a pris en compte les éléments suivants : la façon dont cette lignée de sorgho a été mise au point, la comparaison de sa composition et de sa qualité nutritionnelle avec celles des variétés de sorgho non modifié et son potentiel risque de toxicité ou d'allergénicité. DuPont a produit des données démontrant que le sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides est sécuritaire  et que sa qualité nutritionnelle est semblable à celles des variétés traditionnelles de sorgho consommées 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.  La lignée de sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides est selon l'alinéa (c)(i) de article B.28.001 du Règlement sur les aliments et drogues considéré comme un aliment nouveau (« 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 requérant a fourni les renseignements décrivant les méthodes employées pour mettre au point le sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides ainsi que les données de biologie moléculaire qui caractérisent la modification génétique à l'origine de l'expression de l'enzyme ALS tolérant des herbicides.

Le sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides a été mis au point en recourant à l'amélioration classique des végétaux ainsi qu'à des techniques de sélection afin d'intégrer une mutation d'origine naturelle dans le gène codant l'ALS d'une lignée sauvage de sorgho (shattercane; Sorghum bicolor L.) dans le génome du grain de sorgho.

En 1996, du sorgho sauvage tolérant des herbicides inhibant l'ALS a été observé dans le Sud-Ouest du Kansas, et son existence a été signalée à l'International Survey of Herbicide Resistant Weeds. Les graines de ce végétal ont été recueillies en 2003 dans un champ appelé Tailwind par l'agriculteur local et le génotype a par la suite été désigné à titre de lignée Tailwind.

La lignée Tailwind a été croisée avec le grain du sorgho puis la tolérance aux herbicides et la mutation génétique dans le gène codant l'ALS des lignées descendantes ont été caractérisées par l'Université d'État du Kansas (KSU). DuPont Pioneer a obtenu auprès de la KSU deux lignées autogames élites présentant le caractère de tolérance à des herbicides. Ces lignées ont été croisées avec diverses lignées élites de  grain de sorgho et ont fait l'objet de plusieurs rétrocroisements pour enfin produire la lignée Inzen^MC qui en a résulté.

3. Caractérisation de la plante modifiée

L'analyse de la séquence d'ADN réalisée par la KSU a permis de déceler la présence de deux polymorphismes nucléotidiques simples (PNS) dans le gène codant l'ALS du sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides qui produisent deux substitutions d'acide aminé dans l'enzyme ALS (c.-à-d., V560I et W574L). La présence de ces deux PNS dans le gène codant l'ALS du sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides a été confirmée au moyen de l'analyse de la séquence nucléotidique réalisée par DuPont Pioneer. En utilisant des amorces spécifiques au gène codant l'ALS et l'ADN génomique matrice préparé à partir du sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides et un sorgho témoin quasi isogénique (c.-à-d., 86G08), l'amplification PCR a produit des fragments de 914 pb, lesquels ont ensuite été clonés, puis séquencés.

Le fragment de PCR issu du sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides présentait deux PNS par rapport à la séquence témoin : un PNS G®A (guanine®adénine) en position 509 (numérotation par rapport au début de l'amplicon de 914 pb) produisant une substitution d'acide aminé V560I dans l'enzyme ALS et une PNS G®T (guanine®thymine) en position 552 produisant une substitution d'acide aminé W574L dans l'enzyme ALS. Ces deux PNS correspondent aux mutations dont la KSU a fait état.

Le fait que la substitution W574L confère la tolérance aux herbicides SU et IM est bien étayé dans la documentation scientifique. La substitution V560I n'est pas connue pour conférer une tolérance aux herbicides. Afin de confirmer l'hypothèse selon laquelle la substitution V560I ne confère pas la tolérance aux herbicides, il convient de souligner que la séquence d'acides aminés de l'ALS de neuf lignées de végétaux sensibles aux herbicides SU et IM notamment de soya, de pomme de terre, de concombre et d'orange, contient la substitution V560I dans l'enzyme ALS.  Ce qui indique que la substitution en question n'a pas d'effet sur la tolérance des herbicides. En se fondant sur cette preuve, il est possible de conclure que le caractère de tolérance des herbicides présent chez le sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides est le résultat direct de la substitution W574L présente dans l'enzyme ALS du sorgho shattercane.

Une analyse de ségrégation a eu lieu dans le but de démontrer le mode de transmission du caractère du sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides et de confirmer sa stabilité au fil de plusieurs générations. L'analyse a porté sur cinq générations de sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides. Des analyses statistiques ont eu lieu afin d'évaluer les ratios de ségrégation des générations de sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides. Des tests du chi carré ont été réalisés afin de comparer le ratio de ségrégation observé à celui prévu pour chaque génération. Une différence significative était établie pour la valeur p  inférieure à 0,05. Aucun de ces tests n'a indiqué de différence significative prouvant ainsi la stabilité de l'hérédité mendélienne du gène mutant codant l'ALS dans le sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides.

4. Information sur le produit

Le sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides se distingue du sorgho traditionnel par la présence d'un gène mutant codant l'ALS dans le génome de l'hôte. L'expression de ce gène produit une enzyme mutante ALS capable d'exercer ses fonctions en présence d'herbicides inhibant l'ALS, ce qui permet au sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides de croître malgré la présence des herbicides en question.

5. Exposition alimentaire

Selon le requérant, le sorgho est considéré comme la cinquième plus importante culture dans le monde, derrière le blé, le riz, le maïs et l'orge. Environ 50 % de la production mondiale de sorgho est utilisée comme aliment destiné à la consommation humaine. De celle-ci, 95 % est consommée en Afrique et en Asie. Selon  l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO), en Amérique du Nord, le sorgho est principalement utilisé comme aliment destiné aux animaux.

On ne s'attend pas à ce que le caractère nouveau du sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides modifie les habitudes globales de consommation de sorgho chez la population générale.

6. Nutrition

L'évaluation nutritionnelle a été menée à partir du document de l'Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) de 2015, de la base de données sur la composition des cultures de l'Institut international des sciences de la vie (ILSI), et de la publication de 1995 de l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO). Le sorgho englobe plusieurs espèces apparentées de végétaux, mais les données sur le sorgho grain utilisées aux fins de cette demande concernaient le sorgho shattercane [Sorghum bicolor (L.) Moench].

Le requérant a présenté des données issues de travaux sur le terrain (saison de culture 2013) réalisés sur cinq sites disséminés dans les régions américaines où la culture commerciale du sorgho a lieu (Illinois, Kansas, Nebraska, Oklahoma et Texas). Des plans en blocs aléatoires complets ont été appliqués à chaque site, avec quatre blocs et chaque bloc comprenait le sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides, le sorgho témoin sans ce caractère, ainsi que quatre lignées commerciales de référence de sorgho de marque Pioneer.

Des échantillons du sorgho expérimental, du sorgho témoin et des quatre lignées de référence (pour un total de 20 échantillons de chacun) ont été recueillis, puis analysés. Le requérant a eu recours à des précautions raisonnables pour limiter tout biais dans l'étude. Pour ce faire, il a fait appel à des méthodes connues et fourni des renseignements sur toutes les méthodes et tous les réactifs utilisés pour l'analyse et les calculs.

Le requérant a fourni les données d'analyse des constituants suivants : protéine brute, matière grasse brute, fibre brute, fibres alimentaires totales (FAT), fibre au détergent acide (FBA), fibre au détergent neutre (FDN), glucides, amidon résistant et non résistant, calcium, phosphore, acides gras [acide laurique (C12:0); acide myristique (C14:0); acide palmitique (C16:0), acide palmitoléique (C16:1); acide heptadécanoïque (C17:0); acide heptadécénoïque (C17:1); acide stéarique (C18:0); acide oléique (C18:1); acide linoléique (C18:2); acide alpha-linolénique(C18:3); acide arachidique (C20:0); acide eicosénoïque (C20:1); acide eicosadiénoïque (C20:2); acide béhénique (C22:0); acide érucique (C22:1) et acide lignocérique (C24:0); acides aminés (alanine, arginine, acide aspartique, cystéine, acide glutamique, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, méthionine, phénylalanine, proline, sérine, thréonine, tyrosine, tryptophane et valine); vitamines : B6 (pyridoxine) et facteurs antinutritionnels : tanins et acide phytique.

Des différences statistiquement significatives entre le sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides et le sorgho témoin ont été observées au niveau de leur teneur en protéines, en glucides et en certains acides gras mineurs. Les teneurs en acides aminés, exprimées en pourcentage de matière sèche se sont révélées significativement élevées dans le sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides que dans le sorgho témoin. La teneur en protéines  est particulièrement élevée dans le sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides. Néanmoins, ces valeurs demeurent toutes dans la plage des valeurs cibles des lignées de référence et/ou  de l'OCDE.

7. Chimie et toxicologie

Les toxicologues ont évalué l'innocuité du sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides en évaluant la toxicité et l'allergénicité potentielles de l'enzyme mutante ALS, tout changement aux toxines endogènes et toute protéine résiduelle issue du sorgho shattercane pouvant être exprimée dans le sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides.

Selon l'enquête sur la santé dans les collectivités canadiennes (ESCC, cycle 2, 2004), une seule personne a déclaré avoir consommé cette sorte de sorgho parmi plus de 30 000 répondants. On ne s'attend pas à ce que le caractère nouveau du sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides modifie les habitudes globales de consommation de sorgho chez la population générale (voir la section Exposition alimentaire). En se fondant sur ces données, il est possible de conclure que l'exposition au sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides chez les consommateurs serait très faible.

Des données issues d'un dosage d'activité de l'ALS ont été fournies comme données de substitution dans le but de comparer la teneur relative de l'enzyme ALS fonctionnelle dans des graines en germination du sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides et celle observée dans le grain du  sorgho sauvage. Les données permettent de présumer que la quantité d'enzyme ALS est semblable dans les deux types de sorgho. Ainsi, les consommateurs de sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides ne seraient pas exposés à une quantité supérieure d'enzyme ALS par rapport à celle à laquelle ils le seraient s'ils consommaient du sorgho traditionnel.

Le requérant a procédé à une analyse bioinformatique en utilisant la séquence d'acides aminés de l'enzyme ALS du sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides et l'a comparée à des séquences de toxines connues issues de sa base de données interne (7 579 séquences) et de la base de données GenPept du National Center for Biotechnology Information (NCBI) (93 788 790 séquences). Aucun rapprochement appréciable n'a été observé. En conclusion, aucune similitude appréciable n'a été observée entre la séquence du sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides et celle de toxines connues.

Le sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides a conservé environ 4 % du génome du sorgho shattercane, et ce, en raison des nombreux rétrocroisements avec des lignées des grains de sorgho. Néanmoins, dans l'alimentation, les sous-espèces de sorgho sauvage, comme le shattercane, sont consommées depuis de longues dates. Bien que le sorgho shattercane ne soit pas consommé comme aliment, que ce soit au Canada ou aux États-Unis, le requérant a indiqué que les espèces de sorgho sauvages (les ancêtres du sorgho shattercane et sorgho grain) étaient consommés par des agriculteurs de subsistance depuis une dizaine de milliers d'années sur le continent africain. Le sorgho sauvage tel que le sorgho shattercane, n'est pas réputé constituer une source de toxines alimentaires.

Il a été indiqué que les  consommateurs pourraient avoir été exposés davantage au sorgho, tel que le sorgho shattercane. Un taux de croisement distant pouvant atteindre 16 % a été observé lorsque le sorgho shattercane se trouve dans un rayon de 10 mètres du grain dusorgho conventionnel. Malgré les tentatives de réduction du taux de croisement distant faites par les agriculteurs, la population canadienne peut être exposée au grain shattercane ou au grain hybride shattercane ´ sorgho grain lorsqu'elle consomme du sorgho. La consommation de grains hybrides n'a donné lieu à aucune observation d'effets indésirables.

La principale toxine associée au sorgho est l'acide prussique (acide cyanhydrique).Cette toxine n'est présente que dans les feuilles des jeunes végétaux qui sont d'ailleurs non comestibles, . On ne s'attend donc pas à ce les consommateurs canadiens soient exposés à l'acide prussique issu du grain de sorgho.

Le requérant a procédé à des analyses bioinformatiques en faisant appel à la séquence d'acides aminés de l'enzyme ALS du sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides afin de la comparer à celles des séquences des allergènes connus présents dans la base de données AllergenOnline (version 16; 1 956 séquences).  L'enzyme ALS n'a pas présenté plus de  35 % de similitude avec la séquence des acides aminés des  allergènes connus. En se fondant sur ces résultats, le requérant a conclu que l'enzyme ALS du sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides ne correspond à aucun allergène connu chez l'humain.

Les deux substitutions d'acides aminés dans l'enzyme ALS du sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides sont aussi présentes dans diverses cultures GM et non GM. Ces deux substitutions d'acides aminés ne sont pas connues pour augmenter le caractère allergènique de l'une de ces denrées alimentaires. Par conséquent, on ne s'attend pas à ce que l'enzyme mutante ALS exprimée dans le sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides augmente son allergénicité.

L'allergie et la sensibilité au sorgho et/ou au sorgho malté sont rares. La documentation fait état de cas où une irritation cutanée peut se manifester chez des personnes allergiques (p. ex., un érythème) et/ou un malaise gastro-intestinal peut apparaître après avoir bu de la bière contenant du sorgho. Aucune explication mécaniste ne donne à penser que le sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides serait plus allergène que les autres types de sorgho sauvages.

En se fondant sur les données publiées au sujet du potentiel toxicologique et  l'allergénicité du sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides, l'innocuité toxicologique et le risque d'allergenicité de cette lignée sont considérés comme étant équivalents à ceux des variétés traditionnelles de sorgho actuellement offertes sur le marché canadien.

Conclusion :

Santé Canada a examiné l'information présentée relative à la mise en marché du sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides. De l'avis de Santé Canada, les aliments dérivés de cette lignée ne comportent pas davantage de risques et sont tout aussi nutritifs que les variétés de sorgho actuellement commercialisées.

L'opinion de Santé Canada ne porte que sur l'utilisation à des fins alimentaires du sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides. Les questions relatives à son utilisation dans l'alimentation animale ont été étudiées séparément conformément aux processus réglementaires mis en œuvre par l'Agence canadienne d'inspection des aliments (ACIA). L'ACIA a évalué l'information communiquée sur l'innocuité du sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides pour la santé environnementale, animale et humaine dans la perspective de son utilisation dans l'alimentation animale. L'ACIA a conclu qu'il ne suscite pas de préoccupations en matière d'innocuité, que ce soit sur le plan de l'environnement ou de l'alimentation animale. Ce point de vue est valable pour les produits alimentaires destinés aux humains et aux animaux préparés à partir du sorgho Inzen^MC tolérant des herbicides destinés à la vente dans le commerce.

Il incombe au fabricant ou à l'importateur de veiller en tout temps à ce que leurs produits soient conformes à toutes les exigences légales et réglementaires. Dans le but de veiller à l'innocuité et à l'intégrité de tous les aliments offerts sur le marché canadien, tout renseignement inédit relatif à ces produits indiquant une incidence éventuelle sur la santé et la sécurité doit être communiqué à Santé Canada aux fins d'un examen. La vente d'un aliment qui comporte un risque pour la santé des consommateurs enfreindrait les dispositions de la Loi sur les aliments et drogues.