Information sur les aliments nouveaux : Soja de lignée GMB151
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Contexte :
Santé Canada a avisé BASF Canada Inc. qu'il ne s'oppose pas à l'utilisation alimentaire de la lignée de soja GMB151 (GMB151). Le Ministère a effectué une évaluation exhaustive de cette variété de soja 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 BASF Canada Inc. ainsi que l'évaluation réalisée par Santé Canada. Il ne contient aucun renseignement commercial confidentiel.
1. Présentation
BASF Canada Inc. a mis au point une variété génétiquement modifiée de Glycine max L. (soja) qui présente une résistance au nématode à kyste du soja (NKS), Heterodera glycines Ichinohe, et une tolérance aux herbicides inhibiteurs de la 4-hydroxyphénylpyruvate dioxygénase (HPPD).
La lignée GMB151 a été mise au point grâce à l'introduction de deux gènes, soit un gène cry14Ab-1.b codant une protéine cristalline (Cry14Ab-1) et un gène hppdPf-4Pa codant une protéine, la 4-hydroxyphénylpyruvate dioxygénase (HPPD-4).
L'évaluation de l'innocuité effectuée par les évaluateurs de la Direction des aliments a été réalisée conformément aux Lignes directrices pour 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 tenu compte de la façon dont cette variété de soja a été créée, de la composition et de la qualité nutritionnelle de cette variété par rapport aux variétés de soja non modifiées et de la possibilité que cette variété de soja soit toxique ou cause des réactions allergiques. BASF CA Inc. a fourni des données qui démontrent que le soja GMB151 est aussi sûr et de même qualité nutritionnelle que les variétés de soja traditionnelles utilisées comme aliment au Canada.
La Direction des aliments est chargée par la loi de l'évaluation préalable à la mise en marché des aliments nouveaux et des ingrédients alimentaires nouveaux, comme le précise le Règlement sur les aliments et drogues (Titre B.28). Les aliments dérivés du soja GMB151 sont considérés comme des aliments nouveaux dans 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 pétitionnaire a fourni de l'information décrivant les méthodes utilisées pour élaborer la variété de soja GMB151 et les données de biologie moléculaire qui ont caractérisé le changement génétique, qui se traduit par une résistance au nématode à kyste du soja (NKS), Heterora glycines Ichinohe, et une tolérance aux herbicides inhibiteurs de la 4-hydroxyphénylpyruvate dioxygénase (HPPD).
Le GMB151 a été développé grâce à la transformation médiée par Agrobacterium de la variété de soja Thorne à l'aide du vecteur de transformation pSZ8832. Le vecteur pSZ8832 contient une construction (ADN-T) du gène cry14Ab-1.b, codant une protéine cristalline (Cry14Ab-1), et du gène hppdPf-4Pa, codant une protéine, la 4-hydroxyphénylpyruvate dioxygénase (HPPD-4).
La séquence de codage pour la protéine Cry14Ab-1 a été isolée à partir de Bacillus thuringiensis, une bactérie gram positive, qui forme des spores. À ce jour, plus de 700 séquences de gènes cry qui codent les protéines Cry ont été identifiées. Les protéines Cry ont généralement une spécificité d'action étroite qui limite l'activité des protéines individuelles à quelques genres seulement. Les protéines Cry ont été utilisées avec succès comme biopesticides contre les lépidoptères (papillons diurnes et nocturnes), les coléoptères et les diptères (mouches). L'expression de la protéine Cry14Ab-1 confère une résistance au nématode à kyste du soja (NKS), Heterodera glycines Ichinohe.
La séquence de codage pour la protéine HPPD-4 a été isolée de la souche A32 de Pseudomonas fluorescens, une bactérie gram-négative en forme de bâtonnet, motile, asporogène et aérobie. L'expression de la protéine HPPD-4 confère une tolérance aux herbicides inhibiteurs de la HPPD comme l'isoxaflutole.
Le pétitionnaire a fourni des renseignements à l'appui de l'innocuité et des antécédents de longue date d'utilisation des organismes donneurs (B. thuringiensis et P. fluorescens) et de l'organisme receveur (G. max L.). Aucun de ces organismes ne pose de risque pour la santé.
3. Caractérisation de la plante modifiée
Le nombre de sites d'intégration de l'insert d'ADN-T dans le GMB151 a été caractérisé à l'aide d'une combinaison de séquençage du génome entier (SGE), d'analyse de séquences de jonctions (ASJ) et de séquençage dirigé (PCR spécifique à un locus, séquençage de l'ADN et analyses). Les résultats des analyses ont démontré la présence d'un seul locus transgénique qui consiste en une seule copie de l'insert d'ADN-T, dépourvu de la partie 5' du promoteur P2x35S du gène hppdPf-4Pa.
Des analyses bio-informatiques ont été effectuées pour évaluer la toxicité et l'allergénicité potentielles de tout peptide putatif codé par la traduction des six cadres de lecture dans l'insert d'ADN-T et des séquences d'ADNg flanquantes. Les cadres de lecture ouverts (ORF) ont été définis en recherchant la séquence nucléotidique délimitée pour tout codon d'initiation et de terminaison produisant un peptide de huit acides aminés ou plus. Au total, 601 ORF putatifs ont été définis. Par la suite, les séquences d'acides aminés traduites des ORF définis, d'une longueur minimale de 30 acides aminés, ont été utilisées comme séquences d'interrogation dans les recherches d'homologie avec des toxines et des allergènes connus. Après l'élimination des ORF en double, 115 séquences uniques ont été sélectionnées pour analyse.
Chaque séquence d'interrogation a été comparée à toutes les séquences de protéines présentes dans la base de données non redondante du NCBI. La pertinence biologique de chaque appariement a été évaluée. Aucune correspondance notable n'a été trouvée avec les protéines toxiques de la base de données.
On a recouru à deux méthodes in silico (une recherche de 8-mères avec 100 % d'identité de séquence à une protéine allergène et une recherche d'identité globale avec une identité de séquence supérieure ou égale à 35 % calculée sur au moins 80 acides aminés) pour évaluer l'identité possible de la séquence des acides aminés avec des allergènes connus contenus dans la base de données publique sur les allergènes COMPARE (www.comparedatabase.org). La recherche globale n'a révélé aucune identité biologiquement pertinente entre les séquences d'interrogation et les protéines allergènes connues. Un ORF correspondait à une séquence de 8 acides aminés contigus présente dans l'allergène Cas s 5. Aucun appariement avec ces protéines n'a été relevé dans la recherche globale et une correspondance de 8-mères isolée est peu susceptible d'indiquer une réactivité croisée potentielle. De plus, la traduction de cette séquence de 8-mères n'est pas possible en raison de l'absence d'un codon de démarrage de traduction et d'un site d'épissage d'ARN.
La stabilité de l'insert d'ADN-T dans le génome du GMB151 a été démontrée par une évaluation des plants GMB151 individuels de cinq générations (T2, T4, T5, T6 et BC2F3) au moyen d'analyses de SGE et d'ASJ. Les résultats indiquent que l'insert d'ADN-T est intact et stable sur les cinq générations de GMB151.
La ségrégation de l'insert d'ADN-T a été évaluée dans deux générations F2, deux générations BC2F2 et une génération BC1F2 de GMB151. Les ratios de ségrégation ont confirmé que les gènes cry14Ab-1.b et hppdPf-4Pa contenus dans l'insert d'ADN-T sont hérités de la manière prévue pour une seule insertion. Les résultats sont conformes aux principes mendéliens de l'hérédité et appuient la conclusion selon laquelle le génome du soja GMB151 contient un seul insert d'ADN-T (bien que dépourvu de la partie 5' du promoteur P2x35S) intégré dans un seul locus chromosomique dans le génome du soja.
4. Information sur le produit
Le soja GMB151 se distingue de ses homologues traditionnels par l'ajout de deux constructions d'expression génique, l'une pour le gène cry14Ab-1.b qui exprime une protéine Cry14Ab-1 conférant une résistance au nématode à kyste du soja (NKS), Heterodera glycines Ichinohe, et la seconde pour le gène hppdPf-4Pa qui exprime une protéine HPPD-4 conférant une tolérance aux herbicides inhibiteurs de la HPPD.
Les niveaux d'expression protéique de la protéine DMO dans les tissus du GMB151 ont été déterminés par la méthode immuno-enzymatique ELISA dans des matrices de soja cultivé sur le terrain provenant de plants de la variété GMB151 traités et non traités au moyen d'un herbicide spécifique à un caractère et cultivés dans trois champs expérimentaux aux États-Unis en 2016.
Les niveaux moyens (±ET) d'expression de la protéine Cry14Ab-1 dans les semences non traitées et traitées au stade BBCH 89-99 (maturité) du GMB151 étaient de 95,91 ± 43,11 µ/g p.s. et de 83,14 ± 37,69 µ p.s., respectivement.
Les niveaux moyens (±ET) d'expression de la HPPD-4 dans les semences non traitées et traitées au stade BBCH 89-99 (maturité) de GMB151 étaient de 4,46 ± 2,90 µ/g p.s. et de 4,45 ± 3,57 µ/g p.s., respectivement.
Les niveaux d'expression des protéines Cry14Ab-1 et HPPD-4 dans le GMB151 étaient trop faibles pour permettre la purification de quantités suffisantes pour utilisation dans les études d'évaluation de l'innocuité. Par conséquent, les protéines recombinantes Cry14Ab-1 et HPPD-4 ont été produites dans B. thuringiensis et Escherichia coli, respectivement. L'équivalence des protéines produites par les organismes végétaux et microbiens a été établie à l'aide d'une série d'épreuves et d'essais analytiques comprenant une analyse SDS-PAGE couplée à une coloration Coomassie; le transfert de Western; une analyse de coloration des glycoprotéines; la spectroscopie de masse; l'analyse de la séquence N-terminale; et un essai d'activité fonctionnelle. Selon cette batterie d'essais et d'analyses, les protéines Cry14Ab-1 et HPPD-4 produites par les plantes sont considérées comme équivalentes à leurs homologues produites par les microbes. Les protéines produites par les microbes sont donc des substituts appropriés à utiliser pour d'autres études d'évaluation.
5. Exposition alimentaire
On s'attend à ce que le GMB151 soit utilisé dans des applications semblables à celles des variétés de soja traditionnelles. Le pétitionnaire ne prévoit pas de changement important dans l'utilisation alimentaire du soja par suite de l'introduction du GMB151.
6. Nutrition
Les données sur la composition du GMB151 traité à l'herbicide inhibiteur de l'hydroxyphénylpyruvate, et sa contrepartie classique étroitement apparentée, ont été obtenues dans le cadre de huit essais sur le terrain menés à huit endroits aux États-Unis pendant la saison de croissance 2017. Dans chaque essai, quatre répliques de chaque entrée ont été plantées suivant un schéma en blocs aléatoires complets.
Des échantillons de graines ont été récoltés et analysés pour déterminer la présence de macronutriments et de fibres, d'acides gras, d'acides aminés, de minéraux, de vitamines, de phytoestrogènes et d'anti-nutriments. Ces composants nutritionnels sont conformes aux recommandations énumérées dans le document consensuel de l'Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) sur les considérations relatives à la composition des nouvelles variétés de soja. Les analyses de chaque composant ont été effectuées à l'aide de méthodes analytiques approuvées et validées à l'échelle internationale.
Le pétitionnaire a résumé les données sous forme de moyennes et d'écarts-types et a effectué une analyse statistique inférentielle. Lorsqu'une différence statistiquement significative (valeur P < 0,05) a été relevée entre les semences modifiées et les semences témoin, on a déterminé la pertinence nutritionnelle de cette différence par comparaison avec la fourchette prévue pour le soja ordinaire, telle que définie par les valeurs déclarées dans la base de données sur la composition des cultures de l'Institut international des sciences de la vie (maintenant désigné Agriculture and Food Systems Institute), le document de consensus de l'OCDE et la soumission du pétitionnaire basée sur l'analyse nutritionnelle des graines provenant de variétés de référence offertes dans le commerce.
Des différences statistiquement significatives entre le GMB151 et le groupe témoin ont été observées pour les composants suivants (GMB151 c. unités témoin) : glucides (34,5 c. 35,2, poids sec (p.s.), fibres au détergent neutre (15,7 c. 16,3, % p.s.), acide palmitique (10,7 c. 11,0, % acides gras (AG)), acide oléique (23,4 par rapport à 21,8, % AG), acide linoléique (52,6 par rapport à 53,7, % AG), acide eicosénoïque (0,191 par rapport à 0,182, % AG), acide behénique (0,382 par rapport à 0,331, % AG), acide lignocérique (0,098 par rapport à 0,111, % AG), calcium (2343 par rapport à 2547, mg/kg p.s.), cuivre (13,3 par rapport à 14,8, mg/kg p.s.), zinc (54,2 par rapport à 58,4, mg/kg p.s.), thiamine (1,46 par rapport à 1,80, mg/kg p.s.), acide pantothénique (9,50 par rapport à 8,64, mg/kg p.s.), acide folique (6,77 par rapport à 5,50, mg/kg p.s.), daidzéine totale (709 par rapport à 850, mg/kg p.s.), génistéine totale (703 par rapport à 808, mg/kg p.s.), glycitéine totale (134 par rapport à 160, mg/kg p.s.), isoflavones totales (1 546 par rapport à 1 818, mg/kg p.s.) et acide phytique (1,60 c. 1,45, % p.s.). Toutes ces différences observées dans la composition du GMB151 se situaient dans les limites prévues pour le soja classique, respectivement. Par conséquent, ces différences n'ont pas été considérées comme préoccupantes en matière de sécurité nutritionnelle.
D'après les renseignements fournis sur la composition du GMB151 et du témoin, l'utilisation du GMB151 comme ingrédient alimentaire au Canada ne pose aucun problème de salubrité du point de vue nutritionnel.
7. Toxicologie
L'innocuité des nouvelles protéines, Cry14Ab-1 et HPPD-4, est appuyée par les résultats des études de toxicité soumises. Ces études ont suivi les lignes directrices établies par l'OCDE pour les essais de produits chimiques. Les données sur l'innocuité comprenaient les résultats des recherches bio-informatiques, la toxicité aiguë par voie orale, la stabilité à la chaleur, la digestibilité et les effets de l'exposition alimentaire.
Les gènes des nouvelles protéines proviennent des bactéries non pathogènes B. thuringiensis et P. fluorescens. Des analyses bio-informatiques des séquences d'acides aminés pour les protéines Cry14Ab-1 et HPPD-4 ont été effectuées pour comparer les résultats de la recherche d'identité globale avec les toxines connues, à l'aide de la base de données non redondante du NCBI (version 2018_0506, 2018-04-28) et de la base de données interne de Bayer sur les toxines. (base de données sur les toxines BCS 2018, version 18.1, 2018-02-15). Les recherches ont été effectuées le 7 juin 2018. Aucune correspondance biologiquement pertinente n'a été constatée pour les toxines connues. Les recherches effectuées sur l'insert complet de l'ADN T, fondées sur des protéines putatives provenant des ORF, ont également été négatives relativement aux toxines connues.
Des essais de toxicité ont été effectués avec des protéines de remplacement produites par des microbes pour le Cry14Ab-1 et le HPPD-4. Ces protéines sont équivalentes aux protéines d'origine végétale, sur la base du poids moléculaire, de la séquence des acides aminés, de l'immunoréactivité et des essais fonctionnels.
Des études de toxicité aiguë par voie orale (gavage) chez des souris ont permis de déterminer que la dose sans effet nocif observé (DSENO) est supérieure à 2 000 mg/kg de poids corporel ( p.c.) pour les gènes Cry14Ab-1 et HPPD-4.
Les protéines Cry14Ab-1 et HPPD-4 sont sensibles à la dégradation par la chaleur, aux températures qui seraient rencontrées pendant la transformation et la cuisson (≤ 75 °C). Elles sont également susceptibles d'être facilement digérées après l'ingestion, comme l'indiquent les résultats d'épreuves de digestion in vitro avec du liquide gastrique et du liquide intestinal simulés. Par conséquent, l'exposition à ces protéines nouvelles devrait être négligeable.
Les estimations de l'exposition alimentaire aux protéines Cry14Ab-1 et HPPD-4 ont été établies par le pétitionnaire (en supposant qu'il n'y a pas de perte ou de dégradation). La consommation la plus élevée s'est produite avec une exposition aiguë chez les enfants; 773,41 µ/kg p.c. pour la Cry14Ab-1 et 41,22 µ/kg p.c. pour la HPPD-4.
La marge d'exposition des protéines nouvelles a été calculée. La DSENO de 2 000 mg/kg p.c. observée dans les études de toxicité aiguë par voie orale chez les souris a été comparée à l'exposition alimentaire aiguë chez les enfants de 773,41 µ/kg p.c. pour la Cry14Ab-1 et de 41,22 µ/kg p.c. pour la HPPD-4. Ces calculs ont produit des marges d'exposition de 2 587 pour la Cry14Ab-1 et de 48 780 pour la HPPD-4. Ces marges d'exposition sont considérées comme suffisantes du point de vue de la sécurité.
D'après les renseignements fournis, les évaluateurs n'ont pas relevé de problèmes en matière d'innocuité du point de vue toxicologique relativement à l'utilisation du soja GMB151 à des fins alimentaires.
8. Allergénicité
Les deux protéines nouvelles, la Cry14Ab-1 et la HPPD-4, sont sensibles à la dégradation par la chaleur, aux températures qui seraient rencontrées pendant la transformation et la cuisson (≤ 75 °C). Elles se dégradent également rapidement en moins de 30 secondes dans un essai in vitro avec du liquide gastrique simulé. Ces résultats semblent indiquer que l'exposition aux protéines nouvelles devrait être négligeable.
Des analyses bio-informatiques des séquences d'acides aminés pour les protéines Cry14Ab-1 et HPPD-4 ont été effectuées pour rechercher des appariements avec une identité supérieure à 35 % sur une fenêtre de 80 acides aminés ainsi qu'une identité de séquence de huit acides aminés contigus. Des recherches ont été effectuées le 7 juin 2018 à l'aide de la Ressource exhaustive sur les allergènes protéiques (version COMPARE 18, 2018-02-13). Les résultats n'ont révélé aucune correspondance avec des allergènes connus. Les recherches effectuées sur l'insert complet de l'ADN-T, fondées sur les protéines putatives des ORF, ont également été négatives pour les allergènes connus.
Le soja est un allergène prioritaire au Canada. Les produits du soja contenant des protéines de soja contiennent des allergènes du soja. L'analyse de la composition, y compris la teneur en protéines, démontre que le GMB151 est équivalent au soja traditionnel. La similarité entre le GMB151 et le soja traditionnel dans les caractéristiques phénotypiques et de croissance appuie en outre l'absence d'effets hors cible de la modification génétique ou de l'expression des protéines nouvelles. Cette constatation donne à penser que la quantité d'allergènes endogènes devrait être équivalente dans les produits GMB151 comparativement aux produits de soja conventionnels.
On ne s'attend pas à ce que les protéines nouvelles exprimées dans le GMB151 posent un problème d'allergénicité supplémentaire, en raison de l'absence d'homologie avec des allergènes connus et de la sensibilité à la dégradation.
D'après les renseignements fournis, les évaluateurs n'ont pas relevé de problèmes en matière d'innocuité du point de vue allergénique relativement à l'utilisation du soja GMB151 à des fins alimentaires.
Conclusion :
L'examen par Santé Canada des renseignements présentés à l'appui de l'utilisation alimentaire de la variété de soja GMB151 ne soulève pas de préoccupations liées à l'innocuité des aliments. Santé Canada est d'avis que les aliments dérivés de cette variété de soja sont tout aussi sécuritaires et nutritifs que les aliments issus des variétés de soja sur le marché actuellement.
L'opinion de Santé Canada porte uniquement sur l'utilisation du soja GMB151 à des fins alimentaires. Les questions liées à son utilisation comme aliment pour animaux ont été traitées séparément dans le cadre des processus réglementaires existants de l'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
hc.bmh-bdm.sc@canada.ca
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