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Le mercure
Origine du mercure : L’origine du mercure présent dans le milieu aquatique est double. Le mercure présent dans la biosphère provient naturellement des volcans, de l’érosion mécanique et chimique des roches et du lessivage des solset anthropiquement des activités humaines qui peuvent entrainer des rejets industriels et domestiques. L’activité minière et les eaux d’écoulement contaminées par les engrais et les pesticides utilisés en agriculture sont autant de sources ayant contribué à l’augmentation des concentrations du mercure dans le milieu marin et surtout en zone côtière (Bensefa et al, 2011).
Transfert du mercure vers les océans et accumulation dans les organismes aquatiques : Le mercure présent dans la nature provient de la croûte terrestre qui le libère au cours des éruptions. Ainsi avec l’érosion, le mercure présent dans l’eau et dans les sédiments est absorbé par les plantes et les animaux marins, le dépassement d’une quantité donnée dans ces espèces provoque leur accumulation dans les organismes et tout au long de la chaîne alimentaire. Si le mercure atteint certaines concentrations, cela peut être à l’origine de certaines menaces pour la survie de certaines populations et présenter des dangers pour le consommateur de produits marins. En effet le mercure présente une possibilité d’accumulation dans les espèces marines, une persistance et une large répartition dans le milieu aquatique (OMS, 2013).
Importance du mercure : Malgré l’éviction du mercure dans les domaines industriels de plus en plus nombreux (thermomètres, nombreux médicaments,…) ou la réduction de son usage (vaccins, piles,…), le mercure est encore largement employé dans plusieurs secteurs d’activité : industries chimiques (notamment celle du chlore) et électrique, dentisterie, orpaillage, etc. On trouve du mercure dans les baromètres, les tensiomètres, les interrupteurs électriques, les lampes fluorescentes et à haute intensité, les ampoules à économie d’énergie, les thermostats, les amalgames (50 % d’un amalgame est constitué de mercure), certains vaccins, les piles-bouton, les fongicides, les bactéricides, etc.(Grosman, 2004).
Cas du méthylmercure
La contamination mercurielle constitue un problème majeur à l’heure actuelle, notamment dans les milieux aquatiques. Par le biais des eaux de ruissellement ou des précipitations, le mercure, sous diverses formes, va se retrouver en majeure partie dans les milieux aquatiques, où s’effectue un phénomène capital: la méthylation bactérienne, c’est-à-dire la conversion de tous les dérivés mercuriels en méthyl-mercure CH3Hg+, qui sera ensuite bio-accumulé par les organismes aquatiques et concentré le long des chaînes alimentaire. Le méthyl-mercure représente en outre la forme la plus redoutable du mercure, notamment par ses effets à long terme:
toxicité nerveuse, comme l’a montré l’accident de Minamata; inhibition de la fonction reproductrice; effets génétiques anti-mitotiques et mutagènes.
Très lipophiles, il passe facilement la barrière cutanée. En population générale, l’exposition au mercure organique est principalement digestive par l’ingestion d’aliments contaminés (poissons).(Grover, 1980).
Le sulfite
Le sulfite de sodium apparait sous forme de cristaux blancs ou en poudre. Sa formule brute est Na₂ SO₃. Il est constitué de 36,48% de sodium, 38,08% d’oxygène et de 25,44% de soufre. Sa masse volumique est de 2,63 g/cm³ à 20°C. Il est soluble dans l’eau à 33,4°C. Le sulfite de sodium anhydre est stable à l’air sec. En présence d’air humide, il est rapidement oxydé en sulfate de sodium. Il se décompose vers 600°C en sulfate et en sulfure de sodium. En présence de soufre, il réagit pour former le thiosulfate de sodium(Chemtrade, 2004).
Intérêts des sulfites : Le noircissement des crevettes constituant sur le plan commercial un critère très défavorable, l’emploi du sulfite de sodium fut admis en France par une circulaire du 15 juillet 1952. L’arrêté du 13 septembre 1982 en France précise qu’est autorisé, en vue de prévenir le noircissement enzymatique des chairs de crevettes et de langoustines ; le trempage à l’état cru dans une solution de bisulfite ou métabisulfite de sodium (E 223) ou de potassium (E 224), de sulfite de sodium (E 221) et de sulfite d’acide (bisulfite) de sodium (E 222).(P chantreau-1991).
Cycle de développement de la crevette
La plupart des études ont été faites sur les cycles biologiques des crevettes Pénéidés côtières sur la côte ouest africaine (LHomme et al, 1984 ; Le Reste, 1992. D’ailleurs, les informations rapportées sur la description du cycle de développement des crevettes sont basées sur leurs travaux.
Les différents stades du cycle biologique des crevettes Pénéidés se résument de la façon suivante: Les femelles pondent au large des œufs demersaux. De ces œufs éclosent des larves planctoniques au stade nauplius mesurant environ 300µm. Le développement larvaire s’effectue à travers plusieurs stades successifs :
six (06) stades nauplius bouclant leur cycle en 48 heures ; trois (03) stades protozoéqui s’accomplissent en cinq jours et trois (03) stades mysis qui se déroulent sur 4 jours et demi. La dernière mysis subit une mue qui la transforme en postlarve. A ce stade l’individu mesure 8 à 15mm.
Les premiers stades postlarves sont encore planctoniques ; mais les suivants sont semi-benthiques. Les postlarves pénètrent dans les estuaires où se rapprochent des côtes. Lorsque les crevettes ont acquis leur formule rostrale définitive, elles sont qualifiées de juvéniles. A ce stade, elles quittent le milieu estuarien et migrent vers les zones intertidales. Elles sont dites subadulteslorsque les organes sexuels externes (petasma chez les mâles et thelycum chez les femelles) sont entièrement formés. Les crevettes retournent en mer lorsqu’elles atteignent une dizaine de cm. Le stade adulte est atteint lorsque les crevettes sont capables de se reproduire. Le temps de séjour donc la taille de la crevette dans l’estuaire est fonction de la salinité (Le Reste, 1992) : si celle-ci est faible, les crevettes retournent rapidement dans l’océan ; si la salinité est élevée, elles demeurent plus longtemps dans l’estuaire où elles atteignent une taille plus élevées. La salinité est liée à l’abondance des précipitations de l’année précédente. Une saison des pluies médiocre entraîne pour la saison sèche de l’année suivante un long séjour et une taille assez importante des crevettes. De fortes précipitations produisent l’effet contraire.
En effet le temps de séjour des crevettes dans les estuaires joue un rôle déterminant quant au niveau de contamination en mercure, un long séjour dans l’océan entraine une faible contamination. Un court séjour entraine aussi les effets contraires.
Noircissement enzymatique des crevettes
Un grand nombre de produits chimiques sont ajoutés dans les aliments afin d’augmenter leur durée de consommation, de permettre leur fabrication industrielle et d’améliorer leur perception par le consommateur sur le plan de la couleur, du goût, de la texture et de la facilité d’utilisation. Ces molécules peuvent être des conservateurs, des antioxydants, des émulsifiants, stabilisants et agents de texture, des colorants, des arômes et exhausteurs de goût, des édulcorants artificiels, des substances nutritives, etc. La conservation des crevettes nécessite l’utilisation de produits pouvant limiter la production de mélanine qui est responsable de leur noircissement. La mélanose est due à l’action coordonnée de trois éléments : l’oxygène, une enzyme (cupro-protéine), un substrat convenable, la tyrosine ou la dihydroxyphénylalanine. L’absence d’un de ces trois éléments entraine une diminution remarquable du noircissement. Plusieurs substances chimiques anti-oxydantes, sontutilisées pour prévenir la formation de la mélanine. Le métabisutfite de soude ou de potassium ainsi que le bisulfite de soude en solution acide, sont actuellement utilisés pour traiter les crevettes. Une bonne conservation par réfrigération sous glace ou par congélation peut également préserver les crevettes non cuites du noircissement enzymatique. Il faut noter qu’un étêtage préalable élimine le céphalothorax, partie très irriguée par le sang et, par conséquent, sensible à lamélanose(P chantreau-1991).
Plusieurs pays ont adopté des normes limites concernant les résidus de SO₂ et de mercure dans les crustacés. La méthode de référence pour le dosage de SO₂ dans plusieurs pays est la méthode de Monier-William. Cette méthode se base sur l’entrainement, par un courant d’azote, du dioxyde de soufre extrait du produit acidifié et chauffé, sa fixation et son oxydation par barbotage dans une solution neutre diluée de peroxyde d’hydrogène puis le dosage de l’acide sulfurique formé par une solution titrée d’hydroxyde de sodium. La vérification du dosage, sur la solution obtenue après acidimétrie, se fait par précipitation sous forme de sulfate de baryum, et selon la teneur en dioxyde de soufre, soit par gravimétrie, soit par dosage néphélémétrique. Mais dans cette étude nous allons utiliser la méthode de la norme sénégalaise NS-03-047. Pour le dosage du mercure nous allons utiliser la spectrométrie à fluorescence atomique. La description de ces méthodes se fera dans la partie expérimentale.
Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
I. Généralités sur les contaminants métalliques
I.1 Le mercure
I.1 Origine du mercure
I.1.2 Transfert du mercure vers les océans et accumulation dans les organismes aquatiques
I.1.3 Importance du mercure
I.2 Intoxication au mercure
I.3 Effet sur la santé
I.4 Cas du méthylmercure
II. Généralités sur les additifs alimentaires
II.1 Le sulfite
II.1.1 Définition
II.1.2 Intérêts des sulfites
II.2 Intoxication aux sulfites
II.3 Effet sur la santé
III Etude des crevettes
III.1 Historique
III.2 Principales espèces des crevettes
III.2.1 Aperçu général
III.2.2 Cycle de développement de la crevette
III.3 Noircissement enzymatique des crevettes
DEUXIEME PARTIE : ETUDE EXPERIMENTALE
I. Cadre de l’étude
I.1 Présentation du laboratoire
I.2 Rôle du LANAC dans l’éclairage des décisions de l’état
I.3 Ses missions
I.4 Organisation du LANAC
I.5. Les activités du laboratoire
II. Objectifs de l’étude
II.1 Objectif général
II.2 Objectifs spécifiques
III. Matériels et équipements de l’étude
III.1 Liste des matériels
III.2 Listes des équipements
III.3 Réactifs pour le dosage du bisulfite
III.4 Réactifs pour le dosage du mercure
IV. Méthodologie de l’étude
IV.1 Type d’étude
IV.2 Période d’étude
IV.3 Matrice biologique
IV.4 Plan d’analyse statistique
IV.5 Echantillonnage
IV.5.1 Prétraitement des échantillons
IV.6 Minéralisation des échantillons de crevettes
IV.7 Mode opératoire
IV.7.1 Dosage des bisulfites selon la norme sénégalaise
IV.7.1.1 Principe
IV.7.1.2 Préparation de l’échantillon
IV.7.1.3 Prise d’essai et entrainement
IV.7.1.4 Titrage
IV.7.1.5 Expression des résultats
IV.7.2 Dosage du mercure par la spectroscopie d’absorption atomique
IV.7.2.1 Principe général de la spectrométrie d’absorption atomique
IV.7.2.1.1 Cas du mercure
IV.7.2.2 Etalonnage
IV.7.2.3 Expression des résultats
TROISIEME PARTIE : RESULTATS ET DISCUSSION
I. Présentation des résultats
II. Discussion
II.1 Répartition des teneurs en sulfite
II.2 Répartition des teneurs en mercure
III. Risques sanitaires
III.1 Exposition au mercure et risque d’une toxicité à long terme pour l’Homme
III.2 Exposition aux sulfites et risque d’une toxicité pour l’Homme
CONCLUSION
Recommandations
Références bibliographiques
