Apiculture - Un insecticide dans le collimateur : le Régent

Deux molécules mises en accusation

Les apiculteurs sont confrontés depuis plusieurs années à des problèmes de mortalité anormale des abeilles. Ils ont été amenés à suspecter l’action des insecticides largement utilisés dans l’agriculture. Il faut en effet être bien conscient du fait qu’un insecticide est un poison non seulement pour les insectes mais aussi, dans l’immense majorité des cas, pour les autres espèces animales (très rare exception connue : la toxine BT, issue du Bacillus thuringiensis, microbe spécifique des insectes). Le choix d’un insecticide est donc une affaire de compromis acceptable.

il doit être efficace pour les insectes cibles

il doit être aussi peu toxique que possible pour l’homme et les animaux domestiques, au moins dans les conditions habituelles d’utilisation

il doit être non rémanent, c’est-à-dire qu’il doit se dégrader assez rapidement dans l’environnement pour que son action soit strictement limitée dans le temps

dans les conditions normales d’utilisation il devrait avoir une action aussi faible que possible pour les espèces non cibles vivant dans les milieux traités ou dans leur voisinage, qu’il s’agisse d’autres insectes, de poissons, d’oiseaux…

On comprend qu’il est difficile de réunir toutes ces conditions, la dernière étant d’ailleurs celle qui est le plus rarement satisfaite.

Le premier insecticide mis en cause par les apiculteurs a été le Gaucho, utilisé pour enrober les semences de tournesol et de maïs. Il faut savoir en effet que les semences, particulièrement au moment de la germination, puis les racines des plantes, sont susceptibles d’être endommagées par divers insectes vivant dans le sol. L’enrobage des semences par une préparation contenant un insecticide est donc susceptible de les protéger et d’augmenter les rendements des cultures.

Fleurs de tournesol

Le Gaucho a été mis en cause parce que c’est un insecticide systémique, c’est-à-dire qu’il se distribue dans l’ensemble de la plante. On peut donc le retrouver dans le nectar et dans le pollen et les apiculteurs ont dû mener une longue lutte pour faire reconnaître le fait que les concentrations en apparence faibles observées dans le pollen et le nectar avaient un impact négatif sur la santé et le comportement des abeilles. En fin de compte l’utilisation du Gaucho a été interdite pour l’enrobage des semences de tournesol en 1999, parce que cette plante est abondamment butinée par les abeilles. Malheureusement il n’a pas été interdit pour le maïs dont l’utilisation par les abeilles, bien que réelle, était moins connue.

Maïs en fleur
La matière active du Gaucho est l’imidaclopride, molécule qui a une forte ressemblance avec la nicotine. Elle agit de la même manière en provoquant une hyperstimulation d’une catégorie de synapses à acétylcholine ayant des récepteurs dits récepteurs nicotiniques. Les désordres neurologiques provoqués chez les insectes produisent une incoordination motrice, des convulsions et la mort.

Imidaclopride
Le cas du Gaucho a été rappelé pour mémoire, mais l’actualité est actuellement focalisée sur un autre insecticide : le Régent TS. La molécule active est totalement différente : il s’agit du Fipronil.

Mécanisme d’action du Fipronil

Le Fipronil a été découvert et étudié par Rhône-Poulenc entre 1985 et 1987 et a été commercialisé en 1993. À la suite de restructurations et opérations commerciales diverses cette molécule est ensuite passée dans le giron d’Aventis, Bayer et enfin BASF. C’est le seul membre d’une nouvelle catégorie d’insecticides : les phénylpyrazoles.

Fipronil
Cette molécule agit en perturbant le fonctionnement des récepteurs neuronaux du GABA (l’acide gamma-aminobutyrique, un des neuromédiateurs importants du système nerveux central). Comme ces récepteurs ont un rôle inhibiteur, leur blocage entraîne une hyperexcitabilité nerveuse qui finit par entraîner le mort des insectes. L’affinité du Fipronil pour les récepteurs des mammifères étant inférieure à celle observée chez les insectes, cette molécule est moins toxique pour l’homme et les animaux domestiques, propriété souhaitable pour un insecticide.

Utilisations du Fipronil

Le Fipronil est utilisé dans de nombreuses préparations à usage agricole ou non, ainsi que pour éliminer les fourmis, les cafards, pour lutter contre les criquets ravageurs dans certains pays, contre les termites et enfin dans des produits pour débarrasser les chats et chiens des puces ou tiques. Sans compter les produits à usage vétérinaire, la France a homologué au moins 16 produits à base de Fipronil.

Abeille

Délivrance des autorisations de vente

Un produit phytosanitaire ne peut pas être commercialisé avant d’avoir reçu l’approbation du ministère de l’agriculture. A cet effet le fabricant soumet un dossier toxicologique dont les diverses données sont établies sous sa responsabilité. Ce dossier doit évaluer les divers paramètres de la toxicité, ainsi que plusieurs paramètres écotoxicologiques destinés à estimer l’impact du produit sur la faune et la flore. Ce dossier est examiné par la Commission d'étude de la toxicité (COMTOX), un groupe d'experts indépendants auprès du ministère de l'Agriculture. Celle-ci peut demander des évaluations complémentaires au fabricant. Les conclusions de la COMTOX sont transmises à une commission d’homologation, sous la responsabilité du Directeur général de l’alimentation.

Il existe deux types d’autorisations :

l’autorisation provisoire de vente (APV) peut être accordée pour une période de 5 ans et renouvelée une fois, dans l’attente de nouvelles informations nécessaires à une décision définitive.

l’autorisation de mise sur le marché (AMM) est la procédure classique, mais le produit doit répondre à des critères nettement plus exigeants que pour l’APV.

On peut être surpris de voir que c’est le fabricant lui-même, et non un organisme indépendant, qui doit évaluer la toxicité du produit et fournir ces données à l’administration. On peut imaginer que le fabricant a tout intérêt à sous-estimer les risques pour obtenir une autorisation de commercialisation. Cette procédure n’est pas propre à la France : c’est celle qui est utilisée par tous les pays. En fait le dossier toxicologique doit être conforme à un certain nombre d’exigences réglementaires et le fabricant n’a pas intérêt à falsifier les résultats. En effet, si cela était découvert (par exemple à la suite de problèmes liés à l’emploi du produit) sa responsabilité serait gravement engagée devant les tribunaux. Toutefois on imagine facilement que le fabricant ne va pas s’acharner à faire des expériences complémentaires si les premiers résultats faits en utilisant un protocole standard montrent une toxicité acceptable.

Données de base

On distingue principalement deux types de toxicités pour toute substance : la toxicité aiguë qui correspond à l’absorption d’une dose massive de toxique en une seule prise, ou plus rarement plusieurs prises sur une période de 24h. maximum, et la toxicité chronique qui correspond à l’absorption de faibles ou très faibles doses de toxique répétées sur une période allant de plusieurs mois à plusieurs années.

La toxicité aiguë est mesurée par la dose létale 50 ou DL₅₀ qui correspond à la dose susceptible de tuer 50% des animaux auxquels elle est administrée. Cette expression de la toxicité s’explique par le fait que tous les individus d’une même espèce n’ont pas exactement la même sensibilité pour un toxique et que cette sensibilité est distribuée selon une loi log-normale (autrement dit la DL₅₀ mesure la sensibilité moyenne de l’espèce au toxique). Lorsque le toxique est présent dans l’atmosphère, ou dans l’eau pour les animaux aquatiques, on utilise la concentration létale 50 (CL₅₀), concentration qui, pour une durée d’exposition donnée, entraîne 50% de décès. Ces mesures sont faites pour diverses voies de pénétration des toxiques et pour deux espèces animales différentes au moins.

DL₅₀, voie orale (rat) : 97 mg/kg

DL₅₀, voie orale (lapin) : 43 mg/kg

Dl₅₀, voie cutanée (rat) : 2000 mg/kg

Dl₅₀ voie cutanée (lapin) : 354 mg/kg

CL₅₀ voie respiratoire (rat) : 0,68 mg/l puis 0,36 mg/l en 2003

Les CL₅₀ sont données par litre d’air et pour 4h d’exposition. Les DL₅₀ sont exprimées en mg de toxique par kg de masse corporelle, ce qui permet de s’affranchir de la différence existant entre le poids d’un rat et celui d’un homme.

On peut trouver des valeurs un peu différentes selon la date et l’origine de publication des documents. Il faut noter par exemple que la COMTOX retient une CL₅₀ de 0,2 mg/l pour le Régent TS alors que celui-ci contient seulement 50% de Fipronil. Cette valeur plus faible paraît paradoxale. Il n’est pas possible actuellement de savoir si c’est dû à des additifs présents dans le Régent qui permettraient une meilleure absorption du Fipronil, ou s’il s’agit d’une meilleure évaluation de la toxicité réelle qui aurait été sous-estimée dans les premières études sur le Fipronil pur.

La toxicité aiguë du produit a été classée comme modérée par l’OMS et divers autres organismes, mais nous allons voir que cette classification pose un problème. Les valeurs citées ci-dessus permettent de noter que la voie respiratoire est très efficace, que la voie cutanée n’est pas une voie majeure, mais qu’elle montre une différence importante entre les deux espèces étudiées : négligeable chez le rat, elle correspond à une toxicité modérée chez le lapin. La pénétration par voie cutanée chez l’homme semble être comparable à celle du rat (sur la base d’expériences mal décrites dans un document de la FAO), mais il est évident que cette pénétration sera largement influencée par la forme sous laquelle le Fipronil entre en contact avec la peau (poudre, solution dans des solvants divers, ces dernières présentant un risque beaucoup plus élevé).

Souris blanches
La discussion autour de ces valeurs est très importante car elles déterminent le classement des substances en Très toxiques (T+), Toxiques (T) ou Nocives (Xn) et par voie de conséquences les moyens de protection à mettre en œuvre. L’étiquetage réglementaire des produits chimiques et préparations comporte, outre des pictogrammes évocateurs, des phrases de risque (phrases R) et des phrases de consignes de sécurité (phrases S).

Les dernières expertises conduisent sur ces bases à la classification suivante pour le Fipronil :

Toxique par ingestion (R25)

Toxique par contact avec la peau, si on prend en compte les résultats pour le lapin (R24)

Toxique par inhalation sur la base de la valeur 0,36 mg/l. Très toxique par inhalation, en prenant en compte le résultat pour le Régent TS (R26).

Les divers insecticides contenant du Fipronil peuvent avoir des classifications différentes puisqu’ils contiennent un pourcentage variable de substance active.

Par exemple le Régent TS doit être classé :

Nocif par ingestion (pour une ingestion unique)

Toxique, risque d’effets graves pour la santé en cas d’exposition prolongée par ingestion

Très toxique par inhalation

Ceci entraîne par voie de conséquences l’obligation de faire figurer sur l’étiquette les phrases :

Porter un vêtement de protection approprié (S36)

Porter des gants appropriés (S37)

En cas de ventilation insuffisante, porter un appareil respiratoire approprié (S38)

Il faut savoir par exemple que dans une usine fabriquant des produits vétérinaires, les opérateurs qui doivent manipuler des quantités importantes de Fipronil pur portent un scaphandre équipé d’un appareil respiratoire. Malgré des risques d’exposition résiduelle lorsqu’ils enlèvent ensuite du scaphandre il semble que ce ne soit pas ces opérateurs qui présentent les traces les plus élevés de Fipronil dans le sang, mais ceux qui travaillent sur les chaînes de conditionnement final des produits, où ceux-ci sont présents sous forme de solution diluée. Ceci suggère donc que le solvant facilite la pénétration.
Il est beaucoup plus difficile de quantifier simplement la toxicité chronique en raison des modalités potentiellement très variables d’exposition. Un critère important est la dose sans effet observable (désignée par les sigles NOEL, no observable effect level ou NOAEL, no observable adverse effect level). Selon les modes d’administration et les symptômes recherchés on trouve des valeurs très différentes. Pour les critères les plus exigeants on a retenu une valeur de 0,02 mg/kg/jour par voie digestive.

Autres effets du Fipronil

Il s’agit d’effets qui ne sont pas liés à l’action sur les récepteurs du GABA. Le Fipronil est connu pour perturber les régulations hypothalamo-thyroïdiennes : la concentration de thyroxine chute tandis que la TSH augmente. À de fortes doses, de l’ordre de 15mg/kg/jour en administration prolongée, des adénomes et des carcinomes thyroïdiens ont été observés chez le rat (uniquement cette espèce). Ces observations suggèrent que le Fipronil n’est pas un cancérogène direct, mais que la cancérisation est le résultat indirect d’une perturbation sévère de la régulation hypothalamo-thyroïdienne. En effet le produit donne des résultats négatifs dans tous les autres tests de mise en évidence du pouvoir cancérogène.

La cancérisation semble donc possible uniquement si un seuil d’exposition élevé est atteint, ce qui est différent des véritables cancérogènes initiateurs pour lesquels la probabilité de développer un cancer diminue certes, avec la dose, mais ne devient nulle que pour une exposition nulle. En revanche les documents consultés affirment sans justification que la cancérisation de la thyroïde observée chez le rat ne concerne pas l’homme. Toutefois l’EPA (Environmental Protection Agency des États-Unis) classe le produit comme cancérogène possible pour l’homme (groupe C, qui correspond au niveau le plus bas).

Solubilité du Fipronil

Le Fipronil est extrêmement peu soluble dans l’eau. Il est alors classique en toxicologie d’évaluer la lipophilie de ce type de produit, c’est-à-dire son aptitude à se dissoudre dans les graisses. En effet les produits lipophiles ont une forte tendance (surtout s’il ne sont que lentement dégradables) à s’accumuler dans le tissu adipeux et les autres organes riches en graisses.

Fipronil
La méthode utilisée consiste à mesurer le coefficient de partage n-octanol/eau. Quelques explications sont nécessaires pour comprendre la suite. On met dans un récipient des volumes égaux d’eau et de n-octanol (un alcool gras, donc non miscible à l’eau) ainsi qu’une petite quantité de la substance à tester. On agite et on mesure la concentration de la substance dans chacune des deux phases. Le coefficient de partage est log (concentration dans le n-octanol/concentration dans l’eau). Pour le Fipronil ce coefficient est de 4, ce qui signifie que cette substance est 10000 fois plus concentrée dans le n-octanol que dans l’eau. Cette valeur indique que le Fipronil est fortement lipophile, ce qui implique a priori un risque de concentration important dans le tissu adipeux ou les lipides du lait.

Ce résultat mérite toutefois d’être un peu discuté, ce qui n’est fait dans aucun document consulté. En effet diverses mesures montrent que le Fipronil présente une solubilité maximum dans des solvants à courte chaîne carbonée ayant une fonction oxygénée (acétone, acétate d’éthyle, méthanol) et une faible ou très faible solubilité dans les solvants apolaires ou peu polaires (0,028 g/l pour l’hexane). Sa solubilité est d’ailleurs trois fois plus faible dans le n-octanol (8 carbones) que dans le 2-propanol (3 carbones). Or les lipides ont des chaînes carbonées plus longues (classiquement jusqu’à 16-18 carbones). Il est donc évident que la lipophilie réelle du Fipronil est nettement moins élevée que ce que suggère le coefficient de partage n-octanol/eau.

Ce point a une certaine importance en ce qui concerne les risques de stockage dans l’organisme et ceux liés à la consommation du lait et des produits laitiers. Toutefois le problème est posé de façon trop restrictive car le Fipronil est assez rapidement métabolisé dans l’organisme. Ce qu’on retrouve essentiellement dans les tissus, et de façon importante en effet dans le tissu adipeux, c’est une accumulation de métabolites divers dont la toxicité propre n’est pas négligeable. Leur coefficient de partage ne semble pas avoir été étudié et le problème de l’accumulation éventuelle du Fipronil et de ses métabolites, ainsi que leur passage dans le lait mériterait des études plus poussées que celles que j’ai trouvées.

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