PARTIE I REVUE DE LITTÉRATURE ET AVIS
CHAPITRE 2 QUALITÉ DES PRODUITS ISSUS DE L’AB
QUALITÉ DES PRODUITS ISSUS DE L’AB
CHAPITRE 2 Qualité des produits issus de l’AB ... 50
A - Qualité nutritionnelle des produits issus de l’AB ... 51 B - Qualité sanitaire des produits issus de l’AB ... 57 C - Qualités organoleptiques des produits issus de l’AB ... 62 D - Ce qu’il faut retenir ... 64 E - Références bibliographiques ... 65
• 50 •
CHAPITRE 2
Qualité des produits issus de l’AB
Auteurs : Servane Penvern, Marc Tchamitchian, Maryon Vallaud, François Jeuland, Nicolas Trift 18
Les cahiers des charges européens (Règlement CE 834/2007) et français (CC F production biologique du 5 janvier 2010) de l’AB n’imposent pas une obligation de résultats, mais seulement une obligation de moyens (non-utilisation de pesticides et d’engrais minéraux de synthèse, forte limitation des usages d’antibiotiques). Ainsi, le label AB n’apporte pas une garantie aux consommateurs d’un produit présentant de meilleures qualités nutritionnelles ou organoleptiques. Par contre, il garantit la traçabilité des produits, à l’instar d’autres labels ou de filières soumises à une règlementation particulière (par exemple, la filière viande bovine). Dans le cahier des charges européen, il est stipulé que « Les États membres veillent à ce que le système de contrôle tel qu'il a été établi permette d'assurer la traçabilité de chaque produit à tous les stades de la production, de la préparation et de la distribution, notamment afin de donner aux consommateurs la garantie que les produits biologiques ont été fabriqués dans le respect des exigences énoncées dans le présent règlement » (Règlement CE 834/2007). Toutefois à l’échelle mondiale, les différents cahiers des charges ne sont pas harmonisés et certains sont moins restrictifs que celui en vigueur dans l’UE. Ces différences ont donc des conséquences sur les produits eux-mêmes et sur les garanties qu’apporte le label AB.
Dans le cadre de notre étude, nous nous sommes principalement appuyés sur les résultats issus de cinq méta-analyses : AFSSA19, 2003 ; FSA20, 2009 ; Dangour et al., 2010 (où les données de la FSA sont reprises et sélectionnées selon des critères plus sélectifs) ; Brand et al., 2011 ; Smith-Spangler et al., 2012. Dans ces études, la démarche de sélection des résultats analysés suit des étapes relativement similaires. Elle débute par la sélection d’un corpus issu de l’interrogation de bases bibliographiques à partir de combinaison de mots-clés (incluant en général les mots agriculture, biologique et conventionnelle, comparaison, ainsi que des mots-clés portant sur le thème de l’étude), puis restriction de cette sélection par l’analyse de la description des dispositifs étudiés et la précision de cette description.
Le nombre de références bibliographiques retenues dans ces analyses varie de 12 (Dangour et al., 2010) à environ 250 (AFSSA, 2003), mais il faut noter que la couverture thématique varie aussi (centrée sur les effets sur l’homme pour Dangour et al., 2010, ouverte aux différents aspects de la comparaison des résultats des modes de production AB et AC pour l’AFSSA, 2003, par exemple), ce qui justifie en partie cette différence. Le choix de se limiter ou pas aux publications avec comité de lecture est aussi un critère de variabilité du nombre de références retenues. Toutes les études, AFSSA (2003) excepté, se sont limitées aux articles avec comité de lecture, et n’incluent que très marginalement des résultats obtenus sur le territoire français. Ces derniers résultats sont plus présents dans le rapport de l’AFSSA puisqu’ils constituent environ un tiers des résultats cités.
18
Remerciements : A. Alaphilippe, M.-J. Amiot-Carlin, F. Barataud, S. Bellon, M. Benoit, M. Bertrand, A. Cardona, J.-P. Choisis, B. Colomb, C. Cresson, B. Darcy-Vrillon, N. Daspres, M. Deconchat, C. Experthon, J.-C. Fardeau, J.-L. Fiorelli, D. Forget, L. Fourrié, B. Gabriel, P. Garnon, K. Germain, J.F. Garnier, L. Guichard, C. Lamine, A. Mérot, C. Napoléone, M. Navarrete, T. Nesme, G. Ollivier, F. Prezman-Pietri, A. Prunier, B. Rolland, J.-P. Sarthou, N. Sautereau, I. Savini, P. Veysset 19
AFSSA : Agence Française de Sécurité Sanitaire des Aliments (intégrée dans l’ANSES, Agence Nationale de Sécurité Sanitaire de l’Alimentation, de l’Environnement et du Travail).
20
FSA : Food Standards Agency (UK). Selon son site (http://www.food.gov.uk): ; “The Food Standards Agency is an independent government department responsible for food safety and hygiene across the UK. We work with businesses to help them produce safe food, and with local authorities to enforce food safety regulations.”
• 51 •
Parmi les résultats internationaux inclus dans les analyses exploitées, une partie provient d’études réalisées dans des pays de l’UE (Royaume-Uni, Allemagne, Danemark, Italie notamment), l’autre partie provenant principalement d’Amérique du Nord. Ces méta-analyses comparent ces résultats d’origines différentes, donc acquis sous des cahiers des charges de l’AB différents, sans faire référence aux conséquences que les variations de définitions du cahier des charges de l’AB pourraient entraîner. Compte tenu de la prévalence des résultats internationaux dans la présentation qui suit, nous avons choisi d’indiquer plus particulièrement l’origine des résultats lorsque ceux-ci sont français ou européens. Enfin il faut pondérer la faible représentation des résultats français par le mode de sélection des études dans les méta-analyses retenues : à l’exception de celle de l’AFSSA (2003), toutes ont combiné les mots-clés identifiant à la fois AB et AC et n’ont donc retenu que des études faisant explicitement mention d’une comparaison entre ces deux modes de production. Les études portant exclusivement sur l’AB ne sont pas retenues alors qu’elles sont nombreuses, y compris dans les travaux français.
La présentation qui suit adopte une division de la qualité en plusieurs dimensions comme cela est généralement réalisé dans les références utilisées, et s’attache à comparer les produits issus de l’AB à ceux issus de l’AC. La première section porte sur la qualité nutritionnelle. Dans la seconde section nous nous intéressons à la qualité sanitaire, en distinguant les différents risques de contamination, tant biologiques (microbiologiques, parasitaires, mycotoxines) que physico-chimiques (métaux lourds…). Enfin, la troisième partie porte sur la qualité organoleptique des produits issus de l’AB. Une synthèse de ces résultats termine cette présentation.
A - Qualité nutritionnelle des produits issus de l’AB
Les différentes caractéristiques examinées sont les teneurs en matière sèche, en macronutriments (glucides, protéines et lipides), en micronutriments (minéraux et vitamines) et en phytomicroconstituants alimentaires (polyphénols et caroténoïdes).A1 - Des teneurs en matière sèche des produits végétaux au moins
égales sinon supérieures en AB
En AB, la vitesse de croissance et le rendement des productions végétales sont généralement plus faibles qu’en AC (AFSSA, 2003 ; Gerber et Lairon, 2010), notamment en raison d’une fertilisation azotée moins importante. Les pratiques propres à l’AB tendent donc à augmenter la teneur en matière sèche (MS) des produits, mais de grandes différences existent entre les produits.
Pour les légumes feuilles (salades, choux) et les légumes racines, bulbes et tubercules (pomme de terre, carotte, navet, betterave, céleri, oignon), la méta-analyse de l’AFSSA (2003) montre, sur des résultats français et étrangers, que la teneur en MS des produits issus de l’AB est au moins comparable sinon supérieure à celle des produits issus de l’AC. Le rapport de la FSA (2009), sur des résultats étrangers, fait état d’un taux de MS 9,8 % plus élevé, en moyenne, sur 35 comparaisons (banane, brocoli, chou, carotte, céleri, oignon, piment, petit pois, pomme de terre, courge, poivron rouge, patate douce, tomate).
Pour les légumes fruits (tomates…) et les fruits, par contre, la majorité des études ne montre pas de différence significative entre les deux modes de cultures.
En conclusion, si les résultats présentés sont parfois contradictoires quant à un effet bénéfique de l’AB sur la teneur en MS des produits issus de l’AB, ils s’accordent tous sur le fait que ce mode de production n’est pas moins performant que la production conventionnelle. Pour les légumes feuilles, racines, bulbes et tubercules, l’AB apparait même comme permettant d’obtenir un taux de MS supérieur à celui obtenu en AC.
• 52 •
Il faut aussi noter que dans la mesure où les stades de maturité à la récolte et les durées de séjour à l’étalage déterminent fortement la teneur en MS des produits au moment de l’achat, la commercialisation en circuit court, plus fréquente pour les produits issus de l’AB que pour les produits issus de l’AC, est un facteur favorisant indirectement la teneur en MS des produits (récolte à maturité et vente rapide).
A2 - Des teneurs en macronutriments favorables ou défavorables
aux produits issus de l’AB, selon les produits
A2.1 - Glucides : pas de différence statistiquement significative entre AB et AC
Pour les glucides, l’analyse des résultats est difficile car le type de glucide étudié (sucres totaux, amidon, fructose, glucose, sucres réducteurs) varie d’une publication à l’autre. De plus, le taux de matière sèche des produits analysés n’est pas toujours spécifié, ce qui rend difficile la possibilité de conclure sur la teneur en glucides du produit frais. Au total, l’AFSSA (2003) conclut qu’aucune différence statistiquement significative ne peut être dégagée à partir des études analysées, conclusion confirmée par la revue bibliographique plus récente de Lairon (2009).
A2.2 - Protéines : des teneurs généralement inférieures en AB par rapport à l’AC
Le mode de production AB est susceptible d’avoir un impact significatif sur la concentration et la composition en protéines des céréales du fait d’une moindre fertilisation azotée par rapport à l’AC. En effet, la plus faible disponibilité en azote en AB conduit à une assimilation plus faible par les plantes, notamment pendant la formation du grain et, dans le cas des céréales, une moindre remobilisation des protéines foliaires vers le grain. Ces processus entraînent une diminution de la teneur en protéine des céréales mais aussi des modifications de la composition protéique des grains. Ainsi, bien que ne compensant pas la perte de teneur en protéines et l’intérêt qu’elle représente, il est observé qu’en situation de limitation azotée la production d’albumine et de globulines est stimulée, ce qui résulte en une augmentation de la teneur en lysine, un acide aminé essentiel, limitant dans les céréales. Brandt et Molgaard (2001) observent une augmentation de 25 à 30 % de la concentration en lysine dans le blé, l’orge et le maïs issus de l’AB relativement à l’AC. En France, Guéguen et Pascal (2010) ont mis en évidence des teneurs plus élevées en thréonine et en leucine (deux acides aminés essentiels) dans les protéines d’un blé issu de l’AB.
De nombreuses études s’accordent sur le fait que les céréales issues de l’AB ont un taux protéique de 3 à 4 points inférieur à celui des céréales issues de l’AC (huit études citées par le même rapport de l’AFSSA de 2003, ainsi que Woese et al ; 1997 et Dangour et al., 2010), bien que deux études anciennes (1981 et 1983), citées par le rapport de l’AFSSA (2003), concluent à des teneurs protéiques identiques entre céréales produites en AB ou en AC. En France, Piquet et al. (2009) ont observé, pour trois variétés de blé tendre, que le taux protéique moyen s’établissait à 8,82 % en production biologique21 contre 14,2 % en production conventionnelle.
La force boulangère22 (W) du blé est liée à la teneur et à la composition protéique de la farine, donc du grain. Dans leur étude réalisée en Auvergne en 2005-2006 comparant trois variétés de blé conduites en mode biologique et en mode conventionnel, Piquet et al. (2009) observent logiquement que la force
21
Résultats obtenus en Auvergne sur la campagne 2005-2006. 22
La force boulangère est l’aptitude d'une farine, à laquelle on a ajouté une certaine quantité d'eau, à résister plus ou moins au travail du pétrin. La force boulangère exprime différentes qualités physiques du gluten (élasticité, ténacité...) ; de nombreuses méthodes permettent de la mesurer Elle peut se quantifier par l’indice W. Plus le W d’une farine est élevé, meilleure est sa force boulangère.
• 53 •
boulangère de ces variétés de blé est plus faible en mode biologique (W = 117) qu’en mode conventionnel (W = 447).
Hepperly et al. (2006) observent des teneurs protéiques comparables entre productions conventionnelle et biologique sur soja, dans un essai pluriannuel de longue durée aux États-Unis. Ceci s’explique par la capacité des légumineuses d’assurer leur nutrition azotée par fixation symbiotique.
Dans le cas de la pomme de terre, les résultats recensés par Woese et al. (1997) soulignent une teneur en protéines un peu plus faible en AB qu'en AC. Pour autant, ces mêmes auteurs n’ont pu conclure, ni à un effet négatif, ni à un effet positif, de l’AB sur la teneur protéique d’autres légumes.
Les rares études centrées sur les produits animaux issus de l’AB portent sur le lait et les œufs. Les 5 études (von Gedek et al., 1981 ; Gravert et al., 1989 ; Guinot-Thomas et al.,1991 ; Lund, 1991 ; Toledo et al., 2002) analysées par l’AFSSA (2003) permettent de conclure à une teneur en protéines du lait de vache identique en AB et en AC ; même conclusion pour Kouba (2002) qui ajoute à son analyse les études de von Arnold (1984) et de von Knöppler et Averdunk (1986), ainsi que pour Smith-Spangler et al. (2012), à partir d’une analyse de plusieurs autres références. En ce qui concerne les œufs, aucune différence de teneur en protéines n’apparait entre production biologique et conventionnelle.
En conclusion, dans le cas des céréales l’AB a en général un impact négatif sur la concentration en protéines, en lien avec une fertilisation azotée insuffisante. En revanche, trois acides aminés essentiels (lysine, thréonine et leucine) peuvent être présents en plus forte concentration dans des céréales issues de production en AB. Dans le cas des légumineuses, les taux protéiques sont identiques entre AB et AC du fait de la moindre dépendance des légumineuses à la fertilisation azotée. Pour les légumes, quelques travaux suggèrent une plus faible teneur en protéines en AB, mais très peu d’études existent. Enfin, pour les produits animaux issus de l’AB, le lait est le produit le plus analysé et les résultats montrent des concentrations protéiques identiques entre AB et AC.
A2.3 - Lipides : une composition des produits issus de l’AB davantage favorable
à la santé
Les études relatives à la teneur en lipides des aliments traitent principalement des produits animaux (viande et lait), plus rarement des huiles végétales, jamais, à notre connaissance, des végétaux non transformés.
Les lipides n’ont pas tous le même intérêt vis-à-vis de la santé : les acides gras saturés (comme l’acide palmitique ou l’acide stéarique) sont considérés comme plutôt défavorables pour la santé s’ils sont consommés en trop grandes quantités, alors que les acides gras mono-insaturés (acide oléique) et polyinsaturés (de deux familles oméga 6 et oméga 3, acide linoléique, acide alpha-linolénique, ou acide linoléique conjugué, CLA) sont considérés comme favorables sous réserve d’un équilibre satisfaisant entre les différente formes (de Lorgeril et Salen, 2012 ; Willett, 2012).
Selon Lund (1991), trois facteurs ont un impact significatif sur la composition en lipides de la viande : (i) la part des légumineuses dans les rations animales, (ii) la teneur en matière grasse des concentrés, et (iii) la part du pâturage dans l’alimentation. Le mode de production AB, augmentant la part du pâturage au détriment des concentrés dans l’alimentation, combine ces facteurs d’une manière qui favorise la formation de lipides polyinsaturés et diminue la synthèse d’acides gras mono-insaturés (toujours selon Lund, 1991).
La teneur en acides gras polyinsaturés est généralement plus élevée dans les viandes issues de l’AB que dans celles issues des élevages conventionnels ; il n’est en revanche pas possible de conclure de façon claire quant à la teneur en acides mono-insaturés (AFFSA, 2003).
• 54 •
Le premier résultat est confirmé par Bellon et al. (2009) rapportant que les viandes AB de bœuf, de poulet, de porc et de lapin d’élevages biologiques français contiennent plus d’acides gras polyinsaturés que celles issues d’élevages conventionnels. La viande de poulet est en moyenne moins riche en acide gras. Elle contient plus d’acide linoléique et moins d’acide alpha-linolénique lorsqu’elle est issue de l’AB (AFSSA, 2003 ; Smith-Spangler et al., 2012). Une autre étude menée en France (Prache et al., 2009), observe aussi que, chez l’agneau, la viande issue de production biologique en bergerie est plus riche en acide linolénique conjugué (+32,2 % par rapport à la viande issue de production conventionnelle). Cette même étude (Prache et al., 2009) montre que la composition en acides gras de la viande d’agneau issue d’élevages biologiques dépend du type d’alimentation et de la part du pâturage dans cette alimentation. Ainsi pour les agneaux d’herbe, la viande est plus riche en acide stéarique (acide gras saturé) en AB qu’en AC. Par contre, la viande d’agneau de bergerie est plus pauvre en acide palmitique (acide gras saturé) en AB qu’en AC.
Comme pour la viande, la teneur en acides gras mono-insaturés du lait de vache est également plus faible en AB qu’en AC et la teneur en acides gras polyinsaturés plus élevée (AFSSA, 2003 ; Niggli et al., 2007 ; Smith-Spangler et al., 2012). L’analyse faite par Aubert (2011) de 11 études publiées après 2003 sur le lait, le fromage et le beurre, généralement sur des cas européens, montre des teneurs en acides gras oméga 3 supérieures en AB par rapport à l’AC, en moyenne de 68 %.
À notre connaissance, une seule étude traite de l’effet du mode de production sur la teneur et la composition lipidiques de l’huile d’olive (Gutiérrez et al., 1999). Elle montre que l’huile d’olive d’origine biologique présente des teneurs supérieures en acide oléique, des teneurs inférieures en acide linoléique, et pas de différences pour les autres acides gras et les stérols par rapport à des huiles d’olive d’origines conventionnelles. La production biologique modifie donc l’équilibre entre acides gras mono- et polyinsaturés, équilibre dont toutes les conséquences sur le développement de maladies cardiovasculaires ou plus généralement sur la santé humaine ne sont pas encore connues (Willett, 2012).
A3 - Micronutriments : une teneur en vitamine C de certains fruits
et légumes AB plus élevée, pas de différence sinon avec l’AC
Les éléments minéraux et oligo-éléments indispensables considérés ici sont le calcium (Ca), le magnésium (Mg), le potassium (K), le fer (Fe), le zinc (Zn), le cuivre (Cu), le manganèse (Mn), le sélénium (Se), l’iode (I) et le phosphore (P). La fertilisation est le facteur prépondérant des différences dans la composition minérale des organes végétaux selon le mode de production.
A3.1 - Minéraux et oligo-éléments : pas de différences observées entre AB et AC
Plusieurs revues s’accordent sur l’absence de différence significative des teneurs en minéraux et en oligo- éléments entre les produits végétaux issus de l’AB et de l’AC (Woese et al., 1997 ; AFSSA, 2003 ; Lairon et Huber, à paraitre). Pour autant, une revue de la Soil Association (Heaton, 2001), association britannique dédiée à l’AB, a montré que sur 14 études, la moitié d’entre elles observent une plus forte teneur en minéraux pour les fruits et légumes issus de l’AB. Ces mêmes études ont été reprises dans la synthèse de l’AFSSA (2003) qui pondère cette conclusion. En effet cette synthèse montre que, dans le cas des légumes, les teneurs en fer et en magnésium des produits AB sont, dans toutes les études retenues, égales ou supérieures en production biologique, par rapport à la production conventionnelle (à une exception près). Par contre la teneur en manganèse est supérieure ou égale en production conventionnelle par rapport à la production biologique. Pour les autres éléments (K, Ca, Zn, Cu), les études retenues présentent majoritairement des résultats identiques entre les deux modes de production, les quelques autres étant contradictoires. Enfin, une étude fait état de teneurs très élevées en cuivre dans des pommes de terre AB à la suite de traitements répétés par du sulfate de cuivre (Trewavas, 2007 in Guéguen et Pascal, 2010).
• 55 •
S’agissant des céréales, la revue de Woese et al. (1997) conclut à une absence de différences entre les produits issus de l’AB et de l’AC quant à leur composition minérale (sans préciser de quels éléments il s’agit). L’étude réalisée par Piquet et al. (2009) en Auvergne en 2005-2006 confirme que les teneurs en magnésium (Mg) des grains des blés biologiques ne sont pas significativement différentes de celles des grains de blé conventionnel. Cependant, d’après Oury et al. (2006, cité dans Piquet et al., 2009), la teneur en Mg du grain est très dépendante du génotype et peu de l’environnement, contrairement à d’autres éléments (comme le Zn ou le Fe), ce qui expliquerait cette absence de différence, pour une même variété, entre les deux modes de production, AB et AC. En revanche, Piquet et al. (2009) observent des teneurs en phosphore supérieures en AB quels que soient le sol et la densité de culture.
Pour conclure, les teneurs en minéraux et oligo-éléments ne sont pas significativement différentes entre les produits issus de l’AB et ceux issus de l’AC. Néanmoins, quelques études pointent spécifiquement le fait que les légumes issus de l’AB contiennent plus de fer et de cuivre.