Les travaux de recherche autour des risques et/ou de la détection des nanomatériaux dans l'alimentation

Par MD - Dernière modification décembre 2018 (cette page nécessite une mise à jour et réorganisation)

Rares sont les travaux qui portent spécifiquement et quasi-exclusivement sur les risques associés aux nanomatériaux en lien avec l'alimentation.

L'ANSES a réaffirmé en avril 2014 dans sa synthèse de l'état des connaissances relatives à l'évaluation des risques associés aux nanomatériaux que "la voie orale, peu étudiée jusqu'à aujourd'hui, devrait faire l'objet d'efforts de recherche spécifiques" (cf. p.8).

En juin 2013, nous avions commencé à lister les projets ci-dessous, auxquels nous avons rajouté depuis quelques projets repérés dans le cadre de notre veille.
La liste qui suit n'est donc pas exhaustive ; vous pouvez contribuer à la compléter, en nous signalant les projets à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr).

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Sommaire

• En France
  
• A l'étranger
  
  • En Suisse
    
  • Aux Pays-Bas
    
  • Au Royaume-Uni
    
  • En Irlande
    
  • Au niveau européen
    
  • En Inde
    
  • Aux USA
    
  • Collaborations internationales
    

En France

• Janvier 2018 : Les tests du magazine Que Choisir réalisés par le LNE ont identifié des nanomatériaux dans 7 produits alimentaires

• Août 2017 : Le magazine 60 Millions de consommateurs a révélé que les 18 produits sur lesquels l'association a fait réaliser des tests par le LNE contenaient eux aussi des nanomatériaux

• Février 2017 : Analyse de Nanoparticules dans les produits de consommation à l'UT2A de Pau

• Février 2017 : Le LNE a ensuite diffusé un wébinar : "Comment caractériser et mesurer les nanoparticules dans les produits alimentaires ?" (voir aussi la FAQ associée)

• 2017-2019 : Projet PAIPITO : Particules Alimentaires: Inflammation, Pathologies Intestinales et Tolérance Orale : Le projet vise à évaluer l’existence d’un lien entre l’ingestion chronique de ces additifs et l’incidence accrue des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin et/ou de l’intolérance orale que l’on observe depuis les années 60 dans les populations exposées. Il est mené par le CEA/LAN CEA/DRF/INAC/SCIB/LAN, l'Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), l'Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), le Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM) et RHODIA OPERATIONS

• Janvier 2017 : Marina - Panorama des techniques de caractérisation des nanomatériaux, Guinot C et Lacoste C, CTCPA / CEA

• 2016 - 2018 : Contrôles de l'étiquetage [nano] par la DGCCRF

• 2016 et 2017 : Six tests ont été réalisés par le LNE en 2016 pour l'association Agir pour l'Environnement

• Février 2016 - 2019 : Caractérisation de nanoparticules de dioxyde de titane dans les aliments par couplage AF4-ICP-MS et par l'approche single particle-ICP-MS, thèse de Lucas Givelet, sous la direction de Jean-François Damlencourt et de Thierry Guerin (ANSES), à Grenoble Alpes , dans le cadre de I-MEP2 - Ingénierie - Matériaux, Mécanique, Environnement, Energétique, Procédés, Production, en partenariat avec CEA Grenoble/LITEN/DTNM/SEN/LR2N (laboratoire) depuis février 2016 .

- Projet SolNanoTOX : Détermination de facteurs de toxicité au niveau intestinal et hépatique de deux nanoparticules de taille similaire utilisées en alimentation et en emballage : Recherches in vitro et in vivo sur l'absorption et les mécanismes impliqués.

• Partenaires français :
  • le laboratoire de Fougères de l'Agence nationale de sécurité sanitaire (ANSES)
  • ISCR Institut des Sciences Chimiques de Rennes
  • Biosit UMS Biosit - Plateforme microscopie électronique MRic TEM
• Aide de l'ANR : 401 399 euros
• Partenaires allemands : Federal Institute for Risk Assessment (BfR ) et University of Leipzig (ULEI)
• Période : mars 2014 - mars 2018
• Publications : Thèse de Pegah Jalili, soutenue en avril 2018, sous la direction de Valerie Fessard et de Kevin Hogeveen.

- Différents projets sont pilotés par l'unité TOXALIM du Centre INRA de Toulouse :

• étude des conséquences fonctionnelles (variables selon la forme absorbée de TiO2) abordées dans l'équipe E11 Toxalim: (Développpement Intestinal, Xénobiotiques et Immunotoxicologie - DIXIT, pilote) associées aux équipes E9 (Prévention et Promotion de la Cancérogénèse par les Aliments - PPCA) et E8 (Génotoxicité et Signalisation - GS)
• étude des effets d'une exposition aux nanoparticules d'origine alimentaire sur l'intégrité de la fonction intestinale ou la génotoxicité (projet NanoGut)
  • période : 2014-2015 (39 mois)
  • partenaires : TOXALIM (INRA) à Toulouse ; CEA Grenoble ; Synchrotron SOLEIL
  • financement : ANSES (PNR EST 2013)
  • détails : étude sur le rat des conséquences d'une ingestion quotidienne de nanoparticules de dioxide de titane (TiO2) dans l'intestin (effets sur sa fonction princeps de barrière biologique, de l'épithélium à l'immunité des muqueuses intestinales) et de son passage vers l'organisme (absorption et distribution).
• étude du devenir de nanoparticules de dioxide de titane (TiO2) ingérées le long du tube digestif et dans les matrices complexes de l'intestin (contenu gastrique, intestinal et devenir dans les tissus), pour déterminer sous quelle forme métrologique (nanoparticules élémentaires ou agrégats) il atteint l'épithélium intestinal et le traverse.
  • Appels à projet Synchrotron SOLEIL : 2012 réitéré en 2013
  • partenaires : TOXALIM (INRA) à Toulouse ; le Synchrotron SOLEIL de Saclay ; UMR MICALIS (INRA de Jouy-en-Josas)
• "Action Prioritaire" (AP)
  • financement : Département Alimentation Humaine (AlimH) de l'INRA
  • période : 2013-2016
  • partenaires : TOXALIM (INRA) à Toulouse ; MICALIS ; laboratoire NutriNeuro de Bordeaux

TOXALIM est également partenaire du Labex SERENADE qui se propose de déterminer l'impact des nanomatériaux sur l'homme et son environnement, d'évaluer les risques potentiels encourus et de définir les normes de gestion du risques associées. Les autres partenaires du Labex spécifiquement impliqués sur les projets de recherche sur l'exposition aux nanos par voie alimentaire sont le BIA (INRA) de Nantes, le CEA de Grenoble et le CEREGE (pilote du Labex).

- Des travaux ont été effectués en France pour le programme européen Nanogenotox (voir plus bas), coordonnée par l'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (ANSES), associant des laboratoires de l'ANSES :

• le laboratoire de sécurité des aliments à Maisons-Alfort (mesures ICP-MS (Inductively coupled plasma mass spectrometry)).
• le laboratoire de Fougères (tests in vivo)
• le laboratoire de Lyon (travaux préliminaires)

- Un projet d'évaluation de la phytodisponibilité de nanomatériaux a été initié conjointement par le CEREGE et le CIRAD

• objet : étude du passage dans la chaine alimentaire de nanomatériaux présents dans les sols cultivés : il s'agit d'évaluer quantitativement la phytodisponibilité de nanomatériaux vis-à-vis de cultures destinées à l'alimentation des animaux ou des humains
• période : 2013
• partenaires : le CEREGE et le CIRAD

A l'étranger

Lors de la réalisation de notre dossier Nano et Alimentation, nous avons été amenés à repérer d'autres travaux de recherche menés hors de France, que nous présentons ci-dessous, à titre indicatif. La liste ci-dessous ne prétend donc pas à l'exhaustivité.

• En Suisse

En Suisse, le programme national de recherche (PNR) 64 "Opportunités et risques des nanomatériaux", comporte un Module spécifiquement dédié aux denrées alimentaires décliné en deux volets :

• - Nanomatériaux dans les aliments: test in-vitro pour évaluer le risque
• - Système digestif - nanoparticules de fer dans les aliments

--> Présence de nanoparticules dans certains aliments, Etat de Fribourg, 23 octobre 2018

• Aux Pays-Bas

L'institut de recherche et laboratoire RIKILT de l'Université de Wageningen a différents projets sur les risques nano.

• Au Royaume-Uni

La FSA (l'agence exécutive du Royaume-Uni responsable de la protection de la santé publique en ce qui concerne l'alimentation) mentionne sur son site plusieurs projets de recherche :

• - Human in vivo and in vitro studies on gastrointestinal absorption of nanoparticles: the effect of size and surface properties, 2010 à 2013, Health and Safety Laboratory (HSL)
• - Nanoparticles in food: analytical methods for detection and characterisation, 2010 à 2013, FERA
• - Toxicokinetics of titanium dioxide nanoparticles using in vitro and in vivo models, 2010 à 2012, FERA

Des chercheurs de l'Université de Plymouth ont nourri des poissons zèbres avec de la nourriture contenant des nanoparticules d'argent et de cuivre et ont observé des perturbations sur la flore intestinale des poissons pouvant affecter leur santé : Ingestion of metal-nanoparticle contaminated food disrupts endogenous microbiota in zebrafish (Danio rerio), Environmental Pollution, 174, Mars 2013

• En Irlande

Des chercheurs ont étudié la migration d'argent en provenance d'un emballage alimentaire PVC nanocomposite vers de la viande de poulet : Migration and exposure assessment of silver from a PVC nanocomposite, Food Chemistry, 139(1-4), Août 2013

• Au niveau européen

Le Centre commun de recherche de la Commission européenne (Joint Research Center - JRC) réalise des travaux sur la détection des nanoparticules dans la chaîne alimentaire :

• - Detection of nanomaterials in food and consumer products: bridging the gap from legislation to enforcement, Food Addit Contam A., 29(8), 2012
• - Measuring nanoparticles size distribution in food and consumer products: a review, Food Addit Contam A., 29(8),, 2012
• - Detection of nanoparticles in the food chain - Challenges for legislators, industry and control laboratories, 2012
• - Assessment of cytotoxicity, intracellular uptake and intestinal absorption of amorphous silica nanoparticles in the Caco-2 in vitro human intestinal barrier model, novembre 2012

Dans le cadre du programme Nanogenotox coordonné par l'ANSES, des tests in vivo par gavage et des tests in vivo sur des cellules d'intestins sont réalisés. Ces études concernent trois familles de nanomatériaux : la silice, l'oxyde de titane et les nanotubes de carbone.

• - période : mars 2010 à mars 2014
• - financements : DG Sanco et Etats membres de l'Union européenne
• - voir les diaporamas présentés lors de la conférence finale le 22 février 2013 à Paris

Le programme InLiveTox (Intestinal, Liver and Endothelial Nanoparticle Toxicity) coordonné par le Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA (CSEM)

• - objet : développement d'un modèle in vitro pour simuler l'ingestion de nanoparticules et observer les effets potentiels sur différentes cultures cellulaires (de l'appareil digestif et du foie) ainsi que leur potentiel passage à travers la barrière intestinale
• - période : mai 2009 - juillet 2012
• - budget : 3,42 mill. € (financement européen : 2,4 mill. €)
• - voir le rapport final (en anglais) ou la Présentation en français par France 5 (août 2012) : des réactions sur le foie et les vaisseaux sanguins que les systèmes conventionnels n'avaient pas décelées ont été mises en évidence pour les nanoparticules d'argent.

Le programme NanoLyse :

• - objet : développement de méthodes d'analyse pour la détection et la caractérisation des nanoparticules manufacturées dans les aliments et les boissons
• - période : janvier 2010 à octobre 2013
• - budget : 4,05 mill. € (financement européen : 2,95 mill. €)
• - quelques résultats ont été publiés dans la revue Trends in Analytical Chemistry en 2011 :
  • Characterization of nanomaterials in food by electron microscopy, TrAC, 30(1), Janvier 2011 ;
  • Reference materials for measuring the size of nanoparticles, TrAC, 30(1), Janvier 2011
  • Identification and characterization of organic nanoparticles in food, TrAC, 30(1), Janvier 2011
  • Separation and characterization of nanoparticles in complex food and environmental samples by field-flow fractionation, TrAC, 30(3), Mars 2011

Différents projets ont été lancés en 2012 sur la détection, l'identification et la quantification de nanoparticules dans les "milieux complexes" (catégories qui peut inclure boissons et aliments) :

• - INSTANT (Innovative Sensor for the fast Analysis of Nanoparticles in Selected Target Products) et NANODETECTOR ; ils sont financés par le 7ème programme cadre européen (le premier à hauteur de 3,8 millions d'euros)
• - SMART-NANO (Sensitive MeAsuRemenT, detection, and identification of engineered NANOparticles)

Voir également les projets de recherche sur la métrologie des nanomatériaux que nous avons recensés ici.

• En Inde

Des chercheurs de Banaras Hindu University (Varanasi, Uttar Pradesh) ont administré des nanoparticules d'argent par voie orale à des souris qui ont abîmé les cellules épithéliales ainsi que les glandes intestinales des rongeurs et entraîné une diminution de leur poids : Toxic effects of repeated oral exposure of silver nanoparticles on small intestine mucosa of mice, Toxicology Mechanisms and Methods, 23(3), Mars 2013

• Aux USA

Différentes équipes de recherche travaillent sur la détection de nanoparticules dans l'alimentation, notamment :

• - au sein de Binghamton University : Anthony Fiumera, associate professor of biological sciences, and Gretchen Mahler, assistant professor of biomedical engineering, are collaborating on a research project funded by a Transdisciplinary Areas of Excellence (TAE) grant to discover the role ingested nanoparticles play in the physiology and function of the gut and gut microbiome (2015)
• - au sein de l'Arizona State University :
  • Characterization of Food-Grade Titanium Dioxide: The Presence of Nanosized Particles, Environ. Sci. Technol., 2014, 48 (11), pp 6391–6400
  • Characterization of Nanomaterials in Metal Colloid-Containing Dietary Supplement Drinks and Assessment of Their Potential Interactions after Ingestion, ACS Sustainable Chem. Eng, 2014
• - au sein du Food Science Program (Division of Food Systems & Bioengineering) de l'Université du Missouri (Columbia) : voir par exemple la publication Detection of Engineered Silver Nanoparticle Contamination in Pears, J Agric Food Chem, 60 (43), 2012 (un résumé et un commentaire en français ont été publiés par l'ANSES en mars 2013).
• - au sein de l'Université du Texas El Paso : voir par exemple la publication Advanced Analytical Techniques for the Measurement of Nanomaterials in Food and Agricultural Samples: A Review, Environmental Engineering Science, 30(3), 2013
• - au sein de l'Université de Clarkson : voir Three-year, $305,000 grant from the National Science Foundation to study concentrations of free radicals within the digestive system of zebra fish exposed to nanoparticles

Voir la revue de la littérature : Nanoparticle toxicity by the gastrointestinal route: evidence and knowledge gaps, International Journal of Biomedical Nanoscience and Nanotechnology, 3(1-2), 163-210, juin 2013

• Collaborations Internationales

- Utility of models of the gastrointestinal tract for assessment of the digestion and absorption of engineered nanomaterials released from food matrices, Nanotoxicology, août 2014

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LIRE AUSSI sur notre site :

• Le Dossier synthétique Nanomatériaux et Alimentation
• L'autre fiche détaillée associée : Quel encadrement des nanomatériaux dans l'alimentation en Europe ?
• La bibliographie Nano et Alimentation que nous avons compilée pour réaliser le dossier Nanomatériaux et Alimentation

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Fiche initialement créée en Juin 2013