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Nanotechnologies et Santé

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Page initialement créée en 2011

Nano et médicaments

Par l'équipe Avicenn - Dernière modification janvier 2021

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Sommaire

Quelles recherches et quelles applications nano concernant les médicaments ?

Depuis sa publication de 2011 sur l'Évaluation biologique des dispositifs médicaux contenant des nanomatériaux, l'Agence nationale de sécurité du médicament et des produits de santé (ANSM) n'a pas beaucoup communiqué sur le sujet des nano dans les médicaments.

L'article 60 de la loi de modernisation de notre système de santé avait prévu que le gouvernement remette au Parlement, à l'été 2017, un rapport sur les nanomatériaux dans les médicaments et dispositifs médicaux. Mais alors qu'en juillet 2018, le ministère de la santé avait annoncé sa publication prochaine, mi-2020, nous n'avions toujours aucune trace de ce rapport ! Malgré ses nombreuses relances auprès du ministère de la santé, Avicenn n'avait pas réussi à avoir plus d'infos, sinon que le rapport, réalisé par l'ANSM, serait finalisé et en cours de validation interministérielle... depuis au moins décembre 2017 ! En juillet 2020, Avicenn a donc envoyé une lettre recommandée au Premier ministre et au ministre des Solidarités et de la Santé pour réclamer la diffusion du rapport gouvernemental sur les nanomatériaux dans les médicaments et les dispositifs médicaux qui aurait dû être rendu public depuis trois ans. Le rapport reçu le 3 août 2020 ne présente ni date ni auteur(s), ni précision sur la méthodologie, et comporte des références majoritairement anciennes et des limites importantes. Mais ses recommandations sont, elles, intéressantes et plus que jamais d'actualité : évolutions à apporter à la normalisation et réglementation pour une meilleure identification et évaluation des nanomédicaments et dispositifs médicaux ; modifications du registre R-nano convergentes avec les demandes portées par les acteurs de la précaution et de la prévention ; implication accrue de l'ANSM sur le sujet, etc.
Présence (non désirée) de nanoparticules dans les médicaments

Selon Que Choisir, "4 000 médicaments contiennent le colorant E171" composé en partie de nanoparticules de dioxyde de titane. 60 Millions de consommateurs a apporté la confirmation par des tests de la présence de ces nanoparticules dans 6 médicaments très utilisés (Efferalgan - Upsa, Spasfon - Teva, Zyrtecset - UCB Pharma, Nurofen - Reckitt Benckiser, Doliprane enfant - Sanofi, Euphytose - Bayer).
Il s'agit là de nanoparticules sans visée thérapeutique (présentes dans le pigment blanc E171, utilisé comme colorant et/ou comme opacifiant dans le pelliculage des comprimés ou dans les capsules des gélules pour ses propriétés protectrices vis-à-vis des rayonnements UV), à dissocier des "nano-médicaments", quant à eux volontairement conçus à l'échelle nano dans le but de traverser des barrières physiologiques et d'apporter des substances actives plus rapidement et/ou plus précisément dans le corps.

Une pétition en ligne "Stop au dioxyde de titane cancérigène dans nos médicaments !" avait été lancée en juin 2018 à l'attention de la ministre de la santé ; début novembre 2019 elle avait recueilli plus de 20 000 signatures.

En juillet 2018, selon le Ministère des solidarités et de la santé en 2018, l'ANSM aurait saisi l'agence européenne des médicaments (EMA) ; des travaux seraient en cours sur l'ensemble des excipients sous forme nanométrique, entrant dans la composition des médicaments autorisés.

Interrogé par les médias, Thomas Borel, directeur des affaires scientifiques du LEEM, l'organisation professionnelle des entreprises du médicament en France, considère lui que "l'excipient E171 assure la stabilité du médicament" et qu'il est donc "indispensable", par exemple pour assurer la protection et l'ingestion du médicament"1.
Ceci dit, des marques promeuvent désormais des enrobages de médicaments sans TiO22. Et en mai 2019, Sanofi a confirmé réfléchir à substituer le dioxyde de titane de ses médicaments3.

En octobre 2020, l'association Agir pour l'Environnement a lancé une pétition "Stop titane" demandant l'élargissement de l'interdiction du dioxyde de titane aux médicaments et dentifrices.

A suivre donc...

En savoir plus

- En français :

En anglais :


Voir aussi sur notre site notre rubrique Nano et Santé, son volet "Nano et Vaccins" et la page Nanomédecine.

NOTES et REFERENCES
1 - Cf. Pourquoi le dioxyde de titane a été banni des assiettes, mais pas des dentifrices, Challenges, 7 juin 2019 et « Retirer le E171 des médicaments serait extrêmement lourd », Rose Up, 28 août 2019

2 - Voir par exemple la campagne marketing de Biogrund lancée en mars 2019 :

3 - Cf. intervention de René Labatut, Vice-président, directeur de la stratégie d’innovation technologique, Sanofi, lors du Forum NanoResp, Médicaments et vaccins : à quoi servent leurs nanoparticules ?, 20 mai 2019. En mai 2018, le plan de gestion des nanoparticules de TiO2 mis en place par Sanofi avait fait l'objet d'une présentation lors du forum SOFHYT sur les risques émergents.

Page initialement créée en janvier 2018

Nano et Alimentation (2/7) : Quels ingrédients nano dans notre alimentation ?

Nano-Alim-M
Par l'équipe Avicenn - Dernière modification juillet 2020

Cette fiche fait partie de notre Dossier Nano et Alimentation.
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⇒ Revenir au sommaire du "Dossier Nano et Alimentation"



Comme souligné dans le préambule de ce dossier, le flou domine concernant les applications des nanos dans l'alimentation : les applications énumérées ci-dessous proviennent de différentes sources compilées dans notre bibliographie1. Elles ne sont pas nécessairement toutes déjà commercialisées, ni présentes sur le marché français. Les promesses comme les risques demandent à être mieux évalués.

Depuis la mise en ligne de ce dossier en 2013, l'Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) a néanmoins fait réaliser un "inventaire des additifs alimentaires et d'autres ingrédients alimentaires / matières en contact avec les aliments / utilisations des additifs alimentaires dans le domaine des nanotechnologies" accessible en ligne, mais en anglais uniquement : Inventory of Nanotechnology applications in the agricultural, feed and food sector, Rikilt et JRC, EFSA supporting publications, juin 2014.

Les applications les plus nombreuses concernent les emballages et matériaux en contact avec les denrées alimentaires

La plupart des applications des nanotechnologies dans le domaine alimentaire concernent aujourd'hui les matériaux au contact des aliments : emballages, surfaces de découpes, instruments de cuisine, parois de réfrigérateurs, filtres à eau par exemple.
Elles ont pour but de :
  • renforcer leur solidité, rigidité et résistance à la dégradation : nano nitrure de titane pour prévenir les rayures sur les emballages plastiques par exemple
  • accroître leur transparence (emballages plastiques)
  • permettre une meilleure conservation des aliments en protégeant nourriture ou boisson contre :
    • les écarts de températures (stabilité thermique)
    • les UV : nanoparticules d'oxydes de titane TiO2 dans des emballages plastique, nanoparticules d'oxyde de zinc,
    • la perte des arômes et les échanges gazeux (entrée d'oxygène, fuite de gaz carbonique) : nanoargiles, nanoparticules d'oxydes de titane dans des bouteilles plastique pour des bières aux Etats-Unis ; nanoparticules de nitrure de titane dans des emballages en PET (PolyEthylène Téréphtalate) autorisées en Europe2
    • l'humidité, l'oxygène (nanocouches d'aluminium ou d'oxyde d'aluminium utilisées pour des emballages de barres de chocolat)
    • les microbes, bactéries ou champignons : nano oxyde de zinc (ZnO) à l'intérieur de boîtes de conserve, nano dioxyde de titane (TiO2) ; nanotubes d'halloysite et nanoargents que l'on retrouve également sur les parois internes de certains réfrigérateurs, sur des planches à découper, des récipients hermétiques pour la conservation des aliments, barquettes alimentaires, films transparents3, etc.)
  • ou encore favoriser un meilleur écoulement des sauces4.

Les recherches nano dans le domaine des emballages alimentaires donnent lieu à de nombreuses publications académiques sur le sujet5.
Elles se complexifient et s'élargissent désormais également aux applications comme les nanocapteurs biologiques incorporés dans des emballages dits "intelligents" pour vérifier que la chaîne du froid a été respectée, assurer la traçabilité des aliments ou détecter et signaler les détériorations, bactéries ou contaminants dans les denrées alimentaires6.
Début 2013 en France, l'Agence Nationale de la Recherche (ANR) a intégré dans son son appel à projets P2N (Nanotechnologies et nanosystèmes) , entre autres, un appel pour soutenir des recherches sur "l'apport des nanotechnologies aux emballages intelligents et aux revêtements"7. Le projet européen NanoPack s’est vu accorder 7,7 millions d’euros par l’Union européenne dans le cadre de Horizon 2020, afin de développer des emballages antimicrobiens à base de nanotechnologies pour améliorer la sécurité alimentaire et réduire les déchets alimentaires8.

Un point de débat porte sur la possibilité que des nanomatériaux migrent des emballages (ou des revêtements de surfaces des instruments de cuisine) jusqu'aux denrées alimentaires qu'ils contiennent ou avec lesquelles ils entrent en contact ; les modalités de ce transfert et les risques qu'ils pourraient entraîner sont encore largement méconnus et très variables puisqu'entrent en ligne de compte de multiples facteurs (la température, la durée du conditionnement, la nature des denrées conditionnées : liquides ou solides, etc.).
En 2009, l'Association Nationale des Industries Alimentaires (ANIA) affirmait que "l'absence de migration dans les produits alimentaires a été démontrée"9. PlasticsEurope, association regroupant des fabricants de plastique européens, a commandité une étude dont les résultats publiés en 2013 tendent également à minimiser la probabilité d'occurrence d'une telle migration10.
Pourtant d'autres études ont montré qu'une migration est possible11. La migration des produits chimiques (nano ou non) contenus dans les emballages alimentaires vers les denrées qu'ils contiennent constitue de toute évidence une question majeure pour les années à venir12.

Sans oublier une autre question de taille posée par ces emballages nano-additivés : quel sont leur devenir et leur comportement dans l'environnement ? et quels impacts auront-ils sur les écosystèmes ? Les filières de traitement des emballages ont-elles commencé à anticiper les questions liées au recyclage de ces emballages contenant des substances antimicrobiennes, fongicides, etc. ? Rien n'est moins sûr...

Quelles applications dans les denrées alimentaires elles-mêmes ?

On a longtemps soupçonné la présence de nanomatériaux dans des produits alimentaires, mais il n'est pas aisé d'identifier ce qui relève de la R&D de ce qui est déjà sur le marché, pour les raisons mentionnées dans notre préambule.

Depuis 2016, des nanoparticules ont été formellement identifiées dans l'alimentaire en France, sans que les produits les contenant soient étiquetés [nano], contrairement à ce qu'impose la réglementation depuis 2014 :
  • en 2016, les premiers tests de l'association Agir pour l'Environnement, ont établi la présence de nanoparticules non étiquetées dans six produits analysés : biscuits LU, chewing gums Malabar, blanquette de veau William Saurin et épices Carrefour, puis bonbons "Têtes brûlées" goût framboise et chewing-gums NEW'R de Leclerc.
  • en août 2017, le magazine 60 Millions de consommateurs a à son tour révélé que les 18 produits sur lesquels l'association a fait réaliser des tests contenaient eux aussi des nanomatériaux13
  • en janvier 2018, les tests du magazine Que Choisir en ont identifié dans 7 produits alimentaires14
  • en septembre 2018, les Amis de la Terre Allemagne ont publié des résultats d'analyse de poudre de cappuccino Jacobs et de chewing-gums Wrigleys, contenant respectivement 100% de nanoparticules de dioxyde de silicium (E551) et 8% de nanoparticules de dioxyde de titane (E171)15
  • en mai 2019, l'association italienne de consommateurs Altroconsumo a publié les résultats de tests menés sur des produits alimentaires, faisant état de teneurs élevées en nanoparticules dans les additifs alimentaires E171, E174 (argent) et E551 (silice) mais non signalées sur l'étiquette16
  • en juin 2019, le magazine belge Test santé a révélé que le E171 et le E551 contenu dans les 9 produits alimentaires testés contiennent des nanoparticules, dans des proportions variables (allant de 7 à 80% pour les 6 produits contenant du E171, 100% pour les 3 produits contenant du E551), sans mention [nano] sur l'emballage17
  • en juillet 2019, le magazine espagnol OCU-Compra Maestra a lui aussi révélé que le E171 et le E551 contenu dans les 8 produits alimentaires testés contiennent des nanoparticules, dans des proportions variables (allant de 27 à 76% pour les 4 produits contenant du E171, 100% pour les 4 produits contenant du E551), sans mention [nano] sur l'emballage18.

Depuis fin 2017, la DGCCRF (répression des fraudes) a présenté des résultats partiels de ses analyses, qui viennent confirmer celles publiées par les associations mentionnées plus haut : dans la quasi totalité des produits alimentaires testés et composés d'additifs, des nanoparticules ont été détectées... sans que l'étiquetage comporte de mention [nano]19.

Après l'ONG Center for Food Safety qui propose depuis 2015 un inventaire d'environ 300 produits alimentaires contenant des nanomatériaux aux USA (mis à jour début 2018), l'association Agir pour l'Environnement (APE) a mis en ligne, en mars 2017, le site http://www.infonano.org, une base de données répertoriant aujourd'hui plus de 300 produits alimentaires suspectés de contenir des nanoparticules.

Depuis le 1er janvier 2020, le E171, composé de (nano)particules de dioxyde de titane, est interdit en France.

Voici également ce que la littérature scientifique ou marketing permet également de recenser comme applications existantes ou à venir :

- Certaines sont présentées comme des solutions innovantes à des problèmes nutritionnels et/ou sanitaires :


  • diminution de la teneur en graisse20, en sel21, en calories ou en émulsifiants des aliments, sans altération de leur goût (le rapport surface / volume étant plus important à l'échelle nanométrique, un même poids de graisse ou de sel, sous forme nano, permettant de couvrir une zone plus importante de la surface alimentaire)

  • amélioration de l'assimilation de nutriments / compléments alimentaires22 :
    • des nanoparticules d'oxyde de zinc (ZnO) seraient par exemple utilisées comme complément nutritionnel (pour renforcer le système immunitaire notamment),
    • des nanoparticules de fer seraient moins nocives pour les intestins que le fer administré sous sa forme classique23
    • des principes actifs, vitamines, enzymes, oligoéléments sont nanoencapsulés dans des aliments, afin d'augmenter leur biodisponibilité : protégés par la nanocapsule, les éléments en question se dégraderaient moins vite et seraient mieux absorbés par notre organisme.

  • lutte contre les intoxications alimentaires : des nanoparticules peuvent être utilisées pour lutter contre les infections alimentaires causées par des agents pathogènes (comme les bactéries E. coli ou salmonelles par exemple)

- D'autres pour des facilités techniques (ou de confort ?), sans nécessairement d'avantage nutritionnel ou sanitaire :


  • additifs anti-agglomérants :
    • des nanoparticules de dioxyde de silice (SiO2 : E550/551) utilisées pour fixer l'humidité et empêcher l'agglomération des grains de sel ou de sucre, des épices, du cacao et des autres denrées en poudre comme les soupes en poudre et nouilles instantanées, divers assaisonnements pour viande hachée et burrito ou guacamole, etc.24
    • des nanoparticules de carbonate de calcium (E170) et d'oxyde de magnésium (E530) sont également utilisées comme anti-agglomérants

  • modification des arômes, saveurs, couleurs et textures des aliments :
    • des nanoparticules de dioxyde de titane (additif alimentaire E171, interdit en France depuis 2020) utilisées dans toutes sortes de denrées alimentaires, dont des compléments alimentaires et des médicaments25 servent :
      • de pigment blanc, utilisé pour rendre des aliments plus blancs, ou pour décliner une palette de couleurs en étant associé à d'autres colorants alimentaires (sur le glaçage de pâtisseries par exemple, un pâtissier pourra ainsi mélanger du E171 avec un colorant rouge pour obtenir du rose, etc.)
      • de vernis transparent rendant un produit plus brillant (chewing gums dragéifiés, M&M's, comprimés de médicaments)
    • des nanoparticules, notamment des nanosilices (additif E550/551), sont ajoutées dans certains produits alimentaires (plats surgelés, glaces, sauces, etc.26) afin de rendre leur texture plus homogène, plus onctueuse...
    • des nanoparticules d'argent ont été retrouvées dans l'additif alimentaire E17427 utilisé comme colorant argenté et décoratif pour les pâtisseries et chocolats
    • des nanoparticules d'or (E175) sont utilisées comme colorant doré pour les confiseries et pâtisseries
    • des nanoparticules d'oxyde de fer (E172) sont utilisées comme colorant pour donner une teinte rouge, jaune ou noire à des confiseries et biscuits ou à l'enveloppe de certaines charcuteries comme des saucisses de Francfort28
    • des nanoparticules de carbonate de calcium (E170) sont également utilisées comme colorant blanc
    • des recherches sont faites pour diffuser des saveurs, par ouverture progressive de nanocapsules.
    • des nanoagrégats de cacao permettraient d'accroître l'arôme de chocolat grâce à l'augmentation de la surface qui entre en contact avec les papilles gustatives29
    • En septembre 2018, plus de 80 pigments de taille nano ont été recensés sur le marché européen par l'agence européenne des produits chimiques (ECHA).

  • allongement de la durée de conservation :
    • intégration de nanocapsules qui libèrent progressivement des substances conservatrices dans les aliments ; ajout d'un caroténoïde (lycopène synthétique nanométrique, antioxydant) aux limonades, jus de fruits, fromages et margarine par exemple
    • ajout de nanoparticules de dioxyde de titane par exemple (TiO2, E171), que l'on trouvait par exemple pour les chewing-gums Trident, les M&M's, Mentos et autres bonbons, des barres chocolatées ou crèmes à café Nestlé30
    • ajout de nanoparticules de platine pour décomposer l'éthylène et ralentir le mûrissement des fruits et légumes31
    • ajout de nanorevêtements sur des fruits coupés pour allonger leur durée de conservation32

Début 2013 en France, l'Agence Nationale de la Recherche (ANR) a intégré dans son son appel à projets P2N (Nanotechnologies et nanosystèmes), entre autres, un appel pour soutenir des recherches sur "la protection et vectorisation de micronutriments indispensables au travers d'aliments nanostructurés" ou encore sur "les nouveaux additifs ou compléments alimentaires sous forme nanométrique"7.

Fin 2015, les niveaux estimés d'exposition alimentaire du TiO2 chez l'homme sont mille fois plus importantes que celles de perturbateurs endocriniens comme le bisphénol A : chez l'adulte de 0,2 à 1 mg/kg poids corporel/jour, et chez l'enfant / adolescent aux Etats-Unis de 1 à 3 mg/kg/jour (jusqu'à un maximum estimé à 6 mg au Royaume-Uni pour les plus exposés)33, du fait de la forte teneur en TiO2 dans les confiseries.

Nous absorberions en moyenne environ 124 mg de nano-silice par jour34.

D'autres sources indirectes de contamination de notre alimentation par des nanomatériaux manufacturés

Outre les voies d'entrée mentionnées plus haut (migration des emballages ou applications directes dans les denrées alimentaires), des résidus de nanomatériaux manufacturés peuvent être présents dans notre tube digestif en provenance de différentes sources :

  • Une contamination via les engrais et les pesticides ?
Des nanomatériaux contenus dans des produits phytosanitaires et fertilisants (et ceux présents dans les boues des stations d'épuration utilisées comme engrais) utilisés en agriculture pourraient remonter la chaîne alimentaire35. Les connaissances sur l'utilisation des nanomatériaux comme pesticides ou engrais sont encore très lacunaires36, mais il a été montré par exemple que des nanoparticules contenues dans des pesticides vaporisés peuvent traverser la pelure des fruits et légumes37.

  • Une contamination via l'alimentation animale et les médicaments vétérinaires ?
Des nanoparticules pourraient également être utilisées dans l'alimentation animale ou les traitements médicamenteux pour les animaux destinés à la consommation humaine38.
Mais en 2009, l'Afssa écrivait : "Après consultation de l'Agence nationale du médicament vétérinaire (ANMV) et de la Direction du végétal et de l'environnement (DiVE) il apparaît qu'aucun médicament vétérinaire ou produit phytosanitaire relevant des nanotechnologies n'a été soumis à autorisation à ce jour en Europe"39.

  • Une contamination plus générale ?
Plus généralement, des résidus de nanomatériaux manufacturés peuvent également être présents dans notre alimentation sans avoir été introduits à dessein par l'industrie agroalimentaire, mais plus prosaïquement du fait du relargage et de la dispersion des nanomatériaux manufacturés dans l'environnement et de leur transfert dans la chaîne alimentaire40:


  • - ceux qui sont présents dans les sols peuvent être absorbés par les racines, puis transférés :
    • vers les graines des végétaux (par exemple dans des germes de soja)43
    • vers les feuilles (de blé, de colza ou de salade par exemple)44 :
      InternalisationTranslocation
    • vers les fruits des tomates45

Enfin, des nanomatériaux inhalés (ou résidus de nanomatériaux) peuvent être conduits dans le système gastro-intestinal après déglutition.


⇒ Fiche suivante : "Des promesses et des questions"

NOTES et REFERENCES :

1 - Les applications énumérées dans cette page proviennent de différentes sources compilées dans notre bibliographie, notamment :
Publications ultérieurs à la mise en ligne de ce dossier :

2 - Voir notre fiche Quel encadrement des nanomatériaux dans l'alimentation en Europe ?, veillenanos.fr

3 - Voir par exemple, en plus des références de notre bibliographie citée plus haut :

4 - Nano coating gets all the ketchup out of the bottle, Packaging News, 23 mai 2012

5 - Voir par exemple :

6 - Voir par exemple :

7 - Appel à projets Nanotechnologies et Nanosystèmes P2N, Agence nationale de la Recherche, Édition 2013. Pour connaître les travaux en cours en France, voir notamment le rapport du Comité consultatif commun d'éthique pour la recherche agronomique, CIRAD / INRA, Avis sur les nanosciences et les nanotechnologies, décembre 2012, partie 4.

8 - 7,7 millions d’euros pour l’emballage intelligent NanoPack, Agromedia.fr, octobre 2017

9 - Cf. Nanotechnologies et alimentaire, Cahier d'acteur réalisé pour le débat public national sur les nanotechnologies de 2009-2010, Association Nationale des Industries Alimentaires (ANIA), 2009

10 - Can nano particles migrate from food contact plastics into foods?, Roland Franz, Fraunhofer Institute for Process Engineering and Packaging IVV, 26 mars 2013

11 - Voir notamment :

12 - Sur la migration des nanoparticules ou de leurs résidus, des emballages vers les aliments, voir notamment :
Et plus généralement : Prenez garde aux matériaux mis au contact des aliments, DGCCRF, mai 2018

13 - Cf. Stop aux nanoparticules, 60 Millions de consommateurs, Mensuel - N° 529 - septembre 2017 (paru le 27 août 2017)

14 - Nanoparticules - Attention, elles se cachent partout !, Que Choisir, Mensuel n° 566, février 2018

15 - Cf. Hintergrundpapier zu den BUND-Tests bei Wrigleys-Kaugummi und Jacobs-Cappuccino-Pulver , BUND (Les Amis de la Terre Allemagne), septembre 2018

16 - Cf. Nanoparticelle di additivi negli alimenti. Chidiamo il bando dell'E171, Altroconsumo, mai 2019

17 - Cf. "Nanomatériaux - Partout sans qu’on le sache", Test Santé n°151, juin 2019

18 - Cf. "Comemos nanopartículas sin saberlo", OCU-Compra Maestra n°449, juillet-août 2019

19 - Cf. Notre fiche sur les contrôles nano par la DGCCRF

20 - Cf. Nanotechnologies used to develop low-fat dairy innovations, Food ingredients first, 29 août 2017

21 - Cf. Nanotechnology helps food manufacturers make healthier food, 30 juillet 2012 : "A novel product from Tate & Lyle, Soda-lo, was one of only a few products being marketed, he said. It enabled added salt levels to be reduced by up to 30% in foods such as bread, pizza bases, pastry, savoury pie fillings, cheese and baked snacks, without loss of flavour or structure".

22 - Characterization of Nanomaterials in Metal Colloid-Containing Dietary Supplement Drinks and Assessment of Their Potential Interactions after Ingestion, Reed RB et al., ACS Sustainable Chem. Eng, juin 2014

23 - Iron supplements in nano form are gentler on gut, New Scientist, 30 juillet 2014

24 - A noter : le seul produit contenant de la silice étiquetée [nano] identifié entre 2014 et 2016 a été une poudre de tomate Auchan, repérée par l'association de consommateurs CLCV. Mais d'autres produits contenant de la silice commencent à être étiquetés [nano], même s'ils sont encore très rares malgré l'obligation européenne d'étiquetage ; pourtant la quasi totalité (sinon la totalité) des particules primaires de silice alimentaire sont des nanomatériaux !

25 - Cf. Colorant E171 Les médicaments aussi !, Que Choisir, 4 février 2017 :
  • Plus de 4 000 médicaments contiennent le colorant E171 ; parmi les plus consommés : Doliprane, Dafalgan, Efferalgan et les génériques de paracétamol, Advil et les génériques d'ibuprofène, Spasfon, Augmentin et génériques d'amoxicilline, Tahor et Crestor (statines), médicaments à base de metformine (antidiabétiques), d'omeprazole (contre les ulcères et le reflux gastro-oesophagien), de losartan (antihypertenseurs).
  • Les compléments alimentaires sont aussi concernés : une recherche sur un site de parapharmacie remonte 650 résultats qui concernent la plupart des grandes marques (Arkopharma, Forte Pharma, Omega Pharma, Juvamine, Oenobiol, Naturactive, Solgar, Pileje, etc.) et des secteurs (minceur, fatigue, stress, ménopause, confort articulaire, etc.).

26 - Cf. supra (Presence and risks of nanosilica in food products, Dekkers S et al., Nanotoxicology, 5(3), 393-405, 2011)

27 - TEM and SP-ICP-MS analysis of the release of silver nanoparticles from decoration of pastry, Verleysen E et al., J Agric Food Chem., 63(13) : 3570-8, avril 2015 (95% des nanoparticules mesurées étaient inférieures à 100 nm et représentaient 20% de la masse d'argent considérée)

28 - Cf. Nanoparticules dans les aliments : la loi du silence, 60 millions de consommateurs, mars 2015

29 - Réunion d'experts FAO/OMS sur l'application des nanotechnologies dans les secteurs de l'alimentation et de l'agriculture: incidences possibles sur la sécurité alimentaire - Rapport de la réunion, 2011, p.12

30 - Alex Weir et al., Titanium Dioxide Nanoparticles in Food and Personal Care Products, Environmental Science & Technology, 46(4), 2012

31 - Voir par exemple les articles cités par FrogHeart dans Fruits,vegetables and flowers go deluxe with platinum nanoparticle catalyst, 13 mai 2013

32 - Voir par exemple :

33 - Voir notamment ces deux études citées par Eric Houdeau - "Nanoparticules et alimentation : des preuves de toxicité orale ? " in NanoResp, Les nanomatériaux dans l'alimentation. Quelles fonctions et applications ? Quels risques ?, octobre 2015 :

34 - cf. Des nanoparticules de silice dans l'alimentation, un régime risqué ?, OMNT, 20 avril 2011 ; l'article en français n'est plus accessible aujourd'hui, mais la source, en anglais, est toujours accessible : Presence and risks of nanosilica in food products, Dekkers et al., Nanotoxicology, 5(3) : 393-405, 2011

35 - Voir par exemple :

36 - Nanopesticides: State of Knowledge, Environmental Fate, and Exposure Modeling, Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 43 (16), Juillet 2013 ; Chemical companies now adding untested nanoparticles to pesticide formulas, Natural News, 13 janvier 2014

37 - Cf. Detection of Engineered Silver Nanoparticle Contamination in Pears, J Agric Food Chem, 2012; 60 (43):10762-7 (un résumé et un commentaire en français ont été publiés par l'ANSES en mars 2013).

38 - Les nanotechnologies en médecine vétérinaire, INRA, 7 mars 2013 ; Application of nanotechnology with special reference to nano minerals in livestock feeding, Inventi Rapid: Life Style, Juin 2013

39 - Nanotechnologies et nanoparticules dans l'alimentation humaine et animale, Afssa, mars 2009

40 - Voir notre fiche Quels devenir et comportement des nanomatériaux manufacturés dans l'environnement ?, veillenanos.fr

41 - Cf. notamment :

42 - Voir par exemple Evidence for Biomagnification of Gold Nanoparticles within a Terrestrial Food Chain, Judy. J et al., Environ. Sci. Technol., 45 (2), 776–781 (2011), ou Food Chain Transport of Nanoparticles Affects Behaviour and Fat Metabolism in Fish, Cedervall T. et al., PLoS ONE, 7(2): e32254 (2012).

43 - Soybean susceptibility to manufactured nanomaterials with evidence for food quality and soil fertility interruption, Priester J.H. et al., PNAS, août 2012 et In Situ Synchrotron X-ray Fluorescence Mapping and Speciation of CeO2 and ZnO Nanoparticles in Soil Cultivated Soybean (Glycine max), Hernandez-Viezcas J.A et al., ACS Nano, 2013

44 - Accumulation et impact des nanoparticules dans les végétaux, Marie Carrière (CEA, Grenoble), présentation au séminaire "Nanomatériaux dans l'environnement et impacts sur les écosystèmes et la santé humaine" organisé par EnvitéRA, juillet 2012 ; Camille Larue et al., Foliar exposure of the crop Lactuca sativa to silver, Journal of Hazardous Materials, 264, 98-106, janvier 2014

45 - Uptake and translocation of metals and nutrients in tomato grown in soil polluted with metal oxide (CeO2, Fe3O4, SnO2, TiO2) or metallic (Ag, Co, Ni) engineered nanoparticles, Enviro Sci Pollut Res, 2014

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Fiche créée en Mai 2013

Risques liés à l'ingestion de nanoparticules de dioxyde de titane

Par l'équipe Avicenn - Dernière modification février 2021

Cette fiche a vocation à être complétée et mise à jour. Vous pouvez contribuer à l'améliorer en nous envoyant vos remarques à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr.

Sommaire :

Nous ingérons tous des nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) via les aliments* mais aussi les médicaments*, les dentifrices**, baumes et rouges à lèvres, les prothèses dentaires, …

* On les trouve dans l'additif alimentaire E171 (utilisé comme colorant blanc ou vernis brillant), constitué de particules de TiO2 (dont une partie sous forme nano).
** On les trouve en cosmétique indiqué en toutes lettres ("dioxyde de titane" ou "titanium dioxyde") notamment comme anti-UV ; ou comme colorant, avec le nom de code CI77891

Confusions sur les évaluations liées à l'ingestion de nanoparticules de TiO2

Voilà bientôt dix ans que l'Agence française de sécurité sanitaire (ANSES) appelle à la prudence à l’égard de l’utilisation de nanoparticules en alimentation humaine1.
L'autorisation de l'additif alimentaire E171 en vigueur en Europe depuis 1969 a été confortée par un avis scientifique de l'Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) paru en septembre 2016 selon lequel les [rares] données disponibles aliments ne mettaient pas en évidence de problèmes de santé pour les consommateurs2. L'EFSA a ainsi donné son feu vert à la poursuite de l'utilisation d'un additif très répandu, mais sans avoir procédé à des tests ni disposé d'études robustes permettant d'évaluer correctement les effets réels de notre consommation cumulée (au quotidien et tout au long de la vie, via différents produits : aliments, dentifrices, médicaments, etc.)3.

En novembre 2016, l'INERIS a fourni une valeur repère de 3 µg/kg/j de TiO2 pour l'alimentation4. Or nous en consommons en moyenne bien plus : les estimations de consommation de TiO2 alimentaire (dont une fraction variable est nanométrique) vont de 0,2 à 1 mg/kg poids corporel/jour pour l'adulte, et chez l'enfant / adolescent aux Etats-Unis de 1 à 3 mg/kg/jour (jusqu'à un maximum estimé à 6 mg au Royaume-Uni pour les plus exposés)5, du fait de la plus forte teneur en TiO2 dans les confiseries.

Dans son avis de septembre 2016, l'EFSA recommandait néanmoins que de nouvelles études soient menées sur les effets du E171 sur le système reproducteur2.
Début 2017, alors qu'une étude préoccupante de l’Institut national de la recherche agronomique (INRA) venait de montrer, chez des rats exposés par voie orale à des nanoparticules de dioxyde de titane, des atteintes au système immunitaire intestinal et le développement de lésions précancéreuses dans le côlon6, la Commission européenne a publié un appel à données scientifiques et techniques sur le E171, qui a conduit la fédération des fabricants de TiO2 (la Titanium Dioxide Manufacturers Association (TDMA)) à prendre différents engagements :
  • fournir des données sur la taille des particules des E171 pour le 30 juin 2018, ainsi que d'autres informations sur les traces d'arsenic, de plomb, de mercure et de cadmium ainsi que sur l'alumine éventuellement présents dans le E171 avant fin 20177 ; mais en décembre 2018, le groupe de travail sur les spécifications des additifs alimentaires de l'EFSA a jugé que les données fournies par les industriels n'étaient pas suffisantes et que d'autres données et des clarifications sont nécessaires pour évaluer correctement l'additif8 ; un avis de l'EFSA, sur la base des données éventuellement fournies d'ici là par les fabricants de TiO2, est annoncé pour juillet 20199
  • mener une étude étendue de toxicité du E171 pour la reproduction sur plusieurs générations de rats, pour déterminer une dose journalière admissible (DJA), dont les résultats ne sont pas attendus avant l'été 202010

Saisie par le gouvernement pour vérifier l'étude de l'INRA11, l’ANSES a confirmé en avril 2017 les soupçons qui pèsent sur le E171 et le besoin d'études plus poussées sur les effets de cet additif12, afin que les autorités sanitaires puissent disposer de davantage de données obtenues dans des conditions réalistes d'exposition.
En 2017, l’ANSES a également mis en place un groupe de travail « nano et alimentation » ; un premier rapport sur les nanomatériaux dans l'alimentation a été publié mi-2020, un deuxième rapport, sur leurs risques, est attendu en 2021.

Fin mars 2018, la Commission européenne a demandé à l'EFSA d'examiner quatre études publiées après son avis sur l'additif E171 de 2016, afin de déterminer si elle considère comme nécessaire de réviser ce dernier. La réponse de l'EFSA, initialement attendue pour la fin mai13 a été dévoilée publiquement en juillet 2018 : le panel de scientifiques a estimé que les quatre études évaluées pointaient des effets préoccupants, mais comportaient des incertitudes limitant leur pertinence pour l'évaluation des risques, et conclu, une fois de plus, avec l'adage "des recherches supplémentaires sont nécessaires pour réduire le niveau d'incertitude"14.
Le 3 avril 2018, Avicenn avait demandé à la Commission pourquoi elle n'avait ciblé que ces quatre études ; nous n'avons pas obtenu de réponse sur ce point. Pourtant, malgré le trop faible nombre d’études sur les effets sur notre santé de l’ingestion de nanoparticules de TiO2 – au quotidien ET tout au long de la vie, Avicenn a compilé un nombre bien plus important d'études récentes, faisant état de résultats inquiétants (cf. ci-dessous).

Devant l'inaction des pouvoirs publics malgré les premières alertes émises il y a plus de dix ans, des associations et des scientifiques* ont appelé à la vigilance et obtenu du gouvernement français une promesse de suspension du E171, initialement prévue pour fin 2018 puis repoussée à 2020, après la remise mi-avril 2019 du rapport de l'ANSES sur les risques associés au E17115 qui confirme que les incertitudes sur l’innocuité de l’additif E171 ne peuvent être levées et réitère les recommandations générales sur les nanomatériaux de l'Anses visant notamment à limiter l’exposition des travailleurs, des consommateurs et de l’environnement, en favorisant des alternatives sûres..

En mai 2019, les autorités françaises ont présenté la suspension du E171 à la Commission européenne et aux autres Etats membres de l'UE lors d'une réunion du CPVADAAA à Bruxelles.
Trois jours plus tôt, l'EFSA avait confirmé que les données fournies par les industriels jusqu'à présent ne permettent pas d'évaluer correctement l'additif tout en considérant que le rapport de l'ANSES n'avait pas mis en évidence de nouvelles découvertes majeures qui annuleraient les conclusions de ses deux avis scientifiques précédents sur la sécurité du E171 de 2016 et 201816, ce qu'a réitéré un nouvel avis de l'EFSA publié en juillet 2019 sur les paramètres physico-chimiques des E171 commercialisés en Europe.
Un vote devrait avoir lieu ultérieurement sur l'extension, l'abrogation ou la modification de la mesure française. A suivre donc...

En septembre 2019, Avicenn a compilé une quinzaine d'articles très récemment publiés sur les effets indésirables liés à une exposition par voie orale au E171 ou à des nanoparticules de dioxyde de titane.
Alertes scientifiques liées à l'ingestion de nanoparticules de dioxyde de titane

Des effets néfastes associés à l'ingestion de nanoparticules de dioxyde de titane ont été observés avant 201617 (date de la publication de l'avis de l'EFSA) sur l'intestin, le foie, le cœur, l'estomac, ...

Des études récentes montrent qu’une partie non négligeable des (nano)particules de TiO2 ingérées peut passer la barrière intestinale et s’accumuler dans le corps18 .

D’autres sont venues confirmer l'existence effets délétères potentiels pour la santé liés à l'ingestion de nanoparticules de TiO2 :
  • risques pour le foie, les reins, l'estomac, les poumons, les ovaires et/ou les testicules chez le rat et la souris19, chez la truite20 mais aussi chez les humains21
  • problèmes immunitaires au niveau du côlon (susceptibles d'être liés au développement du cancer colorectal)22 chez le rat et la souris
  • perturbations du microbiote intestinal23 (pouvant favoriser le développement ou la progression de maladies inflammatoires de l'intestin comme la maladie de Crohn, des troubles métaboliques comme l'obésité ou du cancer colorectal, ou le risque de diabète gestationnel pour les femmes enceintes24), inflammations et altérations de la barrière intestinale chez les animaux comme chez les humains25
  • altérations de la fonction vasomotrice des artères chez le rat26
  • conséquences néfastes pour la descendance chez des rongeurs27
  • des perturbations importantes des processus physiologiques, ontogénétiques, génotoxiques et adaptatifs chez la mouche28 ; une toxicité avérée également chez le ver "Caenorhabditis elegans"29 (organisme modèle en biologie qui permet l'étude de l'apoptose, du développement embryonnaire et du vieillissement)

Il est maintenant scientifiquement avéré que les (nano)particules de dioxyde de titane, combinées à d'autres contaminants (PCB, pesticides, etc.) peuvent entraîner des "effets cocktails" plus néfastes que les effets de ces substances prises isolément !

Une revue de la littérature scientifique réalisée par des chercheur·es du CEA a été publiée en mai 2020 : elle montre que les particules de dioxyde de titane (TiO2), de taille nanométrique et microscopique, entraînent des dommages de l'ADN sur divers types de cellules, pulmonaires et intestinales, même à des doses faibles et réalistes. En savoir plus ici.

* Quelques-unes des prises de position de ces scientifiques sont listées ci-dessous :
  • Le communiqué de l'INRAE alerte "sur l’importance d’évaluer le risque quant à la présence de nanoparticules dans cet additif commun face à l’exposition avérée de la femme enceinte" étant donné que l'exposition de la femme enceinte au dioxyde de titane conduit à une accumulation de nanoparticules de TiO2 dans le placenta et à une contamination du foetus, selon une étude menée par des scientifiques de l'INRAE, du LNE, du Groupe de Physique des Matériaux de Rouen, du CHU de Toulouse, de l’Université de Picardie Jules Verne et de l’Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse et publiée en octobre 2020
  • En anglais, dans l'article du Guardian publié en mai 2019 "'I wash all my food like crazy': researchers voice concern about nanoparticles"
  • Selon Laurence Macia de l'université de Sydney, "le dioxyde de titane interagit avec les bactéries intestinales et altère certaines de leurs fonctions, ce qui peut entraîner l'apparition de maladies. Sa consommation devrait être mieux réglementée par les autorités alimentaires"30 (mai 2019)
  • Selon Fabrice Nesslany, de l'Institut Pasteur, "l'utilité est tellement faible, et avec les doutes qui peuvent quand même subsister aujourd'hui (...), ça ne sert à rien, donc dans l'attente d'études plus consolidées, ne l'utilisons pas" (novembre 2018)31.
  • Selon Héloïse Proquin de l'université de Maastricht aux Pays-Bas32, "la classification de E171 comme exempt d'effets toxiques en raison de son insolubilité et de son inertie n'est plus valable (...) ; la présence d’une inflammation constatée dans des modèles animaux après l’ingestion de E171 pourrait aggraver les maladies inflammatoires de l’intestin et ses effets indésirables sur le développement du cancer colorectal. Par conséquent, nous recommandons que les expériences (...) mettant l'accent sur les tests sur l'homme, soient effectuées pour une évaluation plus approfondie de E171 sur ses effets néfastes potentiels sur l'amélioration du cancer, la dérégulation du système immunitaire et l'inflammation. Ces nouvelles données fourniraient des informations sur les effets sur l'homme pour une évaluation complète des risques, ce qui pourrait entraîner une modification de l'utilisation de l'E171 dans les produits alimentaires : réduction de la quantité de nanoparticules, fixation d'un niveau maximal d’utilisation dans les produits alimentaires, limitation plus stricte des types de produits dans lesquels il peut être utilisé, voire suspension du produit lui-même".
  • Selon Gerhard Rogler de l'université de Zurich, "les patients présentant un dysfonctionnement de la barrière intestinale, comme dans la colite, devraient s'abstenir d'aliments contenant du dioxyde de titane" (juillet 2017)33.
  • Selon Francelyne Marano, de l'université Paris-Diderot, "quand leur ajout ne correspond pas à un besoin précis autre que l'amélioration de l'attractivité du produit, par exemple dans les bonbons ou les chewing-gums (...), [les nanoparticules de dioxyde de titane] devraient être interdites car elles n'apportent aucun avantage" (2016 et 2018)34.

NB : Des fabricants et distributeurs français ont retiré les nanoparticules de TiO2 et/ou le E171 de leurs produits avant même l'entrée en vigueur de la suspension du E171 en France en 2020.

Plus généralement, les publications scientifiques sur les risques sanitaires associés aux nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) tous secteurs confondus (alimentation mais aussi peintures, cosmétiques, etc.) s'accumulent depuis une quinzaine d’années maintenant. Voir notre fiche sur les risques liées aux nanoparticules de dioxyde de titane.
Malgré cela l'évaluation des risques associés au TiO2 et ses nanoformes dans le cadre de REACH a pris du retard, car les fabricants de TiO2 ont refusé de communiquer les données nécessaires à cette évaluation qui était attendue pour 201535.

En savoir plus

Voir sur notre site :

Ailleurs sur le web :
- En français :
- En anglais :


NOTES & REFERENCES

1 - Voir notamment :

2 - Cf. Dioxyde de titane : un jalon dans le programme de réévaluation des colorants alimentaires, EFSA, 14 septembre 2016 (communiqué de presse) et Re-evaluation of titanium dioxide (E 171) as a food additive, EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food (ANS), EFSA Journal, 14 septembre 2016 ("scientific opinion")
Cet avis a été donné avec du retard sur le calendrier :

3 - Voir notamment :

4 - Cf. INERIS, Proposition d’un repère toxicologique pour l’oxyde de titane nanométrique pour des expositions environnementales par voie respiratoire ou orale, rapport d'étude, novembre 2016

5 - Voir la référence sur notre fiche Quels ingrédients nano dans notre alimentation ?

6 - Cf. INRA, Additif alimentaire E171 : les premiers résultats de l'exposition orale aux nanoparticules de dioxyde de titane, communiqué de presse, 20 janvier 2017 et E171 : un danger identifié chez le rat, un risque à évaluer chez l'homme, communiqué INRA Sciences & Impacts, 1er février 2017 ; Bettini S et al., Food-grade TiO2 impairs intestinal and systemic immune homeostasis, initiates preneoplastic lesions and promotes aberrant crypt development in the rat colon, Scientific Reports, 7:40373, janvier 2017

7 - Cf. Outcome of step 2 of the call for data on titanium dioxide (E 171), Commission européenne, 30 juillet 2017.
Voir aussi la note sur les problèmes de repro-toxicité ci-dessous.

8 - "Data submitted by interested parties as well as their proposed amendment of the EU specifications for titanium dioxide (E 171) were discussed. The Working Group evaluated the available data and considered that additional data and clarifications would be needed to proceed with the assessment". Cf. Minutes of the 1st meeting of the Working Group on specifications of food additives Held on 18th December 2018, Scientific Panel on Food Additives and Flavourings, Brussels, décembre 2018

9 - Cf. Answer on E171 given by Mr Andriukaitis on behalf of the European Commission - Question reference: E-006428/2018, 20 février 2019

10 - Cf. French decision on E171 does not account for the current weight of scientific evidence, TDMA, avril 2019

11 - Dioxyde de titane (E 171) : le Gouvernement saisit l'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (Anses) sur les conclusions d'une étude de l'INRA, communiqué du gouvernement, 20 janvier 2017

12 - Cf. Nanoparticules de dioxyde de titane dans l'alimentation (additif E 171) : des effets biologiques qui doivent être confirmés, Communiqué de l'ANSES, 12 avril 2017 et Avis relatif à une demande d'avis relatif à l'exposition alimentaire aux nanoparticules de dioxyde de titane, ANSES, avril 2017
Cet avis a été rendu suite à la demande du gouvernement français.

13 - Cf. Lettre de saisine de la Commision européenne à l'EFSA, DG Sanco, 22 mars2018

14 - Cf. Evaluation of four new studies on the potential toxicity of titanium dioxide used as a food additive (E 171), EFSA Journal, 16(7), juillet 2018

15 - Avis relatif aux risques liés à l’ingestion de l’additif alimentaire E171, Anses, 15 avril 2019

16 - Cf. Statement on the review of the risks related to the exposure to the food additive titanium dioxide (E 171) performed by the French Agency for Food, Environmental and Occupational Health and Safety (ANSES), EFSA, 10 mai 2019

17 - Par exemple :

18 - Voir notamment :

19 - Voir notamment :
  • Telomere length and genotoxicity in the lung of rats following intragastric exposure to food-grade titanium dioxide and vegetable carbon particles, Jensen DM et al., Mutagenesis, 29;34(2):203-214, 2019 : "intragastric exposure to E171 is associated with reduced tight junction protein expression in the intestinal barrier and telomere length shortening in the lung in rats."
  • Food‐grade titanium dioxide (E171) by solid or liquid matrix administration induces inflammation, germ cells sloughing in seminiferous tubules and blood‐testis barrier disruption in mice, Rodríguez‐Escamilla JC et al., Journal of applied toxicology, 2019 : "This study highlights the attention on matrix food containing E171 and possible adverse effects on testis when E171 is consumed in a liquid matrix".
  • The mechanism-based toxicity screening of particles with use in the food and nutrition sector via the ToxTracker reporter system, Brown DM et al., Toxicol. In Vitro, 4;61, 2019 : "The rapid expansion of the incorporation of nano-sized materials in consumer products overlaps with the necessity for high-throughput reliable screening tools for the identification of the potential hazardous properties of the nanomaterials. The ToxTracker assay (mechanism-based reporter assay based on embryonic stem cells that uses GFP-tagged biomarkers for detection of DNA damage, oxidative stress and general cellular stress) is one such tool, which could prove useful in the field of particle toxicology allowing for high throughput screening. Here, ToxTracker was utilised to evaluate the potential hazardous properties of two particulates currently used in the food industry (vegetable carbon (E153) and food-grade TiO2 (E171)). Due to the fact that ToxTracker is based on a stem cell format, it is crucial that the data generated is assessed for its suitability and comparability to more conventionally used relevant source of cells - in this case cells from the gastrointestinal tract and the liver. Therefore, the cell reporter findings were compared to data from traditional assays (cytotoxicity, anti-oxidant depletion and DNA damage) and tissue relevant cell types. The data showed E171 to be the most cytotoxic, decreased intracellular glutathione and the most significant with regards to genotoxic effects. The ToxTracker data showed comparability to conventional toxicity and oxidative stress assays; however, some discrepancies were evident between the findings from ToxTracker and the comet assay".
  • Genotoxicity analysis of rutile titanium dioxide nanoparticles in mice after 28 days of repeated oral administration, Manivannan J et al., The Nucleus, 1-8, 2019 : "In this study Swiss albino male mice were gavaged TiO2-NP at sub-acute concentration (0.2, 0.4 and 0.8 mg/kg body weight) over a period of 28 days. Results revealed that TiO2-NP administered was of rutile form with mean average size of 25 nm by transmission electron microscopy. The values of PDI and Zeta potential from DLS of TiO2-NP in suspension specified that the nanomaterial was stable without much agglomeration. Chromosomal aberration assay showed that TiO2-NP is genotoxic and cytotoxic. DNA damage evaluation by comet assay confirmed that long term exposure to TiO2-NP at low concentrations can induce genotoxicity systemically in organs, such as liver, spleen, and thymus cells. Structural chromosomal aberration test from bone marrow cells revealed the clastogenicity of TiO2-NP at sub chronic low concentrations".
  • Assessment of titanium dioxide nanoparticles toxicity via oral exposure in mice: effect of dose and particle size, Ali SA et al., Biomarkers, 24(5) : 492-498 , 2019 : "The effect of five days oral administration of TiO2 NPs (21 and 80 nm) with different doses was assessed in mice via measurement of oxidative stress markers; glutathione (GSH), superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), malondialdehyde (MDA) and nitric oxide (NO), liver function indices; aspartate and alanine aminotransferases (AST and ALT), chromosomal aberrations and liver histopathological pattern. The results revealed drastic alterations in all the measured parameters and showed positive correlation with the gradual dose increment. In addition, the smaller particle size of TiO2 NPS (21 nm) had more adverse effect in all the selected biochemical parameters, genetic aberrations and histological investigations. Toxicity of TiO2 NPs increases in a dose-dependent manner and vice versa with particles size. The evaluated biomarkers are good indicators for TiO2 NPs toxicity. More detailed studies are required before the recommendation of TiO2 NPS as food additives."
  • Repeated administration of the food additive E171 to mice results in accumulation in intestine and liver and promotes an inflammatory status, Talamini L et al., Nanotoxicology, 2019 : repeated oral administration of E171 to mice at a dose level (5 mg/kg body weight for 3 days/week for 3 weeks) comparable to estimated human dietary exposure, resulted in TiO2 deposition in the liver and intestine; titanium accumulation in liver was associated with necroinflammatory foci containing tissue monocytes/macrophages; three days after the last dose, increased superoxide production and inflammation were observed in the stomach and intestine. Overall, the present study indicates that the risk for human health associated with dietary exposure to E171 needs to be carefully considered".
  • Gender difference in hepatic toxicity of titanium dioxide nanoparticles after subchronic oral exposure in Sprague‐Dawley rats, Chen Z et al., Journal of Applied Toxicology, 2019 : the study examined female and male Sprague‐Dawley rats administrated with TiO2 NPs orally at doses of 0, 2, 10 and 50 mg/kg body weight per day for 90 days ; it found significant hepatic toxicity that could be induced by subchronic oral exposure to TiO2 NPs, which was more obvious and severe in female rats and caused through indirect pathways
  • Hepatic and Renal Toxicity Induced by TiO2 Nanoparticles in Rats: A Morphological and Metabonomic Study, Valentini, X et al., Journal of Toxicology, 2019 : "Rats were exposed to different doses of TiO2 nanoparticles and sacrificed, respectively, 4 days, 1 month, and 2 months after treatment. Dosage of TiO2 in tissues revealed an important accumulation of TiO2 in the liver. The nanoparticles induced morphological and physiological alterations in liver and kidney. In the liver, these alterations mainly affect the hepatocytes located around the centrilobular veins. These cells were the site of an oxidative stress evidenced by immunocytochemical detection of 4-hydroxynonenal (4-HNE). Kupffer cells are also the site of an important oxidative stress following the massive internalization of TiO2 nanoparticles. Enzymatic markers of liver and kidney functions (such as AST and uric acid) are also disrupted only in animals exposed to highest doses. The metabonomic approach allowed us to detect modifications in urine samples already detectable after 4 days in animals treated at the lowest dose. This metabonomic pattern testifies an oxidative stress as well as renal and hepatic alterations."

20 - Cf. Mixture toxicity effects and uptake of titanium dioxide (TiO2) nanoparticles and 3,3',4,4'-tetrachlorobiphenyl (PCB77) in juvenile brown trout following co-exposure via the diet, Lammel T et al., Aquat Toxicol., 213:105195, août 2019

21 - Voir notamment :

22 - Voir notamment :

23 - Voir notamment :

24 - Voir par exemple Exposure to Titanium Dioxide Nanoparticles During Pregnancy Changed Maternal Gut Microbiota and Increased Blood Glucose of Rat, Mao Z et al., Nanoscale Research Letters, 14:26, décembre 2019 : "Our study pointed out that TiO2 NPs induced the alteration of gut microbiota during pregnancy and increased the fasting blood glucose of pregnant rats, which might increase the potential risk of gestational diabetes of pregnant women."

25 - Voir notamment :

26 - Cf. Vasomotor function in rat arteries after ex vivo and intragastric exposure to food-grade titanium dioxide and vegetable carbon particles, Jensen DM et al., Particle and Fibre Toxicology, 15:12, 2018

27 - Voir notamment :

28 - Cf. The effects of a human food additive, titanium dioxide nanoparticles E171, on Drosophila melanogaster - a 20 generation dietary exposure experiment, JovanovićB et al., Scientific Reports, 8 (version en ligne, décembre 2018) : "Exposure to E171 resulted in: a change in normal developmental and reproductive dynamics, reduced fecundity after repetitive breeding, increased genotoxicity, the appearance of aberrant phenotypes and morphologic changes to the adult fat body. Marks of adaptive evolution and directional selection were also exhibited. The larval stages were at a higher risk of sustaining damage from E171 as they had a slower elimination rate of TiO2 compared to the adults. This is particularly worrisome, since among the human population, children tend to consume higher daily concentrations of E171 than do adults. The genotoxic effect of E171 was statistically higher in each subsequent generation compared to the previous one. Aberrant phenotypes were likely caused by developmental defects induced by E171, and were not mutations, since the phenotypic features were not transferred to any progeny even after 5 generations of consecutive crossbreeding. Therefore, exposure to E171 during the early developmental period carries a higher risk of toxicity. The fact that the daily human consumption concentration of E171 interferes with and influences fruit fly physiological, ontogenetic, genotoxic, and adaptive processes certainly raises safety concerns."

29 - Comparative toxicity of a food additive TiO2, a bulk TiO2, and a nano-sized P25 to a model organism the nematode C. elegans, Ma H et al., Environmental Science and Pollution Research, 26(4) : 3556–3568, février 2019 : "a comparative toxicity study was performed on a food-grade TiO2 (f-TiO2), a bulk TiO2 (b-TiO2), and a nano-sized TiO2 (Degussa P25), and in the nematode Caenorhabditis elegans. The f-TiO2, b-TiO2, and P25 had a primary particle size (size range) of 149 (53–308) nm, 129 (64–259) nm, and 26 (11–52) nm, respectively. P25 showed the greatest phototoxicity with a 24-h LC50 of 6.0 mg/L (95% CI 5.95, 6.3), followed by the f-TiO2 (LC50 = 6.55 mg/L (95% CI 6.35, 6.75)), and b-TiO2 was the least toxic. All three TiO2 (1–10 mg/L) induced concentration-dependent effects on the worm’s reproduction, with a reduction in brood size by 8.5 to 34%. They all caused a reduction of worm lifespan, accompanied by an increased frequency of age-associated vulval integrity defects (Avid). The impact on lifespan and Avid phenotype was more notable for P25 than the f-TiO2 or b-TiO2. Ingestion and accumulation of TiO2 particles in the worm intestine was observed for all three materials by light microscopy. These findings demonstrate that the food pigment TiO2 induces toxicity effects in the worm and further studies are needed to elucidate the human health implication of such toxicities."

30 - Cf. Common food additive found to affect gut microbiota, The University of Sydney, 13 mai 2019 et Impact of the Food Additive Titanium Dioxide (E171) on Gut Microbiota-Host Interaction, Pinget G. et al., Front. Nutr., 2019

31 - Cf. Vidéo de Fabrice Nesslany (Institut Pasteur de Lille) au Colloque nano à la Maison de la Chimie, 7 novembre 2018

32 - Beyond the white: effects of the titanium dioxide food additive E171 on the development of colorectal cancer, Proquin, H, Maastricht: Gildeprint Drukkerijen, 2018

33 - Cf. Titanium Dioxide Nanoparticles Can Exacerbate Colitis, University of Zurich, 19 juillet 2017 : Des chercheurs de l'université de Zurich tirent la sonnette d'alarme sur les inflammations et dommages créés par les nanoparticules de dioxyde de titane sur le mucus intestinal de souris. Ils recommandent aux personnes atteintes de colites d'éviter les aliments contenant ces particules de dioxyde de titane.

34 - Cf. Francelyne Marano, Faut-il avoir peur des nanos ?, Buchet Chastel, avril 2016. Voir aussi plus récemment son intervention lors du Débat Santé Environnement : "Substances chimiques : l'Europe nous protège-t-elle ?" au Ministère de la Transition écologique et solidaire, (1h55min), 18 octobre 2018

35 - Cf. http://veillenanos.fr/wakka.php?wiki=RisquesNDioxTitane#EvalReach


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Après l'alimentation, la suspension du dioxyde de titane dans les dentifrices et les médicaments ?

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Par l'équipe Avicenn - Dernier ajout mars 2021

Depuis une dizaine d'années, des associations demandent l'interdiction des (nano)particules de dioxyde de titane dans les produits grande consommation1.
Ces demandes se sont accéléré ces derniers mois, avec à la clé l'obtention de la suspension du dioxyde de titane dans les denrées alimentaires en 2020.

Fin mars 2019, l'association Agir pour l’Environnement (APE) avait demandé au cabinet du Ministre de l’Economie et des Finances, Bruno Le Maire, d’élargir la suspension du dioxyde de titane à tous les produits qui peuvent être totalement ou partiellement ingérés : dentifrices et médicaments notamment.
Dans un rapport d'enquête publié à l'époque, l'association indiquait avoir relevé la présence de dioxyde de titane (TiO2) dans deux tiers des 408 dentifrices dont elle a étudié la composition (y compris 25 dentifrices bio) et dans la moitié des 60 dentifrices pour enfants.
Elle revélait aussi qu'aucun des 271 dentifrices concernés ne porte la mention [nano] pourtant obligatoire
sur l'emballage pour tout ingrédient de dimension nanométrique présent dans les cosmétiques.
En février 2018, l'UFC-Que Choisir avait déjà mis en évidence dans le dentifrice Aquafresh du dioxyde de titane (TiO2) dont 40% des particules ont une dimension inférieure à 100 nm.

Le lendemain de la rencontre, Agir pour l’Environnement a indiqué dans un communiqué de presse que "la rencontre a été très décevante" :
- Il n’a pas été question, pour l’instant, d’élargir le champ de l’arrêté aux produits autres qu’alimentaires pour des divers prétextes. Une des raisons évoquées : le projet d’arrêté a été conçu pour un cadre alimentaire…Or ce cadre peut être modifié dans la rédaction de l’arrêté.
- Sur l’absence d’étiquetage [nano] du dioxyde de titane : la DGCCRF n’a pas encore mené d’enquêtes sur les dentifrices mais indique qu’elle l’aurait planifié pour les mois à venir.
Les représentants du Ministère ont confirmé que l’arrêté de suspension du dioxyde de titane dans l’alimentation sera bien pris mi-avril 2019, dans la foulée de la publication de l’avis de l’ANSES.
Pour Agir pour l’Environnement, ce statu quo marque une nouvelle fois la frilosité du ministère de l’Economie, incapable de protéger les consommateurs, les enfants et les malades, d’une exposition à une substance chimique dangereuse et inutile dans les aliments, dentifrices et médicaments.
Sans attendre une enquête de la DGCCRF et des sanctions dissuasives qu'elle appelle de ses voeux, Agir pour l'Environnement a mis en ligne le site dentifrice.infoconso.org qui permet d'identifier rapidement les dentifrices avec et sans dioxyde de titane.
Elle a également lancé une enquête participative sur la présence de dioxyde de titane dans les médicaments. Pour rappel, UFC Que Choisir avait comptabilisé 4000 médicaments contenant du TiO2.
Le rapport de l'ANSM sur les nanos dans les médicaments et les dispositifs médicaux ne traite pas de cette question... Mais des marques promeuvent désormais des enrobages de médicaments sans TiO2.

En juin 2019, l'association de consommateurs Que Choisir a exhorté les autorités européennes à interdire sans délai le dioxyde de titane présent dans près de 7000 références cosmétiques susceptibles d'être ingérées (dentifrices, bains de bouche, rouges et baumes à lèvres, etc.).

Interrogée en juin 2019 par Challenges2, Anne Dux, directrice des affaires scientifiques de la Febea, le syndicat professionnel du secteur cosmétique, aurait répondu que dans les dentifrices, il n'y a pas de substitut possible au TiO2 comme colorant blanc car le le dioxyde de titane serait le seul à ne pas interagir avec les autres éléments. L'obstacle à sa suppression selon elle : "les études montrent que dans l'esprit des consommateurs, le blanc est associé à la propreté et que cela les incite à davantage se brosser les dents". Pourtant des marques s'en sont toujours passé, d'autres ont déjà commencé à le retirer de leurs dentifrices et certaines font même de l'absence de TiO2 dans leur dentifrice un argument marketing3.

En août 2019, la sénatrice LR des Alpes-Maritimes, Colette Giudicelli, avait déposé une question écrite (n°11991) à la ministre des solidarités et de la santé de l'époque, sur la présence de dioxyde de titane nanoparticulaire dans les dentifrices et certains médicaments. Fin septembre, Avicenn apprenait que la question, bien que transmise au Ministère de l'économie, des finances et de la relance, avait été "retirée pour cause de décès".

Le 7 octobre 2020, une étude française a montré que l'exposition de la femme enceinte au dioxyde de titane conduit à une accumulation de nanoparticules de TiO2 dans le placenta et à une contamination du foetus. Elle a été menée par des scientifiques français·es de l'INRAE, du LNE, du Groupe de Physique des Matériaux de Rouen, du CHU de Toulouse, de l’Université de Picardie Jules Verne et de l’Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse. Elle vient confirmer des présomptions fortes, suite à des publications chez l'animal. Comme le rappelle le communiqué de l'INRAE, l'utilisation du dioxyde de titane dans les denrées alimentaires a été suspendue en France, mais il est encore utilisé dans les dentifrices, écrans anti-UV, des crèmes et poudres cosmétiques et les produits pharmaceutiques, d'où les demandes croissantes en faveur de son interdiction dans les cosmétiques et les médicaments.
Dans un communiqué publié le même jour et suivi, le 22 octobre du lancement d'une pétition "stop titane" demandant la prolongation de l'interdiction du dioxyde de titane dans l'alimentation et son élargissement aux médicaments et dentifrices.
Le 16 octobre 2020, Que Choisir a également a réitéré son appel à un élargissement de l’interdiction de cet additif aux médicaments et cosmétiques susceptibles d’être ingérés (dentifrice, rouge à lèvres…).

Début mars 2021, l'association Agir pour l'Environnement a annoncé que 7 nouvelles marques se sont engagées à retirer le dioxyde de titane de leurs dentifrices suite à leur mise à jour de leur site https://dentifrice-infoconso.agirpourlenvironnement.org

A suivre donc...

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NOTES et REFERENCES

1 - Voir notamment :

2 - Cf. Pourquoi le dioxyde de titane a été banni des assiettes, mais pas des dentifrices, Challenges, 7 juin 2019

3 - Cf. Pour un "risque zéro", certains retirent tout bonnement le dioxyde de titane des cosmétiques, veillenanos.fr, octobre 2018

Fiche initialement créée en mars 2019
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