Nanoparticules de dioxyde de titane dans l'alimentation : quels risques ? quelles précautions ?

Par MD, DL et l'équipe Avicenn - Le 31 mars 2015 - Dernière modification le 1er avril 2015
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Sommaire :

• L'appel au boycott du E171 de José Bové
  
• Des risques de cancer ? Rien ne le prouve mais l'appel à la vigilance est justifié
  
• Des nanoparticules de TiO2 dans les aliments mais pas seulement : on en absorbe aussi via les dentifrices et les médicaments
  
• Une grande variété de types de nanoparticules de TiO2
  
• L'opacité et la confusion entretenues par l'industrie agroalimentaire
  
• Autre pays, autres moeurs : le principe de précaution de la marque Dunkin
  
• Neuf ONG préconisent une plus grande responsabilité sociale des entreprises
  
• Quels efforts de la part des acteurs français ?
  
• En savoir plus
  

L'appel au boycott du E171 de José Bové

Le 17 mars, le député européen et militant anti-malbouffe José Bové a appelé au boycott des produits alimentaires contenant des nanoparticules de dioxyde de titane (TiO₂)¹, brandissant sur un plateau télé des paquets de M&M's et de chewing gums Hollywood. En cause : la nocivité supposée des nanoparticules de TiO₂ présentes dans le colorant sous le code "E171".

Les particules de TiO₂ sont utilisées pour rendre des aliments plus blancs ou plus brillants ou pour décliner une palette de couleurs en étant associées à d'autres colorants alimentaires (sur le glaçage de pâtisseries par exemple, du E171 peut être mélangé avec un colorant rouge pour obtenir du rose, etc.).
Selon José Bové, les nanoparticules contenues dans le E171 ont "des conséquences graves" : elles présentent "des risques de cancer".
Moins d'un an après la pétition s'opposant à l'utilisation de nano TiO2
dans les yaourts, le sujet revient donc une fois de plus à la "une".

Des risques de cancer ? Rien ne le prouve mais l'appel à la vigilance est justifié

Vérification faite², il n'y a pas d'études permettant aujourd'hui de considérer ces nanoparticules comme un cancérogène (ni "possible" ni "certain") lorsqu'il est ingéré.
Certes en 2006 le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) a classé le dioxyde de titane (TiO₂) comme cancérigène possible pour l'homme (classe 2 B) lorsqu'il est inhalé - et ce, toutes tailles confondues : l'échelle nanométrique est donc concernée mais pas plus ni moins que le TiO₂ non nanométrique³.
A noter également : les études qui ont été considérées pour cette classification portaient sur le TiO₂ sous forme de poudre avec la présomption de risques par inhalation qui concernent d'abord les travailleurs potentiellement exposés⁴ (notamment dans le secteur de la chimie, du bâtiment, des cosmétiques ou de l'alimentaire).
Pour le secteur spécifique de l'alimentation, les professionnels qui peuvent inhaler une grande quantité de E171 à l'état de poudre - comme les agents qui confectionnent les colorants alimentaires ainsi que les pâtissiers (qui manipulent du sucre glace ou des colorants pour leurs préparations pâtissières) - sont particulièrement exposés et devraient faire l'objet d'une sensibilisation et d'une surveillance ciblée⁵.

Pour ce qui concerne les risques pour les consommateurs liés à l'ingestion des nanoparticules, ils sont encore insuffisamment documentés car on ne dispose pas de données d'exposition par la seule alimentation ni d'étude épidémiologiques et les incertitudes sont nombreuses du fait de questions méthodologiques. (Les lignes directrices de l'OCDE, utilisées pour les essais toxicologiques des substances chimiques classiques ne sont toujours pas adaptées à l'étude des nanomatériaux).

En 2004, l'l'Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) avait considéré que l'utilisation de E171 comme additif alimentaire ne posait pas de problème. Une ré-évaluation par l'EFSA est néanmoins attendue pour fin 2015 au plus tard⁶.
L'évaluation des risques associés au dioxyde de titane est également prévue dans le cadre de REACH : elle sera réalisée par l'Agence française de sécurité sanitaire (ANSES) en 2016⁷.

En attendant les résultats de ces études, voici ce que l'on sait aujourd'hui⁸ :

• A ce jour, les scientifiques estiment que 90 à 95% du TiO₂ ingéré est rejeté dans les excréments. (L'oxyde de zinc (ZnO), présent lui aussi dans l'alimentation sous forme nanométrique, est quant à lui plus fortement absorbé par l'organisme car mieux dissous dans l'environnement gastrique). Se pose tout de même alors la question du devenir des particules et de leurs résidus évacués via les eaux usées vers les stations d'épuration.

• Qu'advient-il des 5 à 10% restants ? Sur la base d'études menées essentiellement chez l'animal ou sur des cellules in vitro, on sait que :
  • Des nanoparticules de TiO₂ de 25 nm peuvent être absorbées au niveau de la bouche (études chez le cochon dont les caractérisques des cellules buccales sont très proches de celles de l'homme), avec comme effets possibles, un impact toxique, la production de molécules pro-inflammatoires et l'observation d'une destruction de cellules ("apoptose"), observés dans deux études in vitro sur cellules humaines et pour de fortes concentrations de TiO2.
  • Les autres transitent ensuite par l'estomac pour arriver aux intestins, et se trouvent dans des milieux aux niveaux d'acidité différents qui peuvent conduire les nanoparticules à s'agglomérer puis à se réindividualiser.
  • Une fois dans les intestins, les nanoparticules de dioxyde de titane peuvent être absorbées⁹ et pourraient :
    • induire des inflammations intestinales, des lésions chroniques
    • se diffuser dans l'organisme jusqu'au foie, à la rate, aux glandes endocrines et au cerveau, et entraîner des effets délétères - notamment en termes immunitaires - qui restent à préciser à des doses proches de celles auxquelles l'homme est réellement exposé.

Il faut être prudent cependant : on ne peut pas extrapoler les résultats obtenus dans ces études à ce qui pourrait advenir lors de l'ingestion de colorant alimentaire E171. En effet, les expériences sont souvent effectuées... :

• avec des doses plus importantes que celles auxquelles nous sommes exposées,
• sur des cellules cultivées in vitro ou sur des animaux de laboratoire (pour l'étude des effets dans l'intestin, sur des rongeurs, qui n'ont pas la même alimentation ni le même métabolisme que les hommes),
• et avec des nanoparticules qui sont différentes de celles qui sont incorporées dans les produits, en l'occurrence des nanoparticules dix fois plus petites que celles que l'on trouve dans les colorants E 171.

Mais hormis les travaux en cours de réalisation à l'INRA de Toulouse dans le projet NanoGut dont les résultats ne sont pas encore connus, il n'y a pas de recherches sur les éventuels effets cancérigènes de TiO₂ ingéré, les premiers signaux mis en évidence par les rares études menées justifient les appels à la vigilance par rapport à l'ingestion répétée et chronique de ces nanoparticules.
Francelyne Marano, professeure émérite de toxicologie, considère que l'absorption de dioxyde de titane peut être nocive et pose une question centrale : "L'utiliser uniquement comme colorant pour rendre des produits plus agréables à l'œil est-il vraiment utile et raisonnable ?" ¹⁰. Dans la mesure où les risques ne sont pas bien connus aujourd'hui, il est choquant de voir l'industrie agroalimentaire utiliser en grande quantité ce type de produits (ainsi que les autres additifs et composés nanométriques) sans avoir fait vérifier au préalable leur innocuité, le tout pour rendre des produits artificiellement plus "esthétiques".

Certains experts se veulent rassurants en arguant que les résultats des études sont contradictoires et qu'il n'y a pour l'instant aucune certitude sur la toxicité des nanoparticules de dioxyde de titane que l'on ingère. "C'est comme si nous venions de découvrir que le papier peut provoquer des coupures, sans avoir pu encore déterminer s'il s'agit d'un inconvénient mineur ou potentiellement mortel" a ainsi écrit Andrew Maynard¹¹, directeur du Risk Science Center de l'Université du Michigan (USA).
Mais comparaison n'est pas raison : le rapport bénéfices / risques dans le cas du papier est incontestablement positif. Or concernant le TiO₂ (nano ou pas) dans les aliments, il est beaucoup moins évident. En outre, on peut facilement visualiser une feuille de papier, tenter d'éviter voire soigner les coupures qu'elle peut générer, tandis que les nanoparticules de dioxyde de titane sont invisibles à l'oeil nu, et leur présence n'est pas toujours signalée sur les produits !

D'autres "experts" relativisent : "La consommation de M&M's conduit plus rapidement à l'obésité qu'à un cancer"¹². C'est vrai : bon nombre d'aliments contenant des nanoparticules sont des confiseries et pâtisseries. Mais les paquets de M&M's et de chewing gums Hollywood apportés par José Bové sur le plateau télé ne sont que l'arbre qui cache la forêt : beaucoup d'autres aliments en contiennent, ainsi que des produits censés ne pas nuire à la santé, notamment les dentifrices et les médicaments !

Des nanoparticules de TiO2 dans les aliments mais pas seulement : on en absorbe aussi via les dentifrices et les médicaments

Outre les confiseries et les viennoiseries, on trouve l'additif E171 dans des pains de mie, des mayonnaises, du sucre glace, des plats préparés et également des boissons.
Le site Openfoodfacts.org propose une liste des produits alimentaires contenant du TiO2 E171, avec en mars 2015, 109 produits vendus en France, dont des M&M's, des Mentos, des chewing gums Hollywood, Freedent, Malabar et Casino, des gâteaux LU, des raviolis Panzani, le hachis parmentier William Saurin, des gâteaux apéritifs Belin, les blanquettes de veau Leader Price et William Saurin, des bûches pâtissières, pizzas, sirops, etc.

Mais on trouve également du dioxyde de titane dans de nombreux médicaments (comprimés pelliculés) et dentifrices* (signalé sous la mention Cl77891). Nous avons interrogé l'Agence nationale de sécurité du médicament (ANSM) pour connaître sa position sur la présence, les risques et le cas échéant, les exigences vis-à-vis des laboratoires pharmaceutiques concernant le TiO₂ dans les médicaments et vous tiendrons informés si nous parvenons à obtenir une réponse.
* Certes, le dentifrice n'est pas censé être ingéré, mais les muqueuses buccales sont perméables ; c'est d'ailleurs pour ça que les granules homéopathiques et d'autres médicaments dits "orodispersibles" doivent être placées sous la langue (on parle d'un mode d'administration "sublingual") pour "fondre" à cet endroit et être rapidement absorbés par l'organisme. Donc on "absorbe" bien du dentifrice même si on ne l'"avale" pas à proprement parler.

Toutes sources cumulées, des chercheurs ont ainsi estimé l'ingestion moyenne quotidienne de TiO₂ entre 1 à 2 mg/kg de poids corporel/jour pour les enfants vivant aux USA, voire 2 à 3 mg/kg/jour pour ceux du Royaume Uni⁸.

Une grande variété de types de nanoparticules de TiO2

Il y a en fait une grande variété de types de particules de TiO2, avec notamment des différences de forme cristalline (anatase / rutile), de distribution en taille, de morphologie et d'enrobage :

• dans l'alimentaire (E171) et dans les médicaments, elles sont très majoritairement sous forme anatase (parfois associée à la forme rutile en très petite proportion) et sans enrobage
• dans les cosmétiques (Cl 77891) elles sont présentes dans du maquillage, des décolorations capillaires ou crèmes solaires, sous forme rutile (ou mélange anatase / rutile) et enrobées d'une couche de silice ou d'alumine ; elles ne sont pas enrobées dans le dentifrice
• dans les peintures et les ciments (CI Pigment White 6), elles sont principalement sous forme anatase (ou mélange anatase / rutile) et sans enrobage.

Cristallographie du rutile - Cristallographie de l'anatase. Voir la source

Et même au sein d'une même catégorie de produit, les nanoparticules peuvent être différentes d'un produit ou d'une marque à l'autre. Ainsi, dans le seul domaine alimentaire, l'additif E171 est composé de particules primaires d'une grande variété de tailles (de 40 à 300 nm, avec un diamètre moyen compris entre 100 et 130 nm) ; 10 à 40 % d'entre elles, selon les études, présentent au moins une dimension inférieure à 100 nm¹³.

Rappelons enfin que les nanoparticules de TiO₂ ne sont pas les seules nanoparticules à être utilisées dans l'agro-alimentaire...

L'opacité et la confusion entretenues par l'industrie agroalimentaire

Beaucoup d'autres types de nanoparticules sont aussi introduits par l'industrie dans les aliments, les boissons et les emballages alimentaires.
Problème : malgré la mise en place de la déclaration obligatoire des substances à l'état nanoparticulaire en France, nos autorités sanitaires ne sont pas en mesure d'identifier les produits finis qui en contiennent. Et les entreprises qui les utilisent ne jouent pas volontiers la carte de la transparence.
Le lendemain de l'appel au boycott par José Bové, le groupe Mars Chocolat France, qui possède la marque M&M's, a répondu que "tous les ingrédients utilisés dans les produits Mars Chocolat France sont conformes aux critères de santé et sécurité les plus exigeants. Les produits Mars Chocolat sont conformes à la législation française et européenne" ¹⁴.
En fait les industries agro-alimentaires jouent la montre et font pression pour retarder l'étiquetage [nano] dans l'alimentation censé être obligatoire depuis décembre 2014 mais qui est de ce fait loin d'être mis en place. Des négociations sont toujours en cours au niveau européen : un 4ème trilogue est imminent entre la Commission, le Parlement et le Conseil européens, prévu fin mars 2015.

On notera également que la marque n'a pas dit si, oui ou non, elle utilisait du dioxyde de titane de taille nanométrique dans ses M&M's et autres confiseries. Ce mutisme n'est pas nouveau ; lorsque nous avions réalisé notre dossier Nanos et alimentation en 2013, nous avions interrogé le groupe, parmi d'autres, à ce sujet : notre question était restée sans réponse¹⁵.
En fait l'ensemble des entreprises agro-alimentaires cultivent l'opacité la plus complète sur cette question¹⁶. En 2014, Ofi AM a fait une enquête auprès de 60 sociétés du Stoxx 600 pour connaître leur utilisation de nanoparticules ; sur les 30 sociétés interrogées impliquées dans le domaine de l'agroalimentaire, seules 5 (toutes spécialisées dans les boissons) ont répondu... qu'elles n'utilisaient pas de nanoparticules¹⁷. Dernier exemple en date : en janvier 2015, le magazine 60 millions de consommateurs a également partagé le même constat : près de 75 sur 100 entreprises agroalimentaires sollicitées (Nestlé, Danone, Heinz, Mars, Panzani, Nespresso, Toupargel, ...) n'avaient pas donné suite au courrier que le magazine leur avait envoyé en octobre 2014 dans lequel il leur était demandé si elles utilisaient des nanoparticules sous la forme d'additifs (E551, E550, E170, E171, E172), de nanotextures, d'ingrédients en nanoencapsulation ou de nanomatériaux utilisés dans les emballages alimentaires¹⁸.

Autre pays, autres moeurs : le principe de précaution de la marque Dunkin

Au début du mois, le TiO₂ avait aussi fait parler de lui outre-atlantique : l'entreprise américaine Dunkin a annoncé en février qu'elle renonce à l'utiliser dans le sucre de ses pâtisseries Donuts, sous la pression de l'ONG As You Sow¹⁹. Un coup de pub pour l'entreprise soucieuse de protéger, sinon la santé de ses clients, au moins la santé de sa notoriété ?

Comme l'a rappelé Andrew Maynard, directeur du Risk Science Center de l'Université du Michigan (USA), dans un billet paru en février dans Nature Nanotechnology²⁰, ce type de réajustement peut être un choix privilégié par certaines entreprises qui préfèrent renoncer à un risque qui peut leur coûter cher plus tard soit parce que leur produit sera interdit soit parce qu'il sera à l'origine de problèmes sanitaires ou environnementaux et/ou parce qu'il n'aura pas la confiance des clients.
Si la volonté de minimiser le risque en termes d'image de marque est une motivation à une plus grande responsabilité sociale des entreprises (RSE), donnons quitus au leader qui franchit le premier pas et invitons les autres à utiliser les recommandations des pouvoirs publics²¹ et des ONG (cf. ci-dessous).

Neuf ONG préconisent une plus grande responsabilité sociale des entreprises (RSE)

Le 12 mars, neuf ONG américaines (dont l'ONG As You Sow) ont profité de cette annonce pour publier des recommandations concernant les nanomatériaux pour les entreprises du secteur de l'alimentation et des emballages afin de les aider à éviter ou à réduire les risques de nanomatériaux dans les produits alimentaires et les emballages²². En résumé :

• 1 - adopter et rendre publique leur politique d'utilisation de nanomatériaux et publier une analyse des risques sanitaires de tous les nanomatériaux utilisés
• 2 - informer leurs fournisseurs soit de l'interdiction d'utiliser des nanomatériaux dans les aliments, les boissons et les emballages, soit de l'adoption de la politique décrite au point un
• 3 - étiqueter tous les produits qui contiennent des nanoparticules de taille inférieure à 500 nm
• 4 - adopter une approche basée sur la hiérarchie des mesures de contrôle des risques pour prévenir l'exposition des employés aux nanomatériaux.

Quels efforts de la part des acteurs français ?

AVICENN invite les acteurs français de l'agroalimentaire et de l'emballage à s'emparer de ce sujet et à nous informer sur les efforts entrepris dans le sens d'une meilleure information sur les risques associés aux nanoparticules dans l'alimentation et d'une meilleure protection du personnel et des consommateurs.
Chercheurs, fabricants, transformateurs, distributeurs, associations de consommateurs, fonctionnaires de la répression des fraudes, agences sanitaires, etc. vos contributions nous intéressent : envoyez-nous un mail à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr et nous complèterons le dossier "Nano et Alimentation".

A suivre donc...

En savoir plus

LIRE AUSSI sur notre site :
Notre dossier "Nano et Alimentation"
Nos fiches :

• Nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2)
• Risques associés au nano dioxyde de titane
• Les recensements des produits de consommation contenant des nanomatériaux
• Quel encadrement des nanomatériaux dans l'alimentation en Europe ?
• L'étiquetage [nano]
• Vers un registre communautaire des nanoproduits sur le marché européen ?
• Pourquoi tant d'incertitudes sur les risques associés aux nanomatériaux ?

Ailleurs sur le web :

• Exposition orale aux nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) : du franchissement de l'épithélium buccal et intestinal au devenir et aux effets dans l'organisme, Bettini S et Houdeau E, Biologie aujourd'hui, septembre 2014
• Evaluation des risques liés aux nanomatériaux, ANSES, avril 2014
• Titanium dioxide nanoparticle impact and translocation through ex vivo, in vivo and in vitro gut epithelia, Brun E et al., Particle and Fibre Toxicology, 11:13, mars 2014
• Nanoparticles in Food - with a focus on the toxicity of titanium dioxide, C. Rydström Lundin, Uppsala University and the Swedish National Food Agency, 2012

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NOTES et REFERENCES

1 - Cf. José Bové s'en prend aux M&M's: "Vous n'avez pas besoin de bouffer cette merde !", BFMTV, 17 mars 2015

2 - Notre vérification a été effectuée par le moyen d'entretiens téléphoniques auprès des chercheurs et experts que nous avions déjà interrogés pour réaliser notre dossier "Nano et Alimentation" en 2013 et en consultant les articles académiques disponibles en ligne, référencés ci-dessous ainsi que dans notre bibliographie Nano et Alimentation

3 - Voir notre fiche Risques associés au nano dioxyde de titane

4 - Voir notre bibliographie Nano et Santé au travail. A noter, le fait que cette classification en cancérigène 2B a été contestée au motif que les études portaient sur des rats, dont le système respiratoire est différent de celui de l'homme.

5 - Des efforts commencent à être faits en ce sens : en 2014, les données recueillies dans le cadre de la déclaration obligatoire relatives aux nanoparticules de dioxyde de titane ont été communiquées à l'InVS dans le cadre du projet Epinano pour le suivi de cohortes de travailleurs exposés aux nanomatériaux. Combien seront suivis ?

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

7 - Community rolling action plan (CoRAP) update covering years 2015, 2016 and 2017, ECHA, mars 2015

8 - Ce qui suit est en grande partie issu de la revue de littérature suivante : Exposition orale aux nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) : du franchissement de l'épithélium buccal et intestinal au devenir et aux effets dans l'organisme, Bettini S et Houdeau E, Biologie aujourd'hui, septembre 2014

9 - Cf. Titanium dioxide nanoparticle impact and translocation through ex vivo, in vivo and in vitro gut epithelia, Brun E et al., Particle and Fibre Toxicology, 11:13, 2014

10 - Les M&M's, dangereux selon Bové ? Oui, l'absorption de dioxyde de titane peut être nocive, L'OBS, Le Plus, 18 mars 2015

11 - Dunkin' Donuts ditches titanium dioxide – but is it actually harmful?, Andrew Maynard, The Conversation, 12 mars 2015

12 - Les M&M's sont-ils dangereux pour la santé comme l'a déclaré José Bové ?, interview de Nicolas Cahuc, 19 mars 2015

13 - Voir les références listées dans notre fiche sur les nanoparticules de TiO2

14 - Santé: faut-il avoir peur des M&M's?, BFMTV, 18 mars 2015

15 - Voici la question que nous avions postée le 20 avril 2013 sur le formulaire de contact du groupe Mars Chocolat France : "Bonjour, Selon une étude scientifique publiée il y a plus d'un an, les M&M's contiennent des nanoparticules de dioxyde de titane (Titanium Dioxide Nanoparticles in Food and Personal Care Products, Weir A. et al., Environ. Sci. Technol., 46 (4), pp 2242–2250, 2012 : http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es204168d). Sur la liste des ingrédients des M&M's, on voit en effet que du E171 est utilisé, mais il n'est pas précisé s'il s'agit de TiO2 nano ou pas. Pourriez-vous préciser s'il vous plaît ? En vous remerciant par avance, Sincères salutations"

16 - Voir le paragraphe Des entreprises prudentes... au moins en termes de communication du préambule de notre dossier publié en juin 2013.

17 - Les nanotechnologies, un nouvel enjeu de RSE ?, Hélène Canolle, Ofi AM, 30 septembre 2014 (diapo 47)

18 - Sécurité alimentaire : mangeons-nous des nanoparticules alimentaires ?, 60 millions de consommateurs, n°500, janvier 2015

19 - Dunkin' Donuts to Remove Nanomaterials from Powdered Donuts, As you Sow, 5 mars 2015 ; voir en français : Dunkin Donuts dit niet aux nanoparticules, Thibault Lescuyer, 8 mars 2015

20 - "'course corrections' early on in the innovation development process can help reduce or avoid liabilites later on - whether these are associated with unanticipated health and environmental impacts, prohibitive costs of regulatory compliance, or loss of stakeholder confidence" : extrait de l'article d'Andrew Maynard, The (nano) entrepreneur's dilemma, Nature Nanotechnology, février 2015

21 - Cf. Au vu des risques liés aux nanomatériaux, l'ANSES préconise un encadrement renforcé, veillenanos.fr, mai 2014

22 - Coalition of NGOs releases nanotech recommendation reflecting concern about use of nanotech in foods - Companies urged to address potential risks from emerging technology, As You Sow, The Environmental Working Group, The International Union of Food, Agricultural, Hotel, Restaurant, Catering, Tobacco and Allied Workers' Associations (IUF), The Institute for Agriculture and Trade Policy, Friends of the Earth, 12 mars 2015 ; une traduction en français est en ligne depuis le 26 mars

Classification du dioxyde de titane au niveau européen (2015 - ...)

Par l'équipe Avicenn - Dernière modification octobre 2020

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Focus sur le long bras de fer entre les industriels et les autorités sanitaires françaises et européennes

L'évaluation des risques associés au dioxyde de titane (y compris ses nanoformes) était prévue dans le cadre de REACH : elle devait être réalisée par l'ANSES en 2015¹, mais a été entravée par le refus des industriels de communiquer les données nécessaires à cette évaluation ; en septembre 2014, la "Chambre des recours" de l'agence européenne des produits chimiques (ECHA) a été saisie par neuf fabricants de dioxyde de titane (Tioxide Europe / Huntsman, Cinkarna, Cristal Pigment, Du Pont, Evonik, Kronos, Precheza, Sachtleben Chemie GmbH et Tronox Pigments) qui ont exprimé leur refus de fournir les données demandées par l'ECHA dans le cadre de Reach. En mars 2017, ils ont obtenu gain de cause². L'évaluation du TiO2 par l'ANSES a été repoussée³ mais dix ans après la classification du TiO2 par le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) en 2006, les données scientifiques dont a disposé l'ANSES ont montré que le dioxyde de titane peut entraîner des tumeurs malignes chez le rat après une exposition par inhalation, ce qui a conduit l'agence à considérer le dioxyde de titane comme cancérogène avéré chez l'animal. Chez l'humain, le caractère cancérogène reste débattu du fait de limites méthodologiques des études épidémiologiques disponibles.

En mai 2016, l'ANSES a donc proposé à l'agence européenne des produits chimiques (ECHA) de classer le dioxyde de titane comme cancérogène 1B par inhalation¹, déclenchant l'ire des fédérations et entreprises concernées, qui ont envoyé plus de 500 commentaires en réponse à la consultation de l'ECHA sur le sujet (en mai-juin 2016)².

Le processus d'instruction de la proposition de classification a suivi depuis les étapes prévues par le règlement CLP :

• En 2017, le Comité d'évaluation des risques (RAC) de l'ECHA a statué pour un classement "cancérogène suspecté" (catégorie 2)³.

• Cette proposition de classification a été contestée par les fabricants de TiO2 et les fédérations d'entreprises qui en utilisent (principalement dans la peinture, le BTP, les cosmétiques) opposés aux obligations d'information des travailleurs associées à cette classification
  • Début juin 2018, 3 ONG européennes ont tiré la sonnette d'alarme, une semaine avant la réunion du comité REACH qui devait examiner la classification du TiO2 (nano et non nano) : selon EEB, ECOS et HEAL, des fabricants et industriels utilisateurs de TiO2 étaient en passe d'obtenir une dérogation à la classification du TiO2 pour la forme liquide du dioxyde de titane, y compris sous forme de spray malgré les risques d'inhalation associés⁴. La confédération européenne des syndicats (CES - ETUC) avait elle aussi réagi par courrier en juin 2018.
  • Fin juillet 2018, 8 ONG ont interpellé les ministères de la santé, du travail et de l'environnement français : dans un courrier daté du 26 juillet 2018 , Agir pour l’environnement, le Bureau européen de l'environnement (BEE), la CFDT, ECOS, France nature environnement (FNE), HEAL, CIEL et Générations Futures ont souligné à nouveau l’importance d’une position forte de la France sur ce dossier et demandé si une position officielle française a été communiquée par les autorités à la Commission, et si oui, en quels termes.
  • La discussion s'est ensuite poursuivie plus longtemps que prévue et au prix de tensions entre les Etats membres et la Commission européenne ; la classification devait être examinée au Comité Reach le 27 septembre, mais le vote avait été repoussé sine die⁵.
  • Une semaine avant un vote décisif annoncé pour la mi-février 2019, un collectif d'ONG a redemandé aux États européens de ne pas accepter la proposition de la Commission⁶. Le Bureau européen de l'environnement, membre de ce collectif, a ensuite braqué les projecteurs sur le comité REACH⁷, cette boîte noire susceptible de céder aux lobbies, en dépit des recommandations des agences française (ANSES), européenne (ECHA) et internationale (CIRC). Avec l'ONG Corporate Europe Observatory, qui a publié le rapport "États capturés : les gouvernements nationaux, défenseurs des intérêts privés au sein de l’Union européenne"⁸, ils dénoncent les efforts inédits de lobbying déployés auprès de la Commission européenne pour minimiser la classification du dioxyde de titane⁹.
  • Le vote a encore été reporté à plusieurs reprises.... :
    • d'abord au comité REACH du 7 mars 2019 : les ONG ont encore une fois exprimé leur préoccupation quant à l'issue du vote¹⁰... qui, une nouvelle fois, a été repoussé
    • puis au comité REACH 11 avril 2019, dont il a finalement été retiré in extremis par la Commission européenne, sans que les Etats Membres aient été prévenus à l'avance.

Les atteintes portées à la classification du dioxyde de titane en Europe inquiète jusqu'aux Nations Unies : le 11 avril 2019, Baskut Tuncak, rapporteur spécial des Nations unies, a demandé des explications à la Commission européenne sur sa gestion du dossier et exprimé ses inquiétudes par rapport au rôle des lobbies. Selon lui, les droits humains sont bafoués.
La classification du TiO2 a ensuite été traitée par la Commission européenne uniquement, via une nouvelle procédure à venir dans le cadre du traité de Lisbonne (passage en "acte délégué")¹¹.
Le résumé de la position de la Commission à la mi-mai 2019 est disponible ici (en anglais).

Au final, la classification du TiO2 comme cancérogène de catégorie 2 par inhalation a été adoptée par la Commission européenne le 4 octobre 2019 (le texte finalisé a été publié au Journal officiel de l'Union européenne le 18 février 2020, rectifié le 25 février).

L'Association professionnelle des fabricants de dioxyde de titane (TDMA) a annoncé que le 13 mai 2020, certains de ses membres ont introduit, devant le Tribunal de l'Union européenne, un recours contre la classification harmonisée du TiO2, dont ils demandent l'annulation¹². La décision du Tribunal ne devrait pas être rendue avant deux à trois ans, soit après l'entrée en vigueur de la classification le 1er octobre 2021. En attendant, la TDMA indique qu'elle et ses membres "s'efforceront de trouver un moyen de mettre en œuvre le règlement à partir de cette date, malgré les incertitudes de la classification".

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Voir aussi sur notre site la page dédiée aux risques liés aux nanoparticules de dioxyde de titane.

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NOTES & REFERENCES
1 - Voir notamment :

• Substance evaluation - CoRAP : Titanium dioxide, ECHA
• Community rolling action plan (CoRAP) update covering years 2015, 2016 and 2017, ECHA, mars 2015

2 - Voir "De grands comptes de l'industrie chimique refusent de montrer patte blanche", veillenanos.fr

3 - France faces further delay to titanium dioxide evaluation - Echa's MSC suggests waiting until 2018, Chemical Watch, 16 février 2017

4 - Cf. CLH report - Proposal for Harmonised Classification and Labelling Based on Regulation (EC) No 1272/2008 (CLP Regulation), Annex VI, Part 2, Substance Name: Titanium dioxide, ANSES, mai 2016. L'annonce avait été faite dès novembre 2015 par le journal Chemical Watch (cf. France proposes carcinogen 1B classification for titanium dioxide, Chemical Watch, 26 novembre 2015). Elle a été confirmée début juin 2015 par un communiqué de l'ANSES : Mise en consultation publique de la proposition de l'Anses pour un classement du dioxyde de titane en tant que cancérogène par inhalation, Anses, 3 juin 2016 ; voir également la page https://www.anses.fr/fr/content/dioxyde-de-titane

5 - Cf. Industry slams titanium dioxide classification proposal, Chemical Watch, 18 août 2016 et Comments and response to comments on CLH proposal on titanium dioxide, ECHA, 2016

6 - Voir notamment :

• ECHA RAC decides classification and labelling for Titanium dioxide, NIA, 28 novembre 2017
• Titanium dioxide proposed to be classified as suspected of causing cancer when inhaled, ECHA, 9 juin 2017 (voir aussi, en français : Alerte sur le dioxyde de titane, L'Usine nouvelle, 15 juin 2017)

7 - Letter to REACH Committee Meeting , EEB, HEAL, ECOS, 6 juin 2018
8 - Cf. Lobby “deluge” on titanium dioxide, while labelling is postponed, Corporate Europe Observatory, 26 septembre 2018

9 - Lettre des ONG adressée aux membres du Comité REACH, février 2019

10 - Meet the secretive EU committee allowing banned chemicals in products, EEB, 11 février 2019

11 - Cf. Captured states - When EU governments are a channel for corporate interests, Corporate Europe Observatory, 6 février 2019 ; voir le résumé en français ici.

12 - Cancer warning to be traded away on sunscreens and cosmetics - Scientific advice rejected to dodge cancer warning after “unprecedented” lobbying, EEB, 12 février 2019

13 - Lettre au comité REACH , 20 ONG, 1er mars 2019
14 - Cf. notamment Actes délégués et actes d'exécution: l'UE adapte un nombre important d'actes législatifs au traité de Lisbonne, Conseil de l'Union européenne, juin 2019

12 - Voir notamment :

• Legal action against the classification of titanium dioxide, TDMA, 4 juin 2020
• Recours introduit le 13 mai 2020 – Brillux et Daw/Commission (Affaire T-288/20), Tribunal de l'UE

All you need to know on nano!

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Nanoparticules de dioxyde de titane et mort de dizaines de vaches dans le Haut-Rhin : des questions, peu de réponses

Par MD - Dernier ajout 11 décembre 2017

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Le 9 novembre, le média en ligne Reporterre a publié un article¹ incriminant les nanoparticules de dioxyde de titane comme responsables très probables de la mort de près de 70 vaches depuis la fin de l'année 2014, dans un élevage du Haut-Rhin, à proximité de l'usine Cristal de Thann². Pour l'instant, les questions sont plus nombreuses que les réponses...

Dès lors, des études ont été menées par les différents services de l’État concernés et l'INERIS, qui a fondé ses analyses sur des comparaisons locales.
Des réunions d'information ont été régulièrement tenues en sous-préfecture, à Thann, avec les services de l’État, l'exploitant agricole, le maire de Roderen, des associations environnementales, la chambre d'agriculture et l'INERIS, pour informer et orienter ces recherches afin d'accompagner l'exploitant dans la poursuite de son activité économique.

Nous avons contacté l'INERIS qui a réalisé une synthèse des investigations menées par les services vétérinaires et mené des analyses environnementales sur place³ sans qu'aient pu être identifiée à ce stade de cause probante à la mortalité observée dans le cheptel.
L'INERIS a présenté ses récentes conclusions le 13 novembre 2017 au cours d'une réunion en sous-préfecture : les analyses d'air, d'eau, de sols, les autopsies vétérinaires, les recherches sur les fourrages et l'alimentation en eau n'ont pas mis en évidence des concentrations susceptibles d'être la cause des symptômes observés.
La présence d'une ancienne décharge sous l'étable est le seul élément qui distingue la ferme de Roderen (où les vaches ont été touchées) d'une autre exploitation voisine, soumis aux mêmes conditions environnementales (notamment en terme d'exposition aux particules de dioxyde de titane de l'usine de Thann) mais dans laquelle n'ont pas été observés de problèmes particuliers. Cette décharge ne permet cependant pas d'expliquer l'ampleur des dégâts observés sur le cheptel.

Avicenn a cherché à en savoir plus, notamment auprès des journalistes Martin Cadoret (Reporterre) et Michael Loeckx (qui a fait réaliser des tests complémentaires par l'université de Berne). Le 4 décembre, ce dernier nous a envoyé un résumé des résultats de la recherche et des analyses qu'il a menées et/ou mandatées. D'autres résultats sont annoncés.

Avicenn attend également plus d'information des pouvoirs publics.

Nous complèterons cette fiche avec les éléments qui nous seront transmis.

A ce stade, nous vous proposons cette compilation de documents sur le sujet :

• www.gaecdescollines.fr, le site de l'exploitant agricole dont le cheptel a été touché
• Résumé des résultats de la recherche et des analyses concernant le cas de vaches mortes à Roderen , Michael Loeckx, 8 novembre 2017
• Des nanoparticules auraient causé la mort de dizaines de vaches dans le Haut-Rhin, Martin Cadoret, Reporterre, 9 novembre 2017
• Haut-Rhin : une usine mise en cause après la mort de nombreuses vaches, France 3, 13 novembre 2017
• Un éleveur accuse les nanoparticules, Axel Villard, Martin Cadoret (Reporterre) et Eric Houdeau (laboratoire Toxalim de l’INRA de Toulouse), La Tête au carré, France Inter, 13 novembre 2017.
• Élevage de vaches laitières près de Thann : résultat des dernières analyses , communiqué du cabinet de la préfecture du Haut-Rhin, 14 novembre 2017

A suivre donc...

En savoir plus

Lire aussi sur notre site :

• Risques associés au nano dioxyde de titane
• Nanoparticules de dioxyde de titane, TiO2
• Pourquoi tant d'incertitudes sur les risques associés aux nanomatériaux ?
• Détecter et mesurer les nanomatériaux ?

NOTES et REFERENCES

1 - Des nanoparticules auraient causé la mort de dizaines de vaches dans le Haut-Rhin, Martin Cadoret, Reporterre, 9 novembre 2017

2 - l'usine de Thann appartient depuis 2007 au groupe Cristal, le deuxième producteur mondial de dioxyde de titane après DuPont. Son siège social se trouve à Djeddah en Arabie saoudite. Selon Jean-Jacques Perrier, Cristal appartient à près de 80% au groupe saoudien Tasnee et à 20% à la société Gulf Investment Corporation, détenue par six pétromonarchies du Golfe arabique : l'Arabie saoudite, Oman, le Koweit, Bahreïn, les Emirats arabes unis et le Qatar (La civilisation des nanoproduits, éditions Belin, septembre 2017).

3 - Synthèse des investigations menées sur l'élevage laitier du GAEC des collines - Roderen (68) et Proposition d'investigations complémentaires, juillet 2016

(Nano)particules de dioxyde de titane (nano TiO₂)

Par l'équipe Avicenn - Dernière modification mars 2020

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Sommaire :

• Quelle quantité sur le marché ?
  
• Quelles propriétés ?
  
• Quels produits ?
  
• Une grande variété de nanoparticules de TiO2
  
• Quels risques ? Quelles préoccupations ?
  
• L'additif E171, dioxyde de titane alimentaire, interdit en France depuis le 1er janvier 2020
  
• Vers la suspension française du TiO2 dans certains cosmétiques et médicaments ?
  
• "Si c'est blanc, c'est pas nano" ? Pas si simple...
  
• Le E171 doit-il ou non être étiqueté [nano] ?
  
• En savoir plus
  

Quelle quantité sur le marché ?

Depuis 2014, entre 10 000 et 100 000 tonnes de nanoparticules de dioxyde de titane sont déclarées chaque année comme ayant été produites et/ou importées en France¹ dans le cadre de la déclaration obligatoire des substances à l'état nanoparticulaire qui alimente le registre r-nano.
Le flou est grand : plus ou moins 90 000 tonnes, cette fourchette illustre le poids accordé par les pouvoirs publics au secret industriel et commercial qui empêche aujourd'hui d'avoir une bonne appréhension des quantités et usages de ces particules, malgré les demandes d'information de plus en plus pressantes de la part d'un nombre croissant d'acteurs.

En France, l'usine de Thann dans le Haut-Rhin est l'un des rares sites de production de TiO2. Elle appartient au groupe Cristal (Arabie saoudite), le deuxième producteur mondial de dioxyde de titane après DuPont.

* depuis la fermeture de l'usine Tioxide de fabrication de TiO2 pigmentaire à Calais (groupe Huntsman) ².

Quelles propriétés ?

Le dioxyde de titane est utilisé depuis longtemps à l'échelle non nanométrique comme pigment blanc (associé à d'autres colorants, il peut donc également être utilisé pour décliner une palette de couleurs), dans de nombreux produits (peintures, médicaments, dentifrices, maquillage, aliments (jusqu'en 2020), etc.).
Dans les peintures par exemple, les particules de dioxyde de titane dit "pigmentaire" sont souvent majoritairement comprises entre 200 et 350 nm pour obtenir une couleur blanche intense. Au dessus de 350 nm, la texture n'est plus uniforme, mais "granuleuse".
Avec les progrès des techniques et outils de métrologie, les scientifiques ont toutefois mis en évidence le fait que des nanoparticules sont contenues dans le dioxyde de titane pigmentaire (notamment celui utilisé dans l'additif alimentaire E 171)³, sans qu'elles aient été nécessairement toutes intentionnellement produites à cette échelle par les fabricants.
Des questions sont donc apparues depuis quelques temps sur l'innocuité de ces particules contenues dans de nombreux produits alimentaires⁴, conduisant à la suspension du E171 début 2020.

Depuis une quinzaine d'années, on a découvert qu'à l'échelle nanométrique, des propriétés nouvelles apparaissent, les nanoparticules de TiO₂ peuvent donc être utilisées par l'industrie notamment :

•  comme agent brillant : les nanoparticules de TiO₂ peuvent être utilisée pour donner de l'éclat à des produits (aliments, médicaments, maquillage, etc.), ...
•  comme barrière anti-UV, dans des crèmes solaires, des emballages alimentaires, des vêtements, ...
•  comme antibactérien⁵, dans des déodorants, des brosses à dents, des textiles, ...
•  comme revêtement auto-nettoyant : à moins de 200 nm de diamètre, les particules de TiO₂ entraînent l'oydation (décomposition) des polluants organiques par photocatalyse (sous l'effet de la lumière) ; déposées sur des surfaces rendues hydrophiles, elles en permettent donc l'auto-nettoyage
•  comme retardateur de flammes dans certains textiles
•  comme revêtement offrant une meilleure résistance aux rayures

Quels produits ?

Les nanoparticules de dioxyde de titane TiO₂ sont utilisées dans de nombreux secteurs et produits⁶ :

• dans le secteur médical et pharmaceutique : dans les médicaments comme colorant, dans des vaccins comme excipient
• dans le secteur alimentaire :
  • dans les aliments, boissons et emballages, comme colorant (E171) (interdit en France depuis 2020)
  • dans les emballages (cartonnés, plastiques) et films plastiques, comme barrière anti-UV ou comme antibactérien
• dans le secteur cosmétique :
  • dans le maquillage (mascara, vernis à ongles, fards à paupières, fonds de teint, rouges à lèvres, crèmes de soin, les colorations et décolorations capillaires) ou le dentifrice comme colorant (CI77891)
  • dans les crèmes solaires comme barrière anti-UV
  • dans les déodorants comme antibactérien
  • dans les petits équipements de soin, comme antibactérien : brosses à cheveux, rasoirs électriques, brosses à dents, sèche-cheveux, fers à friser, etc.
• dans le secteur textile, comme antibactérien (pour les blouses de personnel médical, des tissus utilisés en bloc opératoire), comme retardateur de flamme (combinaisons de pompiers) et également comme barrière anti-UV dans des vêtements (pour des T-shirts de plage par exemple)
• dans les encres comme colorant (dans les imprimantes de type toner par exemples), les peintures⁷, lasures et vernis comme colorant (pour obtenir une teinte nacrée⁸ notamment), comme antibactérien, agent auto-nettoyant ou agent de meilleure résistance aux UV et aux rayures
• dans le secteur automobile, dans les pots catalytiques comme agent dépolluant
• dans les domaines de la construction et des voiries : revêtements intérieurs ou extérieurs des bâtiments et matériaux (béton, ciments, murs, aciers, pierres, vitres, carrelages, bitumes et routes)
• dans l'ameublement et des équipements intérieurs (appareils purificateurs d'air) comme dépolluant
• dans des unités d'extraction sur les champs pétrolifères comme dépolluant
• ...

Une grande variété de nanoparticules de TiO2

Il y a une grande variété de type de nanoparticules de TiO₂, avec notamment des différences de forme cristalline (anatase, réactive à la lumière, utile pour les applications dépolluantes / rutile, qui absorbe les UV), de distribution en taille, de morphologie et d'enrobage :

• dans l'alimentaire (E171), les dentifrices et les médicaments, elles sont très majoritairement sous forme anatase (parfois associée à la forme rutile en très petite proportion) et sans enrobage

• dans les cosmétiques (Cl 77891) et crèmes solaires, elles sont majoritairement sous forme rutile (ou mélange anatase / rutile) et enrobées d'une couche de silice ou d'alumine afin d'empêcher la formation de radicaux libres (qui provoquent le vieillissement cutané). Problème : le chlore des piscines peut dégrader ce revêtement, or au contact de l'eau et sous l'effet de la lumière, le nanoTiO2 peut alors libérer des radicaux libres, responsables du vieillissement de la peau et de l'apparition de cancers⁹.

• dans les peintures et les ciments (CI Pigment White 6), elles sont principalement sous forme anatase (ou mélange anatase / rutile) et sans enrobage (pour permettre la réaction de photocatalyse visant à détruire les salissures / polluants)

• pour les utilisations dépolluantes / antibactériennes, le TiO₂ n'est pas enrobé

Source : ANSES

Quels risques ?

Des nanoparticules de dioxyde de titane utilisées sont relarguées dans l'environnement, avec des conséquences indésirables pour les écosystèmes et les humains (les travailleurs exposés mais aussi les consommateurs et le grand public).

Au vu des effets sanitaires délétères susceptibles d'être entraînés par le nanoTiO2 :

• l'Agence française de sécurité sanitaire (ANSES) a préconisé en 2014 un classement des nanoparticules de dioxyde de titane comme substances dangereuses afin que soient mises en place des mesures de restriction d'usage voire d'interdiction de l'utilisation de certaines applications grand public
• au niveau européen, la classification du dioxyde de titane (TiO2) comme cancérogène de catégorie 2 par inhalation a été inscrite au Journal officiel de l'union européenne en février 2020.

⇒ Voir plus de détails sur notre fiche spécifiquement dédiée aux risques des nanoparticules de dioxyde de titane.

L'additif E171, dioxyde de titane alimentaire, interdit en France depuis le 1er janvier 2020

En France, la loi Alimentation publiée au journal officiel le 1er novembre 2018 stipule que "la mise sur le marché de l'additif E 171 (dioxyde de titane-TiO2) ainsi que des denrées alimentaires en contenant est suspendue" (article 53). Cette mesure est entréé en vigueur au 1er janvier 2020, à l'issue d'un long cheminement et travail collectif auxquels ont contribué de nombreux acteurs : ONG (épaulées par Avicenn), scientifiques, médias, parlementaires et membres du gouvernement.

Vers la suspension française du TiO2 dans certains cosmétiques et médicaments ?

Après l'alimentation, plusieurs associations demandent l'élargissement de la suspension du dioxyde de titane aux cosmétiques susceptibles d'être ingérés et aux médicaments.
Des marques promeuvent désormais des enrobages de médicaments sans TiO2.
Le site dentifrice.infoconso.org d'Agir pour l'Environnement permet d'identifier rapidement les dentifrices avec ou sans dioxyde de titane.

"Si c'est blanc, ce n'est pas nano" ? Pas si simple...

Sous le seuil des 200 nm, les particules de dioxyde de titane perdent progressivement leur aspect blanc pour devenir de plus en plus transparentes au fur et à mesure qu'elles diminuent en taille.

Elles continuent également à absorber les ultra-violets sous ce seuil, c'est pourquoi les marques de cosmétiques les utilisent pour rendre les crèmes solaires à la fois plus efficaces, transparentes tout en étant moins visqueuses et visibles. Les photos de gauche permettent de visualiser le degradé du blanc au transparent sur deux types de peaux en fonction de la dispersion des particules primaires.
Plus la proportion de particules de dioxyde de titane de petite taille est importante, plus le produit devient transparent.
Pour autant, cela ne signifie pas que du dioxyde de titane blanc ne contienne pas de nanoparticules, c'est-à-dire des particules dont l'une des dimensions est inférieure à 100 nm, malgré les allégations de fabricants de TiO₂ inquiets de voir le colorant blanc associé à un nanomatériau^{10, 11} (et être alors soumis à l'obligation de déclaration auprès de l'agence nationale de sécurité sanitaire en France voire à une obligation d'étiquetage en fonction des secteurs).
En effet...


Source : Kobo

Le E171 doit-il ou non être étiqueté [nano] ?

... dans le domaine alimentaire, le dioxyde de titane utilisé comme colorant (E171) est composé de particules primaires d'une grande variété de tailles pouvant aller de 40 à 300 nm, avec un diamètre moyen proche de 100 nm.
La littérature scientifique antérieure à 2015 évoquait une proportion comprise entre 10 à 40 % de particules de E171 présentant au moins une dimension inférieure à 100 nm³.
Depuis 2017, plusieurs analyses ont établi que la proportion de particules de dioxyde de titane inférieures à 100 nm pouvait être supérieure à 50% dans le E171 :

• des tests réalisées par le laboratoire national de métrologie et d'essais (LNE) sur des produits alimentaires en ont trouvé jusqu'à 100% dans des bonbons Têtes Brûlées¹² (avant le retrait de cet additif par le fabricant Verquin fin 2016), dans des desserts glacés Monoprix Gourmet (La Douceur vanille, fruits rouges) et des biscuits LightBody Star Wars (retirés de la vente depuis)¹³
• des tests réalisés par le CEA pour le CTCPA ont montré la présence d'agglomérats nanostructurés dans le E171, avec une distribution centrée sur 90 nm après un échantillonnage manuel sur 59 particules, et 59% des particules de titane ayant une taille inférieure à 100nm¹⁴
• des tests de la DGCCRF sur des produits alimentaires (sur 29 analysés) contenant pour l'un d'entre eux du E171 sous forme nanoparticulaire, avec une taille à 100% inférieure à 100 nm¹⁵

Des recherches menées en Belgique et publiées en 2020 sur 15 additifs E171 ont montré que 12 d'entre eux répondaient à la recommandation de définition européenne du terme "nanomatériau" de 2011 dans la mesure où la dimension externe médiane minimale était inférieure à 100 nm¹⁶.

Le plus sûr - juridiquement parlant - pour les marques qui en utilisent encore dans l'Union européenne (hors France où il a été interdit) est donc de bien ajouter la mention [nano] sur l'étiquette avant "E171".

En tout état de cause, le plus sûr - sanitairement parlant cette fois, est de ne pas utiliser de E171 dans la mesure où une partie des particules de dioxyde de titane ingérées passe dans le sang via les intestins (c'est maintenant attesté sur des humains)¹⁷ et est soupçonnée d'entraîner des effets néfastes sur la santé suffisamment sérieux¹⁸ pour avoir conduit à la suspension de cet additif en France depuis le 1er janvier 2020.

En savoir plus

LIRE AUSSI sur notre site :
Nos fiches :

• Les recensements des produits de consommation contenant des nanomatériaux
• L'étiquetage [nano]
• Quels risques associés aux (nano)particules de dioxyde de titane (nano TiO2) ?
• Risques liés aux nanoparticules de dioxyde de titane dans l’alimentation
• Vers la suspension du dioxyde de titane dans l'alimentation (E171) : suivi des avancées & rappels des épisodes précédents

Nos articles :

• FRANCE : Des nanoparticules identifiées dans l'alimentaire en France, mais non étiquetées !, veillenanos.fr, 15 juin 2016
• INTERNATIONAL : Nanoparticules dans les laits pour bébés vendus aux USA - et ailleurs ? , veillenanos.fr, 17 mai 2016
• Nanoparticules de dioxyde de titane dans l'alimentation : quels risques, quelles précautions ? veillenanos.fr, mars 2015
• Une pétition sème le trouble sur l'utilisation de nano dioxyde de titane dans les yaourts, veillenanos.fr, 5 juin 2014
• C'est l'été, le temps du soleil... et des controverses sur les risques liés aux nanomatériaux dans les crèmes solaires, veillenanos.fr, 5 juillet 2011

Ailleurs sur le web :

• Haut Conseil de la Santé publique (HCSP), "Le dioxyde de titane (TiO2) : caractéristiques physiques" ; "Production, utilisation, transport et stockage du TiO2" in Bilan des connaissances relatives aux effets des nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) sur la santé humaine ; caractérisation de l'exposition des populations et mesures de gestion, avril 2018 (rendu public en juin 2018)
• Le dioxyde de titane en 10 points, Ministère de la transition écologique et solidaire, mai 2018
• Fiche sur le dioxyde de titane, Wikipédia
• productions importations et exportations en France en 2017 pour l'ensemble du dioxyde de titane
• Utilisation du dioxyde de titane nanométrique - Cas particulier de la filière BTP, INRS, Hygiène et Sécurité au travail, Note documentaire 2367, 4ème trimestre 2012

En anglais :

• https://tdma.info : site des fabricants de TiO2 : la Titanium Dioxide Manufacturers Association (TDMA)
• Application of Titanium Dioxide, Edited by Magdalena Janus, InTech, juillet 2017 (open access)
• Exposure assessment of the food additive titanium dioxide (E 171) based on use levels provided by the industry, RIVM, mars 2016
• About Titanium Dioxide, Titanium Dioxide Manufacturers Association (TDMA), juillet 2013

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NOTES et REFERENCES

1 - Cf. Le registre R-Nano - La déclaration annuelle des "substances à l'état nanoparticulaire" en France, obligatoire depuis 2013, veillenanos.fr

2 - cf. Tioxide ferme son usine de Calais, L'Usine nouvelle, 20 mars 2017

3 - Voir notamment les références cités par Bettini S et Houdeau E, Exposition orale aux nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) : du franchissement de l'épithélium buccal et intestinal au devenir et aux effets dans l'organisme, Biologie aujourd'hui, septembre 2014 :

• Titanium Dioxide Nanoparticles in Food and Personal Care Products, Weir A. et al., Environ. Sci. Technol., 46 (4), 2242-2250, 2012 (36% de particules avec une dimension <100 nm)
• Characterization of titanium dioxide nanoparticles in food products: analytical methods to define nanoparticles, Peters RJ et al., J Agric Food Chem, 62(27), 6285-6293, 2014
• Characterization of foodgrade titanium dioxide: the presence of nanosized particles, Yang Y et al., Environ Sci Technol, 48, 6391-6400, 2014 (17-35% de particules avec une dimension <100 nm)
• Characterization and preliminary toxicity assay of nano-titanium dioxide additive in sugar-coated chewing gum, Chen XX et al., Small, 9, 1765-1774, 2013 (28-40% de particules avec une dimension <100 nm)

A consulter également :

• Detection and Characterization of SiO2 and TiO2 Nanostructures in Dietary Supplements, Lim JH et al, J Agric Food Chem., 1; 63(12), 3144-52, avril 2015

4 - Voir notre page Quels risques associés aux (nano)particules de dioxyde de titane (nano TiO2) ?

5 - Voir par exemple :

• Nanostructured TiO2 anatase-rutile-carbon solid coating with visible light antimicrobial activity, Krumdieck SP et al., Scientific Reports, 9 : 1883, 2019
• Subsurface treatment of TiO2 nanoparticles for limestone: Prolonged surface photocatalytic biocidal activities, Veltri S et al., Building and Environment, 149 : 655-661, février 2019
• Antibacterial surfaces prepared by electrospray coating of photocatalytic nanoparticles, Chemical Engineering Journal, 334 : 1108-1118, février 2018

6 - Voir notamment :

• Aide au repérage des nanomatériaux en entreprise, INRS, ED 6174, juin 2014
• Utilisation du dioxyde de titane nanométrique - Cas particulier de la filière BTP, INRS, Hygiène et Sécurité au travail, Note documentaire 2367, 4ème trimestre 2012

7 - Selon la FIPEC, le dioxyde de titane apporte "la blancheur, l’opacité, la brillance, la stabilité et la durabilité des teintes en extérieur. Par la densité qu’il apporte, il améliore la texture, et permet de limiter le nombre de couches lors de l’application. Il permet une déclinaison presque infinie de teintes" : source : http://www.fipec.org/index.php/afei/actualites-communiques-de-presse/13-sipev (dernière consultation décembre 2018)

8 - Pfaff, G. and P. Reynders, Angle-Dependent Optical Effects Deriving from Submicron Structures of Films and Pigments. Chemical Reviews, 1999. 99(7): p. 1963-1982 et Braun, J.H., A. Baidins, and R.E. Marganski, TiO2 pigment technology: a review. Progress in Organic Coatings, 1992. 20(2): p. 105-138 (citées par Le Trequesser Q, Synthèse de nanoparticules de dioxyde de titane de morphologies contrôlées : localisation, quantification et aspects toxicologiques de la cellule à l'organisme pluricellulaire, thèse, Material chemistry, Université de Bordeaux, 2014)

9 - En 2012, des chercheurs de Cincinnati aux Etats-Unis ont montré que le chlore des piscines peut dégrader le revêtement d'hydroxyde d'aluminium qui entoure les nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) intégrées dans certaines crèmes solaires (ici la Neutrogena SPF 30). Au contact de l'eau et sous l'effet de la lumière, le coeur du nanomatériau, le nanoTiO2 peut alors libérer des radicaux libres, responsables du vieillissement de la peau et de l'apparition de cancers.
Cf. Depletion of the protective aluminum hydroxide coating in TiO2-based sunscreens by swimming pool water ingredients, Chemical Engineering Journal, 191 : 95-103, Mai 2012
Voir aussi cet article plus récent : UV filters interaction in the chlorinated swimming pool, a new challenge for urbanization, a need for community scale investigations, Sharifan H et al., Environ Res., 148:273-276, juillet 2016

10 - Additional information regarding titanium dioxide and E171 - communiqué du Titanium Dioxide Manufacturers Association (TDMA), 23 mars 2015
11 - Statement in response to recent articles regarding removal of food grade TiO2 from food formulations - , communiqué du International Association of Color Manufacturers (IACM), 25 mars 015 (NB : aux USA, ce que l'on nomme "food grade TiO2" correspond au dixoyde de titane alimentaire que l'on désigne sous l'appellation additif alimentaire E171 en Europe)
12 - Cf. http://veillenanos.fr/...RpLneApe201611

13 - Cf. 60 Millions de consommateurs, Bonbons, gâteaux… Stop aux nanoparticules, n° 529, septembre 2017

14 - Cf. Marina - Panorama des techniques de caractérisation des nanomatériaux, Guinot C et Lacoste C, CTCPA / CEA, janvier 2017

15 - Cf. http://veillenanos.fr/wakka.php?wiki=NanoDGCCRF

16 - Physicochemical Characterization of the Pristine E171 Food Additive by Standardized and Validated Methods, Verleysen E et al., Nanomaterials, 10(3), 2020

17 - Voir notamment :

• Detection of titanium particles in human liver and spleen and possible health implications, Heringa MB et al, Particle and Fibre Toxicology, 15:15, 2018 : La présence de nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) a été établie dans le foie et la rate de 15 humains (et non plus seulement sur des rats de laboratoire). Dans la moitié des cas, les niveaux étaient supérieurs à celui jugé sans danger pour le foie.
• Pharmaceutical/food grade titanium dioxide particles are absorbed into the bloodstream of human volunteers, Pele et al., Particle and Fibre Toxicology, 12:26, septembre 2015

18 - Cf. Alertes scientifiques liées à l'ingestion de nanoparticules de dioxyde de titane

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Fiche initialement mise en ligne en mars 2015

Quels nanomatériaux dans les cosmétiques ?

Par MD et l'équipe Avicenn - Dernier ajout novembre 2021

Cette fiche fait partie de notre Dossier Nano et Cosmétiques ; elle a vocation à être complétée et mise à jour avec l'aide des adhérents et veilleurs d'Avicenn. Vous pouvez vous aussi contribuer à l'améliorer en nous envoyant vos remarques à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr.

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Sommaire

• Des nanomatériaux dans la plupart des cosmétiques ?
• Les recensements de cosmétiques avec (ou sans) nanomatériaux
• Des tests ont mis en évidence des nanomatériaux non étiquetés dans de nombreux produits cosmétiques
• Quels nanomatériaux pour quelles fonctions cosmétiques?
• En savoir plus
  

Des nanomatériaux dans la plupart des cosmétiques ?

Il semble que l'on puisse trouver des nanomatériaux dans la quasi totalité des produits cosmétiques : dentifrices¹, crèmes solaires, crèmes anti-âge, fonds de teint, vernis à ongles, mascaras, eye-liners, rouge à lèvres, teintures pour cheveux, fards, poudres, blush, savons, gels douche, déodorants...
Mais l'identification précise des nanomatériaux dans les cosmétiques est encore aujourd'hui très difficile, l'obligation d'étiquetage, en vigueur depuis 2013, étant peu respectée (voir ci-dessous).
Diverses initiatives visant à mieux cerner la présence des nanomatériaux dans les cosmétiques ont été mises en place et sont présentées ci-dessous. Si elles ne permettent pas, à ce stade, d'identifier précisément les cosmétiques qui contiennent des nanomatériaux, elles ont néanmoins confirmé la présence de nanomatériaux dans nos cosmétiques, principalement des colorants, agents de texture, antibactériens ou filtres UV.

Les recensements de cosmétiques avec (ou sans) nanomatériaux

Des recensements existent, mais ils sont à ce jour insuffisamment précis et fiables... ou inaccessibles au grand public :

• En 2017, une vingtaine de "substances à l'état nanoparticulaire" à usage cosmétique ont fait l'objet de 616 déclarations dans le registre R-nano où doivent être déclarées les substances nano fabriquées, importées ou mises sur le marché en France (voir la liste des ~20 subtances à la page 220 du bilan 2017). La catégorie de produits "cosmétiques, produits de soins personnels" (PC 39) est la deuxième catégorie la plus déclarée au registre. Mais, en l'état actuel du registre, les produits qui contiennent ces substances nano ne peuvent pas être identifiés (d'où la nécessité d'apporter des améliorations à la procédure de déclaration).

• La 1ère version du "catalogue" des nanomatériaux utilisés dans les produits cosmétiques mis sur le marché dans l'Union européenne, mise en ligne mi-juin 2017 par la Commission européenne, ne donne pas de noms précis de produits ou de marques, juste des catégories de produits dans lesquels se trouvent des substances à l'état nano (seules celles signalées par une astérisque * étant autorisées à l'état nano :
  • 12 colorants : CI15850 (rouge) - CI19140 (jaune) - CI77120 (blanc) - CI77266* (noir de carbone) - CI 77288 (colorant vert) - CI77400 (brun) - CI77480 (jaune) - CI77491 (oxyde de fer ; rouge) - CI77499 (oxyde de fer ; noir) - CI77510 (bleu) - CI77820 (argenté) - CI77891 (dioxyde de titane ; blanc)
  • 6 filtres UV : Bis-Ethylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazine , Ethylhexyl Methoxycinnamate, MBBT*, dioxyde de titane (TiO2)*, TBPT*, Oxyde de zinc (ZnO)*
  • (Sont soulignées ci-dessus les substances nano également déclarées dans le registre R-nano en 2017).
  • 25 autres substances : Alumina, Cellulose, Colloidal Copper, Colloidal Gold, Colloidal Platinum, Colloidal Silver, Fullerenes, Gold Thioethylamino Hyaluronic Acid, Hydrated Silica, Hydroxyapatite, Lithium Magnesium Sodium Silicate, Platinum, Platinum Powder, Retinol, Sapphire Powder, Silica, Silica Dimethicone Silylate, Silica Dimethyl Silylate, Silica Silylate, Sodium Magnesium Fluorosilicate, Sodium Magnesium Silicate, Sodium Propoxyhydroxypropyl Thiosulfate Silica, Styrene/Acrylates Copolymer, Tin Oxide, Tocopheryl Acetate

• L'ONG ClientEarth a demandé à avoir accès aux données détaillées, ce que la Commission européenne lui a refusé jusqu'à présent. Mais le médiateur européen est intervenu mi 2018 pour soutenir la requête de l'ONG : la Commission doit se prononcer avant le 15 juin 2018. A suivre donc...

• Début 2018, la DGCCRF a indiqué avoir pu identifier, grâce au "Cosmetic Products Notification Portal"(CPNP) de la Commission européenne, autour de 250 personnes responsables basées en France ayant déclaré, au niveau de l’UE, l’usage d’au moins un nanomatériau ; plus de 11 000 références produits sont concernées, mais pas accessibles publiquement aujourd'hui.

• 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).

• En 2019, l'association Agir pour l'Environnement (APE) a lancé le site https://dentifrice-infoconso.agirpourlenvironnement.org, une base de données répertoriant, initialement 271 dentifrices suspectés de contenir des nanoparticules de dioxyde de titane. Fin 2021, le chiffre avait baissé à 224, soit près de 50 dentifrices en moins.

• Fin 2019, une deuxième version du catalogue européen a été publiée, avec un nombre de nanomatériaux réduit par rapport à la première version du catalogue : de 12 le catalogue est passé à 3 colorants nano, de 6 à 4 filtres UV nano et de 25 à 22 autres substances nano remplissant d'autres fonctions. Curieusement, les oxydes de fer par exemple, utilisés pour certains comme colorants noirs (CI77499) et que la DGCCRF a identifiés dans des mascaras, ont disparu de la 2ème version du catalogue !

Plusieurs autres "guides" ou "applications" ont été réalisés par des ONG ou des marques pour identifier les nanos dans les cosmétiques ou, à l'inverse, pour trouver des cosmétiques "sans nano", mais leur fiabilité est limitée, soit parce qu'ils s'appuient sur les déclarations (parfois trompeuses) des fabricants soit parce qu'ils sont trop datés.

Des tests ont mis en évidence des nanomatériaux non étiquetés dans de nombreux produits cosmétiques

L'obligation d'étiquetage des nanomatériaux dans les cosmétiques, en vigueur depuis 2013, est appliquée par certaines marques... mais pas par toutes, loin s'en faut.





Certes tous les fournisseurs ne précisent pas nécessairement la dimension nanométrique des ingrédients qu'ils vendent aux marques³ ou présentent des certificats basés sur des mesures inadaptées (avec des méthodes d'analyses inaptes à mesurer des particules de taille inférieure à 100 nm par exemple !).
Néanmoins, les marques sont responsables des produits qu'elles mettent sur le marché et doivent vérifier les informations de leurs fournisseurs : si les analyses documentaires des "fiches produits" sont nécessaires, des contrôles supplémentaires en laboratoires sont une garantie plus fiable - à la condition qu'ils soient menés avec des méthodes et outils adéquats, doublés d'une expertise solide.

Quels nanomatériaux pour quelles fonctions cosmétiques?

Les nanomatériaux présents dans les produits cosmétiques sont principalement des colorants, agents de texture, antibactériens ou filtres UV.
A titre indicatif, sur la base des publications disponibles en 2018, voici les principaux nanomatériaux repérés comme utilisés ou susceptibles d'être présents dans les cosmétiques (sans qu'ils soient pour autant nécessairement autorisés), avec leurs fonctions supposées (liste non exhaustive) :

Autorisés sous forme nano :

Non expressément autorisés sous forme nano :

En savoir plus

LIRE AUSSI sur notre site :

• Nos autres fiches de la rubrique Nanotechnologies et Cosmétiques
• Risques associés au nano dioxyde de titane

Ailleurs sur le web :

• Comment Nanosive veut innover en matière de protection solaire, La Tribune, février 2019 : la startup basée à Marseille développe une crème solaire très longue durée contenant des nanoparticules de polymère biocompatibles où sont encapsulés des filtres solaires, avec la propriété d'adhérer à la surface cellulaire de la peau, même en cas de baignade
• La conception ça a du bon, Les nanoparticules et la crème solaire - Comment concevoir des nanoproduits innovants et responsables ?, film de la série "Le Saviez-Vous ?" de l'OSU Institut Pythéas, novembre 2018

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NOTES & REFERENCES :

1 - Voir notamment :

• Les dentifrices sont-ils dangereux pour la santé ?, La Quotidienne, 6 mai 2019
• Rapport d’enquête sur la présence de dioxyde de titane dans les dentifrices, Agir pour l'Environnement, mars 2019
• Nanoparticules - Attention, elles se cachent partout !, UFC-Que Choisir, Que Choisir, Mensuel n° 566, février 2018 : le dentifrice Aquafresh (GlaxoSmithKline) contient du dioxyde de titane (TiO2) dont 40% des particules ont une dimension inférieure à 100 nm

2 - L'UFC Que Choisir dépose plainte contre des fabricants de produits alimentaires et de cosmétiques pour non-respect de l’obligation de l'étiquetage [nano], Veillenanos, février 2018

3 - "Le problème de la présence ou de l’absence de nanoparticules dans un produit peut se révéler plus complexe encore dès que la chaîne de fabrication d’un produit intègre des ingrédients provenant de différents fournisseurs. Si certains d’entre eux n’ont pas la capacité ou la volonté de caractériser leurs ingrédients, l’information sera tronquée. Marie-Laure Gratadour Valcarcel, responsable de l’homologation des matières premières de la société Pierre Fabre, fabricant de cosmétiques, de compléments alimentaires et de médicaments, en a témoigné. Si des fournisseurs aux reins solides (...) sont en mesure de transmettre des éléments d’information sur leurs matières, des fournisseurs de matières (...) ont beaucoup plus de mal à produire des données ou à les transmettre". Source : Compte rendu du forum NanoRESP du 19 juin 2018

4 - L'efficacité anti-UV serait liée à la plus grande surface de réaction des particules de petites tailles par rapport aux particules plus grandes (le ratio surface / volume est plus important pour les nanoparticules que pour les microparticules) ; voir par exemple :

• Fueling a Hot Debate on the Application of TiO2 Nanoparticles in Sunscreen, Sharma S et al., Materials, juillet 2019
• "De l'intérêt des nanoparticules en cosmétiques", Devers T, Chef du Département GIM IUT de Chartres, ICMN UMR 7374, présentation lors de la Journée technique Nano et Cosmétiques, LNE, 29 mars 2018
• Utilisation des nanoparticules de dioxyde de titane dans les émulsions cosmétiques. Impact sur la santé humaine et l’environnement, Rossano M., Thèse, Université du Havre, Spécialité : Physico-Chimie des colloïdes, 2014 (page 54)

5 - Cf. "Crèmes antirides : des filtres UV malvenus" : "les filtres incorporés dans ces antirides sont controversés. En particulier (...) du dioxyde de titane sous forme nano. Dans une crème de soin à visée purement esthétique comme un antirides, la présence de filtres UV à risque avéré, ou même seulement soupçonnés de toxicité, n’est pas acceptable".
Par 60 Millions de consommateurs, 25 octobre 2018

6 - Voir par exemple "Nos cosmétiques valent de l'or", Magazine Avantages, 7 décembre 2018
En avril 2018, Avicenn avait également repéré la game "Nano Gold" de la marque Chantecaille, dont quatre produits cosmétiques présentés comme contenant des nanoparticules d'or. Bizarrement, ces produits mettent en avant le terme "nano" ou "nanoparticules" sur leur emballage, mais pas dans la liste des ingrédients comme l'exige pourtant la réglementation (seule la mention CI 77480, colorant doré, apparaît dans cette liste) :

Fin octobre 2019, la Commission européenne a demandé au Comité scientifique européen pour la sécurité des consommateurs (NanoSccs) d’évaluer les risques des nanoparticules d'or pour leur utilisation en cosmétique (mise en évidence dans le cadre de la notification sur le "Cosmetic Products Notification Portal" (CPNP) de la Commission européenne). L'avis du SCCS est attendu pour avril 2020.

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Fiche initialement mise en ligne en avril 2018

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

Par l'équipe Avicenn - Dernière modification juin 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.

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Sommaire :

• En mai 2021, l'EFSA reconnaît que le E171 ne peut plus être considéré comme "sûr" en tant qu’additif alimentaire
  
• Retour sur les confusions institutionnelles sur les évaluations liées à l'ingestion de nanoparticules de TiO2
  
• Alertes scientifiques liées à l'ingestion de nanoparticules de dioxyde de titane
  
• En savoir plus
  

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Cette page aborde les risques sanitaires liées à l'ingestion de nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) présentes dans certains 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

"Le E171 ne peut plus être considéré comme "sûr" en tant qu’additif alimentaire"

En mai 2021, l'EFSA a reconnu que le E171 ne peut plus être considéré comme "sûr" en tant qu’additif alimentaire. Dans la foulée, la Commission européenne a annoncé qu'elle allait proposer l'interdiction de cet additif, déjà suspendu en France depuis le 1er janvier 2020.

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 avait 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 avait 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, avant sa suspension, nous en consommions 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 avait 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 avait 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 avait 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 avait 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 confirmait que les incertitudes sur l’innocuité de l’additif E171 ne peuvent être levées et réitèrait 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 avaient 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 devait avoir lieu ultérieurement sur l'extension, l'abrogation ou la modification de la mesure française. L'avis de l'EFSA publié en 2021 est venu changer la donne.

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 avait 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 :

• les fiches du Dossier Nano et Alimentation
• la rubrique Nano et Santé
• les fiches Nanoparticules de dioxyde de titane et Risques associés au nano dioxyde de titane

Ailleurs sur le web :
- En français :

• Particules dans les additifs alimentaires : quels sont les effets sur la santé digestive ? Focus sur le projet ANR PAIPITO, Entretien avec Marie Carrière (CEA Grenoble), Agence nationale de la recherche, 7 juin 2021
• Nanoparticules et alimentation : un risque émergent en santé humaine ?, Houdeau E et al., Cahiers de nutrition et de diététique, 53(6) : 312-321, décembre 2018

- En anglais :

• Possible Adverse Effects of Food Additive E171 (Titanium Dioxide) Related to Particle Specific Human Toxicity, Including the Immune System, Bischoff NS et al., Int. J. Mol. Sci., 22(1), 207, 2021
• Titanium Dioxide Nanoparticles in Food and Personal Care Products—What Do We Know about Their Safety?, Joanna Musial et al., Nanomaterials, juin 2020
• Gastrointestinal absorption and toxicity of nanoparticles and microparticles: Myth, reality and pitfalls explored through titanium dioxide, Barretoda Silva et al., Current Opinion in Toxicology, 19, février 2020

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NOTES & REFERENCES

1 - Voir notamment :

• Au vu des risques liés aux nanomatériaux, l'ANSES préconise un encadrement renforcé, Veillenanos, 15 mai 2014
• Afssa, Nanotechnologies et nanoparticules dans l'alimentation humaine et animale, mars 2009

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 :

• il avait été annoncé pour décembre 2015 (Cf. notamment :
  • Règlement (UE) N° 257/2010 de la Commission du 25 mars 2010 établissant un programme pour la réévaluation des additifs alimentaires autorisés, conformément au règlement (CE) no 1333/2008 du Parlement européen et du Conseil sur les additifs alimentaires
  • Food additives re-evaluation work programme, Paolo Colombo, Senior Scientific Officer - Food Additives Team, Food Ingredients and Packaging (FIP) Unit, EFSA, 28 avril 2014)
• puis repoussée à 2016 : Re-evaluation of food additives: tentative work programme 2016, EFSA, 2016 (?)

3 - Voir notamment :

• Avis relatif aux risques liés à l’ingestion de l’additif alimentaire E171, Anses, 15 avril 2019
• Ingested engineered nanomaterials: state of science in nanotoxicity testing and future research needs, Sohal IS et al., Part Fibre Toxicol., 3;15(1):29, juillet 2018
• Critical review of the safety assessment of titanium dioxide additives in food, Winkler HC et al., J Nanobiotechnology, 1;16(1):51, juin 2018

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 :

• des réponses toxiques (dommages à l'ADN) ont été observés in vitro sur des lignées cellulaires épithéliales de l'intestin chez l'homme : cf. Gerloff et al. 2011, 2012, cité par E. Houdeau (voir note plus bas)
• des œdèmes du foie, des lésions du cœur et des mastocytes dans les tissus de l'estomac chez de jeunes rats : cf. Susceptibility of Young and Adult Rats to the Oral Toxicity of Titanium Dioxide Nanoparticles, Small, 9(9/10), 2013
• leur passage à travers l'épithélium intestinal ex vivo, in vivo and in vitro et leur maintien dans les cellules de l'intestin ont également été observés, avec également des lésions chroniques : Titanium dioxide nanoparticle impact and translocation through ex vivo, in vivo and in vitro gut epithelia, Brun E. et al., Particle and Fibre Toxicology, 11:13, 2014 ;
• des perturbations au niveau immunitaire : Distribution dans l'intestin et impacts sur le système immunitaire de nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) après exposition orale chez le rat, Bettini S et al., Nutrition Clinique et Métabolisme, décembre 2014
• voir également :
  • Impact of anatase and rutile titanium dioxide nanoparticles on uptake carriers and efflux pumps in Caco-2 gut epithelial cells, Dorier M et al., Nanoscale, 2015
  • Effects of human food grade titanium dioxide nanoparticle dietary exposure on Drosophila melanogaster survival, fecundity, pupation and expression of antioxidant genes, Jovanovic B et al., Chemosphere, 144 : 43-49, février 2016
  • Nanoparticles in Food - with a focus on the toxicity of titanium dioxide, C. Rydström Lundin, Uppsala University and the Swedish National Food Agency, 2012
• et plus généralement, voir notre fiche Risques associés aux nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2).

18 - Voir notamment :

• Nanoparticules de dioxyde de titane : le E171 traverse la barrière placentaire, INRAE, 7 octobre 2020 ; Basal Ti level in the human placenta and meconium and evidence of a materno-foetal transfer of food-grade TiO2 nanoparticles in an ex vivo placental perfusion model, A. Guillard et al., Particle and Fibre Toxicology, 17(51), 2020
• Detection of titanium particles in human liver and spleen and possible health implications, Heringa MB et al, Particle and Fibre Toxicology, 15:15, 2018 : cette publication a établi la présence de nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) dans le foie et la rate de 15 humains (et non plus seulement sur des rats de laboratoire). Dans la moitié des cas, les niveaux étaient supérieurs à celui jugé sans danger pour le foie.
• Quantitative biokinetics of titanium dioxide nanoparticles after oral application in rats (Part 2), Kreyling WG et al., Nanotoxicology, 11(4):443-453, mai 2017 : les auteurs ont observé le passage de la barrière gastro-intestinale pour une faible fraction de TiO2 chez la rate (0,6% de la dose administrée), qui se retrouve après 7 jours accumulée dans différents organes, principalement, le foie, les poumons, les reins, le cerveau, la rate, l’utérus et le squelette (cité par le HCSP dans son rapport Bilan des connaissances relatives aux effets des nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) sur la santé humaine ; caractérisation de l'exposition des populations et mesures de gestion, avril 2018)
• Pharmaceutical/food grade titanium dioxide particles are absorbed into the bloodstream of human volunteers, Pele et al., Particle and Fibre Toxicology, 12:26, septembre 2015

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 :

• Possible effects of titanium dioxide particles on human liver, intestinal tissue, spleen and kidney after oral exposure, Brand W et al., Nanotoxicology, 14(7) : 985-1007, 2020 : "TiO2 can trigger a number of key events in liver and intestine: Reactive Oxygen Species (ROS) generation, induction of oxidative stress and inflammation".
• Detection of titanium particles in human liver and spleen and possible health implications, Heringa MB et al, Particle and Fibre Toxicology, 15:15, 2018 : cette publication a établi la présence de nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) dans le foie et la rate de 15 humains (et non plus seulement sur des rats de laboratoire). Dans la moitié des cas, les niveaux étaient supérieurs à celui jugé sans danger pour le foie.
• Risk assessment of titanium dioxide nanoparticles via oral exposure, including toxicokinetic considerations, Heringa MB et al., Nanotoxicology, octobre 2016 (institut sanitaire des Pays-Bas : RIVM) : risques pour le foie, les ovaires et les testicules

22 - Voir notamment :

• Transcriptome changes in undifferentiated Caco-2 cells exposed to food-grade titanium dioxide (E171): contribution of the nano- and micro- sized particles, Proquin H et al., Scientific Reports, 9, 2019 : "The gene expression changes associated with the immune system and inflammation induced by E171, MPs, and NPs suggest the creation of a favourable environment for colon cancer development".
• Impacts of Additive Food E171 (Titanium Dioxide) on the Gut Microbiota and Colorectal Carcinogenesis in ApcMIN/+ Murine Model, Brugiroux S et al., Gastroenterology, 156, (6), 1 : S-679, mai 2019 : "Additive E171 promotes colonic tumorigenesis and induces change in gut microbiota composition. Underlying carcinogenic mechanisms focusing on microbiota dysbiosis implication are in progress. This study supports the carcinogenic properties of TiO2 in the context of colorectal cancer".
• Transcriptomics analysis reveals new insights in E171-induced molecular alterations in a mouse model of colon cancer, Proquin H et al., Scientific Reports, 8 : 9738, 2018 : "Titanium dioxide as a food additive (E171) has been demonstrated to facilitate growth of chemically induced colorectal tumours in vivo and induce transcriptomic changes suggestive of an immune system impairment and cancer development. The present study aimed to investigate the molecular mechanisms behind the tumour stimulatory effects of E171 in combination with azoxymethane (AOM)/dextran sodium sulphate (DSS) and compare these results to a recent study performed under the same conditions with E171 only. BALB/c mice underwent exposure to 5 mg/kgbw/day of E171 by gavage for 2, 7, 14, and 21 days. Whole genome mRNA microarray analyses on the distal colon were performed. The results show that E171 induced a downregulation of genes involved in the innate and adaptive immune system, suggesting impairment of this system. In addition, over time, signalling genes involved in colorectal cancer and other types of cancers were modulated. In relation to cancer development, effects potentially associated with oxidative stress were observed through modulation of genes related to antioxidant production. E171 affected genes involved in biotransformation of xenobiotics which can form reactive intermediates resulting in toxicological effects. These transcriptomics data reflect the early biological responses induced by E171 which precede tumour formation in an AOM/DSS mouse model"
• Beyond the white: effects of the titanium dioxide food additive E171 on the development of colorectal cancer, Proquin, H, Maastricht: Gildeprint Drukkerijen, 2018 (Extrait du résumé : "colorectal cancer is the second most prevalent cancer in women and the third in men (...) ; E171 may enhance colorectal tumour formation. (...) The NPs fraction by its small size and higher surface area seems to induce more adverse effects than the MPs. Yet, the fact that MPs have an effect on ROS, DNA damage, and gene expression changes implies that potential health risks cannot be eliminated by increasing the proportion of MPs in E171. (...) For a full risk assessment, additional experiments should be performed (...) E171 is not inert and the adverse effects may not only contribute to cancer development in colon but may also aggravate inflammatory bowel diseases".)
• Gene expression profiling in colon of mice exposed to food additive titanium dioxide (E171), Proquin H et al., Food Chem Toxicol., 111:153-16, janvier 2018 : une exposition de 21 jours à la dose de 5 mg/kg/j induit dans le côlon des changements significatifs dans l’expression de gènes impliqués dans le stress oxydatif, le système immunitaire et des gènes liés au cancer.
• 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
• Titanium dioxide food additive (E171) induces ROS formation and genotoxicity: contribution of micro and nano-sized fractions, Proquin H et al., Mutagenesis, 32(1) - 1 : 139–149, janvier 2017 : l'étude met en évidence des effets génotoxiques du E171 sur des cellules hépitéliales intestinales et une sous-expression des enzymes anti-oxydantes associés à des dommages oxydatifs à l'ADN, ce qui conforte l'hypothèse d'un impact sur la carcinogénèse colorectale
• Food-grade titanium dioxide exposure exacerbates tumor formation in colitis associated cancer model, Urrutia-Ortega IM et al., Food and Chemical Toxicology, 93 : 20-31, juillet 2016 : l’étude a établi chez des souris un effet promoteur des tumeurs coliques avec inflammation aiguë du colon associée à une carcinogénèse chimiquement induite

23 - Voir notamment :

• Impacts of foodborne inorganic nanoparticles on the gut microbiota-immune axis: potential consequences for host health, Lamas B, Martins Breyner N, Houdeau E, Particle and Fibre Toxicology, 2020
• Impacts of Additive Food E171 (Titanium Dioxide) on the Gut Microbiota and Colorectal Carcinogenesis in ApcMIN/+ Murine Model, Brugiroux S et al., Gastroenterology, 156, (6), 1 : S-679, mai 2019 : "Additive E171 promotes colonic tumorigenesis and induces change in gut microbiota composition. Underlying carcinogenic mechanisms focusing on microbiota dysbiosis implication are in progress. This study supports the carcinogenic properties of TiO2 in the context of colorectal cancer".
• E171 : cet additif alimentaire modifie la flore intestinale, Futura Sciences, mai 2019 (voir en anglais : 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 : "We investigated the impact of food grade TiO2 on gut microbiota of mice when orally administered via drinking water. While TiO2 had minimal impact on the composition of the microbiota in the small intestine and colon, we found that TiO2 treatment could alter the release of bacterial metabolites in vivo and affect the spatial distribution of commensal bacteria in vitro by promoting biofilm formation. We also found reduced expression of the colonic mucin 2 gene, a key component of the intestinal mucus layer, and increased expression of the beta defensin gene, indicating that TiO2 significantly impacts gut homeostasis. These changes were associated with colonic inflammation, as shown by decreased crypt length, infiltration of CD8+ T cells, increased macrophages as well as increased expression of inflammatory cytokines. These findings collectively show that TiO2 is not inert, but rather impairs gut homeostasis which may in turn prime the host for disease development".)
• Toxicity of food-grade TiO2 to commensal intestinal and transient food-borne bacteria: New Insights Using Nano-SIMS and Synchrotron UV Fluorescence Imaging, Radziwill-Bienkowska JM et al., Front Microbiol., 9: 794, 2018 : "E171 may be trapped by commensal and transient food-borne bacteria within the gut. In return, it may induce some physiological alterations in the most sensitive species, with a putative impact on gut microbiota composition and functioning, especially after chronic exposure"
• Oral administration of rutile and anatase TiO2 nanoparticles shifts mouse gut microbiota structure, Li J et al., Nanoscale, 10, 7736-7745, 2018 : "chronic overconsumption of TiO2 NP-containing foods is likely to deteriorate the gastrointestinal tract and change the structures of microbiota"
• Does The Titanium Dioxide In Food And Nanomaterials Affect The Gut Microbiome?, 3 octobre 2017 (communiqué de presse) : "the titanium dioxide (TiO2) frequently used in foods, coatings, pigments, and paints that is ingested can affect both the types of bacteria present in the human gut and the pH of the colon" (voir l'article académique : Food and Industrial Grade Titanium Dioxide Impacts Gut Microbiota, Travis W et al., Environmental Engineering Science, 34(8): 537-550, août 2017
• Mucus and microbiota as emerging players in gut nanotoxicology: The example of dietary silver and titanium dioxide nanoparticles, Mercier-Bonin M et al., Critical Reviews in Food Science and Nutrition, octobre 2016

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 :

• 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".
• The food additive E171 and titanium dioxide nanoparticles indirectly alter the homeostasis of human intestinal epithelial cells in vitro, Dorier M et al., Environ. Sci.: Nano, Advance Article, 2019 : "Epithelial cells repeatedly exposed to TiO2 developed an inflammatory profile, together with increased mucus secretion. Epithelial integrity was unaltered, but the content of ATP-binding cassette (ABC) family xenobiotic efflux pumps was modified. Taken together, these data show that TiO2 moderately but significantly dysregulates several features that contribute to the protective function of the intestine."
• In vitro intestinal epithelium responses to titanium dioxide nanoparticles, Pedata P et al., Food Research International, 119 : 634-642, mai 2019 : "The well-established Caco-2 cell line differentiated for 21 days on permeable supports was used as a predictive model of the human intestinal mucosa to identify the biological response triggered by TiO2 particles. Exposure to 42 μg/mL TiO2 nanoparticles disrupted the tight junctions-permeability barrier with a prompt effect detectable after 4 h incubation time and wide effects on barrier integrity at 24 h. Transport and ultrastructural localization of TiO2 nanoparticles were determined by ICP-OES, TEM and ESI/EELS analysis, respectively. Nano-sized particles were efficiently internalized and preferentially entrapped by Caco-2 monolayers. Storage of TiO2 nanoparticles inside the cells affected enterocytes viability and triggered the production of pro-inflammatory cytokines, including TNF-α and IL-8. Taken together these data indicate that nano-sized TiO2 particles exert detrimental effects on the intestinal epithelium layer."
• Titanium dioxide nanoparticle exposure alters metabolic homeostasis in a cell culture model of the intestinal epithelium and Drosophila melanogaster, Richter JW et al., Nanotoxicology, mars 2018 : "TiO2 nanoparticles damage the intestinal microvilli and alter glucose transport across the intestinal epithelium"
• Pro-inflammatory adjuvant properties of pigment-grade titanium dioxide particles are augmented by a genotype that potentiates interleukin 1β processing, Riedle S et al., Particle and Fibre Toxicology, 14:51, décembre 2017 : "Dietary TiO2 particles have an impact on the production of the pro-inflammatory cytokines IL-1β and TNF-α by LPS pre-stimulated murine macrophages in vitro, and TiO2 particles can act as IL-1β-inducing adjuvants for bacterial MAMPs that contain MDP moieties. The impact of this adjuvant effect is genotype-dependent. Primed macrophages from Nod2 m/m mice showed an elevated IL-1β response to incubation with TiO2 particles and peptidoglycan compared to cells from WT mice."
• 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. Cf. Ruiz PA et al., Titanium dioxide nanoparticles exacerbate DSS-induced colitis: role of the NLRP3 inflammasome, Gut., 66(7) : 1216-1224, juillet 2017
• Continuous in vitro exposure of intestinal epithelial cells to E171 food additive causes oxidative stress, inducing oxidation of DNA bases but no endoplasmic reticulum stress, Dorier M et al., Nanotoxicology, 11(6):1-54, juillet 2017 : "E171 induces moderate toxicity in epithelial intestinal cells, via oxidation"
• Titanium dioxide food additive (E171) induces ROS formation and genotoxicity: contribution of micro and nano-sized fractions, Proquin H et al., Mutagenesis, 32 (1): 139-149, janvier 2017 : "E171, MPs and NPs are stable in cell culture medium with 0.05% BSA. The capacity for ROS generation in a cell-free environment was highest for E171, followed by NPs and MPs. Only MPs were capable to induce ROS formation in exposed Caco-2 cells. E171, MPs and NPs all induced single-strand DNA breaks. Chromosome damage was shown to be induced by E171, as tested with the micronucleus assay in HCT116 cells. In conclusion, E171 has the capability to induce ROS formation in a cell-free environment and E171, MPs and NPs have genotoxic potential. The capacity of E171 to induce ROS formation and DNA damage raises concerns about potential adverse effects associated with E171 (TiO2) in food".
• Titanium dioxide nanoparticle ingestion alters nutrient absorption in an in vitro model of the small intestine, Guo Z et al., NanoImpact, 5 : 70-82, janvier 2017
• Impact of E171 food additive (tio2) on human intestinal cells: from toxicity to impairment of intestinal barrier function (p.150), Dorier M et al., Nanosafe 2016, novembre 2016 : "TiO2-NPs and E171 food additive may modify the intestinal barrier function. They may thus be involved in the development and/or aggravation of inflammatory pathologies like inflammatory bowel diseases" ; ces résultats sont issus de la thèse de Marie Dorier dont les travaux menés entre 2013 et 2016 montrent que le E171 et les nanoparticules de TiO2 sont modérément toxiques. Ils n'engendrent pas de mortalité cellulaire ni de cassures à l'ADN. Néanmoins, ils provoquent une accumulation d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) intracellulaires et modulent certains marqueurs impliqués dans le stress oxydant, le stress du réticulum endoplasmique et l'inflammation. Ils impactent également la sécrétion et la composition de la couche de mucus, l'expression des transporteurs ABC, qui sont des paramètres impliqués dans la fonction de barrière de l'épithélium intestinal, le rendant possiblement plus vulnérable aux agressions extérieures.

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 :

• Gestational exposure to titanium dioxide nanoparticles impairs the placentation through dysregulation of vascularization, proliferation and apoptosis in mice, Zhang L et al., Int J Nanomedicine, 13: 777–789, 2018 : "Gestational exposure to TiO2 NPs significantly impairs the growth and development of placenta in mice, with a mechanism that seems to be involved in the dysregulation of vascularization, proliferation and apoptosis."
• Maternal exposure to titanium dioxide nanoparticles during pregnancy and lactation alters offspring hippocampal mRNA BAX and Bcl-2 levels, induces apoptosis and decreases neurogenesis, Ebrahimzadeh Bideskan A et al., Exp Toxicol Pathol., 5;69(6):329-337, juillet 2017 : "Maternal exposure of rats to TiO2-NPs significantly impact hippocampal neurogenesis and apoptosis in the offspring. The potential impact of nanoparticle exposure for millions of pregnant mothers and their offspring across the world is potentially devastating."
• Maternal exposure to nanosized titanium dioxide suppresses embryonic development in mice, Hong F et al., Int J Nanomedicine, 12: 6197–6204, 2017, cité par le Haut Conseil de la Santé publique (HCSP) : "Chez la souris gestante exposée par voie orale aux NPs de TiO2 entre 0 et 17 jours de gestation à des doses allant jusqu’à 100 mg/kg pc/jour, la concentration en Ti augmente dans le sérum de la mère, dans le placenta et dans le fœtus. Des anomalies de poids et de développement squelettique sont également retrouvées dans le fœtus. Ces résultats indiquent que les NPs de TiO2 peuvent traverser la barrière placentaire chez la souris en entrainant des conséquences dans le développement fœtal": "Exposition maternelle aux NPs de TiO2" in Bilan des connaissances relatives aux effets des nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) sur la santé humaine ; caractérisation de l'exposition des populations et mesures de gestion, HCSP, avril 2018 (rendu public en juin 2018)

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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Archives :

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Page initialement mise en ligne en mai 2018

Risques associés aux nanoparticules de dioxyde de titane (TiO₂)

Par l'équipe Avicenn - Dernière modification février 2022

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Sommaire

• Des présomptions de risques très fortes
  
  • Même non nano, le TiO₂ inhalé est possiblement cancérigène
    
  • A l'échelle nano, les risques pourraient être encore plus grands
    
  • Les travailleurs sont les premiers exposés
    
  • Les risques pour l'environnement sont également inquiétants
    
• Confusions sur les évaluations :
  
  • dans le cadre de REACH
    
  • dans l'alimentation
    
  • dans les cosmétiques
    
  • dans les peintures
    
  • en nanomédecine
    
• Quelle surveillance environnementale ?
  
• Des restrictions en Suisse
  
• Les agrégats ne doivent pas être considérés comme nécessairement moins toxiques que les petits agrégats
  
• En savoir plus
  

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Une publication récente a établi la présence de nanoparticules de dioxyde de titane (TiO₂) dans le foie et la rate de 15 humains (et non plus seulement sur des rats de laboratoire). Dans la moitié des cas, les niveaux étaient supérieurs à celui jugé sans danger pour le foie¹.

Des présomptions de risques très fortes pour le dioxyde de titane (même non nano)

• Même non nano, le TiO₂ inhalé est possiblement cancérigène

En 2006 le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) avait classé le dioxyde de titane (TiO₂) comme cancérigène possible pour l'homme (classe 2 B)² - et ce, toutes tailles confondues : l'échelle nanométrique est donc concernée mais pas plus ni moins que le TiO₂ non nanométrique. Les études qui ont été considérées pour cette classification portaient sur le TiO₂ sous forme de poudre avec la présomption de risques par inhalation qui concernent d'abord les travailleurs potentiellement exposés.

Treize ans plus tard, au terme d'un long bras de fer entre les industriels et les autorités sanitaires françaises et européennes, la classification du TiO₂ comme cancérogène de catégorie 2 par inhalation a été adoptée par la Commission européenne le 4 octobre 2019 et publiée en février 2020³. En cause : la rétention (biopersistance) dans les poumons et la faible solubilité du dioxyde de titane.
La classification du TiO₂ entrera en vigueur à compter du 1er octobre 2021. Lorsqu’il est utilisé sous la forme d’une poudre contenant 1 % ou plus de particules d’un diamètre aérodynamique inférieur ou égal à 10 μm, il sera nécessaire d’informer les utilisateurs des mesures de précaution qui doivent être prises pour réduire autant que possible le risque pour la santé humaine, par exemple avec la mention suivante sur les mélanges liquides : "Attention ! Des gouttelettes respirables dangereuses peuvent se former lors de la pulvérisation. Ne pas respirer les aérosols ni les brouillards".

L'Association professionnelle des fabricants de dioxyde de titane (TDMA) a annoncé que le 13 mai 2020, certains de ses membres ont introduit, devant le Tribunal de l'Union européenne, un recours contre la classification harmonisée du TiO₂, dont ils demandent l'annulation⁴. La décision du Tribunal ne devrait pas être rendue avant deux à trois ans, soit après l'entrée en vigueur de la classification le 1er octobre 2021. En attendant, la TDMA indique qu'elle et ses membres "s'efforceront de trouver un moyen de mettre en œuvre le règlement à partir de cette date, malgré les incertitudes de la classification".

• A l'échelle nano, les risques pourraient être encore plus grands

Depuis plusieurs années, les publications scientifiques sur les risques associés aux nanoparticules de dioxyde de titane s'accumulent⁵.
En mai 2014, l'Agence française de sécurité sanitaire (ANSES) avait donc préconisé un classement des nanoparticules de dioxyde de titane (et autres) comme substances dangereuses afin que soient mises en place des mesures de restriction d'usage voire d'interdiction de l'utilisation de certaines applications grand public⁶.
Cette préconisation a été reprise dans l'action n°72 du 3ème plan national Santé Environnement (PNSE 3) (2015-2019) fin 2014 et dans l'action 1.13 du Plan Santé au travail (PST 3) (2016-2019).
Nous ignorons à ce stade quelle(s) déclinaison(s) la DGT a donné, ou non, à cette action. Des demandes ont-elles été déposées ou sont-elles en préparation ?

L'impact de la forme cristalline sur la toxicité du dioxyde de titane reste à affiner, mais il semblerait qu'à surface égale les formes anatases induisent moins d'inflammation que les formes rutiles et que la réponse inflammatoire et de phase aiguë est plus importante et plus persistante pour les tubes de TiO₂⁷.

Enfin, 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 !

En 2021, les nanoparticules de dioxyde de titane ont été identifiées comme l'une des quatre catégories de nanoparticules les plus à risque par une équipe de la University College Dublin⁸.

• Les travailleurs sont les premiers exposés

Les travailleurs particulièrement exposés⁹ (notamment dans le secteur de la chimie, du bâtiment, des cosmétiques, des textiles ou de l'alimentaire) devraient faire l'objet d'une sensibilisation et d'une surveillance ciblées.
Des efforts sont déployés dans ce sens :

• A partir de 2014, les données relatives aux nanoparticules de dioxyde de titane recueillies dans le cadre de la déclaration obligatoire française (r-nano) ont été communiquées à l'Institut national de veille sanitaire (InVS) / Santé publique France dans le cadre du projet Epinano pour le suivi de cohortes de travailleurs exposés aux nanomatériaux. Mais le dispositif connaît des difficultés de mise en oeuvre.
• En 2018, le Haut Conseil de la Santé publique (HCSP) a appelé à protéger les travailleurs et les populations à proximité des sites industriels produisant ou manipulant du nano-TiO₂, et publié différentes préconisations pratiques à destination des pouvoirs publics et des industriels¹⁰.
• Début avril 2019, l’Anses a publié une recommandation de valeur toxicologique de référence (VTR) chronique par inhalation pour la forme P25 du dioxyde de titane sous forme nanoparticulaire (""TiO&#8322;-NP"") de 0,12 µg/m3 (proche de celle recommandée par l'INERIS en 2016). Il s’agit de la première VTR élaborée pour un nanomatériau en France. L’Anses étudiera la faisabilité d’étendre cette VTR à d’autres formes de TiO₂-NP. A partir de cette valeur de référence, des évaluations de risques sanitaires seront menées dans le cadre des actions de gestion des installations et sites industriels en France.
• Dans un rapport de décembre 2020 rendu public en mars 2021, l'Anses a dévoilé ses préconisations de valeurs limites d’exposition professionnelle (VLEP) pour renforcer la prévention des risques pour les travailleurs exposés aux nanoparticules de TiO₂ par inhalation : VLEP-8h de 0,80 µg/m³ et VLCT-15 min pragmatique de 4 µg/m³.
• La fiche toxicologique n°291 de l'INRS mise à jour début 2022 présente des informations et recommandations sur les formes micro- et nanométriques du TiO2 : utilisations, propriétés physiques, propriétés chimiques, valeurs limites d'exposition professionnelle (VLEP), méthodes d'évaluation de l'exposition professionnelle, toxicocinétique - métabolisme, toxicité et génotoxicité, effets cancérogènes, effets sur la reproduction, réglementations et recommandations.

• Les risques pour l'environnement sont également inquiétants

Enfin la dissémination dans l'environnement des nanoparticules manufacturées, tout particulièrement celles de dioxyde de titane, peut être source de toxicité pour les écosystèmes terrestres et aquatiques¹¹ - d'où la nécessité d'une surveillance environnementale.

Confusions sur les évaluations

• - Dans le cadre de REACH

L'évaluation des risques associés au dioxyde de titane (y compris ses nanoformes), prévue dans le cadre de REACH, devait être réalisée par l'ANSES depuis 2012-2013, mais elle a été entravée par le refus des industriels de communiquer les données nécessaires à cette évaluation. Le dioxyde de titane est donc toujours en cours d’évaluation. Des informations complémentaires (au regard des informations disponibles dans le dossier d’enregistrement) vont être demandées aux industriels mettant sur le marché ou fabriquant du dioxyde de titane sur le marché européen. Cette demande d’informations complémentaires doit être validée au niveau européen selon la procédure en vigueur, dans un prochain comité des Etats membres courant 2021.

• - Dans l'alimentation

L'additif alimentaire E171 est constitué de particules de TiO₂ (dont une partie sous forme nano). Il a été suspendu en France à partir de début 2020. Il reste autorisé au niveau européen par l'EFSA, mais de nouvelles études sont en cours pour évaluer son impact notamment sur le système reproducteur
→ Voir plus de détails ici.
De nombreuses publications font état d'effets délétères sur la santé liés à l'ingestion de nanoparticules de TiO₂ : risques pour le foie, les ovaires et les testicules chez les humains, problèmes immunitaires et lésions précancéreuses au niveau du côlon chez le rat, perturbations du microbiote intestinal, inflammations et altérations de la barrière intestinale chez les animaux comme chez les humains, effets néfastes pour la descendance chez les rongeurs...

• - Dans les cosmétiques

L'innocuité des nanoparticules de dioxyde de titane dans les cosmétiques n'est pas aussi établie que ce que l'on a pu croire pendant longtemps¹² et plusieurs associations demandent l'interdiction du TiO2 dans les produits cosmétiques susceptibles d'être ingérés (dentifrices, baumes et rouges à lèvres notamment).
Dans les crèmes solaires et produits de beauté, les nanoparticules de TiO₂ (Cl 77891) ont été évaluées par le Comité scientifique pour la sécurité des consommateurs (CSSC), qui a approuvé leur utilisation comme anti-UV, avec une autorisation d'une concentration maximale de 25% (les applications sous forme de spray ne sont pas autorisées)¹³ ; la forme nano des particules de dioxyde de titane est inscrite depuis août 2016 à l'annexe VI du Règlement Cosmétiques ¹⁴. Elle sont utilisées principalement sous forme rutile (ou mélange anatase / rutile) et souvent enrobées d'une couche de silice ou d'alumine afin d'empêcher la formation de radicaux libres (qui provoquent le vieillissement cutané).
Mais plusieurs problèmes ont été relevés :

• le chlore des piscines peut dégrader ce revêtement, or au contact de l'eau et sous l'effet de la lumière, le TiO₂ peut alors libérer des radicaux libres, responsables du vieillissement de la peau et de l'apparition de cancers¹⁵
• des recherches en Espagne et en France ainsi estimé que les quantités de nanoparticules de dioxyde de titane relarguées en été sur des plages de Méditerranée et montré une augmentation significative de la concentration en peroxyde d'hydrogène, une molécule toxique pour le phytoplancton qui constitue la nourriture de base des animaux marins¹⁶
• des dermatologues des Hôpitaux Bichat et Rothschild ont, pour la première fois, observé au Synchrotron soleil la présence de nanoparticules de dioxyde de titane (TiO₂) le long de follicules pileux d’une patiente atteinte d’alopécie frontale fibrosante (chute de cheveux en haut du front) qui utilise quotidiennement, depuis 15 ans, des écrans solaires contenant du TiO₂¹⁷.
• des chercheurs en République tchèque ont testé une crème solaire contenant des nanoparticules de dioxyde de titane et établi qu'elle ne permet PAS de prévenir le cancer de la peau (bien qu'elle empêche la peau de rougir, elle ne la protège pas du stress oxydatif provoqué par les UV !)¹⁸

En mars 2019, du fait de ces risques et incertitudes autour de l'innocuité des nanoparticules de dioxyde de titane, Cosmébio a recommandé¹⁹ à ses adhérents de supprimer le dioxyde de titane de leurs produits ou de le remplacer par une alternative lorsque celle-ci existe.

Les effets potentiellement indésirables des nanoparticules de dioxyde de titane dans les crèmes solaires continuent de faire l'objet d'études²⁰ et de controverses²¹.

A noter : les nanoparticules de dioxyde de titane ne sont pas expressément autorisées pour d'autres usages que le filtrage des UV. Pourtant on les retrouve dans les dentifrices, gels douche, etc. pour lesquelles le filtrage des UV n'a pas lieu d'être...

• - En nanomédecine

Un article publié le 28 janvier 2019 dans Nature Nanotechnology montre que les nanoparticules de dioxyde de titane, de silice et d'or peuvent induire des modifications de l'endothélium et donc une fuite de cellules tumorales, à l'origine de métastases. Selon Frédéric Lagarce, professeur de biopharmacie et praticien hospitalier à Angers, "ce qui est intéressant / original c'est de montrer un risque potentiel des nanotechnologies dans le traitement des tumeurs alors que ces technologies sont souvent présentées comme la réponse pour améliorer les performances des anticancéreux. Il faudrait maintenant vérifier si ces modifications endothéliales sont aussi retrouvées avec les nanoparticules polymères ou lipidiques, beaucoup plus utilisées pour encapsuler des actifs et cibler les tumeurs. Si cela était malheureusement le cas, toute la stratégie des nanomédecine (très orientée cancer) serait remise en cause".
En savoir plus ici.

• - Dans les peintures et le bâtiment

Des recherches récentes ont montré que l'efficacité des peintures comportant des nanoparticules de TiO₂ n'est pas optimale et que la balance bénéfices / risques n'est pas concluante²².

Le projet « Release_NanoTox » (financement ANSES 2015-2018) a tenté d'apporter des connaissances nouvelles concernant l’impact potentiel des nano-objets issus de matériaux nanocomposites sous contrainte d’usage, sur les fonctions cérébrales. Les équipes scientifiques ont développé un banc expérimental permettant de réaliser une exposition réaliste à partir de nanoparticules de TiO₂ issues du ponçage de matériaux nanoadditivés. Le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) et le LNE (Plateforme MONA) ont participé à la phase de caractérisation aéraulique de ce banc et à la caractérisation physico-chimique des nano-objets émis dans la chambre d’exposition. Puis l’ANSES et le laboratoire CarMeN ont été impliqués pour les phases d’exposition par inhalation et d’analyse in vivo des altérations morphofonctionnelles cérébrales des souris au cours de l’exposition. Les résultats sont en cours d’exploitation²³.

Un projet de recherche européen intitulé NanoHouse mené entre 2010 et 2013 avait observé le cycle de vie de nanoparticules de dioxyde de titane contenues dans les peintures et revêtements utilisés en intérieur et à l'extérieur des habitations. Les travaux ont évalué le taux de relargage des nanoparticules de 1 à 2% seulement - et sous forme d'agglomérats²⁴. Mais d'autres études sont beaucoup moins rassurantes : une étude de l'INERIS et de l'université de Compiègne publiée début 2015 a montré qu'un nanorevêtement de dioxyde de titane existant dans le commerce, une fois appliqué sur une façade de bâtiment, peut se détériorer sous l'effet du soleil et de la pluie ; ce faisant, il entraîne le relargage de particules de titane dans l'air en quelques mois - et qui plus est, sous forme de particules libres (plus dangereuses que lorsqu'elles sont agglomérées entre elles ou avec des résidus d'autres matériaux)²⁵, il convient donc dans ces conditions de minimiser le recours aux nanorevêtements.

Source : Emission of titanium dioxide nanoparticles from building materials to the environment by wear and weather, Shandilya, N et al., Environmental Science & Technology, 49(4): 2163-2170, 2015

Outre la toxicité et l'écotoxicité associées aux nanoparticules de TiO₂ en elles-mêmes, se pose la question de la production et de la toxicité des composés issus de la réaction photocatalytique : des chercheurs ont constaté que la décomposition de composés organiques volatiles (COV) par des nanoparticules de TiO₂ incorporées dans des revêtements ou peintures n'est pas complète et qu'elle génère d'autres molécules nocives (acétone, acétaldéhyde, formaldéhyde notamment)²⁶.

Quelle surveillance environnementale ?

En juin 2020, le Haut conseil de la santé publique (HCSP) a publié un rapport concernant la surveillance métrologique dans l’environnement des nanoparticules de dioxyde de titane (TiO₂) finalisé en octobre 2019²⁷. Pour le HCSP, il est envisageable de réaliser des mesures de taux de concentrations de nanoparticules de TiO₂ dans l’air autour des sites industriels. En l'absence de méthode unique opérationnelle permettant de mesurer simultanément le nombre / la masse des particules et de réaliser l’analyse chimique du TiO₂ nanoparticulaire, le HCSP considère que différentes approches et méthodes de mesure doivent être considérées, en fonction des spécificités de chaque situation.
Depuis 2019, l'usine Tronox (ex-Cristal) dans le Haut-Rhin est tenue de réaliser une surveillance environnementale des incidences de ses émissions de particules de dioxyde de titane incluant les formes nanométriques, à raison de deux campagnes de mesure chaque année²⁸. En octobre 2020, la DREAL du Haut-Rhin a indiqué à Avicenn²⁹ qu'aucune particule nanométrique isolée de TiO₂ n'avait été détectée lors de la dernière campagne aux résultats connus à l'époque (juin 2019) ; deux types d'éléments ont été observés : une petite minorité d'agglomérats de taille supérieure à 250 nm composés de nanoparticules et une grande majorité de sphéroïdes de plus de 100 nm pour certaines de plus de 400 nm. Les concentrations 2019 étaient en baisse par rapport aux campagnes exploratoires effectuées en 2013, 2016 et 2018 ; celles de février 2020 dans des niveaux proches de la limite de quantification. Les résultats des campagnes ultérieures de l'été 2020 n'étaient pas encore disponibles.

Des restrictions en Suisse

En 2008, le Grand Conseil de la République et canton de Genève a déconseillé l'utilisation du TiO₂ nanoparticulaire sur les chantiers de l'Etat ainsi que dans les constructions des entreprises privées³⁰. Il s'est basé notamment sur l'étude réalisée par le Service cantonal de toxicologie industrielle et de protection contre les pollutions intérieures qui considèrait "irresponsable d'utiliser un tel produit avant même de rechercher les dangers connus et d'évaluer leurs risques", déplorait "l'emploi prématuré de ces produits en Italie, en France et en Belgique" et souhaitait "que ces imprudences ne soient pas répétées sur le territoire de notre Canton"³¹.

Les larges agglomérats ne doivent pas être considérés comme nécessairement moins toxiques que les petits agglomérats

Début 2020 ont été publiés les résultats de recherches menées en Belgique montrant que les grands agglomérats de nanoparticules de TiO₂ ne semblent pas moins actifs que les petits agglomérats³².

En savoir plus

Quelques ressources sur les risques associés aux nanoparticules de dioxyde de titane (nanoTiO₂) :

Lire aussi sur notre site :
- Nos fiches :

• Nanoparticules de dioxyde de titane, TiO₂
• Pourquoi tant d'incertitudes sur les risques associés aux nanomatériaux ?
• Caractéristiques physico-chimiques et toxicité des nanomatériaux
• Risques liés aux nanoparticules de dioxyde de titane dans l’alimentation
• Quels ingrédients nano dans notre alimentation ?
• Encadrement des nanomatériaux dans l'alimentation

- Nos articles (archives) :

• Nanoparticules dans les laits pour bébés vendus aux USA - et ailleurs ?, veillenanos.fr, mai 2016
• Nanoparticules de dioxyde de titane dans l'alimentation, quels risques, quelles précautions ? veillenanos.fr, mars 2015
• Une pétition sème le trouble sur l'utilisation de nano dioxyde de titane dans les yaourts, veillenanos.fr, 5 juin 2014
• C'est l'été, le temps du soleil... et des controverses sur les risques liés aux nanomatériaux dans les crèmes solaires, veillenanos.fr, 5 juillet 2011

Ailleurs sur le web :
En français :

• Fiche sur le dioxyde de titane, Wikipédia
• Étude de la relation entre exposition au dioxyde de titane (TiO₂) et la mortalité par cause dans une cohorte de travailleurs en France A. Gaillen-Guédy, D. Luce, P. Wild, I. Guseva Canu, Archives des Maladies Professionnelles et de l'Environnement, Volume 81, Issue 1, Page 64, février 2020
• Poids de preuve épidémiologique dans le classement du dioxyde de titane par l’Agence européenne des produits chimiques, I. Guseva Canu, S. Fraize-Frontier, C. Michel, S. Charles, Archives des Maladies Professionnelles et de l'Environnement, Volume 81, Page 71, Issue 1, février 2020
• Valeurs toxicologiques de référence - Le dioxyde de titane sous forme nanoparticulaire, Anses, janvier 2019 (rendu public en avril 2019)
• Haut Conseil de la Santé publique (HCSP), Bilan des connaissances relatives aux effets des nanoparticules de dioxyde de titane (TiO₂) sur la santé humaine ; caractérisation de l'exposition des populations et mesures de gestion, avril 2018 (rendu public en juin 2018)
• Impacts d’une exposition aiguë par voie orale, ou chronique par voie respiratoire, à des nanoparticules de dioxyde de titane et potentiels effets physiopathologiques chez le rongeur, Jérôme Gay-Queheillard, Bulletin de veille scientifique en sécurité sanitaire de l’environnement et du travail, pp.15-18, Laboratoire Périnatalité et Risques Toxiques, 2018
• Jean-Jacques Perrier, "Le titane : promesses et risques d'un dépolluant", in La civilisation des nanoproduits, éditions Belin, septembre 2017
• 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
• Francelyne Marano, Faut-il avoir peur des nanos ?, Buchet Chastel, avril 2016
• INRS, Dioxyde de titane nanométrique : de la nécessité d'une valeur limite d'exposition professionnelle, Hygiène et sécurité du travail, n°242, NT 36, mars 2016
• Mathilde Biola-Clier, Génotoxicité et impact de nanoparticules de dioxyde de titane sur la réparation de l'ADN dans des cellules alvéolaires pulmonaires. Thèse de Biochimie, Biologie Moléculaire. Université Grenoble Alpes, février 2016.
• NanoResp, Les nanomatériaux dans l'alimentation. Quelles fonctions et applications ? Quels risques ?, octobre 2015
• Dynamique, réactivité et écotoxicité des nanoparticules d’oxydes métalliques dans les sols : impact sur les fonctions et la diversité des communautés microbiennes, Marie Simonin, Ecotoxicologie, Université Claude Bernard - Lyon I, 2015.
• L’exposition des travailleurs au dioxyde de titane nanoparticulaire : Évaluation de l’exposition au dioxyde de titane nanoparticulaire et métrologie toxicologique Jean-Paul Morin, Les cahiers de la Recherche, Santé, Environnement, Travail, Nanomatériaux et santé, pp.32-34. ANSES, 2015

En anglais :

• Titanium dioxide Substance Infocard, ECHA
• A semiquantitative risk ranking of potential human exposure to engineered nanoparticles (ENPs) in Europe, Li, Y and Cummins, E, Science of the Total Environment, 778, juillet 2021
• Titanium Dioxide Nanoparticles in Food and Personal Care Products—What Do We Know about Their Safety?, Joanna Musial et al., Nanomaterials, juin 2020
• Task Force : the “(nano) TiO₂ safety communication”, Damjana Drobne (University of Ljubljana, Slovenia) for the Nanosafety Cluster, février 2020
• Weight of epidemiological evidence for titanium dioxide risk assessment: current state and further needs, Guseva Canu I et al., Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology, 2019
• Penetration, distribution and brain toxicity of titanium nanoparticles in rodents' body: a review, Zeman T et al., IET Nanobiotechnology, 12(6), septembre 2018
• Morphological alterations induced by the exposure to TiO₂ nanoparticles in primary cortical neuron cultures and in the brain of rats, Valentini X et al., Toxicology Reports, 2018
• Poorly soluble, low toxicity particles facing review - Classification of titanium dioxide as a carcinogen could have major consequences for related substances too, Chemical Watch, mars 2018
• The crystal structure of titanium dioxide nanoparticles influences immune activity in vitro and in vivo, Vandebriel RJ et al., Particle and Fibre Toxicology, 15:9, 2018 : entre les nanoparticules deTiO₂ de forme anatase et celles de forme rutiles, ce sont les rutiles qui sont le plus nocives pour le système immunitaire lorsqu'elles sont inhalées
• Toxicity assessment of anatase and rutile titanium dioxide nanoparticles: The role of degradation in different pH conditions and light exposure, De Matteis V et al., Toxicology in Vitro, 37 : 201-210, décembre 2016

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NOTES & REFERENCES

1 - Cf. Detection of titanium particles in human liver and spleen and possible health implications, Heringa MB et al, Particle and Fibre Toxicology, 15:15, 2018.

2 - Carcinogenic Hazards from Inhaled Carbon Black, Titanium Dioxide, and Talc not Containing Asbestos or Asbestiform Fibers: Recent Evaluations by an IARC Monographs Working Group, Baan RA, Inhalation Toxicology, 2007, Vol. 19, No. s1 , Pages 213-228. A noter, le fait que cette classification en cancérigène 2B a été contestée au motif que les études citées portaient sur des rats, dont le système respiratoire est différent de celui de l'homme.

3 - Cf. RÈGLEMENT DÉLÉGUÉ (UE) 2020/217 DE LA COMMISSION du 4 octobre 2019 modifiant, aux fins de son adaptation au progrès technique et scientifique, le règlement (CE) n° 1272/2008 du Parlement européen et du Conseil relatif à la classification, à l’étiquetage et à l’emballage des substances et des mélanges et corrigeant ce règlement publié au Journal officiel de l'Union européenne le 18 février 2020 et Rectificatif au règlement délégué (UE) 2020/217 de la Commission du 4 octobre 2019 modifiant, aux fins de son adaptation au progrès technique et scientifique, le règlement (CE) no 1272/2008 du Parlement européen et du Conseil relatif à la classification, à l’étiquetage et à l’emballage des substances et des mélanges et corrigeant ce règlement, JOUE, 25 février 2020

4 - Voir notamment :

• Legal action against the classification of titanium dioxide, TDMA, 4 juin 2020
• Recours introduit le 13 mai 2020 – Brillux et Daw/Commission (Affaire T-288/20), Tribunal de l'UE

5 - Voir notamment :
- En français :

• 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
• Evaluation des effets de l'exposition aux nanoparticules de TiO₂ sur le cerveau adulte et vulnérable, résumé en français de la thèse (en anglais) de Clémence Disdier, Université Paris-Saclay, avril 2016
• "Mesure des effets toxicologiques de nano-oxydes métalliques sur cellules humaines in vitro", par Grall R et al., in Dossier du participant préparé pour la Restitution du Programme national de recherche environnement santé travail (PNREST), octobre 2015
• Le Trequesser Q, Synthèse de nanoparticules de dioxyde de titane de morphologies contrôlées : localisation, quantification et aspects toxicologiques de la cellule à l'organisme pluricellulaire, thèse, Material chemistry, Université de Bordeaux, 2014
• Nicolle-Mir L, Revue des données toxicologiques sur les nanoparticules de dioxyde de titane, Environnement, risques et santé, 13, 180-181, 2014 (synthèse en français de l'article listé ci-dessous)
• Armand L et al., Nanoparticules de TiO₂ : un ennemi caché ?, Biofutur, 32/347, 42-45, octobre 2013
• INRS, Fiche toxicologie Dioxyde de titane, FT 291, édition 2013
• Comité pour le Développement Durable en Santé (C2DS), Dioxyde de titane nanoparticulaire, Risque émergent ?, novembre 2011
• Vivagora, CoExNano, Les nano-argents et les dioxydes de titane dans les revêtements : Etat des lieux des connaissances, incertitudes et controverses , novembre 2010

- En anglais :

• Comparative effects of TiO₂ and ZnO nanoparticles on growth and ultrastructure of ovarian antral follicles, Santacruz-Marques R et al., Reproductive Toxicology, 96 : 399-412, septembre 2020
• TiO₂ genotoxicity: an update of the results published over the last six years, Carrière M, Arnal ME, Douki T, Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis, 15 mai 2020 : cette revue de la littérature scientifique, réalisée par des chercheur·es du CEA, 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.
• Effects of Titanium Dioxide Nanoparticles Exposure on Human Health—a Review, Baranowska-Wójcik E et al., Biological Trace Element Research, 1–12, 2019 : "TiO2 NPs can induce inflammation due to oxidative stress. They can also have a genotoxic effect leading to, among others, apoptosis or chromosomal instability. (...) Regular supply of TiO₂ NPs at small doses can affect the intestinal mucosa, the brain, the heart and other internal organs, which can lead to an increased risk of developing many diseases, tumours or progress of existing cancer processes."
• Subchronic exposure to titanium dioxide nanoparticles modifies cardiac structure and performance in spontaneously hypertensive rats, Rossi S et al., Particle and Fibre Toxicology, 16:25, 2019
• Effect of gestational age on maternofetal vascular function following single maternal engineered nanoparticle exposure, Fournier SB et al., Cardiovascular toxicology, 1-13, 2019 : chez les rats, une exposition à des nanoparticules de dioxyde de titane en début de gestation a un impact important sur le système circulatoire du fœtus. Une exposition plus tardive a des conséquences sur la croissance du fœtus.
• NanoEHS, la base de données répertoriant les publications scientifiques sur les risques en nanotechnologies, mise à jour par the International Council on Nanotechnology (ICON) ne semble plus fonctionner (2016)
• Mitochondrial dysfunction and loss of glutamate uptake in primary astrocytes exposed to titanium dioxide nanoparticles, Wilson CL et al., Nanoscale, 7, 18477-18488, 2015 : voir le communiqué de presse : Researchers show modest levels of nanoparticle may harm brain cells, University of Nebraska-Lincoln, 15 décembre 2015
• Tissue biodistribution of intravenously administrated titanium dioxide nanoparticles revealed blood-brain barrier clearance and brain inflammation in rat, Particle and Fibre Toxicology, Disdier et al., 12:27, septembre 2015
• Toxicity of TiO₂ nanoparticle to denitrifying strain CFY1 and the impact on microbial community structures in activated sludge, Li D et al., Chemosphere, 2015
• Nanosized TiO₂ is internalized by dorsal root ganglion cells and causes damage via apoptosis, Erriquez J, Nanomedicine, 11(6):1309-19, août 2015
• Titanium dioxide nanoparticles: some aspects of toxicity/focus on the development, Rollerova E, et al., Endocr Regul., 49(2) : 97-112, 2015
• Environmental hazard of selected TiO₂ nanomaterials under consideration of relevant exposure scenarios, Anne J. Wyrwoll et al., étude pour le ministère de l'environnement allemand, octobre 2014 (voir aussi le résumé :Sunshine may increase nanoparticle toxicity, according to German agency, Chemical Watch, 21 octobre 2014)
• Tissue distribution and elimination after oral and intravenous administration of different titanium dioxide nanoparticles in rats, Geraets L et al., Particle and Fibre Toxicology, 11:30, 2014
• Titanium dioxide nanoparticle impact and translocation through ex vivo, in vivo and in vitro gut epithelia, Brun E et al., Particle and Fibre Toxicology, 11:13, 2014
• Stakeholders' Response to Titanium Dioxide Manufacturers association's letter on Titanium dioxide, EEB, BEUC, ANEC, CIEL, BUND, ETUC, ECOS, WECF, CEO, Friends of the Earth Europe, septembre 2013
• Titanium dioxide nanoparticles: a review of current toxicological data, Shi H et al., Particle and Fibre Toxicology, 10(15), avril 2013
• Nanoparticles in Food - with a focus on the toxicity of titanium dioxide, C. Rydström Lundin, Uppsala University and the Swedish National Food Agency, 2012
• DNA damage and alterations in expression of DNA damage responsive genes induced by TiO₂ nanoparticles in human hepatoma HepG2 cells, Petkovic, J et al., Nanotoxicology, 5, 341−353, 2011
• Aqueous synthesis and concentration-dependent dermal toxicity of TiO₂ nanoparticles in wistar rats, Unnithan, J et al., Biol. Trace Elem. Res., 143, 1682−1694, 2011
• Silica and titanium dioxide nanoparticles cause pregnancy complications in mice, Yamashita, K et al., Nat. Nanotechnol., 6, 321-328, 2011

6 - Cf. Au vu des risques liés aux nanomatériaux, l'ANSES préconise un encadrement renforcé, Veillenanos, 15 mai 2014

7 - Cf. Effects of physicochemical properties of TiO₂ nanomaterials for pulmonary inflammation, acute phase response and alveolar proteinosis in intratracheally exposed mice, Danielsen PH et al., Toxicology and Applied Pharmacology, 386(1), janvier 2020 ; ces résultats viennent nuancer ceux d'une étude de 2018 dont les résultats penchaient à l'inverse pour une plus forte nocivité des anatases pour le système immunitaire lorsqu'elles sont inhalées : cf. The crystal structure of titanium dioxide nanoparticles influences immune activity in vitro and in vivo, Vandebriel RJ et al., Particle and Fibre Toxicology, 15:9, 2018

8 - Cf. A semiquantitative risk ranking of potential human exposure to engineered nanoparticles (ENPs) in Europe, Li, Y and Cummins, E, Science of the Total Environment, 778, juillet 2021

9 - Voir

• notre bibliographie Nano et Santé au travail
• Exposition au dioxyde de titane nanométrique dans le BTP, Bertrand Honnert, Archives des Maladies Professionnelles et de l'Environnement, INRS, mai 2018

10 - Cf. Protéger les travailleurs et les personnes au voisinage de sites de production ou de manipulation de nanoparticules de dioxyde de titane, Haut conseil de la santé publique, 25 juin 2018

11 - Voir par exemple :

• En français :
  • Doc' en clip - le risque associé aux nanoparticules contenues dans les crèmes solaires (vidéo), Riccardo Catalano, Aix-Marseille Université, 14 octobre 2019
  • Dynamique, réactivité et écotoxicité des nanoparticules d'oxydes métalliques dans les sols : impact sur les fonctions et la diversité des communautés microbiennes, thèse de Marie Simonin (Ecologie Microbienne / UMR CNRS 5557 Université Claude Bernard - Lyon 1), soutenue en octobre 2015
  • Nano ou pas : le TiO₂ est toxique pour l'environnement, L'Observatoire des cosmétiques, octobre (résumé en français du rapport "Environmental hazard of selected TiO₂ nanomaterials under consideration of relevant exposure scenarios", Umwelt bundesamt, octobre 2014).
• En anglais :
  • Toxicity of titanium nano-oxide nanoparticles (TiO2) on the pacific oyster, Crassostrea gigas: immunity and antioxidant defence, Arash Javanshir Khoei et Kiadokht Rezaei, Toxin Reviews, 41, 2022
  • Lethal and sub-lethal effects of nanosized titanium dioxide particles on Hydropsyche exocellata Dufour, 1841, Torres-Garcia D et al., Aquatic Insects - International Journal of Freshwater Entomology, 41(1), 2020
  • Silver and titanium nanomaterials present in wastewater have toxic effects on crustaceans and fish cells, Norwegian Institute for Water Research (NIVA), novembre 2019
  • 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
  • Evaluation of the effects of titanium dioxide and aluminum oxide nanoparticles through tarsal contact exposure in the model insect Oncopeltus fasciatus, López-Muñoz D. et al., Science of The Total Environment, 666 : 759-765, mai 2019
  • How titanium dioxide and zinc oxide nanoparticles do affect soil microorganism activity?, Kizildag N et al., European Journal of Soil Biology, 91 : 18-24, mars-avril 2019
  • Titanium dioxide nanoparticles impaired both photochemical and non-photochemical phases of photosynthesis in wheat, Dias MC, Protoplasma, 256(1) : 69–78, janvier 2019
  • The effects and the potential mechanism of environmental transformation of metal nanoparticles on their toxicity in organisms, Zhang J et al., Environ. Sci.: Nano, 5 : 2482-2499, 2018
  • Transfer and Ecotoxicity of Titanium Dioxide Nanoparticles in the Terrestrial and Aquatic Ecosystems: A Microcosm Study, Vijayaraj V et al., Environmental Science and Technology, 52(21) : 12757-12764, octobre 2018
  • TiO₂ nanoparticles enhance bioaccumulation and toxicity of heavy metals in Caenorhabditis elegans via modification of local concentrations during the sedimentation process, Wang J et al., Ecotoxicology and Environmental Safety, 162(30) : 160-169, octobre 2018
  • Toxicological impact of TiO₂ nanoparticles on Eudrilus euginiae, Priyanka KP et al., IET Nanobiotechnology, 12 (5):579, août 2018
  • TiO₂ nanoparticles in the marine environment: Impact on the toxicity of phenanthrene and Cd2 + to marine zooplankton Artemia salina , Jing Lu, Shengyan Tian, Xiaohui Lv, Zuohong Chen, Baiyang Chen, Xiaoshan Zhu, Zhonghua Cai, Science of The Total Environment, 15 février 2018
  • Ecotoxicological Effects of Transformed Silver and Titanium Dioxide Nanoparticles in the Effluent from a Lab-Scale Wastewater Treatment System, Georgantzopoulou A et al., Environ. Sci. Technol., 52, 16, 9431-9441, 2018
  • Toxicity and trophic transfer of P25 TiO₂ NPs from Dunaliella salina to Artemia salina: Effect of dietary and waterborne exposure, Bhuvaneshwari M et al., Environmental Research, 160 : 39-46, janvier 2018
  • Environmental exposure to TiO₂ nanomaterials incorporated in building material, Nathan Bossa, Perrine Chaurand, Clément Levard, Daniel Borschneck, Hélène Miche, Jérôme Vicente, Christophe Geantet, Olivier Aguerre-Chariol, F. Marc Michel, Jérôme Rose, Environmental Pollution, janvier 2017
  • TiO₂ nanoparticles in the marine environment: Physical effects responsible for the toxicity on algae Phaeodactylum tricornutum, Yixiang Wang et al., Science of The Total Environment, 15 septembre 2016
  • Titanium dioxide nanoparticles strongly impact soil microbial function by affecting archaeal nitrifiers, Simonin M et al., Scientific Reports, 6, 2016
  • Ecotoxicological impact and risk assessment of engineered TiO₂ nanomaterials on water, sediments and soil by building a combined RALCA (Risk Assessment - Life Cycle Assessment) model, thèse de Véronique Adam, Université de Strasbourg, soutenue en septembre 2015
  • Ecotoxicity of engineered TiO₂ nanoparticles to saltwater organisms: An overview, D. Minetto, G. Libralato, A. Volpi Ghirardini, Environment International, mai 2014

12 - Voir notamment Les nanoparticules de dioxyde de titane, leur place dans l’industrie cosmétique et ses dangers, Laura Daragnes, Thèse pour l’obtention du diplôme d'Etat de docteur en pharmacie, sous la direction de Isabelle Bestel, Université de Bordeaux, septembre 2018

13 - Le SCCS a rendu un premier avis le 23 juillet 2013, révisé en 2014 : Scientific Committee on Consumer Safety SCCS OPINION ON Titanium Dioxide (nano form) COLIPA n° S75, SCCS, avril 2014 et complété en septembre 2014 : Scientific Opinion for clarification of the meaning of the term "sprayable applications/products" for the nano forms of Carbon Black CI 77266, Titanium Oxide and Zinc Oxide, SCCS, septembre 2014 (publication juin 2015)

14 - Cf. notre fiche Quelle réglementation des nanomatériaux dans les cosmétiques en Europe ?, veillenanos.fr

15 - En 2012, des chercheurs de Cincinnati aux Etats-Unis ont montré que le chlore des piscines peut dégrader le revêtement d'hydroxyde d'aluminium qui entoure les nanoparticules de dioxyde de titane (TiO₂) intégrées dans certaines crèmes solaires (ici la Neutrogena SPF 30). Au contact de l'eau et sous l'effet de la lumière, le coeur du nanomatériau, le nano  TiO₂ peut alors libérer des radicaux libres, responsables du vieillissement de la peau et de l'apparition de cancers.
Cf. Depletion of the protective aluminum hydroxide coating in TiO2-based sunscreens by swimming pool water ingredients, Chemical Engineering Journal, 191 : 95-103, Mai 2012
Voir aussi cet article plus récent : UV filters interaction in the chlorinated swimming pool, a new challenge for urbanization, a need for community scale investigations, Sharifan H et al., Environ Res., 148:273-276, juillet 2016

16 - En 2014, des chercheurs espagnols ont ainsi estimé que l'activité touristique sur une plage de Méditerranée durant une journée d'été peut relarguer de l'ordre de 4 kg de nanoparticules de dioxyde de titane dans l'eau, et aboutir à une augmentation de 270 nM/jour de la concentration en peroxyde d'hydrogène (une molécule au potentiel toxique, notamment pour le phytoplancton qui constitue la nourriture de base des animaux marins). Cf. Écrans UV nanos : un danger pour la vie marine, L'Observatoire des Cosmétiques, 5 septembre 2014
En 2017, des chercheurs du CEREGE en France ont de leur côté mesuré la concentration en titane dans l'eau de trois plages de Marseille et ont estimé à 54 kilos par jour le poids de TiO₂ relargué dans les deux mois d'été pour une petite plage. Voir :

• Scientists find titanium dioxide from sunscreen is polluting beaches Scientists find titanium dioxide from sunscreen is polluting beaches, présentation de Labille J., Goldschmidt Conference, août 2018
• Estimation et minimisation du risque associé aux nanoparticules de TiO2 utilisées dans les crèmes solaires, présentation de Labille J, Journée technique "Nano et cosmétiques" organisée par le LNE, 29 mars 2018
• Pollution des eaux du Littoral par les Absorbeurs d'UV issus de crèmes solaires, Générée par les activités Estivales, Labille J, Projet OHM Littoral, 2017

17 - Voir notamment :

• Identification of titanium dioxide on the hair shaft of patients with and without frontal fibrosing alopecia: a pilot study of 20 patients, CT Thompson, ZQ Chen , A Kolivras, A Tosti, British Journal of Dermatology, 2019
• Titanium dioxide nanoparticles and frontal fibrosing alopecia: cause or consequence?, O. Aerts, A. Bracke, A. Goossens, V. Meuleman, J. Lambert, Journal of The European Academy of Dermatology and Venereology, juin 2018
• Crème solaire, nanoparticules et alopécie frontale, Synchrotron soleil, février 2018
• Detection of titanium nanoparticles in the hair shafts of a patient with frontal fibrosing alopecia, Brunet-Possenti F, Deschamps L, Colboc H, et al., Eur Acad Dermatol Venereol., 2018

18 - Cf. NanoTiO2 Sunscreen Does Not Prevent Systemic Oxidative Stress Caused by UV Radiation and a Minor Amount of NanoTiO2 is Absorbed in Humans, Pelclova D et al., Nanomaterials, 9(6), 888, 2019

19 - Le dioxyde de titane dans les cosmétiques bio, Cosmebio, mars 2019

20 - Voir notamment :

• Sunscreen: FDA regulation, and environmental and health impact, Shanthi Narla, Henry W. Lim, Photochemical & Photobiological Sciences, 2020
• Titanium Dioxide and Zinc Oxide Nanoparticles in Sunscreens: A Review of Toxicological Data, Vujovic M, Kostic E, Journal of Cosmetic Science, septembre 2019
• Fueling a Hot Debate on the Application of TiO2 Nanoparticles in Sunscreen, Sharma S et al., Materials, juillet 2019

21 - Voir par exemple :

• Produits solaires pour enfants - Trop de substances préoccupantes, Agir pour l'Environnement et WECF France, juillet 2020
• Les nanoparticules de dioxyde de titane, leur place dans l’industrie cosmétique et ses dangers, Laura Daragnes, Thèse pour l’obtention du diplôme d'Etat de docteur en pharmacie, sous la direction de Isabelle Bestel, Université de Bordeaux, septembre 2018
• Nanoparticules - Attention, elles se cachent partout !, Que Choisir, Mensuel n° 566, février 2018

22 - Voir notamment :

• Des peintures pour purifier l'air ambiant, CEA Liten, novembre 2020

23 - Voir notamment :

• In vivo evaluation of the potential neurotoxicity of aerosols released from mechanical stress of nano-TiO2 additived paints in mice chronically exposed by inhalation, Maxinay S et al., J. Phys.: Conf. Ser., 838 012025, 2017
• Rapport d'activité Recherche 2016, LNE, 2016

24 - Research into the safety of nanoparticles - No nano-dust danger from façade paint, EMPA, 13 janvier 2014 ; subventionné à hauteur de 2,4 millions d'euros par la Commission européenne, sur un budget global de 3,1 millions d'euros, le projet NanoHouse s'est étalé de janvier 2010 à juin 2013, avec pour partenaires français le CEA et ISTerre.

25 - Cf. Emission of titanium dioxide nanoparticles from building materials to the environment by wear and weather, Shandilya, N et al., Environmental Science & Technology, 49(4): 2163-2170, 2015 ; un résumé vulgarisé est accessible gratuitement ici : Nanocoating on buildings releases potentially toxic particles to the air, "Science for Environment Policy", Commission européenne, 28 mai 2015

26 - Voir par exemple :

• ADEME, Epuration de l'air intérieur par photocatalyse, Avis technique, septembre 2020
• Gandolfo A et al., Unexpectedly High Levels of Organic Compounds Released by Indoor Photocatalytic Paints, Environ. Sci. Technol., 52, 19, 11328-11337, 2018
• Observatoire de la qualité de l'air intérieur,L’épuration par photocatalyse - Opportunité ou menace pour la qualité de l’air intérieur ?, Bulletin de l'OQAI n°4, juin 2012
• Vivagora, CoExNano, Les nano-argents et les dioxydes de titane dans les revêtements : Etat des lieux des connaissances, incertitudes et controverses , novembre 2010

27 - Cf. Rapport intermédiaire - éléments relatifs à la surveillance métrologique dans l’environnement des nanoparticules de dioxyde de titane (TiO₂) et à l’examen de la faisabilité, HCSP, octobre 2019 (publication juin 2020)

28 - Cf. Arrêté portant prescriptions complémentaires à la société CRISTAL France SAS à Thann , Préfecture du Haut-Rhin, 3 août 2018 ; voir aussi Estimation des concentrations annuelles moyennes dans l’air autour d’un site industriel producteur de substances à l’état nanoparticulaire – Site de Cristal – Thann, unité de production de dioxyde de Titane, INERIS, octobre 2017
29 - Cf. Courrier de la DREAL du Haut-Rhin en réponse à la sollicitation d'Avicenn , 2 octobre 2020
30 - Santé : droit dans le mur... autonettoyant, Alternative Santé, 6 janvier 2016 et Rapport M 1741-A du Conseil d'Etat au Grand Conseil de Genève, 2008

31 - Annexe 2 du précédent document

32 - Cf. Agglomeration of titanium dioxide nanoparticles increases toxicological responses in vitro and in vivo, Murugadoss S et al., Particle and Fibre Toxicology, 17(10), 2020

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Fiche initialement créée en février 2014

Attention aux sprays solaires en promo, susceptibles de contenir des nanoparticules

Par MD - Dernier ajout juillet 2018

Cette fiche fait partie de notre Dossier Nano et Cosmétiques ; elle a vocation à être complétée et mise à jour avec l'aide des adhérents et veilleurs d'Avicenn. Vous pouvez vous aussi contribuer à l'améliorer en nous envoyant vos remarques à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr.

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En juillet 2015, deux députés européens du groupe Les Verts/Alliance libre européenne, Michèle Rivasi et Bas Eickhout, avaient écrit à la commissaire au marché intérieur Elzbieta Bienkowska pour tirer la sonnette d'alarme : bien qu'en 2013 et 2014 le Comité scientifique pour la sécurité des consommateurs (CSSC) ait déconseillé l'utilisation de nanodioxyde de titane sous forme de spray (parce qu'il peut avoir des effets cancérigènes lorsqu'il est inhalé), aucune mesure n'avait été mise en oeuvre afin d'en interdire la commercialisation.

Il a fallu attendre 2016 pour que l'utilisation de nanomatériaux anti-UV dans les sprays soit enfin interdite¹.

Cela ne veut pas dire pour autant que les sprays solaires vendus désormais en soient exempts : vérifiez l'étiquette des flacons que vous achetez, surtout s'ils sont en promo : des pharmacies et distributeurs cherchent à écouler leurs stocks !

En savoir plus

Voir sur notre site, l'intégralité de notre dossier Nano et Cosmétiques

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NOTES et REFERENCES :

1 - Voir notre fiche Quelle réglementation des nanomatériaux dans les cosmétiques en Europe ?