Risques pour la santé des nanos dans l’alimentation

Risques pour la santé des nanos dans l’alimentation

Par l’équipe AVICENN – Dernière modification novembre 2024

Des motifs d’inquiétude concernant l’ingestion de nanos

Des études ont montré que des nanomatériaux peuvent :

• franchir les barrières buccale et intestinale et se diffuser dans l’organisme¹Voir par exemple :
  – 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)
  – Additif alimentaire E171 : les premiers résultats de l’exposition orale aux nanoparticules de dioxyde de titane, INRA, 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 : Food-grade TiO2 impairs intestinal and systemic immune homeostasis, initiates preneoplastic lesions and promotes aberrant crypt development in the rat colon, Bettini S et al., Scientific Reports, 7:40373, publié en ligne le 20 janvier 2017
  – 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
  – 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
  – 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
  – Size and surface charge of gold nanoparticles determine absorption across intestinal barriers and accumulation in secondary target organs after oral administration, Schleh C. et al., Nanotoxicology, 6(1), 36-46, 2012
  – Nano- and microparticulate drug carriers for targeting of the inflamed intestinal mucosa, Collnot E.M. et al., J Control Release, 161, 235-46, 2012
  – Origin and fate of dietary nanoparticles and microparticles in the gastrointestinal tract, Powell J.J. et al., J Autoimmun, 34, 226-33, 2010 ; des études ont montré également que des nanoparticules de silice ou d’argent s’agglomèrent dans l’eau ou dans les milieux acides (comme l’estomac) mais se réindividualisent dans l’intestin où le pH est neutre ; elles peuvent alors traverser plus facilement la barrière intestinale²Cf. notre fiche Les portes d’entrée, le devenir et le comportement des nanomatériaux dans le corps humain ?, veillenanos.fr.

• s’accumuler ensuite dans les organes³Nanotechnologies et nanoparticules dans l’alimentation humaine et animale, Afssa (aujourd’hui ANSES), mars 2009 : le tube digestif, le foie et la rate sont les principaux organes cibles. Après administration par voie orale de nanoparticules d’argent de 60 nm à des rats pendant 28 jours, de l’argent a été retrouvé dans l’estomac, les reins, le foie, les poumons, les testicules, le cerveau et le sang : cf. Kim, J.S. et al. Twenty-eight-day oral toxicity, genotoxicity, and gender-related tissue distribution of silver nanoparticles in Sprague-Dawley rats, Inhal. Toxicol., 20(6), 2008 (tube digestif, foie, rate mais aussi estomac, reins, poumons, testicules, cerveau), dans le sang et à l’intérieur des cellules ;

• y causer des perturbations voire des effets délétères, notamment sur le microbiote intestinal⁴Voir par exemple :
  – A systematic review on the effects of nanomaterials on gut microbiota, Utembe W et al., Current Research in Microbial Sciences, 3, 100118, 2022
  – Nanoparticles in the Food Industry and Their Impact on Human Gut Microbiome and Diseases, Ghebretatios, M et al., Int. J. Mol. Sci.,  22(4) :1942, 2021
  – Impacts of foodborne inorganic nanoparticles on the gut microbiota-immune axis: potential consequences for host health, Lamas B et al., Particle and Fibre Toxicology, 17:19, 2020.

Outre les répercussions sur la santé de l’ingestion de nanoparticules, il est à noter que les risques pour l’environnement sont également mal cernés et préoccupants.

De nombreuses incertitudes scientifiques

On ignore aujourd’hui encore beaucoup de choses sur les répercussions que l’ingestion de nanomatériaux peut avoir sur la santé humaine. Les études de toxicité des nanoparticules par voie orale sont rares et beaucoup ont pu comporter des faiblesses méthodologiques qui rendent difficile l’utilisation de leurs résultats. Les conditions expérimentales reflètent encore mal la façon dont les consommateurs sont exposés ; les nanomatériaux considérés sont souvent synthétisés en laboratoire et donc différents des nanomatériaux (et résidus de nanomatériaux) que les consommateurs ingèrent réellement. En outre, les caractéristiques physico-chimiques des nanoparticules testées et leurs interactions avec la matrice alimentaire sont insuffisamment documentées. Néanmoins des progrès sont en cours depuis peu, grâce aux améliorations des pratiques des chercheurs, des outils et des protocoles.

La complexité de l’évaluation des risques liés à l’ingestion de nanomatériaux

L’un des problèmes qui risque de durer encore néanmoins a trait à la grande complexité de l’évaluation des risques liés à l’ingestion de nanomatériaux : la toxicité des nanoparticules diffère en effet selon leurs caractéristiques physico-chimiques (dimension, forme, degré d’agglomération, etc.). Or, ces caractéristiques sont très variables selon les nanomatériaux et peuvent évoluer tout au long de leur cycle de vie :

• en fonction des conditions dans lesquelles les nanomatériaux sont synthétisés, stockés, éventuellement enrobés ;
• par les transformations qu’ils subissent lors de la cuisson et de la préparation des plats ou dans l’appareil digestif¹⁸Mammalian gastrointestinal tract parameters modulating the integrity, surface properties, and absorption of food-relevant nanomaterials, Bellmann S et al., WIREs Nanomed Nanobiotechnol., 2015 (par exemple au contact du milieu acide de l’estomac, etc.)
• lors des interactions avec les emballages et/ou avec les autres ingrédients et substances chimiques avec lesquels les nanomatériaux se retrouvent mélangés (avant puis pendant l’ingestion et la digestion) ; on peut craindre par exemple un « effet cocktail » avec certaines autres molécules de synthèse¹⁹Des nanomatériaux, combinés avec d’autres substances, pourraient devenir (plus) dangereux ? Les toxicologues travaillent souvent en isolant des substances ce qui ne permet pas d’établir les effets d’interaction d’une pluralité de substances pénétrant dans l’organisme.

L’évaluation du risque doit en outre tenir compte :

• de la susceptibilité individuelle (le stress augmente par exemple la perméabilité intestinale aux xénobiotiques)²⁰Voir aussi E. Houdeau (INRA), « Nanoparticules et barrière intestinale : comprendre les mécanismes de franchissement » : Diaporama, Carrefour de l’innovation agronomique (CIAG), novembre 2012 ; Article académique, Innovations Agronomiques, 24, 105-112, 2012 ;
• de la durée et de la période d’exposition²¹Susceptibility of Young and Adult Rats to the Oral Toxicity of Titanium Dioxide Nanoparticles, Small, 9(9/10), 2013, sachant que selon une étude de 2012, les enfants consommient deux à quatre fois plus de titane que les adultes du fait de l’ingestion de sucreries ayant des niveaux élevés de nanoparticules de dioxyde de titane²²Titanium Dioxide Nanoparticles in Food and Personal Care Products, Weir A. et al., Environ. Sci. Technol., 46 (4), pp 2242-2250, 2012

Depuis 2009, un large consensus sur la nécessité de renforcer les recherches sur les risques liés aux nanos ingérés

En 2009, l’Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO) et l’Organisation mondiale de la santé (OMS) ont convoqué une réunion d’experts sur les incidences des nanotechnologies sur la sécurité sanitaire des aliments : le rapport qui en est issu, publié en 2011, liste les besoins de recherche pour mieux évaluer les risques dans le domaine. 

Depuis 2009, l’ANSES appelle à améliorer les connaissances relatives aux dangers et à l’exposition des consommateurs aux nanomatériaux. En octobre 2016, l’ANSES a été saisie par ses ministères de tutelle pour étudier les risques liés aux nanoparticules dans l’alimentation, et plus précisément :

• réaliser une étude détaillée de la filière agro-alimentaire au regard de l’utilisation des nanos dans l’alimentation,
• prioriser les substances et/ou produits finis d’intérêt en fonction de critères pertinents déterminés au cours de l’expertise,
• réaliser une revue des données disponibles (effets toxicologiques et données d’exposition)
• et en fonction de leur disponibilité, étudier la faisabilité d’une évaluation des risques sanitaires pour certains produits.

Un « groupe de travail » (« GT nano alimentation ») composé d’experts indépendants a été mis en place courant 2017. Les premiers résultats de l’expertise, initialement attendus pour fin 2017²³Réponse à la question N° 85181 du député Yves Daniel, ministère des Affaires sociales, de la santé et des droits des femmes, octobre 2016 ; voir aussi L’Anses lance un appel à candidatures d’experts scientifiques afin de procéder à la constitution d’un groupe de travail (GT) «Nanos & Alimentation », ANSES, janvier 2017, ont été publiés mi-2020 dans un rapport identifiant les produits alimentaires contenant (ou susceptibles de contenir) des nanomatériaux²⁴Cf. ANSES, Nanomatériaux dans les produits destinés à l’alimentation ; Rapport d’expertise collective, mai 2020.
En 2021, l’ANSES a publié un deuxième rapport : un guide spécifique pour évaluer les risques sanitaires des nanomatériaux dans l’alimentation complémentaire au rapport sur le même sujet publié quelques mois plus tôt par l’EFSA.

Fin 2022, l’Anses a publié son avis et rapport relatif à l’évaluation du risque de la fraction nanométrique de l’additif alimentaire E171 qui pointe le manque de données toxicologiques disponibles pour réaliser une évaluation complète de l’additif E171 et préconise de limiter les usages et les expositions des travailleurs et consommateurs aux nanomatériaux, “en favorisant l’utilisation de produits sûrs, dépourvus de nanomatériaux manufacturés, et en limitant ces usages à ceux considérés in fine comme dûment justifiés et faisant l’objet d’une démonstration documentée d’acceptabilité du risque”.

Nonobstant le large consensus sur la nécessité de renforcer les recherches sur les risques liés aux nanomatériaux ingérés, ces dernières sont aujourd’hui encore limitées.

En attendant des évaluations concluantes, la commercialisation de produits alimentaires contenant des nanoparticules continue

En attendant, les consommateurs continuent donc d’ingérer des nanoparticules de silice, d’argent, etc., le plus souvent sans le savoir, faute d’application par l’industrie de l’obligation d’étiquetage !

En présentant son guide d’évaluation des risques des nanos dans l’alimentation (2021) ainsi que son avis et rapport relatif à l’évaluation du risque de la fraction nanométrique de l’additif alimentaire E171 (2022), l’Anses a rappelé « la nécessité de limiter l’exposition des travailleurs, des consommateurs et de l’environnement aux nanomatériaux » et recommande « de favoriser les produits sûrs, dépourvus de ces substances ».

Certes, l’additif E171 contenant des nanoparticules de dioxyde de titane a été interdit dans l’alimentation en France en 2020 et dans l’Union européenne en 2022, mais il reste autorisé pour l’instant dans les médicaments et les cosmétiques (or, dans les dentifrices ou les rouges et baumes à lèvres par exemple, il est susceptible d’être ingéré).

Compte tenu des dangers, des appels à la prudence et au principe de précaution 

Recommandations des pouvoirs publics sur les nanos dans l’alimentation

Devant les nombreuses incertitudes concernant les risques des nanos dans l’alimentation, beaucoup d’organisations publiques ou para-publiques ont émis des recommandations concernant l’utilisation de nanomatériaux ou nanotechnologies dans le domaine alimentaire²⁵Voir notamment les nombreux rapports des pouvoirs publics listés dans notre bibliographie. Parmi les rapports les plus complets figure l’Avis sur les enjeux éthiques des nanotechnologies dans le secteur agroalimentaire de la Commission de l’éthique en science et en technologie du Québec publié dès 2011, avec neuf recommandations concrètes qui donnent un bon aperçu des recommandations émises par divers acteurs dans d’autres cadres, avec l’avantage d’être ici relativement bien articulées et presque exhaustives..

Ces recommandations peuvent être schématiquement résumées ainsi :

• réaliser une veille scientifique et technologique sur les applications nanotechnologiques dans l’agroalimentaire et les risques associés ;
• approfondir les recherches sur les risques ;
• informer le public ;
• consulter la population ;
• développer l’échange interministériel d’informations sur l’état des connaissances scientifiques sur les risques ;
• permettre l’évaluation publique de l’innocuité et l’encadrement juridique des produits concernés ;
• exiger la transparence des industriels et l’étiquetage des produits concernés.

Des ONG ont demandé la mise en place d’un moratoire sur les nanos dans l’alimentation depuis des années

Parmi les ONG qui se sont prononcées contre l’utilisation de nanomatériaux dans les produits de consommation courante²⁶Voir parmi les 51 cahiers d’acteurs des organisations qui ont pris position lors du débat public national sur les nanotechnologies de 2009-2010., différentes ONG²⁷Voir notamment les rapports d’ONG listés dans notre bibliographie ont spécifiquement appelé au moratoire concernant l’utilisation de nanomatériaux dans l’alimentation, notamment :

• au niveau international, ETC Group dès 2004 au Canada, puis Which? au Royaume-Uni, Les Amis de la Terre Australie et Etats-Unis, As You Sow aux USA
• puis en France, dès 2009 France Nature Environnement²⁸Voir le Cahier d’acteur de France Nature Environnement (FNE) intitulé « L’urgence de la maîtrise des risques associés aux nanoparticules et nanomatériaux ! » et réalisé pour le débat public national sur les nanotechnologies de 2009-2010 : FNE y demandait explicitement un « moratoire partiel sur les nano-objets à usage non médical et en contact, dans leur usage normal, grand public, avec le corps humain » (notamment les produits et emballages alimentaires).ou Les Amis de la Terre, et plus récemment, à partir de 2016, Agir pour l’Environnement puis l’AFOC en 2017.

Des consommateurs peu désireux de jouer les cobayes

Dans un contexte général où les consommateurs se montrent de plus en plus suspicieux envers l’alimentation industrielle²⁹Voir par exemple Alimentation : face aux doutes, les internautes s’organisent, Le Monde, 15 avril 2013, la réticence et la méfiance des consommateurs vis-à-vis des nanoparticules dans l’alimentation sont croissantes. De manière générale, les consommateurs attendent plus de transparence et ne veulent pas être « cobayes de la nano-bouffe »³⁰Nanotechnologies : tous cobayes de la nano-bouffe ?, Basta!, 14 janvier 2010, ce qu’ils sont pourtant déjà, à leur corps défendant, puisque notre alimentation contient déjà des nanomatériaux – et pas seulement des objets nano « virtuels » comme ceux utilisés à l’INRA pour l’étude mentionnée plus haut menée en 2011.

Depuis 2016, la pétition « Stop aux nanoparticules dans nos assiettes ! » lancée par Agir pour l’Environnement, exigeant un moratoire sur les nanoparticules dans les produits alimentaires courants, a recueilli plus de 52 000 signatures.

En 2011, les chercheurs de l’INRA avaient conclu qu’« en situation d’incertitude et de controverses, les décideurs devraient porter une attention particulière sur les modes de communication participatifs ou délibératifs ». L’association Sciences Citoyennes milite à cet égard depuis plusieurs années pour la mise en place de conventions de citoyens dont les autorités devraient prendre en compte les recommandations.

Les chercheurs de l’INRA rajoutent que « cette communication doit être accompagnée d’une politique forte garantissant la sécurité des nano-aliments dans un contexte de méfiance des consommateurs européens ». Reste à déterminer qui doit prendre en charge le coût d’une telle politique de sécurité visant à rassurer la population sur des applications dont les avantages restent à prouver et dont l’industrie agroalimentaire et certains laboratoires de recherche semblent être les principaux bénéficiaires, davantage que les consommateurs : est-ce aux contribuables de payer ou aux entreprises qui espèrent tirer profit de leur commercialisation ?