PFAS, microplastiques et retardeurs de flamme bromés et leurs effets sur l'exposition alimentaire

PFAS

Les experts surveillent de près les PFAS et les microplastiques. L'OMS a récemment mené une étude pour appuyer l'élaboration de valeurs sanitaires pour les « polluants éternels », identifiant 18 PFAS prioritaires et six catégories d'effets sur la santé (cancer, effets sur le développement, effets hépatiques, effets sur le système immunitaire, effets métaboliques et effets sur la reproduction.) en fonction de l'exposition alimentaire. Voir la suite ici.

Microplastiques

Aux États-Unis, le Government Accountability Office (GAO) des États-Unis (le GAO est l’équivalent américain à notre cour des comptes) a publié un rapport sur la présence croissante de microplastiques dans l'environnement et le corps humain, soulignant l'incertitude scientifique persistante quant à leurs effets sur la santé et présentant les efforts fédéraux récents déployés pour mieux comprendre et réduire l'exposition. Voir la suite ici.

Retardeurs de flamme bromés

L'EFSA a mis à jour son évaluation des risques liés aux retardateurs de flamme bromés (RFB) émergents dans les aliments. Le manque de données a empêché une évaluation complète des risques pour la plupart des 27 substances chimiques évaluées. Les RFB sont des substances chimiques de synthèse utilisées dans les plastiques, les textiles, l'électronique et d'autres produits pour réduire leur inflammabilité. On les détecte le plus souvent dans les aliments d'origine animale. Voir la suite ici.

Une nouvelle étude suggère que les particules de plastique renforcent les biofilms de E. coli ; les chercheurs soulignent les implications pour la sécurité sanitaire de l'eau potable

« Une nouvelle étude suggère que les particules de plastique renforcent les biofilms de E. coli ; les chercheurs soulignent les implications pour la sécurité sanitaire de l'eau potable », source Food Safety Magazine.

Les microplastiques et les nanoplastiques pourraient aider les bactéries pathogènes à survivre aux efforts d'élimination, leur permettant ainsi de persister dans les systèmes d'eau potable, selon une nouvelle étude publiée dans Water Research.

Plus précisément, les chercheurs ont constaté que les nanoplastiques peuvent renforcer les biofilms bactériens qui se développent à l'intérieur des canalisations d'eau potable et autres infrastructures hydrauliques. Ces biofilms deviennent plus résistants à la désinfection au chlore, ce qui peut rendre l'éradication des bactéries pathogènes des systèmes de traitement et de distribution d'eau plus difficile.

Les microplastiques et les nanoplastiques constituent déjà une préoccupation croissante de santé publique en raison de l'exposition alimentaire via l'eau et les aliments, dont l'ampleur et les conséquences sanitaires restent encore mal connues. L’étude récente suggère que ces particules de plastique pourraient affecter indirectement la santé humaine en influençant le comportement de pathogènes comme Escherichia coli dans les systèmes aquatiques.

« Il est crucial de mieux comprendre les effets néfastes des nanoplastiques sur la santé humaine, mais aussi sur l'environnement, ce qui a une incidence indirecte sur la santé humaine », a déclaré Jingqiu Liao, co-auteur de l'étude. « Les nanoplastiques peuvent favoriser la survie des agents pathogènes résistants aux antimicrobiens, ce qui pourrait nuire à l'environnement et avoir des conséquences sur la santé publique. »

L'étude a été réalisée par des chercheurs de Virginia Tech, de l'Université Rice, de l'Académie chinoise des sciences, de l'Institut fédéral suisse des sciences et technologies aquatiques et de l'Université du Zhejiang

Les nanoplastiques renforcent les biofilms de E. coli et de Pseudomonas

Les biofilms sont des communautés de bactéries qui adhèrent aux surfaces et s'entourent d'une matrice protectrice appelée substances polymériques extracellulaires (extracellular polymeric substances pour EPS). Ces communautés microbiennes qui se développent dans les réseaux de distribution d'eau potable peuvent héberger des pathogènes opportunistes et rendre leur élimination plus difficile.

Pour comprendre l'influence des nanoplastiques sur la dynamique des biofilms, les chercheurs ont exposé des biofilms composés de deux espèces bactériennes, Escherichia coli et Pseudomonas aeruginosa, à des nanoplastiques de polystyrène chargés positivement et négativement, à des concentrations environnementales pertinentes allant de 100 à 1 000 nanogrammes par litre (ng/L). Les nanoplastiques chargés positivement ont produit les effets les plus marqués.

Les chercheurs ont constaté que les nanoplastiques pénétraient dans les cellules bactériennes et augmentaient le stress oxydatif, faisant augmenter les niveaux de dérivés réactifs de l'oxygène d'environ 2,2 fois. Ce stress activait les bactériophages dormants, des virus infectant les bactéries, provoquant une lyse partielle des cellules de E. coli et la libération de matériel intracellulaire dans le biofilm environnant.

Parallèlement, des analyses transcriptomiques et protéomiques ont montré que les nanoplastiques activaient les réponses au stress chez les bactéries, stimulaient la réplication des bactériophages et renforçaient le quorum sensing, un système de communication chimique utilisé par les bactéries pour coordonner leur comportement collectif. En communiquant entre elles, les bactéries sécrétaient de plus grandes quantités d'EPS, produisant ainsi des biofilms plus épais, plus denses et plus protecteurs.

Les chercheurs ont également observé l'activation des systèmes de défense antiviraux bactériens en réponse aux prophages, des bactériophages qui insèrent leur génome dans l'ADN de bactéries hôtes et détruisent les cellules bactériennes qu'ils infectent tout en produisant un grand nombre de nouvelles particules virales. Pour se défendre contre ces prophages, les bactéries utilisent le système CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), un ensemble de séquences d'ADN ou d'ARN.

Ensemble, ces processus ont augmenté la quantité d'ADN extracellulaire au sein du biofilm, amélioré sa résistance mécanique d'environ 1,5 fois et accru significativement sa résistance à la désinfection au chlore. L'analyse métagénomique des biofilms présents dans les pipelines a suggéré que ces interactions bactéries-phages favorisaient également le développement de communautés de biofilms multi-espèces plus résilientes.

Les auteurs ont conclu que des biofilms plus résistants et plus robustes aux désinfectants pourraient créer de nouveaux défis pour les systèmes de traitement et de distribution d'eau potable en rendant les biofilms plus difficiles à éradiquer des surfaces des infrastructures.

Des recherches futures sont nécessaires pour identifier les processus moléculaires qui régissent les réponses des biofilms complexes contenant plusieurs espèces microbiennes aux particules de plastique, ainsi que pour comprendre le rôle de la taille des particules (c.-à-d. microplastiques vs nanoplastiques) sur la dynamique bactéries-phages.

Ces conclusions s'appuient sur des preuves émergentes liant les plastiques aux risques microbiens.

Ces nouvelles découvertes viennent s'ajouter à un ensemble croissant de recherches suggérant que les microplastiques et les nanoplastiques peuvent modifier le comportement bactérien de manière à accroître la persistance microbienne, la résistance aux antimicrobiens (RAM) et la virulence.

Par exemple, une étude menée en 2025 par l'Université de Boston a révélé que les microplastiques augmentaient la résistance aux antimicrobiens et la formation de biofilms chez E. coli, ce qui soulève des inquiétudes quant au fait que la pollution plastique pourrait contribuer à la propagation de la résistance aux antimicrobiens parmi les agents pathogènes d'origine alimentaire.

Des chercheurs de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign avaient rapporté des résultats similaires concernant les nanoplastiques. Cette étude avait révélé que les nanoplastiques chargés modifiaient la croissance, la viabilité, les réponses au stress physiologique, la virulence et la formation de biofilm de E. coli pathogène. Une autre étude avait également montré que les nanoplastiques augmentaient la virulence de Salmonella, favorisaient la formation de biofilm et exacerbaient la résistance aux antimicrobiens, les effets étant plus marqués à des concentrations plus élevées.

Prises ensemble, ces études suggèrent que les particules de plastique peuvent influencer les communautés microbiennes par de multiples voies biologiques, augmentant potentiellement la persistance des bactéries pathogènes dans les matrices alimentaires et les systèmes aquatiques.

Faire la vaisselle et ses effets secondaires : quand les éponges de cuisine libèrent des microplastiques ...

De la libération de microplastiques par les éponges de cuisine et effets environnementaux potentiels ou La vaisselle et ses effets secondaires : les éponges de cuisine libèrent des microplastiques ...

Les éponges de cuisine sont des ustensiles indispensables dans la plupart des foyers, mais elles pourraient aussi être une source insoupçonnée de pollution par les microplastiques. Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'Université de Bonn a examiné la quantité de minuscules particules de plastique libérées par les éponges lors de la vaisselle quotidienne et leur impact sur l'environnement. Source ScienceDaily. Référence : Environmental Advances, From sink to Sea: Microplastic release from kitchen sponges and potential environmental effects.

Les résultats montrent que les éponges de cuisine libèrent effectivement des quantités mesurables de microplastiques au fil du temps. Cependant, les chercheurs ont constaté que le principal impact environnemental du lavage de la vaisselle à la main ne provient pas des particules de plastique elles-mêmes, mais plutôt de la consommation d'eau 

Les éponges de cuisine comme source de microplastiques

Bien que les éponges de cuisine soient utilisées quotidiennement dans des millions de foyers, leur rôle en tant que source de microplastiques a été relativement peu étudié. L'équipe de recherche a entrepris de mesurer la quantité de plastique libérée par l'usure des éponges lors d'une utilisation normale et d'évaluer les conséquences environnementales grâce à une analyse du cycle de vie.

Pour recueillir des données réalistes, l'étude a combiné des tests en laboratoire et une démarche participative. Des ménages en Allemagne et en Amérique du Nord se sont portés volontaires pour utiliser l'un des trois types d'éponges dans le cadre de leur routine de vaisselle habituelle, tout en documentant leur utilisation.

Les chercheurs ont pesé chaque éponge avant et après utilisation afin de déterminer la quantité de matière perdue au fil du temps. Ils ont également mené des expériences contrôlées en laboratoire à l'aide d'un système de test automatisé appelé « SpongeBot », qui reproduit les contraintes mécaniques subies par les éponges lors du lavage de la vaisselle.

Quelle quantité de microplastiques les éponges libèrent-elles ?

L'étude a révélé que toutes les éponges testées perdaient de la matière lors de leur utilisation, entraînant la libération de microplastiques. Selon le type d'éponge, les émissions annuelles variaient d'environ 0,68 gramme à 4,21 grammes de microplastiques par personne.

Les éponges fabriquées avec moins de plastique ont libéré nettement moins de particules que celles ayant une teneur en plastique plus élevée.

La science participative a joué un rôle important dans ce projet, car les participants ont utilisé les éponges dans des conditions domestiques réelles. Cela a permis aux chercheurs de saisir les habitudes et les modes d'utilisation réalistes en matière de lavage de la vaisselle, ce qui a conduit à des estimations plus précises que celles obtenues par les seuls tests en laboratoire.

La consommation d'eau a le plus grand impact environnemental

Bien que la quantité de microplastiques libérée par une seule éponge puisse paraître faible, les quantités totales augmentent considérablement à grande échelle. Les chercheurs ont estimé que si un certain type d'éponge était utilisé dans chaque foyer allemand, les émissions annuelles pourraient atteindre 355 tonnes de microplastiques.

Bien que les stations d'épuration des eaux usées captent une grande partie de ces particules, plusieurs tonnes pourraient tout de même se retrouver chaque année dans les rivières, les lacs, les océans et les sols.

Néanmoins, les microplastiques n'étaient pas la principale cause des dommages environnementaux observés dans l'étude. L'évaluation environnementale a révélé qu'environ 85 à 97% de l'impact total du lavage manuel de la vaisselle provient de la consommation d'eau. Comparées à cette dernière, les émissions de microplastiques contribuent beaucoup moins aux dommages globaux causés à l'écosystème.

Comment les consommateurs peuvent réduire leur empreinte écologique ?

• Les chercheurs ont identifié plusieurs mesures pratiques que les consommateurs peuvent prendre pour réduire l'impact environnemental du lavage de la vaisselle :
• Utilisez moins d'eau pour faire la vaisselle, car c'est ce qui présente le plus grand avantage pour l'environnement.
• Choisissez des éponges à faible teneur en plastique afin de réduire la libération de microplastiques.
• Conservez les éponges en bon état plus longtemps, car prolonger leur durée de vie réduit la consommation globale de ressources.

Commentaire. La question n'est pas posée, mais faut-il utiliser un lave-vaisselle ?

Les microplastiques viennent de partout, y compris des sextoys !

«Les microplastiques viennent de partout, y compris des sextoys», source Society for Risk Analysis du 13 décembre 2023.

Alors que de nouvelles études révèlent combien de particules microplastiques les humains ingèrent et absorbent dans leur circulation sanguine, des chercheurs de Duke et de l’État des Appalaches dirigés par Joana Sipe et Christine Hendren ont examiné une source d’absorption de microplastiques que beaucoup n’auraient pas envisagée. : les sextoys. Dans une étude publiée dans Microplastics and Nanoplastics en mars 2023, «Bringing sex toys out of the dark: exploring unmitigated risks», les chercheurs vont discuter des risques liés aux sextoys lors de la conférence annuelle 2023 de la Society for Risk Analysis. La majorité des adultes américains déclarent avoir utilisé des sextoys qui, de par leur conception, interagissent avec les parties intimes et perméables du corps. Beaucoup de personnes dans le monde ne réalisent pas les risques potentiels des jouets sexuels, que les chercheurs soulignent afin que les consommateurs puissent prendre des décisions éclairées.

Sipe et son équipe ont examiné les risques potentiels associés à quatre types de sextoys actuellement disponibles : les jouets anaux, les perles, les vibreurs doubles et les vibreurs externes. Par ordre décroissant de libération de micro et nanoplastiques, les résultats ont montré que le jouet anal libérait le plus de particules, suivi par des billes, les vibreurs doubles et les vibreurs externes.

Un autre élément de risque lié aux microplastiques dans les sextoys sont les phtalates, connus pour être des perturbateurs endocriniens. Ceux-ci étaient présents dans tous les sextoys testés à des niveaux «dépassant les avertissements de danger». «Nous disons qu’étant donné la présence mesurée de phtalates dans notre petit échantillon qui dépasse la limite d'exposition pour les mêmes produits chimiques dans les réglementations de l’U.S. Consumer Product Safety Commission (CPSC) dans les jouets pour enfants…, des enquêtes visant à déterminer si les scénarios de risque sont également similaires ou non. [dans les sextoys] sont prudents pour la protection de la santé publique», ont écrit les chercheurs.

Une étude suisse révèle la présence de microplastiques issus de pneus dans la majorité des salades testées

«Une étude suisse révèle la présence de microplastiques issus de pneus dans la majorité des salades testées», source Affidia.

Une découverte inquiétante a été faite par des laboratoires mandatés par KTipp, un mensuel suisse de consommation, révélant des traces d'usure de pneus de voiture dans 12 des 15 échantillons de salades analysés. Les plus contaminées étaient les salades d'origine italienne.

Cette étude pionnière de KTipp indique que la laitue et d’autres plantes absorbent par leurs racines les microplastiques provenant des pneus de voiture. Ces microplastiques, résidus de l’usure des pneumatiques, finissent par se retrouver dans nos assiettes.

Pour mener cette étude, diverses salades, dont de la laitue et de la roquette, ont été achetées auprès de grands distributeurs suisses et envoyées à un laboratoire viennois spécialisé dans la pollution de l'environnement. Le laboratoire a examiné ces produits à la recherche de produits chimiques généralement présents dans les pneus.

Les résultats étaient alarmants puisque des résidus de poussière de caoutchouc ont été trouvés dans 12 des 15 échantillons de laitue analysés. De multiples analyses ont révélé les concentrations les plus élevées de résidus chimiques dans la laitue, la roquette et les épinards nouveaux d'Italie, avec des valeurs maximales mesurées entre 59 et 104 nanogrammes par gramme de laitue. Neuf autres échantillons de laitue provenant de Suisse, d'Italie et d'Espagne se sont également révélés contaminés, quoique en quantités moindres, allant de 0,1 à 45,9 nanogrammes par gramme de laitue. Sur une note positive, trois échantillons (un en Italie, un en Suisse et un en Espagne) n'ont montré aucun résidu de pneus de voiture.

Les effets à long terme sur la santé de l’ingestion de tels microplastiques sont largement inconnus et peu étudiés. Cependant, ce qui est alarmant, c’est que presque toutes les substances présentes dans la laitue sont considérées comme dangereuses. Certaines de ces substances sont même soupçonnées d’augmenter le risque de cancer ou d’impacter la fertilité.

Lorsque K-Tipp a interrogé les grossistes sur leurs pratiques d'approvisionnement en laitue, la plupart sont restés vagues. Des entreprises comme Aldi et Lidl ont déclaré qu'elles respectaient les exigences légales applicables et que la proximité des champs de laitue avec des routes très fréquentées ou des sites industriels n'était pas un facteur pris en compte.

Thilo Hofmann, directeur de la plateforme de recherche «Le plastique dans l'environnement et la société» de l'Université de Vienne, s'est dit surpris de ces découvertes dans les salades des supermarchés. Son équipe de recherche avait démontré en 2022 que les plantes pouvaient absorber les produits chimiques contenus dans les microplastiques dans des conditions de laboratoire.

Les chercheurs ont démontré comment les produits chimiques contenus dans le caoutchouc des pneus peuvent pénétrer dans les parties comestibles des plantes. L’étude a montré que les plantes absorbent ces produits chimiques par leurs racines, les transportent jusqu’à leurs feuilles comestibles et les stockent. Ce processus d'absorption a également conduit à la formation d'autres substances, dont certaines sont toxiques pour les poissons et d'autres dont les effets sur la santé humaine et animale restent à déterminer.

Ces résultats ont incité les chercheurs à réclamer de nouvelles limites légales pour ces substances, exhortant les autorités à considérer que les plantes stockent et convertissent les produits chimiques des microplastiques en d'autres substances lors de la fixation de ces limites. Source Ktip.

NB : L’image indique que des salades peuvent contenir des pneus de voiture

Les microplastiques semblent se fixer dans les voies respiratoires humaines

Pollution microplastique et impacts sur la santé. Crédit : Islam et al.

«Les microplastiques se fixent dans les voies respiratoires humaines», source AIP News.

Référence How microplastics are transported and deposited in realistic upper airways?Journal: Physics of Fluids.

Une étude montre que les humains peuvent inhaler environ 16,2 morceaux de microplastique par heure, ce qui équivaut à une carte de crédit pendant une semaine entière. Et ces microplastiques, de minuscules débris dans l'environnement générés par la dégradation des produits en plastique, contiennent généralement des polluants et des produits chimiques toxiques.

Les microplastiques inhalés peuvent poser de graves risques pour la santé, il est donc essentiel de comprendre comment ils se déplacent dans le système respiratoire pour prévenir et traiter les maladies respiratoires. Dans Physics of Fluids, par American Institute of Physics (AIP) Publishing, des chercheurs de l'Université de technologie de Sydney, de l'Université de Western Sydney, de l'Université d'Urmia, de l'Université islamique d'Azad, de l'Université de Comilla et de l'Université de technologie du Queensland ont développé un modèle informatique de dynamique des fluides pour analyser le transport et le dépôt des microplastiques. dans les voies respiratoires supérieures.

«Des millions de tonnes de ces particules microplastiques ont été retrouvées dans l'eau, l'air et le sol. La production mondiale de microplastiques augmente et la densité de microplastiques dans l'air augmente de manière significative», a déclaré l'auteur Mohammad S. Islam. «Pour la première fois, en 2022, des études ont retrouvé des microplastiques profondément dans les voies respiratoires humaines, ce qui soulève l'inquiétude de graves risques pour la santé respiratoire.»

L'équipe a exploré le mouvement des microplastiques de différentes formes (sphériques, tétraédriques et cylindriques) et tailles (1,6, 2,56 et 5,56 microns) et dans des conditions de respiration lente et rapide.

Les microplastiques avaient tendance à s'accumuler dans les points chauds de la cavité nasale et de l'oropharynx, ou à l'arrière de la gorge.

«La forme anatomique compliquée et hautement asymétrique des voies respiratoires et le comportement complexe de l'écoulement dans la cavité nasale et l'oropharynx font dévier les microplastiques de la ligne d'écoulement et ils se déposent dans ces zones», a déclaré Islam. «La vitesse d'écoulement, l'inertie des particules et l'anatomie asymétrique influencent le dépôt global et augmentent la concentration de dépôt dans les cavités nasales et la région de l'oropharynx.»

Les conditions respiratoires et la taille des microplastiques ont influencé le taux global de dépôt de microplastiques dans les voies respiratoires. Un débit accru a entraîné moins de dépôt, et les plus gros microplastiques (5,56 microns) se sont déposés plus souvent dans les voies respiratoires que leurs homologues plus petits.

Les auteurs pensent que leur étude met en évidence la réelle préoccupation de l'exposition et de l'inhalation de microplastiques, en particulier dans les zones à haut niveau de pollution plastique ou d'activité industrielle. Ils espèrent que les résultats pourront aider à informer les dispositifs d'administration de médicaments ciblés et à améliorer l'évaluation des risques pour la santé.

«Cette étude souligne la nécessité d'une plus grande prise de conscience de la présence et des impacts potentiels sur la santé des microplastiques dans l'air que nous respirons», a déclaré l'auteur YuanTong Gu.

À l'avenir, les chercheurs prévoient d'analyser le transport des microplastiques dans un modèle pulmonaire entier à grande échelle et spécifique au patient qui inclut des paramètres environnementaux tels que l'humidité et la température.

Les micro et nano plastiques dans l'approvisionnement alimentaire

Les voies ne sont pas censées être exhaustives, mais plutôt une synthèse de la façon dont les micro et nano plastiques circulent dans et à travers la chaîne alimentaire.

«Le plastique omniprésent dans l'approvisionnement alimentaire, selon une nouvelle étude», source CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) Australie.

Les micro et nano plastiques sont omniprésents dans notre approvisionnement alimentaire et des recherches sont nécessaires pour en savoir plus sur les risques potentiels pour la sécurité et la salubrité des aliments.

Les micro et nanoplastiques sont omniprésents dans notre approvisionnement alimentaire et peuvent affecter la sécurité sanitaire des aliments à l'échelle mondiale, selon  une nouvelle étude menée par le CSIRO, l'agence scientifique nationale australienne, «The measurement of food safety and security risks associated with micro- and nanoplastic pollution».

L'étude est l'une des premières à analyser la littérature académique sur les microplastiques du point de vue de la sécurité des aliments et des risques pour la sécurité des aliments, en s'appuyant sur des études antérieures qui ont principalement suivi les plastiques dans les poissons.

Il montre que les plastiques et leurs additifs sont présents à diverses concentrations non seulement dans le poisson mais dans de nombreux produits, notamment la viande, le poulet, le riz, l'eau, les plats et boissons à emporter et même les produits frais.

Le chimiste analytique du CSIRO, spécialiste de la sécurité des aliments et auteur principal de l'article, le Dr Jordi Nelis, a dit que ces plastiques entrent dans la chaîne alimentaire humaine par de nombreuses voies, telles que l'ingestion, comme le montrent les études sur les poissons, mais l'une des principales voies est la transformation des aliments et des emballages.

«Les aliments frais, par exemple, peuvent être exempts de plastique lorsqu'ils sont cueillis ou capturés, mais contenir des plastiques au moment où ils sont manipulés, emballés et arrivent jusqu'à nous», a dit le Dr Nelis.

«Les machines, les planches à découper, les emballages en plastique peuvent tous déposer des micro et nanoplastiques sur nos aliments que nous consommons ensuite. Cette étude souligne la nécessité de comprendre quel plastique pourrait se retrouver dans les aliments pour gérer la sécurité sanitaire des aliments», a-t-il dit.

Une autre voie importante par laquelle ces contaminants pénètrent dans notre système agricole est par les biosolides provenant du traitement des eaux usées.

Les biosolides sont un engrais riche pour les terres agricoles, mais ils peuvent contenir des particules de plastique provenant de nombreuses sources, comme le lavage de vêtements synthétiques.

Ces particules pourraient s'accumuler dans le sol et modifier la structure du sol au fil du temps, ce qui pourrait affecter la production agricole, la sécurité alimentaire et la résilience des écosystèmes. Par exemple, les matières plastiques peuvent «tromper» les bonnes bactéries du sol en leur faisant croire qu'elles sont les racines des plantes, ce qui signifie que les plantes se retrouvent avec moins de nutriments dont elles ont besoin.

L'étude a également discuté de la façon dont les additifs dans les plastiques qui aident à faire fonctionner le plastique dans notre monde moderne peuvent s'infiltrer dans notre environnement, contaminant potentiellement notre approvisionnement alimentaire. Les additifs qui rendent le plastique flexible ou résistant aux rayons UV, par exemple, peuvent inclure des retardateurs de flamme, des métaux lourds, des phtalates, des durcisseurs ou d'autres composés chimiques.

Il n'existe actuellement aucune étude définitive démontrant que les micro et nanoplastiques présents dans l'environnement sont dangereux pour l'homme, mais des recherches supplémentaires sont nécessaires pour bien comprendre les effets sur la santé.

Des recherches supplémentaires sont également nécessaires pour mieux comprendre les effets des plastiques et de leurs additifs sur la sécurité sanitaire des aliments, ainsi que pour développer de meilleures techniques analytiques pour surveiller, évaluer et établir des niveaux sûrs dans les aliments, l'eau potable et les agroécosystèmes.

«La principale information manquante consiste à déterminer les niveaux sûrs de microplastiques. Nous ne savons actuellement pas exactement quel est le flux de microplastiques dans le système alimentaire ou quels niveaux peuvent être considérés comme sûrs», a dit le Dr Nelis.

Il a dit qu'il y a des choses que les consommateurs peuvent faire pour aider à réduire le cycle des micro et nanoplastiques dans l'environnement.

«En moyenne, les Australiens jettent 100 kg de déchets plastiques chaque année, alors utilisez moins de plastiques, en particulier dans la cuisine, et lavez vos vêtements un peu moins souvent, sur des cycles plus courts», a dit le Dr Nelis.

Le CSIRO a pour mission de mettre fin aux déchets plastiques, avec un objectif de réduction de 80% des déchets plastiques entrant dans l'environnement australien d'ici 2030.

Le lavage à la main de vêtements réduit la libération de microplastiques par rapport au lavage en machine

«Le lavage à la main de vêtements réduit la libération de microplastiques par rapport au lavage en machine», source ACS News.

Référence : Libération de fibres microplastiques par la lessive : une étude comparative du lavage des mains et du lavage en machine, selon ACS Environmental Science & Technology Water.

Du minuscule plancton aux énormes baleines, des microplastiques ont été retrouvés tout au long de la chaîne alimentaire océanique. L'une des principales sources de cette pollution sont les fibres perdues lors du lavage des tissus synthétiques. Bien que de nombreuses études montrent que des microfibres sont libérées lors du lavage en machine, la contribution du lavage des mains est moins claire. Désormais, des chercheurs rapportent dans ACS Environmental Science & Technology Water que le lavage des mains peut réduire considérablement la quantité de fibres perdues par rapport à l'utilisation d'une machine.

Lorsque des vêtements fabriqués à partir de fibres plastiques, telles que le polyester et le nylon, sont lavés, le tissu perd des fibres microscopiques qui finissent par se retrouver dans les eaux usées et dans l'environnement. Bien que les chercheurs aient étudié la quantité et les types de fibres microplastiques perdues lors du lavage des vêtements, la plupart des études se sont concentrées sur les machines à laver. Dans de nombreux pays, cependant, il est encore courant de laver à la main les vêtements. Une équipe a déjà signalé les effets du lavage des tissus à la main, mais l'étude n'était pas exhaustive. Ainsi, Wang, Zhao, Xing et leurs collègues ont voulu étudier systématiquement la libération de fibres microplastiques à partir de textiles synthétiques avec différentes méthodes de lavage des mains par rapport au lavage en machine.

L'équipe a lavé deux types d'échantillons de tissu fabriqués à partir de 100% polyester et d'un mélange 95% polyester-5% élasthanne avec des méthodes de lavage à la main et en machine à laver. Les chercheurs ont découvert que :

- Les méthodes manuelles libèrent beaucoup moins de fibres. Par exemple, le tissu 100% polyester perd en moyenne 1 853 pièces de microplastique lors du lavage à la main, contre une moyenne de 23 723 pièces du même tissu lavé en machine.
- En poids, le lavage en machine libère cinq fois plus de microplastiques que la méthode traditionnelle.
- Les fibres libérées par le lavage à la main ont tendance à être plus longues.
- L'ajout de détergent, le pré-trempage des tissus et l'utilisation d'une planche à laver ont augmenté le nombre de fibres libérées avec les méthodes manuelles, mais toujours pas dans la même mesure que l'utilisation d'une machine à laver.
En revanche, ils ont constaté que la température, le type de détergent, le temps de lavage et la quantité d'eau utilisée n'avaient aucun effet significatif sur la quantité de microplastiques éliminés lors du lavage à la main.
- Les chercheurs disent que ces résultats aideront à clarifier les sources de pollution liée aux microplastiques dans l'environnement et peuvent fournir des orientations pour des méthodes de lavage «plus vertes».
- Les auteurs remercient le financement de la Fondation provinciale des sciences naturelles du Zhejiang de Chine, de la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine et de la Fondation pour la recherche scientifique de l'Université Hangzhou Dianzi.

Les microplastiques pourraient rendre d'autres polluants plus dangereux

Les écrans solaires contiennent des composés qui pourraient interagir avec les microplastiques et d'autres polluants, les rendant potentiellement plus dangereux. Crédit : shutterstock.com.

«Les microplastiques pourraient rendre d'autres polluants plus dangereux», source Sorption Behavior, Speciation, and Toxicity of Microplastic-Bound Chromium in Multisolute Systems ou Comportement de sorption, spéciation et toxicité du chrome lié aux microplastiques dans les systèmes multisolutés» dans Environmental Science & Technology Letters.

Les microplastiques, de petits morceaux de plastique de moins de 5 mm de long, sont devenus des contaminants écologiques ubiquitaires. Des études suggèrent qu'à eux seuls, ces minuscules morceaux sont potentiellement dangereux, et on ne sait pas quel effet ils pourraient avoir sur les polluants qui s'y accrochent. Des chercheurs ont rapporté dans Environmental Science & Technology Letters de l’American Chemical Society (ACS) montrent que, lorsqu'ils sont attachés à des microplastiques, les filtres UV utilisés dans des produits tels que les écrans solaires peuvent rendre le chrome métallique plus toxique.

Étant donné que les microplastiques peuvent accumuler d'autres contaminants environnementaux à leur surface, tels que des métaux lourds ou des molécules organiques, ils pourraient poser encore plus de problèmes à la faune, aux plantes ou aux humains qu'on ne le pensait initialement. Des recherches antérieures ont montré que les métaux lourds peuvent facilement se fixer aux microplastiques et que cette combinaison pourrait potentiellement nuire à la vie aquatique. Mais au-delà du simple fait de coller à d'autres contaminants, les microplastiques et le cocktail de substances qu'ils contiennent pourraient interagir les uns avec les autres, altérant leurs propriétés chimiques. Par exemple, certains métaux, tels que le chrome (Cr), peuvent prendre différents états d'oxydation à la surface des microplastiques. Et bien que le Cr(III) soit relativement sûr, le Cr(VI) est toxique. Ainsi, Kelvin Sze-Yin Leung et ses collègues ont voulu étudier, pour la première fois, comment l'état d'oxydation du Cr pouvait changer lorsqu'il était lié à des microplastiques, et comment cela pouvait être affecté par un contaminant organique courant : les molécules du filtre UV.

Les chercheurs ont créé des mélanges de particules microplastiques de Cr et de polystyrène avec et sans filtres UV de type benzophénone. L'équipe a découvert que les microplastiques pouvaient accumuler encore plus de Cr en présence d'un filtre UV. De plus, l'état d'oxydation du Cr était plus élevé dans les mélanges contenant les filtres. Enfin, l'équipe a testé si cet état d'oxydation accru se traduisait par une toxicité environnementale pour une population de microalgues. La croissance de la microalgue était inhibée lorsqu'elle était exposée au mélange contenant la molécule filtrante, suggérant que Cr était maintenant sous sa forme la plus toxique. Selon les chercheurs, cela signifie que les microplastiques peuvent aider à transformer les polluants en une forme plus dangereuse, une interaction jusque-là non prouvée.

Les auteurs remercient le financement du Hong Kong Research Grants Council et du Hong Kong Baptist University Seed Fund.

Attention aux plastiques !

Le dernier numéro de Microcosm, le magazine numérique réservé aux membres de l'American Society for Microbiology (ASM), sort le 18 novembre ! En attendant, le numéro du printemps 2022 est en accès libre.  

Le thème de ce nouveau numéro est «Water Microbiology : Bringing microbes to the surface» (Microbiologie de l'eau : Faire remonter les microbes à la surface).

Voic un article parmi d’autres et qui s’intitule «Beware the plastics» (Attention aux plastiques) par Geoff Hunt, qui est responsable du programme de sensibilisation du public à l'American Society for Microbiology.

Nous vivons dans un monde de plastique. Plus de 400 millions de tonnes de matières, utilisées dans des matériaux allant des emballages aux dispositifs médicaux en passant par les pièces automobiles, sont désormais produites chaque année. Cette quantité stupéfiante de pollution a un impact délétère sur l'environnement, les chaînes alimentaires, la prévention des maladies et l'économie mondiale. Le plastique est un danger pour la santé des animaux marins, une toxine potentielle pour les humains et une présence perturbatrice pour le commerce maritime. Quel rôle la communauté de la microbiologie peut-elle jouer pour aider à améliorer et finalement résoudre ce défi ?

Combien en faut-il?

Moins de 10% des matières plastiques finissent par être recyclées. Le reste est soit dans des décharges à travers le monde, soit encombre les environnements marins de la planète. Les plastiques se décomposent par plusieurs voies, y compris la décomposition physique, les réactions chimiques et la biodégradation par les microbes. Au fur et à mesure que le plastique se dégrade et se décompose sur terre, il finit par se retrouver dans les flux de déchets et les eaux souterraines, avant d'être transporté par les rivières vers les océans du monde. Le plastique a été signalé pour la première fois dans les océans en 1972 ; 50 ans plus tard, la quantité de plastique entrant dans la mer est estimée entre 5 et 13 millions de tonnes métriques par an.

L'attention générale liée à la pollution plastique marine a tendance à se concentrer sur les «îlots de déchets» visibles. L'exemple le plus notoire est le «Great Pacific Garbage Patch» (GPGP), situé dans l'océan Pacifique et dont la taille (et la croissance) est estimée à environ 1,6 million de km2. Cependant, ces poches observables ne font qu'effleurer la surface du problème. Des études estiment qu'à peine 0,5 % du plastique aqueux se trouve à la surface de l'océan. Tout comme un iceberg, le volume en vrac se trouve soit sous la surface, soit s'est sédimenté au fond de l'océan.

Assez effrayant, toutes ces estimations, qui sous-estiment sûrement la véritable ampleur du problème, ne tiennent pas non plus compte des microplastiques, des particules de plastique de moins de 5 millimètres de diamètre. Générés principalement par la fragmentation et la décomposition d'articles en vrac comme les bouteilles d'eau, les sacs en plastique et les pneus d'automobile, ces polluants invisibles sont exponentiellement plus difficiles à détecter et à éliminer en raison de leur petite taille.

Micro-problèmes

Les microplastiques dans l'océan créent également des surfaces artificielles auxquelles les microbes peuvent s'adsorber. Les chercheurs s'efforcent de caractériser la nature de ces interactions, et les résultats sont loin d'être concluants. Plusieurs rapports ont montré que différents types de surfaces microplastiques aqueuses attirent différentes espèces microbiennes, avec des colonies microbiennes distinctes se trouvant entre les surfaces en polyéthylène, polystyrène et polypropylène.

D'autres recherches montrent soit aucun effet de la composition microplastique sur la composition de la communauté microbienne adhérente, soit attribuent des effets à la morphologie microplastique plutôt qu'à la composition. Dans certaines études, une signature microbienne géographique distincte a été observée en fonction de l'endroit où les échantillons de microplastiques ont été collectés ; dans d'autres, aucune différence n'a été signalée dans la composition de la surface microbienne adhérente entre les différents sites d'échantillonnage.

Une question peut-être plus importante est la suivante : que font les microbes sur ces surfaces microplastiques ? Une préoccupation croissante au sein de la communauté scientifique est que les microplastiques trouvés dans les plans d'eau peuvent fournir de nouvelles plateformes pour la formation de biofilms. Malheureusement, cette peur semble se jouer. Un rapport récent a démontré que les bactéries se rassemblant sur les microplastiques aquatiques se livraient à des quantités accrues de transferts horizontaux de gènes par rapport aux bactéries libres ou aux microbes se rassemblant sur les surfaces naturelles. L'implication évidente, sur laquelle spéculent les auteurs, est que ce comportement conduira à une propagation accrue des gènes de résistance aux antimicrobiens (RAM), déjà un défi majeur relevé par la communauté de la microbiologie.

Comment répondre ?

Avec autant d'acteurs différents et des résultats aussi variables provenant du monde entier, une première étape cruciale pour le domaine serait de s'entendre sur des méthodologies communes qui pourraient être utilisées pour mener des expériences sur le comportement microbien lié aux plastiques. Comme le souligne la Dr Nicole Fahrenfeld, professeur agrégé de génie civil et environnemental à l'Université Rutgers, «si nous avons un contaminant (c'est-à-dire un microplastique) qui peut se déplacer vers tous ces différents endroits, il serait utile de avoir des normes universelles afin de collecter des informations à travers le monde.

Malheureusement, selon Fahrenfeld, «les méthodes d'échantillonnage et d'analyse des microplastiques eux-mêmes sont encore en développement». Étant donné que les méthodes actuelles de surveillance, d'étude et de notification de ces phénomènes ne sont pas cohérentes d'un lieu et d'une institution à l'autre, «il existe un assez large éventail d'informations dans les bases de données sur l'occurrence des microplastiques», a dit Fahrenfeld.

Le simple fait d'améliorer les efforts de communication ne suffira pas. La lutte contre la propagation de la RAM induite par les microplastiques nécessitera d'aller au-delà des efforts actuels de recherche de nouveaux antibiotiques. Le sentiment d'urgence qui se profile autour de cette question aux multiples facettes suggère la nécessité d'une approche plus radicale. Une idée est d'expérimenter le déploiement sélectif de microbes génétiquement modifiés qui pourraient potentiellement supplanter les organismes pathogènes.

Elise Phillips, chercheuse à l'Université du Tennessee à Knoxville, suggère de «passer à l'application réelle des connaissances» sur les organismes responsables de la propagation des gènes de la RAM, en particulier ceux retrouvés adsorbés sur les microplastiques. «Comment», a-t-elle demandé, «utilisons-nous ces communautés ou les modifions-nous de manière à nous aider à résoudre le problème» de la propagation de la RAM induite par les microplastiques ? Phillips suggère que les chercheurs étudient cette piste d'enquête comme un moyen de lancer la recherche de solutions potentielles.

Mettre les microbes au travail

De telles approches radicales de résolution de problèmes ont déjà lieu dans d'autres domaines et visent à éliminer le plastique qui existe déjà tout en minimisant (ou en modifiant) la production de nouveaux produits en plastique. Une grande partie de la recherche se concentre actuellement sur la caractérisation et l'application d'enzymes microbiennes pour décomposer les plastiques, en particulier le polyéthylène téréphtalate (PET) largement utilisé. Par exemple, un rapport de 2016 par des chercheurs au Japon a identifié deux enzymes, la PETase et la MHETase, capables de décomposer le PET en molécules pouvant être métabolisées par différents microbes.

Cependant, la dégradation microbienne des plastiques, qui dépend d'une grande variété de facteurs biologiques, chimiques et environnementaux, est très variable en termes d'efficacité. Le simple fait de permettre à ce processus de se dérouler naturellement ne supprimera pas la pollution plastique à une échelle ou sur une période de temps qui permettrait aux humains de poursuivre leur mode de vie. Au lieu de cela, les microbiologistes travaillent dur pour trouver des moyens de faire passer ce processus à la vitesse supérieure. Les chercheurs intensifient leurs efforts pour identifier des microbes jusque-là inconnus et de nouvelles enzymes qui peuvent contribuer au processus de biodégradation. Pendant ce temps, d'autres scientifiques utilisent l'apprentissage automatique pour concevoir de nouvelles enzymes de biodégradation qui peuvent être déployées à grande échelle.

Accélérer les choses

Malheureusement, la science évolue lentement et ses découvertes et solutions ont tendance à avoir une portée limitée au-delà de la communauté scientifique sans interventions externes. C'est là que la politique entre en jeu. L'adoption de politiques fondées sur la science, que ce soit au niveau local, national ou international, peut avoir un impact significatif en sensibilisant la masse à un problème et en effectuant rapidement des changements à grande échelle.

Un exemple de politique simple, mais efficace, qui a eu un impact énorme sur la pollution plastique a été la mise en œuvre de lois fiscales sur les sacs en plastique. Les municipalités du monde entier ont institué des réglementations qui facturent aux consommateurs un montant nominal (généralement de l'ordre de 0,05 $ à 0,10 $) pour chaque sac en plastique qu'ils utilisent lors de leurs achats. Bien que le coût soit faible, la simple pensée de devoir payer pour un sac est apparemment suffisante pour induire un changement de comportement généralisé. Des études indiquent que les taxes adoptées à Chicago ont entraîné une réduction de 30 % de l'utilisation des sacs en plastique, tandis qu'une politique similaire adoptée dans le comté de Montgomery, dans le Maryland, a entraîné une baisse de 42 %. D'autres recherches montrent que la mise en place de taxes sur les sacs est corrélée à une diminution significative du volume de sacs en plastique collectés des voies navigables municipales, ce qui donne à penser que les taxes fonctionnent comme prévu.

Un changement de politique de haut niveau est également en cours. En mars 2022, les Nations Unies ont annoncé que 175 pays travailleront à l'élaboration d'un accord juridiquement contraignant pour mettre fin à la pollution plastique. Les signataires chercheront à promouvoir la production et la consommation durables de plastiques, à améliorer le développement d'outils complets de mesure et de rapport sur la pollution plastique et à mettre en œuvre des efforts d'éducation et de sensibilisation aux niveaux national et international. De tels accords internationaux ont fonctionné dans le passé. Le modèle le plus notable (et le plus réussi) est le Protocole de Montréal de 1987, qui a défini des mesures concrètes, telles que l'élimination progressive de l'utilisation des hydrochlorofluorocarbures, qui ont mis la planète sur la bonne voie pour avoir une couche d'ozone entièrement restaurée d'ici 2050.

En dehors du laboratoire et au-delà de l'arène politique, les microbiologistes peuvent contribuer par leurs actions personnelles. Les étapes potentielles comprennent l'utilisation de moins de produits en plastique, en veillant à recycler lorsque cela est possible et en participant à des journées de nettoyage qui éliminent les déchets de l'environnement et empêchent les plastiques de pénétrer dans l'approvisionnement en eau en premier lieu.

Nettoyer le problème du plastique de la Terre peut sembler insoluble, mais des solutions réalisables sont à portée de main, en particulier à travers le prisme de la recherche microbiologique. Les membres de la communauté de la microbiologie ont la capacité et la responsabilité de faire leur part en tant que scientifiques et en tant que citoyens pour relever et finalement surmonter le défi de la pollution plastique.