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.

Des nanoplastiques peuvent perturber les processus des cellules hépatiques et pulmonaires humaines lors d'expériences en laboratoire

«Des nanoplastiques peuvent perturber les processus des cellules hépatiques et pulmonaires humaines lors d'expériences en laboratoire», source ACS News.

Cette information est issue de l’étude «Metabolomics Reveal Nanoplastic-Induced Mitochondrial Damage in Human Liver and Lung Cells» (ou La métabolomique révèle des dommages mitochondriaux induits par les nanoplastiques dans les cellules hépatiques et pulmonaires humaines) publiée dans Environmental Science & Technology

Que se passe-t-il lorsque des personnes mangent, boivent ou inhalent sans le savoir des morceaux de plastique presque invisibles ? Bien que l'on ne sache pas quel impact cela a réellement sur les humains, des chercheurs ont maintenant fait un pas en avant pour répondre à cette question. Dans Environmental Science & Technology de l’ACS, une équipe rapporte des résultats de laboratoire indiquant que de minuscules particules de plastique pourraient pénétrer dans les cellules du foie et des poumons et perturber leurs processus réguliers, ce qui pourrait avoir des effets néfastes sur la santé.

Le plastique est incontournable dans la vie quotidienne. De nombreux produits que nous apportons dans nos maisons sont en plastique ou emballés dans des emballages en plastique - qui pourraient tous libérer des morceaux de taille micrométrique et nanométrique qui pourraient être accidentellement consommés ou inhalés. Bien que les risques pour la santé humaine liés à l'absorption de nanoplastiques ne soient pas tout à fait clairs, des chercheurs ont récemment montré que des particules de moins de 100 nm de large peuvent pénétrer dans le sang et les organes des animaux, provoquant une inflammation, une toxicité et des modifications neurologiques. Ainsi, Zongwei Cai, Chunmiao Zheng et leurs collègues ont voulu examiner les impacts au niveau moléculaire et métabolique lorsque les cellules pulmonaires et hépatiques humaines sont exposées à des nanoplastiques de taille similaire.

Les chercheurs ont cultivé séparément des cellules hépatiques et pulmonaires humaines en laboratoire et les ont traitées avec différentes quantités de particules de plastique de 80 nm de large. Après deux jours, des images de microscopie électronique ont montré que les nanoplastiques avaient pénétré dans les deux types de cellules sans les tuer.

Pour en savoir plus sur ce qui est arrivé aux cellules, les chercheurs ont examiné les composés libérés par les mitochondries – des organites producteurs d'énergie cruciaux qui seraient sensibles aux nanoplastiques – au cours du métabolisme. Au fur et à mesure que les cellules hépatiques et pulmonaires étaient exposées à davantage de nanoplastiques, elles produisaient davantage d'espèces réactives de l'oxygène et différentes quantités de nucléotides, de nucléosides, d'acides aminés, de peptides et d'acides carboxyliques, indiquant que de multiples processus métaboliques étaient perturbés.

Dans certains cas, les voies mitochondriales semblaient dysfonctionnelles. Ces observations démontrent que même si l'exposition aux nanoplastiques ne tue pas les cellules pulmonaires et hépatiques humaines, elle pourrait perturber des processus critiques, entraînant potentiellement des effets négatifs sur les organes, selon les chercheurs.

Les auteurs remercient le financement du Hong Kong General Research Fund et de la National Science Foundation of China.

Comment les cellules réagissent-elles aux micro- et nanoplastiques ?

«Comment les cellules réagissent-elles aux micro- et nanoplastiques ?», source BfR 27/2022, du 11 juillet 2022.

Une équipe de recherche de l'Institut fédéral allemand d'évaluation des risques examine les effets possibles des particules de plastique sur la santé

Plus les particules de plastique sont petites, plus elles peuvent être absorbées facilement par les cellules. De plus, la forme, la surface et les propriétés chimiques jouent un rôle important pour répondre à la question de savoir comment les particules pourraient affecter les tissus humains. C'est le résultat d'une étude menée par des chercheurs de l'Institut fédéral allemand d'évaluation des risques (BfR), publiée dans la revue Microplastics and Nanoplastics, Beyond microplastics - investigation on health impacts of submicron and nanoplastic particles after oral uptake in vitro.

«Avec cette étude, nous voulons contribuer à combler les lacunes encore assez importantes dans les connaissances sur le sujet des effets des ‘nanoplastiques’ sur la santé», a dit le Dr Holger Sieg, responsable du projet de recherche. «Cependant, ce sont des expériences de laboratoire avec des cultures cellulaires qui ne peuvent pas simplement être transférées à l'homme.»

Les particules de plastique pénètrent dans l'environnement à cause des intempéries et de la décomposition des matériaux polymères, de l'abrasion des pneus de voiture ou des vêtements et de nombreuses autres sources. En conséquence, divers types de particules microplastiques peuvent être inhalées ou ingérées avec des boissons et des aliments.

Selon les connaissances actuelles, les microplastiques sont considérés comme présentant un risque relativement faible pour la santé humaine. Sa taille est comprise entre un micromètre (millionième de mètre, unité µm) et cinq millimètres (millième de mètre, unité mm) et donc trop ‘volumineux’ pour être absorbé par les cellules humaines dans une mesure significative et distribué dans le corps. Il est indigeste et est en grande partie excrété à nouveau.

Les nanoplastiques peuvent pénétrer dans les cellules

La situation est différente avec les particules plus petites, les sous-micro et nano-plastiques. Ces particules ont une taille comprise entre un nanomètre (milliardième de mètre, unité nm) et 1 000 nanomètres (équivalent à un micromètre). On ne sait pas encore avec certitude si et à quelles quantités ils peuvent pénétrer dans le corps humain.

Holger Sieg et son équipe ont travaillé sur les particules submicrométriques et nanoplastiques et leurs effets sur les cellules humaines de l'intestin grêle et du foie. Parce que ces particules sont si petites et difficiles à étudier, il n'est pas facile d'obtenir des informations fiables sur leurs effets sur les tissus humains. L'équipe du BfR a utilisé diverses méthodes de microscopie et d’essai pour ce faire. Les cellules ont été exposées à divers types de plastiques utilisés dans la vaisselle et les couverts en plastique ou dans les emballages alimentaires.

La muqueuse intestinale n'absorbe que peu de microparticules

Il s'est avéré que plus les particules étaient petites, plus elles étaient absorbées. Le type de particules a également joué un rôle important. Les cellules de l'intestin grêle, en tant que barrière naturelle entre le contenu intestinal et l'organisme, se sont révélées plutôt résistantes. Les microplastiques ne ‘s'infiltraient’ dans la cellule que dans une faible mesure. Les particules encore plus petites dans la gamme submicrométrique, en revanche, pourraient être mesurées en plus grandes quantités dans les cellules intestinales et hépatiques. Les particules se sont fixées directement aux membranes cellulaires ou ont été piégées dans de petites bulles de membrane cellulaire, un processus connu sous le nom d'endocytose.

Il n'est pas encore clair si de telles inclusions artificielles peuvent perturber le métabolisme normal de la cellule. Les particules de plastique pourraient également lier à elles-mêmes des substances potentiellement dangereuses et les introduire dans la cellule comme un ‘cheval de Troie’. Les effets possibles des submicromètres et des nanoplastiques sont discutés, par exemple les effets inflammatoires. Il sera étudié dans d'autres études, dans quelle mesure c'est le cas.

Bien que nous ayons travaillé en laboratoire avec un système modèle qui ne peut représenter la réalité que de manière très simplifiée, nos découvertes peuvent aider à combler des lacunes dans nos connaissances sur le comportement des plus petites particules de plastique», résume Holger Sieg, expert du BfR.

«Cependant, il n'est pas encore possible de dire si les résultats sont également valables pour l'homme. Pour cela, les résultats du laboratoire doivent être vérifiés dans des expériences de suivi.»

Aux lecteurs du blog

La revue PROCESS Alimentaire censure pour une triste question d’argent les 10 052 articles initialement publiés gracieusement par mes soins de 2009 à 2017 sur le blog de la revue, alors que la revue a bénéficié de la manne de la publicité faite lors de la diffusion de ces articles. La revue PROCESS Alimentaire a censuré le blog et refuse tout assouplissement. Derrière cette revue, il faut que vous le sachiez, il y a une direction aux éditions du Boisbaudry, pleine de mépris, et un rédacteur en chef complice !

Des niveaux élevés de microplastiques sont libérés par les biberons lors de la préparation du lait infantile

Il y a trois ans, un article d'un site dédié aux Mamans se posait la question, Biberon, comment faire le bon choix ?

Voici qu'une nouvelle étude rapporte des niveaux élevés de microplastiques libérés par les biberons  lors de la préparation du lait infantile, source communiqué du Trinity College Dublin du 19 octobre 2020.

De nouvelles recherches montrent que des niveaux élevés de microplastiques sont libérés des biberons pendant la préparation du lait infantile. L'étude indique également une forte relation entre la chaleur et la libération de microplastiques, de sorte que les liquides plus chauds (lait infantile ou eau utilisée pour stériliser les biberons) entraînent une libération beaucoup plus grande de microplastiques

En réponse, les chercheurs impliqués, AMBER, SFI Research Center for Advanced Materials and Bioengineering Research, TrinityHaus et les écoles d'ingénierie et de chimie du Trinity College de Dublin, ont élaboré un ensemble de recommandations pour la préparation de lait infantile pour nourrissons lors de l'utilisation de biberons en plastique qui minimisent la libération de microplastiques.

Dirigée par le Dr Jing Jing Wang, le professeur John Boland et le professeur Liwen Xiao de Trinity, l'équipe a analysé le potentiel de libération de microplastiques des biberons en polypropylène pendant la préparation dulait infantile en suivant les directives internationales.

Ils ont également estimé l'exposition des nourrissons de 12 mois aux microplastiques dans 48 pays et régions et viennent de publier leurs résultats dans la revue Nature Food.

Principales conclusions

• Les biberons en polypropylène peuvent libérer jusqu'à 16 millions de microplastiques et des billions de nanoplastiques plus petits par litre. La stérilisation et l'exposition à de l'eau à haute température augmentent considérablement la libération de microplastiques de 0,6 million à 55 millions de particules/l lorsque la température augmente de 25 à 95°C
• D'autres produits en plastique en polypropylène (bouilloires, boîtes à lunch) libèrent des niveaux similaires de microplastiques
• L'équipe a entrepris une enquête mondiale et estimé l'exposition des nourrissons de 12 mois aux microplastiques dans 48 régions. Conformément aux directives actuelles pour la stérilisation des biberons et la préparation des préparations pour nourrissons, le niveau d'exposition quotidien moyen pour les nourrissons est supérieur à 1 million de microplastiques L'Océanie, l'Amérique du Nord et l'Europe ont les niveaux d'exposition potentielle les plus élevés, à respectivement 2 100 000, 2 280 000 et 2 610 000 particules/jour
• Le niveau de microplastiques libérés par les biberons en polypropylène peut être considérablement réduit en suivant des procédures modifiéesde stérilisation et de préparation de lait infantile.

Procédures de stérilisation et de préparation des préparations recommandées

Stérilisation des biberons pour nourrissons

• Stériliser le biberon en suivant les directives recommandées par l'OMS et laisser refroidir
• Préparez de l'eau stérilisée en la faisant bouillir dans une bouilloire/récipient non en plastique (par exemple en verre ou en acier inoxydable).
• Rincer le biberon stérilisé avec de l'eau stérilisée à température ambiante au moins 3 fois.

Préparation du lait infantile pour nourrissons

• Préparez de l'eau chaude à l'aide d'une bouilloire/récipient non en plastique
• Préparez la préparation pour nourrissons dans un contenant non plastique en utilisant de l'eau à 70°C. Refroidir à température ambiante et transférer la préparation préparée dans un biberon pour lait infantile en plastique de haute qualité

Précautions standards

• Ne pas réchauffer le lait infantile préparé dans un récipient en plastique et éviter le four à micro-ondes
• Ne secouez à aucun moment le lait infantile dans le biberon
• Ne pas utiliser d'ultra-sons pour nettoyer le biberon en plastique pour nourrissons

Etudier les microplastiques à travers un projet d'envergure

De plus en plus de preuves suggèrent que les micro et nano plastiques sont libérés dans nos sources de nourriture et d'eau par la dégradation chimique et physique dans de nombreux articles en plastique. Certaines études ont démontré le transfert potentiel de micro et nano plastiques des océans vers les humains via la chaîne alimentaire, mais on en sait peu sur la libération directe de microplastiques à partir de produits en plastique par l'usage quotidien.

Le polypropylène est l'un des plastiques les plus produits au monde pour la préparation et le stockage des aliments. Il est utilisé pour fabriquer des articles de tous les jours tels que des boîtes à lunch, des bouilloires et des biberons pour le lait infantile. Malgré son utilisation généralisée, la capacité du PP à libérer des microplastiques n'était pas appréciée jusqu'à présent.

Mesure de la libération de microplastiques du polypropylène des biberons pour nourrisson

S'appuyant sur les directives internationales pour la préparation des préparations pour nourrissons (techniques de nettoyage, de stérilisation et de mélange), l'équipe a développé un protocole pour quantifier les les microplastiques de polypropylène libérés par 10 biberons représentatifs qui représentent 68,8% du marché mondial des biberons.

Lorsque le rôle de la température sur la libération des microplastiques de polypropylène a été analysé, une tendance claire est apparue; plus la température du liquide à l'intérieur de la bouteille est élevée, plus les microplastiques sont libérés.

Dans le cadre d'un protocole standardisé, après stérilisation et exposition à l'eau à 70°C, les biberons en polypropylène pour nourrissons libéraient jusqu'à 16,2 millions de microplastiques de polypropylène par litre. Lorsque la température de l'eau a été augmentée à 95°C, jusqu'à 55 millions de microplastiques de polypropylène par litre ont été libérés, tandis que lorsque les biberons pour nourrissons en polypropylène ont été exposés à l'eau à 25°C - bien que cela soit en vertu des directives internationales pour la stérilisation ou la préparation de lait infantile, 600 000 microplastiques de polypropylène par litre ont été générés.

Estimation de l'exposition des nourrissons de 12 mois aux microplastiques à partir de biberons en polypropylène

Compte tenu de l'utilisation répandue des biberons en polypropylène et de la quantité de microplastiques libérés lors d'une utilisation quotidienne normale, l'équipe a réalisé que l'exposition potentielle des nourrissons aux microplastiques est un problème mondial. L'équipe a estimé l'exposition des nourrissons de 12 mois aux microplastiques dans 48 pays et régions par using les taux de libération de microplastiques par les biberons en polypropylène, la part de marché de chaque biberon en polypropylène, le volume quotidien de consommation de lait du nourrisson et les taux d'allaitement.

L'équipe a constaté que la consommation quotidienne moyenne globale de microplastiques en polypropylène par les nourrissons par habitant était de 1 580 000 particules.

L'Océanie, l'Amérique du Nord et l'Europe présentaient les niveaux les plus élevés d'exposition potentielle correspondant respectivement à 2 100 000, 2 280 000 et 2 610 000 particules/jour.

Réduire l'exposition

Étant donné la préférence mondiale pour les biberons en polypropylène, il est important de réduire la génération involontaire de micro et nanoplastiques dans les préparations pour nourrissons. Sur la base de leurs conclusions, l'équipe a conçu et testé une série de recommandations pour la préparation de préparations pour nourrissons qui aideront à minimiser la production de microplastiques.

Ils notent cependant que, étant donné la prévalence des produits en plastique dans le stockage et la préparation des aliments quotidiens, et le fait que chaque produit en polypropylène testé dans l'étude (biberons, bouilloires, boîtes à lunch et gobelets pour pâtes) a libéré des niveaux similaires de microplastiques, il y a un besoin urgent de solutions technologiques.