Utiliser des microbes pour éliminer les microplastiques de l'environnement

«Utiliser des microbes pour éliminer les microplastiques de l'environnement», source Microbiogy Society via EurkAlert!

Les microbiologistes ont trouvé un moyen d'utiliser des bactéries pour piéger les microplastiques, les retirer de l'environnement et les rendre plus faciles à recycler.

A la conférence annuelle de la Microbiology Sociéty, Yang Liu, chercheur à l'Université polytechnique de Hong Kong, discutera d'une nouvelle technique pour piéger et récupérer les microplastiques.

La méthode utilise des biofilms bactériens, une substance collante créée par des micro-organismes, pour piéger les particules microplastiques. Le biofilm est ensuite traité et dispersé, libérant les particules microplastiques pour le traitement et le recyclage.

Liu et ses collègues ont utilisé la bactérie Pseudomonas aeruginosa pour capturer des microplastiques dans un bioréacteur. Cette espèce de bactérie se trouve dans tous les environnements et il a déjà été démontré qu'elle colonisait les microplastiques dans l'environnement.

Les biofilms de P. aeruginosa provoquent l'agrégation des microplastiques, les faisant finalement couler. Dans les bioréacteurs, cela rend les microplastiques plus faciles à collecter, selon Liu. Une fois que les microplastiques ont été capturés par les biofilms et ont coulé au fond du réacteur, les chercheurs ont utilisé un gène de dispersion du biofilm, qui a provoqué la libération des microplastiques par le biofilm. Liu a expliqué que cela «permet une libération commode des microplastiques de la matrice de biofilm, qui est par ailleurs difficile et coûteux à dégrader, de sorte que les microplastiques peuvent être récupérés plus tard pour être recyclés.»

Les microplastiques sont extrêmement problématiques et posent un risque majeur pour les chaînes alimentaires et la santé humaine, selon Liu: «Ils ne sont pas facilement biodégradables, car ils restent dans les écosystèmes pendant des durées prolongées. Cela se traduit par l'absorption des microplastiques par les organismes, ce qui entraîne au transfert et à la rétention des microplastiques le long de la chaîne alimentaire. En raison de leur grande superficie et de leur capacité d'adsorption, les microplastiques peuvent adsorber les polluants toxiques, tels que les pesticides, les métaux lourds et les résidus de médicaments à des concentrations élevées. Cela entraîne une toxicité biologique et chimique pour les organismes dans les écosystèmes et les humains après une consommation non intentionnelle prolongée de ces microplastiques. De plus, les microplastiques sont également difficiles à éliminer dans les usines de traitement des eaux usées, ce qui entraîne leur rejet indésirable dans l'environnement.»

Les prochaines étapes de la recherche consistent à déplacer la preuve de concept du laboratoire vers un environnement environnemental. «Nous prévoyons ensuite d'isoler et d'identifier des isolats bactériens naturels formant des pro-biofilm provenant des eaux usées ou des environnements aquatiques, où ils s'affichent de manière accrue les capacités à coloniser et à former des biofilms sur les microplastiques.»

Liu et ses collègues espèrent que cette technique sera éventuellement utilisée dans les usines de traitement des eaux usées pour aider à empêcher les microplastiques de s'échapper dans les océans. Ils doivent également trouver des composés naturels pour stimuler la dispersion du biofilm des isolats bactériens formant le pro-biofilm, affirmant que «cela fournit une base pour de futures applications dans les usines de traitement des eaux usées, où les microplastiques peuvent être éliminés de manière sûre et respectueuse de l'environnement.»

Les microplastiques sont un énorme problème, et plus de techniques sont nécessaires pour les éliminer en toute sécurité de notre environnement, Liu déclare l'importance de cela, affirmant qu'«il est impératif de développer des solutions efficaces qui piègent, collectent et même recyclent ces microplastiques pour arrêter la plastification «de nos milieux naturels.»

Les biofilms se produisent lorsque des communautés bactériesnne se regroupent et créent un bouclier, ou biofilm, à partir de substances exopolymères collantes. Les biofilms peuvent être problématiques car ils protègent les bactéries contre les influences extérieures telles que les changements environnementaux et les antibiotiques.

Les microplastiques sont des particules de plastique de moins de 5 mm de diamètre. Ils peuvent pénétrer dans l'environnement par un certain nombre de sources, y compris la décomposition de plus gros morceaux de plastique, le lavage de vêtements synthétiques, la dégradation des pneus de voiture et les déchets plastiques directement de l'industrie. Les méthodes actuelles d'élimination des microplastiques, telles que l'incinération ou le stockage en décharge, sont limitées et présentent leurs propres inconvénients.

Mise à jour du 21 mai 2021. On lira ce document de l'Anses, Microplastiques et nanomatériaux.

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.

Une nouvelle étude montre que les microplastiques se transforment en 'hubs ' pour les agents pathogènes et les bactéries résistantes aux antibiotiques

Une seule utilisation d'un exfoliant pour le visage peut libérer de 5 000 à 100 000 microplastiques dans l'environnement. Crédit photo Dung Pham, Chen Wu, NJIT.

«Une nouvelle étude montre que les microplastiques se transforment en 'hubs ' pour les agents pathogènes et les bactéries résistantes aux antibiotiques», source New Jersey Institute of Technology (NJIT).

On estime qu’une usine de traitement des eaux usées de taille moyenne desservant environ 400 000 résidents rejettera chaque jour jusqu’à 2 000 000 de particules microplastiques dans l’environnement.

Pourtant, les chercheurs apprennent tous les jours sur l'impact environnemental et sur la santé humaine de ces particules de plastique ultra-fines, de moins de 5 millimètres de longueur, présentes dans tout, des cosmétiques, du dentifrice et des microfibres de vêtements, à nos aliments, notre air et notre eau potable.

Désormais, des chercheurs du New Jersey Institute of Technology ont montré que les microplastiques omniprésents peuvent devenir des 'plaques tournantes' ou hubs pour la croissance de bactéries et des agents pathogènes résistants aux antibiotiques une fois qu'ils ont lavé les égouts ménagers et pénétré dans les usines de traitement des eaux usées - formant une couche visqueuse d'accumulation, ou biofilm, sur leur surface qui permet aux micro-organismes pathogènes et aux déchets d'antibiotiques de se fixer et de se mélanger.

Dans des résultats publiés dans le Journal of Hazardous Materials Letters d'Elsevier, les chercheurs ont découvert que certaines souches de bactéries augmentaient la résistance aux antibiotiques jusqu'à 30 fois tout en vivant sur des biofilms liés aux microplastiques qui peuvent se former à l'intérieur des unités de boues activées dans les usines de traitement des eaux usées municipales.

«Un certain nombre d'études récentes se sont concentrées sur les impacts négatifs que des millions de tonnes de déchets microplastiques par an ont sur nos environnements d'eau douce et océanique, mais jusqu'à présent, le rôle des microplastiques dans les processus de traitement des eaux usées de nos villes a été en grande partie inconnu», a dit Mengyan Li, professeur de chimie et de sciences de l'environnement au NJIT et auteur correspondant de l'étude.

«Ces usines de traitement des eaux usées peuvent être des points chauds où convergent divers produits chimiques, bactéries résistantes aux antibiotiques et agents pathogènes et ce que notre étude montre, c'est que les microplastiques peuvent servir de vecteurs, posant des risques imminents pour le biote ou écosystème aquatique et la santé humaine s'ils contournent le processus de traitement de l'eau.»

«La plupart des usines de traitement des eaux usées ne sont pas conçues pour l'élimination des microplastiques, elles sont donc constamment rejetées dans le milieu récepteur», a ajouté Dung Ngoc Pham, en doctorat au NJIT et premier auteur de l'étude. «Notre objectif était de déterminer si les microplastiques enrichissent ou non les bactéries résistantes aux antibiotiques des boues activées dans les usines de traitement des eaux usées municipales, et si oui, en savoir plus sur les communautés microbiennes impliquées.»

Dans l'étude, l'équipe a collecté des lots d'échantillons de boues de trois usines de traitement des eaux usées domestiques dans le nord du New Jersey, inoculant les échantillons dans le laboratoire avec deux microplastiques commerciaux répandus - le polyéthylène (PE) et le polystyrène (PS). L'équipe a utilisé une combinaison de PCR quantitative et de techniques de séquençage de nouvelle génération pour identifier les espèces de bactéries qui ont tendance à se développer sur les microplastiques, en suivant les changements génétiques des bactéries en cours de route.

L'analyse a révélé que trois gènes en particulier - sul1, sul2 et intI1 - connus pour favoriser la résistance aux antibiotiques courants, les sulfamides, se sont révélés jusqu'à 30 fois plus importants sur les biofilms liés aux microplastiques que dans les tests témoins au laboratoire utilisant des biofilms de sable après seulement trois jours.

Lorsque l'équipe a enrichi les échantillons avec l'antibiotique sulfaméthoxazole, ils ont constaté qu'il amplifiait encore plus les gènes de résistance aux antibiotiques jusqu'à 4,5 fois.

«Auparavant, nous pensions que la présence d'antibiotiques serait nécessaire pour améliorer les gènes de résistance aux antibiotiques dans ces bactéries associées aux microplastiques, mais il semble que les microplastiques peuvent naturellement permettre l'absorption de ces gènes de résistance par eux-mêmes» a dit Pham. «La présence d'antibiotiques a cependant un effet multiplicateur significatif.»

Huit espèces différentes de bactéries ont été retrouvées hautement enrichies sur les microplastiques. Parmi ces espèces, l'équipe a observé deux agents pathogènes humains émergents généralement liés à une infection respiratoire, Raoultella ornithinolytica et Stenotrophomonas maltophilia, faisant fréquemment de l'auto-stop sur les biofilms liés aux microplastiques.

L'équipe affirme que la souche de loin la plus courante trouvée sur les microplastiques, Novosphingobium pokkalii, est probablement un initiateur clé dans la formation de biofilm collant qui attire ces agents pathogènes - car elle prolifère, elle peut contribuer à la détérioration du plastique et étendre le biofilm. Dans le même temps, l’étude de l’équipe a mis en évidence le rôle du gène intI1, un élément génétique mobile principalement responsable de l’échange de gènes de résistance aux antibiotiques entre les microbes liés aux microplastiques.

«Nous pourrions considérer les microplastiques comme de minuscules perles, mais ils fournissent une énorme surface de résidence aux microbes», a expliqué Li. «Lorsque ces microplastiques pénètrent dans l'usine de traitement des eaux usées et se mélangent aux boues, des bactéries comme Novosphingobium peuvent accidentellement se fixer à la surface et sécréter des substances extracellulaires semblables à de la colle. Au fur et à mesure que d'autres bactéries se fixent à la surface et se développent, elles peuvent même échanger de l'ADN entre elles. C'est ainsi que les gènes de résistance aux antibiotiques se propagent dans la communauté.»

«Nous avons la preuve que la bactérie a développé une résistance à d'autres antibiotiques de cette manière, comme les aminosides , les bêta-lactames et le triméthoprime», a ajouté Pham.

Maintenant, Li dit que le laboratoire étudie plus en détail le rôl de Novosphingobium dans la formation de biofilm liés aux microplastiques. L'équipe cherche également à mieux comprendre dans quelle mesure ces microplastiques porteurs d'agents pathogènes peuvent contourner les processus de traitement de l'eau, en étudiant la résistance des biofilms liés aux microplastiques pendant le traitement des eaux usées avec des désinfectants tels que les rayons UV et le chlore.

«Certains États envisagent déjà de nouvelles réglementations sur l'utilisation des microplastiques dans les produits de consommation. Cette étude appelle à approfondir les recherches sur les biofilms liés aux microplastiques dans nos systèmes de traitement des eaux usées et à développer des moyens efficaces pour éliminer les microplastiques dans les environnements aquatiques », a dit Li.

Mise à jour du 21 mai 2021. On lira ce document de l'Anses, Microplastiques et nanomatériaux.

Une étude révèle la complexité de la pollution microplastique

Les microplastiques sont fabriqués avec une variété de polymères, augmentés d'une gamme d'additifs qui peuvent être transformés en une multitude de produits.

«Une étude révèle la complexité de la pollution microplastique», source EurekAlert!

Les microplastiques, de petits morceaux de plastique de moins de 5 millimètres de longueur, sont omniprésents dans l'environnement et peuvent avoir des effets importants sur la faune. Une nouvelle étude publiée dans Environmental Toxicology and Chemistry (article disponible en intégralité) révèle qu'il existe de multiples impacts de différents microplastiques, de tailles, de formes et de compositions chimiques variables ,sur la survie, la croissance et le développement des larves de tête-de-boule, une espèce de proie importante dans les lacs. et les rivières en Amérique du Nord.

En démontrant que les microplastiques sont à la fois des facteurs de stress physiques et chimiques, l'étude soutient la nécessité d'une recherche qui considère les microplastiques comme un facteur de stress multiple plutôt qu'un seul contaminant. Il est important de noter que les méthodes d'essai actuelles utilisées dans la plupart des études sur les microplastiques n'examinent pas suffisamment la dimension chimique de la pollution liée aux microplastiques.

«Le cocktail chimique associé aux microplastiques dans l'environnement se compose d'additifs provenant de la fabrication et de contaminants sorbés dans l'environnement environnant; cependant, cette dimension est souvent absente des tests de toxicité, où des microplastiques vierges achetés auprès d'un fabricant sont souvent utilisés», a dit l'auteur correspondant, Kennedy Bucci, étudiant en doctorat à l'Université de Toronto. «Nos travaux montrent que le cocktail chimique est un important moteur d'effets et suggèrent qu'un nouveau cadre d'évaluation des risques qui saisit la multidimensionnalité de la pollution microplastique peut être nécessaire.»

Les sources de pollution microplastique sont diverses

Ainsi commence l'article,

Les microplastiques ne sont pas des microplastiques ne sont pas des microplastiques, tout comme les pesticides ne sont pas des pesticides ne sont pas des pesticides. «Les microplastiques», comme d'autres classes de contaminants chimiques, est un terme fourre-tout pour une variété de composés chimiques uniques. Pourtant, de nombreuses publications scientifiques, rapports politiques et articles de presse présentent les microplastiques comme s'il s'agissait simplement d'un seul composé ou type de matériau.

Ces communications simples ont des conséquences, conduisant à des études et des protocoles simplifiés qui peuvent être inadéquats pour nous informer des sources et du devenir des microplastiques, ainsi que de leurs implications biologiques et écologiques. Par exemple, étudier le devenir et les effets d'un type de plastique avec une forme et une taille spécifiques ne nous dit pas le sort et les effets des microplastiques en général. De plus, ne pas reconnaître la diversité des matériaux dans un échantillon de microplastiques peut négliger la complexité nécessaire pour éclairer une analyse et un contrôle de qualité robustes nécessaires dans les techniques d'échantillonnage et de mesure analytique. Par exemple, certaines méthodes sont plus efficaces pour récupérer des tailles, des formes ou des types de microplastiques spécifiques.

La simplification des microplastiques en tant que composé unique a également conduit à une confusion quant à la nécessité de nouvelles politiques et stratégies pour réduire les futures émissions de microplastiques. Par exemple, certains décideurs et scientifiques ont l'impression que l'interdiction de microbilles des produits de soins personnels à rincer a éliminé les rejets futurs de microplastiques en général dans l'environnement. En réalité, de telles interdictions n'éliminent qu'une seule source de la série de contaminants mondiaux émergents divers et complexes que sont les «microplastiques». Cela peut être comparé à l'interdiction d'une utilisation spécifique d'un pesticide (par exemple, à la maison), laissant le marché plein d'autres applications de divers pesticides qui doivent continuer à être évalués pour la persistance environnementale, la biodisponibilité et la toxicité.

Mise à jour du 21 mai 2021. On lira ce document de l'Anses, Microplastiques et nanomatériaux. 

Des scientifiques découvrent le plus haut niveau jamais atteint de microplastiques sur des fonds marins

Le blog vous avait déjà parlé des soucis posés par les microplastiques dans différents articles ici, y compris leur présence éventuelle dans les aliments.

Voici selon un communiqué du 30 avril 2020 de l’Ifremer, « Des hotspots de micro-plastiques dans les fonds marins contrôlés par les courants profonds ».

Cette étude montre que les microplastiques ne transitent pas uniquement via les canyons sous-marins mais qu'une grande partie est transportée par des courants de fond avant de se déposer sur des bancs de sédiments au pied des pentes sous-marines. L'image est de l'Université de Machester.

Une étude publiée dans le journal Science, à laquelle l'Ifremer a contribué, révèle l’existence de zones d’accumulation ou hotspots de microplastiques dans les fonds marins. C’est dans ces zones que la majeure partie des microplastiques rejetée dans l’océan pourrait s’accumuler sous l’influence des courants de fond.

Cette étude montre que les microplastiques ne transitent pas uniquement via les canyons sous-marins mais qu'une grande partie est transportée par des courants de fond avant de se déposer sur des bancs de sédiments au pied des pentes sous-marines.

Plus de 10 millions de tonnes de déchets plastiques sont rejetés dans les océans chaque année. Si les déchets flottants sont aujourd’hui très étudiés, leur masse cumulée représente moins de 1% du plastique présent dans les océans du monde. Les scientifiques supposaient que les 99% manquants se trouvaient dans les profondeurs de l'océan, mais jusqu'à présent, personne ne savait où ils se trouvaient exactement. Un projet de recherche international mené par l'Université de Manchester (Royaume-Uni), le Centre national d'océanographie (Royaume-Uni), les universités de Brême (Allemagne), de Durham (Royaume-Uni) et l’Ifremer (France) a révélé les niveaux de microplastiques les plus élevés jamais enregistrés sur le fond marin, avec jusqu'à 1,9 millions de morceaux sur une surface d'un mètre carré seulement.

Publiés cette semaine dans le journal Science, ces travaux de recherche ont montré comment les courants marins transportent de minuscules fragments et fibres de plastique sur le fond marin. Ces courants peuvent concentrer les microplastiques dans d'énormes zones d’accumulations de sédiments, qu'ils ont appelés hotspots de microplastiques. Ces hotspots semblent être les équivalents en profondeur de ce que l'on appelle les « zones d’accumulation de déchets » formés par les courants à la surface de l'océan.

Les microplastiques des fonds marins sont principalement constitués de fibres provenant de textiles et de vêtements. Ces fibres ne sont pas filtrées efficacement dans les stations d'épuration et pénètrent facilement dans les rivières et les océans. Une fois dans les océans, deux scénarios : soit elles s’y déposent lentement, soit elles sont transportées rapidement par les courants de puissantes avalanches sous-marines qui descendent via des canyons sous-marins jusqu'au fond (Lire les recherches antérieures du groupe dans Environmental Science & Technology). Une fois en profondeur, les microplastiques sont facilement capturés et transportés par les « courants de fond » qui peuvent concentrer les fibres et les fragments dans de grands bancs sédimentaires.

Ces courants des grands fonds marins transportent également de l'eau riche en oxygène et en nutriments, ce qui signifie que les hotspots de microplastiques des fonds marins peuvent également abriter d'importantes communautés biologiques susceptibles de consommer ou absorber les microplastiques.

Cette étude révèle pour la première fois le lien direct qui existe entre le comportement de courants de fond et les concentrations de microplastiques des fonds marins. Ces résultats aideront à prédire l'emplacement d'autres hotspots de microplastiques des grands fonds marins et orienteront ainsi la recherche sur l'impact des microplastiques sur la vie marine.

L'équipe a recueilli des échantillons de sédiments du fond de la mer Tyrrhénienne et a interprété leur répartition en s’appuyant sur des modèles calibrés des courants océaniques profonds et une cartographie détaillée du fond marin. En laboratoire, les plastiques ont été séparés des sédiments, comptés au microscope, puis analysés par spectroscopie infrarouge pour déterminer les différents types de plastique. Grâce à ces informations, l'équipe a pu montrer comment les courants océaniques contrôlaient la répartition des microplastiques sur le fond marin.

L'auteur principal de l'étude, le Dr Ian Kane de l'Université de Manchester (UK), a déclaré : « presque tout le monde a entendu parler des tristement célèbres « déchets » de plastique flottant dans l'océan, mais nous avohttps://www.manchester.ac.uk/discover/news/scientists-find-highest-ever-level-of-microplastics-on-seafloor/ns été choqués par les fortes concentrations de microplastiques que nous avons trouvées dans les fonds marins ». Ajoutant que « nous avons découvert que les microplastiques ne sont pas répartis uniformément dans la zone d'étude, mais qu'ils sont distribués par de puissants courants de fond qui les concentrent dans certaines zones ».

Le Dr Mike Clare du Centre national d'océanographie (UK), co-responsable de l’étude, ajoute : « notre étude a montré comment des études détaillées des courants du fond marin peuvent nous aider à relier les voies de transport des microplastiques en profondeur et à trouver les microplastiques « manquants ». Une meilleure compréhension est nécessaire pour orienter les actions futures dans le but de limiter le flux futur de plastique dans les grands fonds marins et de minimiser ses impacts sur les écosystèmes océaniques ».

« Grâce à notre modèle de simulation fine des courants profosciencends développé à l’Ifremer, nous avons montré dans cette étude qu’une grande partie des microplastiques est transportée par ces courants avant de se déposer sur des bancs de sédiments (appelées contourites) au pied des pentes sous-marines, explique Pierre Garreau, modélisateur en océanographie physique et responsable du Laboratoire Océan Côtier de l’Ifremer. Ce n’était une évidence pour personne auparavant. Beaucoup imaginaient que les microplastiques se déposaient de manière assez homogène sur les fonds océanique ou transitaient par les canyons sous-marins. Ces résultats aideront les spécialistes de l’environnement à savoir désormais où chercher les microplastiques en mer de manière plus précise grâce à ce modèle. C’est aussi une indication pour les géologues : la forte concentration de microplastiques dans les contourites indique que leur formation est toujours active ».

NB : Le titre de l'article est celui du communiqué de l'Université de Manchester, Scientists find highest ever level of microplastics on seafloor.

Les microplastiques comme cheval de Troie du monde marin

«Le plastique, cheval de Troie», source communiqué de l’Université de Portsmouth.

Une nouvelle étude a révélé que l'accumulation de plastique dans les aliments peut être sous-estimée. On craint également que ces microplastiques transportent des bactéries potentiellement dangereuses telles que E. coli, que l'on retrouve couramment dans les eaux côtières, en amont de la chaîne alimentaire.

Des chercheurs de l'Université de Portsmouth ont testé une théorie selon laquelle les microplastiques recouverts d'une couche de microbes (appelés biofilm) étaient plus susceptibles d'être ingérés par les huîtres que les microplastiques qui étaient propres. Bien que l'expérience ait été réalisée sur des huîtres dans des conditions de laboratoire, les scientifiques pensent que des résultats similaires pourraient être retrouvés chez d'autres espèces marines comestibles qui filtrent également l'eau de mer pour se nourrir.

Nous savons que les microplastiques peuvent être le mécanisme par lequel les bactéries se concentrent dans les eaux côtières et cela montre qu'elles sont plus facilement absorbées par les coquillages et peuvent être transférées aux humains ou à d'autres espèces marines, selon la Dr Jo Preston, maître de conférences en écologie et évolution marines à l'Université de Portsmouth.

Jusqu'à présent, les études visant à tester les impacts des microplastiques sur la vie marine ont généralement utilisé des microplastiques vierges propres. Cependant, cela n'est pas représentatif de ce qui arrive aux microplastiques dans le milieu marin. Les microbes colonisent facilement les microplastiques qui pénètrent dans l'océan. Dans cette étude, publiée dans Science of the Total Environment, les scientifiques ont comparé les taux d'absorption de microplastiques propres par rapport aux microplastiques avec un revêtement de biofilm par E. coli. Les résultats étaient inquiétants : les huîtres contenaient 10 fois plus de microplastiques lorsqu'elles étaient exposées aux billes recouvertes de biofilm. On émet l'hypothèse que ces microplastiques enrobés semblaient ressembler davantage à de la nourriture pour les huîtres, expliquant leur ingestion préférentielle par rapport aux microplastiques propres.

Les scientifiques disent que les implications pour la chaîne alimentaire sont préoccupantes. L'ingestion de microplastiques est non seulement mauvaise pour les huîtres, mais elle affecte également la santé humaine. Le plastique ne se décompose pas chez l'animal marin et est consommé lorsque nous le mangeons.

Cette étude nous donne un aperçu des dommages potentiels que les microplastiques peuvent avoir sur la chaîne alimentaire. Il est clair qu'une étude plus approfondie est nécessaire de toute urgence, selon le Professeur Steve Fletcher, directeur de l'initiative Revolution Plastics de l'Université

La Dr Joanne Preston de l'Université de Portsmouth, a dit, «Ce que nous avons découvert, c'est que les microplastiques sont vraiment le cheval de Troie du monde marin. Nous avons découvert que les plastiques propres avaient peu d'impact sur les taux de respiration et d'alimentation des huîtres, mais avaient un impact lorsque vous les nourrissiez du microplastique caché dans un biofilm. Les huîtres ont pris plus et cela a affecté leur santé. On ne sait pas exactement dans quelle mesure cela pourrait affecter la chaîne alimentaire, mais il est probable que les créatures ingèrent plus de plastique et potentiellement des organismes pathogènes, cela aura finalement un effet négatif sur la santé humaine. Nous savons que les microplastiques peuvent être le mécanisme par lequel les bactéries se concentrent dans les eaux côtières et cela montre qu'elles sont plus facilement absorbées par les coquillages et peuvent être transférées aux humains ou à d'autres espèces marines.»

La Dr Preston a dit: «Nous avons testé avec succès une hypothèse – cela ouvre la porte à davantage de recherches sur des études pertinentes sur le plan environnemental des impacts à long terme des microplastiques revêtus de biofilm sur un plus large éventail de vie marine. Nous devons également étudier de manière beaucoup plus détaillée le transfert des microbes dans la chaîne alimentaire via les plastiques.»

Le professeur Steve Fletcher, directeur de l'initiative Revolution Plastics de l'université, a dit, «Les résultats de cette recherche nous donnent un meilleur aperçu des dommages potentiels que les microplastiques ont sur la chaîne alimentaire. Cela montre comment nous pourrions largement sous-estimer l'effet que les microplastiques ont actuellement . Il est clair qu'une étude plus approfondie est nécessaire de toute urgence.»

Avis aux lecteurs du blog

L’ancien site Internet du blog qui était hébergé par la revue PROCESS Alimentaire est de nouveau opérationnel avec ce lien https://amgar.blog.processalimentaire.com/

Les microplastiques dans les aliments

Annonce : S’agissant de l’information à propos des rappels de produits alimentaires, pour le moment, il ne faut pas faire confiance à nos autorités sanitaires (Ministère de l’agriculture et DGCCRF). Ces deux entités ont fait et font toujours preuve d’une incroyable légèreté et d’un manque d’informations fiables vis-à-vis des consommateurs avec comme corollaire une absence de transparence en matière de sécurité des aliments.

« Petits morceaux, gros impact ? Les microplastiques dans les aliments », source communiqué 52/2019 du BfR du 18 décembre 2019.

La recherche du BfR sur les risques sanitaires des microplastiques dans la chaîne alimentaire est le thème principal du nouveau numéro de BfR2GO, 2/2019.

Ils sont partout. Dans l'air, dans l'eau, dans le sol - ils ont même été détectés dans l'intestin humain: les microplastiques, de petites particules de plastique de 0,0001 à 5 mm.

« Fondamentalement, les microplastiques peuvent pénétrer dans les aliments », explique le professeur Dr. Andreas Hensel, président de l'Institut fédéral d'évaluation des risques (BfR).

« Il n'y a actuellement aucune preuve scientifique que les microplastiques dans les aliments présentent un risque pour la santé. Grâce à nos recherches, nous voulons combler les lacunes dans nos connaissances sur la taille des particules, les concentrations dans les aliments et les effets sur la santé humaine. »

Le dernier numéro du magazine scientifique du BfR, BfR2GO, examine de plus près ces petites particules. Cela explique également pourquoi il est si difficile de détecter les microplastiques dans les aliments.

On lira notamment l’article, « Petits morceaux, gros impact ? », dont vous trouverez, ci-après, des extraits.

Nous vivons dans un monde plein de plastiques. Il se décompose en minuscules particules par des processus chimiques et physiques pour former des microplastiques. Il ne fait aucun doute que les microplastiques se trouvent dans les aliments. Cependant, la recherche est encore très incomplète. Les premières études au BfR ont commencé.

Les microplastiques sont partout, c'est scientifiquement bien documenté, selon Alfonso Lampen, biochimiste et vétérinaire, chef du département de la sécurité alimentaire au BfR.

Cela peut généralement se retrouver dans les aliments par l'air, l'eau de mer, l'eau douce et les eaux souterraines. Cependant, on ne sait pas vraiment combien finit réellement dans nos aliments. De plus, il n'y a pas de données fiables sur les types de plastique que les gens ingèrent sous forme de microplastiques dans les aliments. Il y a toujours des rapports de détection dans le miel, les moules ou même le sel.

Cependant, les informations sur la quantité et les types de plastique font presque toujours défaut. Le poisson, par exemple: ici, les particules se trouvent principalement dans le tractus gastro-intestinal du poisson, que la plupart des gens ne mangent pas. Qu'ils migrent également vers d'autres parties comestibles et s'y accumulent, la science ne le sait tout simplement pas encore.

L’eau minérale, par exemple: le Bureau du Land de Bavière pour la santé et la sécurité alimentaire a détecté des microplastiques dans l'eau minérale - non seulement dans l'eau de bouteilles en plastique mais aussi dans des bouteilles en verre. Les microplastiques pourraient donc également pénétrer dans la bouteille par des procédés de nettoyage, des pigments de couleur provenant de l'étiquette en papier, du bouchon en plastique ou même de l'air.

Les microplastiques peuvent pénétrer dans nos aliments pendant la cuisson et les repas. En effet, les plus petites fibres de textiles (considérées comme des microplastiques), comme le molleton ou le nylon, se détachent lorsque nous les portons et, ce faisant, se retrouvent dans nos aliments.

Les produits cosmétiques peuvent également contribuer à l'apport: cela comprend l'utilisation dans des produits tels que les gels douche ou les produits exfoliants. Cependant, d'après l'état actuel des recherches, il est peu probable que les particules pénètrent dans le corps par la peau. « L'apport par la respiration semble être plus important », explique Lampen. L'usure des pneus de voiture, par exemple, est une source importante de microplastiques dans l'environnement. Il pénètre dans nos poumons par l'air. « Nous manquons de données valables sur ce que nous absorbons vraiment de tous ces microplastiques et sur la durée de leur séjour dans notre corps », résume Lampen.

Formation de microplastiques

Les microplastiques primaires sont produits industriellement sous forme de granules ou de granulés de plastique. Différents plastiques tels que le polyéthylène (PE), le polypropylène (PP), le polystyrène (PS), le polyéthylène téréphtalate (PET), le polychlorure de vinyle (PVC), le polyamide (nylon) et l'éthylène-acétate de vinyle (EVA) sont utilisés.

Les microplastiques secondaires sont créés par le vieillissement chimique et physique et les processus de décomposition des sacs en plastique, des bouteilles ou de l'usure des pneus. Ils peuvent également provenir du lavage des fibres textiles qui contiennent du plastique, comme la laine polaire ou fleece. D'après les connaissances actuelles, les microplastiques trouvés dans l'environnement proviennent principalement de cette voie.

L'inquiétude augmente avec la prise de conscience

La recherche sur les microplastiques ne fait que commencer. L'objectif au cours des prochaines années est d'obtenir des données fiables et de mieux évaluer le risque sanitaire. Néanmoins, le sujet est actuellement très présent dans les médias et la population. Pour le Dr Mark Lohmann, chef de l'unité de sociologie des risques et de l'évaluation des bénéfices et des risques, l'intérêt pour les résultats de la recherche sur les microplastiques n'est pas surprenant. « Depuis plusieurs années dans nos enquêtes, nous constatons que le sujet devient de plus en plus important pour les consommateurs. C'est ce que les médias saisissent et cherchent des réponses. » Le BfR publie le Consumer Monitor tous les six mois avec Lohmann. En tant que sondage auprès de la population représentative, il fournit des réponses aux questions sur ce que le public pense des sujets dans le domaine de la protection de la santé des consommateurs.

Les résultats montrent clairement que la sensibilisation aux microplastiques en tant que problème de consommation augmente. Et l'inquiétude augmente avec la prise de conscience. Alors qu'en février 2017, 44% des personnes interrogées étaient préoccupées par les microplastiques, celle-ci avait augmenté de douze points de pourcentage pour atteindre plus de la moitié des personnes interrogées en février 2019.

On lira aussi dans ce numéro de BfR2GO, « Nanoplastics will keep us busy for a long time », une interview du Dr Holger Sieg, biochimiste.

Complément du 23 décembre 2019. L’EFSA annonce la tenue d’un Colloque scientifique à Lisbonne, Portugal, du 8 et 9 juin 2020, « A coordinated approach to assess the human health risks of micro- and nanoplastics in food ».

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.