Pourquoi le Dioxyde de Titane TiO2 (additif alimentaire E171) pourrait être interdit ?

 

Le dioxyde de titane TiO2 est un additif utilisé comme colorant blanc dans l’alimentaire ou la cosmétique. Récemment une étude française de l’INRA a montré que cet additif alimentaire E171 pourrait avoir des effets promoteurs potentiels de la cancérogenèse chez des rats. C’est pourquoi la France a demandé à la Commission Européenne de suspendre l’utilisation du dioxyde de titane et de réévaluer ses effets par l’Autorité Européenne de Sécurité Alimentaire (EFSA).

Qu’est-ce que le dioxyde de titane ?

L’additif alimentaire TiO2 a été autorisé en 1969 dans l’Union Européenne comme colorant. Ce pigment blanc est utilisé dans l’alimentaire comme enrobage lisse (les sauces, le chewing-gum, glaçage, les cookies et bonbons) et également en cosmétique dans les crèmes solaires comme filtre UV, dans les déodorants comme antibactérien, dans les dentifrices comme colorant. Il est présent dans certains textiles et peintures. Il sert également d’opacifiant pour les crèmes glacées et de texturant pour les yaourts.

Aux États-Unis, l’US FDA (Food and Drug Administration) l’a autorisé à hauteur de 1% du poids maximal du produit en 1966.

particules de dioxydes de titaneUn additif avec des nanoparticules

Le dioxyde de titane existe sous deux formes naturelles : le rutile et l’anatase (des formes minérales). Cet additif est un mix de microparticules (64%) et de nanoparticules (36%). Ces nanoparticules pourraient présenter un risque pour la santé. Cependant pour le moment, la toxicité et la toxicocinétique (ingestion, absorption) des nanomatériaux sont méconnues.

D’après le règlement Novel Food 2015/2283, les nanomatériaux  manufacturés sont définis comme « tout matériau produit intentionnellement présentant une ou plusieurs dimensions de l’ordre de 100 nm ou moins, ou composé de parties fonctionnelles distinctes, soit internes, soit à la surface, dont beaucoup  ont  une  ou  plusieurs  dimensions  de  l’ordre  de 100  nm  ou  moins,  y  compris  des   structures, des agglomérats ou des agrégats qui peuvent avoir une taille supérieure à 100 nm mais qui conservent des propriétés typiques de la nanoéchelle« 

Vers un ban pour risque de cancer ?

Le dioxyde de titane a été classé en 2010 comme peut-être cancérigène 2B par le Centre International de Recherche contre le Cancer (CIRC), c’est pourquoi des inquiétudes ont été soulevées suite à la consommation orale de TiO2.

Aucune Dose Journalière Admissible DJA n’avait été établie par le Comité sur les Additifs Alimentaires FAO/WHO (JECFA) à cause de la faible absorption, l’ insolubilité et l’absence d’accumulation dans les tissus et d’effets toxiques de ces nanoparticules de TiO2 à l’époque. La dose journalière admissible est la quantité estimée d’une substance présente dans les aliments ou dans l’eau potable qui peut être consommée pendant toute la durée d’une vie sans présenter de risque appréciable pour la santé.

L’EFSA souligne un manque de données et une faible absorption

L’EFSA a ré-évalué cet additif alimentaire en 2016 et a conclu qu’au maximum seulement 0,1% de la dose administrée oralement serait absorbée au niveau de l’intestin. L’absorption serait extrêmement faible. La biodisponibilité serait également faible et indépendante de la taille des particules de TiO2. La majorité de la dose orale de dioxyde de titane n’est pas métabolisée et excrétée dans les fèces.

Le Panel d’Experts de l’EFSA estime que cet additif ne présente pas de danger de génotoxicité in vivo. Par contre, le collectif d’experts ne conclut pas sur la reprotoxicité ni les effets immunotoxiques par manque de données robustes.

La valeur moyenne d’exposition au TiO2 serait de 0,2-0,4 mg/kg pc/j. La limite de cette opinion de l’EFSA est principalement le manque de données sur la toxicité et la toxicocinétique (absorption, métabolisation…) des nanoparticules. Depuis, des études récentes ont remis en cause ces conclusions.

Promotion de lésions cancérigènes, stress oxydatif et inflammation

L’internalisation des nanoparticules pourrait engendrer la production d’Espèces Réactives à l’Oxygène et induire des dégâts à la cellule. Les espères réactives à l’oxygène (appelées Radicaux Libres)  sont chimiquement très réactifs par la présence d’électrons de valence non appariés. Ces composés peuvent s’attaquer à l’ADN, aux membranes cellulaires (peroxydation lipidique) et aux protéines.

  • Dans l’étude de Proquin (2017), des cellules du colon Caco-1 et HCT116 ont été cultivées pendant 3 jours puis exposées à soit rien (contrôle), soit à des microparticules, soit à des nanoparticules, soit à de l’E171 à une concentration de 0,001 à 1 mg/L (respectivement 0,143 and 143 μg/cm²) pendant 24 heures. Les nanoparticules utilisées avaient une taille de 10 à 30 nm. A partir de 14,3 μg/cm², 27% des cellules Caco-2 sont mortes. A 143 μg/cm², la viabilité cellulaire diminué de 73%. En comparaison au groupe contrôle, les nanoparticules et l’E171 ont induit significativement la production de stress oxydatif. Les microparticules, les nanoparticules et l’E171 pourraient également induire des cassures simples brins d’ADN (dans le test comet assay) dans les cellules Caco-2. Dans les cellules HCT116, des dégâts aux chromosomes ont été induits.
  • En Janvier 2017, l’Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) publie une étude sur l’ingestion du dioxyde de titane. Des rats ont été exposés à de l’E171 ou des nanoparticules de TiO2 (NM-105, Joint Research Center) pendant 7 jours par gavage ou 30/60 jours (exposition sub-chronique) ou 100 jours (exposition chronique) via l’eau de boisson. Aucune génotoxicité de l’E171 n’est observée dans les cellules intestinales. Après 100 jours, l’exposition au E171 induirait une micro-inflammation dans les muqueuses et une perturbation des réponses immunitaires (mais sans réaction inflammatoire caractéristique dans le colon) et un effet promoteur de lésions précoces carcinogènes colorectales. Ce résultat est retrouvé dans l’étude de Urrutia-Ortega (2016).
TiO2 nanoparticules microscope rouge fluorescent
Le Tio2 est en rouge
  • L’étude de Heringa (2016) a également montré des risques liés à l’accumulation de TiO2 via une exposition orale pour le foie, les ovaires et les testicules.
  • La revue de Bouwmeester (2018) soulignait également des possibles effets de perturbation du microbiote intestinal.

En 2017, l’Agence Européenne des Produits Chimiques (ECHA) a classé le TiO2 en cancérigène de catégorie 2 suite à dans une étude l’apparition de tumeurs pulmonaires chez le rat après inhalation de TiO2. Au départ, la France voulait le classer dans une catégorie plus sévère de cancérigène de catégorie 1B. En 2018, les nanomatériaux ont été introduits dans le règlement REACH sur les substances chimiques. D’ici 2020, les industriels devront déposer des dossiers d’enregistrement sur les nanomatériaux qu’ils mettent sur le marché.

Certains industriels comme Lutti, Système U, Carambar se sont déjà engagés à ne plus utiliser cet additif.

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Sources:

Bettini S et al. (2017). Foodgrade TiO2 impairs intestinal and systemic immune homeostasis, initiates preneoplastic lesions and promotes aberrant crypt development in the rat colon. Sci Rep. 2017, 7:40373.

Minne B. Heringa, Liesbeth Geraets, Jan C. H. van Eijkeren, Rob J. Vandebriel, Wim H. de Jong & Agnes G. Oomen, Risk assessment of titanium dioxide nanoparticles via oral exposure, including toxicokinetic considerations. Nanotoxicology Vol. 10, Iss. 10, 2016

Bouwmeester et al. Effects of food-borne nanomaterials on gastrointestinal tissues and microbiota. Wiley Interdiscip Rev Nanomed Nanobiotechnol. 2018 Jan;10(1)

Proquin H., Rodríguez-Ibarra C., Moonen C., Urrutia Ortega I., Briedé J., de Kok T., van Loveren H., Chirino Y. , Titanium dioxide food additive (E171) induces ROS formation and genotoxicity: contribution of micro and nano-sized fractions. Mutagenesis, Volume 32, Issue 1, 1 January 2017, Pages 139–149

Guo Z., Martucci N., Moreno-Olivas F., Tako E., Mahler G., Titanium dioxide nanoparticle ingestion alters nutrient absorption in an in vitro model of the small intestine. NanoImpact, 5 : 70-82, janvier 2017

EFSA ANS Panel (EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food), 2016. Scientific Opinion on the re-evaluation of titanium dioxide (E 171) as a food additive. EFSA Journal 2016;14(9):4545, 83 pp. doi:10.2903/j.efsa.2016.4545

http://www.societechimiquedefrance.fr/dioxyde-de-titane.html

 

Une pensée sur “Pourquoi le Dioxyde de Titane TiO2 (additif alimentaire E171) pourrait être interdit ?

  • 1 juin 2018 à 22 h 33 min
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    Le dioxyde de titane est très souvent utilisé dans des spécialités pharmaceutiques.
    Il est même impossible de trouver certaines classes de médicament sans sa présence.

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