Des microplastiques retrouvés dans la majorité des bouteilles plastiques d’eau minérale contaminées

Deux nouvelles études Américaines (Mason 2018) et Allemandes (Schymanski 2018) ont révélé la présence de microplastiques dans l’eau minérale de nombreuses marques. L’étude d’OrbMedia montre que 93% des échantillons d’eau en bouteille étaient contaminés. Ces microplastiques pourraient provenir de l’emballage lui-même ou du processus d’embouteillage par abrasion du plastique. Les bouteilles plastiques à usage unique et en verre sembleraient contenir moins de ces particules plastiques.

Identifier les microplastiques

La présence de microplastiques dans l’alimentation et l’environnement est un sujet récent et émergeant. Les microplastiques concernent des particules diverses (fragments, fibres, sphéroïdes, granules, perles ou paillettes) avec une taille de 0,1 à 5mm. Ces particules sont issues de l’abrasion ou de dégradation des plastiques issus des emballages, objets en plastiques, vêtements en fibres synthétiques, des microbilles contenues dans les produits cosmétiques (les solutions de gommage en particulier), … Dans la nature, la photolyse est le principal processus de dégradation et fragmentation des plastiques. Les microparticules sont retrouvées dans les lacs, rivières,  l’atmosphère, les poissons et les produits de la mer.

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Les principales méthodes de détection des microplastiques sont :

  • la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier ou spectroscopie de Raman. Ces deux méthodes de référence sont capables d’identifier les particules.
  • par fluorescence et colorant (fluorescent staining)
Microparticules microscope microscopy particles
Ce ne sont pas des microparticules plastiques

Les contaminations des microplastiques dans l’alimentation

Les principaux aliments suspectés contenir des microplastiques sont les poissons et les mollusques qui peuvent bioaccumuler les microplastiques marins. En particulier dans le cas des bivalves, nous consommons leur tube digestif.

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Le principal soucis est que les microplastiques peuvent être des vecteurs de contaminants. Les microplastiques pourraient intégrer 4% des additifs. Ils peuvent également adsorber les contaminants comme les Polluants Organiques Persistants tels que les Biphényl PolyChlorés (BPC) ou les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). Les POPs s’accumulent principalement dans les tissus adipeux humains.

Les HAP proviennent de la combustion incomplète des carburants, du bois, du tabac, d’incendies, du chauffage urbain, de certains procédés industriels, des gaz d’échappement automobiles… Certains HAP comme le benzopyrène sont cancérogènes. Les BPC peuvent adhérer à la surface des particules en suspension dans l’eau, l’air ou le sol. Les BPC étaient utilisés dans les matériels électriques, les systèmes hydrauliques ou les échangeurs de chaleur.

Les plus petites particules, le principal danger

D’après l’EFSA, seuls les microplastiques avec une taille inférieure à 150 μm pourraient pénétrer à travers les barrières épithéliales et atteindre la circulation systémique. Cette absorption serait de moins de 0,3%. Seule la fraction de particules (<1.5 μm) pourrait pénétrer profondément les organes.

Une portion de 225g de moule pourrait contenir environ 7 μg de plastique. Consommer cette portion pourrait augmenter l’exposition aux BPC de moins de 0,01% et de moins de 2% pour le bisphénol A dans le cas d’un scénario le plus défavorable : le risque semble très très faible.

Des particules plastiques provenant des bouteilles plastiques ?

L’étude allemande de Münster (Schymanski et al. 2018)

microplastique eau minérale bouteille plastique MünsterCes chercheurs ont comparé la teneur en microplastiques pour 12 bouteilles plastiques réutilisables et 10 à usage unique, 3 avec emballage en carton et 9 en verre obtenues dans des magasins allemands.

Les analyses ont été effectuées 3 fois pour chaque échantillon en utilisant la spectroscopie de Raman. La spectroscopie Raman consiste à envoyer une lumière monochromatique sur l’échantillon et à analyser la lumière diffusée.

Les bouteilles plastiques à usage unique contenaient entre 2 et 44 particules/L (moyenne 14, SD=14), principalement du PEST (Polyéthylène téréphtalate et Polyester) alors que celles à réutilisables en contenaient entre 28 et 241 particules/L (moyenne : 118, SD=88).

Il est à noter que seules les bouteilles réutilisables contenaient une différence statistique signifcative en teneur en particules par rapport aux blancs. Les blancs sont des mesures d’eau pure, qui est censée ne pas contenir de particules (sorte de témoin pour faire la tare). Ici, ces blancs contenaient en moyenne 14 particules : on peut penser à de la contamination externe (air ambiant, manipulateur…).

La plupart des particules détectées était de petite taille inférieure à 20 μm. Les bouteilles plastiques et en verre contenaient principalement des particules de PEST et celles en carton du PE (Polyéthylène).

Étude de l’Université de Fredonia

microplastique eau marques contamination orbmedia fredonia11 marques de bouteille d’eau ont été testées (259 bouteilles), achetées dans 19 endroits parmi 9 pays. Pour 10 marques, les chercheurs américains ont testé 2-3 lots de bouteilles.

Ils ont utilisé une méthode de détection avec un colorant appelé Nile Red qui peut s’adsorber aux plastiques (mais pas de manière spécifique aux plastiques).

93% des bouteilles d’eau contiendraient des microparticules (MPP). En moyenne pour toutes les marques, 325 MPP/L ont été observées. 315 MPP/L de taille inférieure à 100 μm ont été détectées.

Nestle Pure Life et Gerolsteiner étaient les marques les plus contaminées. San Pellegrino et Minalba étaient les marques les moins contaminées. Sur les lots testés : seul un pack était en verre (Gerolsteiner), les autres en plastique : Verre = 204 MPP/L  vs plastique = 1410 MPP/L

Pour les particules >100 μm, le Polypropylène (PP) était le plastique le plus courant, puis le Nylon sous forme de fragments et de fibres. Les particules plus petites que 100 μm n’ont pas pu être identifiées par cette méthode de fluorescence.

Comparaison des deux études :

L’étude Américaine a constaté des teneurs dans les bouteilles à 325 MPP/L  alors que l’étude allemande en avait à 14 MPP/L. Il est difficile de comparer ces deux résultats puisque les méthodes analytiques sont différentes. Néanmoins, ces études s’accordent sur le fait de trouver principalement des particules de petite taille (moins de 100 μm) et d’en détecter dans beaucoup d’échantillons d’eau.

Les deux équipes estiment que la contamination proviendrait de la bouteille elle-même ou du processus industriel d’embouteillage qui serait abrasif pour le plastique.

Les limites de ces études

Il semble très difficile d’avoir un blanc avec zéro particule, c’est-à-dire une contamination nulle. Le nombre de particule pourrait donc être surestimé, d’où la nécessité de comparer statistiquement les échantillons et les blancs.

Les contaminations externes (solvant, de l’air ambiant avec les fibres textiles en suspension, de la verrerie, du personnel…) sont compliquées à limiter : il faut donc faire attention à ce que les résultats soient statistiquement différents des blancs pour éviter de quantifier des microplastiques qui viendraient du laboratoire lui-même.

L’étude de Frédonia a utilisé une méthode de comptage par colorant fluorescent, mais cette méthode n’a pas permis d’identifier les petites particules <100 μm qui ont pu être confondues avec des molécules organiques ou d’autres microparticules non plastiques. Le colorant Red Nile n’est pas spécifique des plastiques en effet et peut s’adsorber sur des lipides ou des micro-organismes. Il est d’ailleurs conseillé de faire un pré-traitement des échantillons pour enlever les contaminations biologiques (Erni-Cassola 2017) qui n’a pas été fait dans l’étude de Frédonia. Cependant, certains lots de bouteilles interpellent avec des valeurs de plus de 1000 MPP/L…

Et quid des nanoparticules ?

Les nanoparticules sont des particules avec une taille inférieure à 0,1 μm. Actuellement, aucune étude n’a regardé la présence des nanoplastiques dans les aliments.

Il n’existe pas de méthode validée capable de quantifier et identifier les nanoparticules dans les matrices alimentaires.

D’autres questions sur la santé et les impacts environnementaux sont toujours en suspense à cause du manque de d’étude sur le sujet. Il est important de mieux caractériser le devenir de ces microplastiques et nanoplastiques dans les aliments dans l’intestin ainsi que leur toxicité.


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Sources :

Schymanski et al. Analysis of microplastics in water by micro-Raman spectroscopy: Release of plastic particles from different packaging into mineral water. Water Res. 2018 Feb 1;129:154-162

Mason et al. Synthetic Polymer Contamination in bottled water. Fredonia State University of New York. DEPARTMENT OF GEOLOGY & ENVIRONMENTAL SCIENCES

EFSA CONTAM Panel (EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain), 2016.

Statement on the presence of microplastics and nanoplastics in food, with particular focus on seafood.

EFSA Journal 2016;14(6):4501, 30 pp. doi:10.2903/j.efsa.2016.4501

Erni-Cassola G et al. Lost, but Found with Nile Red: A Novel Method for Detecting and Quantifying Small Microplastics (1 mm to 20 μm) in Environmental Samples. Environ Sci Technol. 2017 Dec 5;51(23):13641-13648

Marine & Environmental Research Institute. Guide to Microplastic Identification. www.meriresearch.org
 






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