Comprendre les risques sanitaires

Comprendre les risques sanitaires

Aide à l'anticipation face à l'incertitude des risques sanitaires avec Risque Sanitaire France


Connaître les risques sanitaires liés au dioxyde de titane

Publié par Risque Sanitaire France sur 23 Janvier 2017, 21:47pm

Catégories : #risques sanitaires

Photo de bonbons (source: http://www.francesoir.fr/sites/francesoir/files/bonbons-selection-francesoir_field_mise_en_avant_principale.jpg)

Photo de bonbons (source: http://www.francesoir.fr/sites/francesoir/files/bonbons-selection-francesoir_field_mise_en_avant_principale.jpg)

Source : wikipedia

Lien : https://fr.wikipedia.org/wiki/Dioxyde_de_titane

 

Le dioxyde de titane ou oxyde de titane(IV) est composé d'oxygène et de titane de formule TiO2. Dans la nature, le dioxyde de titane est présent sous la forme de rutile. Il s'agit d'un minéral tétragonal, à groupe d'espace P 4/mnm.

Les minerais extraits ont une teneur en TiO2 allant de 45 % (ilménites) à 95 % (rutiles). Disposant des plus gros gisements, l'Afrique du Sud et l'Australie assurent environ la moitié de l'extraction mondiale de minerai.

On distingue deux procédés : le procédé au sulfate dédié à la transformation des ilménites, et le procédé au chlore, transformant les rutiles, mais aussi les ilménites après une étape de transformation préablable. La forte croissance de la production chinoise a relancé le procédé au sulfate.

En 2014, la consommation mondiale de dioxyde de titane atteint 5,5 millions de tonnes. Depuis 1980, où la consommation atteignait environ 2,1 millions de tonnes, la demande comme la production augmentent assez linéairement. Les principaux producteurs mondiaux sont des entreprises chinoises et des multinationales comme Chemours, Huntsman, Cristal-MCH, Kronos International et Tronox.

Le rutile est principalement utilisé comme pigment et opacifiant pour toutes sortes de substances :

  • Colorant E171
  • peinture : le fameux blanc de titane, Pigment White 6 (PW6), or CI 77891, mais aussi comme agent opacifiant pour toutes les teintes ;
  • papier ;
  • plastiques ;
  • céramiques
  • médicaments ;
  • dentifrices ;
  • chewinggums ;
  • fromage industriel ;
  • pâtisserie ;
  • confiserie ;
  • crème solaire ;
  • résines de synthèse ;
  • produits cosmétiques
  • etc.

 

Liste non exhaustive des aliments qui contiennent du colorant E171 :

  • Nombreuses marques de bonbons : Jelly Bean, M&M's, Skittles...
  • Sirops Barbapapa
  • Nombreuses marques de chewinggum : Airwaves, Freedent, Hollywood, Malabar.
  • Dentifrices Buccotherm, Sensodyne et Elmex (Le dentifrice Boccotherm, fabriqué par le laboratoire Odost (France) certifié bio par Ecocert, contient du dioxyde de Titane (dents blanches)
  • Doliprane en gélule
  • Surimi
  • Tardyferon ( Médicament pour traiter une carence martiale en fer. )

Le site et l'application collaboratifs Open Food Facts fournissent pour une liste régulièrement mise à jour.

 

Le dioxyde de titane possède une activité photocatalytique.

On envisage d'utiliser cet oxyde pour :

  • catalyser la dégradation de pesticides contenus dans l'eau, sous l'action des ultraviolets ;
  • catalyser l'oxydation de NO2 (polluant issu des pots d'échappement) en NO3 (nitrates), par exemple en l'introduisant dans l'enrobé routier.

Sous forme micrométrique, les poussières de dioxyde de titane sont source d'irritation oculaire et des voies respiratoires (irritation mécanique).

Sous forme nanométrique, des effets inflammatoires semblent possibles. Le TiO2 ne semble pas allergène sur la couche supérieure de la peau, mais il peut potentialiser un autre allergène (chez la souris, « indépendamment de la taille des particules »), et des discussions existent quant à leur degré de toxicité, cancérogénicité et génotoxicité des nanoparticules, selon qu'elles soient enrobées ou non. L'écotoxicité des formes nanométriques est à ce jour mal connue, et n'a été étudiée qu'en laboratoire sur des animaux et quelques plantes (microalgues ; Pseudokirchneriella subcapitata), car ces produits ne sont diffusés dans l'environnement que depuis peu de temps.

Le 10 mars 2006, le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) a classé le dioxyde de titane cancérogène possible pour l'homme (catégorie 2 B). Chez le rat exposé au TiO2 nanoparticulaire par instillation intra-trachéale, intra-nasale ou plus par inhalation, un impact toxicologique pulmonaire à long terme a été observé, avec « saturation de la clairance pulmonaire accompagnée d'une inflammation pulmonaire chronique, de la production d’espèces réactives de l’oxygène, d’une diminution des mécanismes de défense (antioxydants), d'une altération des cellules, d’une prolifération cellulaire et d’une fibrose ».

Sous cette forme, les tests in vitro montrent une toxicité cellulaire de type inflammatoire (stress oxydant) due - comme cela semble être toujours le cas chez les nanoparticules intéressantes comme catalyseur - à une réactivité de surface augmentée. Une génotoxicité a aussi été observée par de « nombreuses études ». On suppose que cet effet provient de « la génération de dérivés réactifs de l'oxygène (DRO) capables d’endommager l’ADN par exemple chez la souris (en présence et en l’absence de lumière UV) ». Cet effet a été observé pour plusieurs molécules nanoparticulaires différentes. Pour le TiO2, s'ajoutent des « propriétés photocatalytiques (propriétés susceptibles de générer des ERO après exposition aux rayonnements UV) qui seraient aussi impliquées dans la génotoxicité des nanoparticules ». Pour limiter ce risque, certains fabricants de crèmes solaires utilisent des nanoparticules de TiO2 enrobées dans des substances organiques (alcoxy titanates, silanes, méthyl polysiloxanes) et inorganiques (alumine, silice et zircon). Celles-ci peuvent en outre être dopées pour atténuer les effets des ERO et des « systèmes antioxydants » (e: alpha-tocophérol (vitamine E) ou acide ascorbique ou bêta-carotène) sont parfois inclus dans la formulation.

La forme cristalline anatase du TiO2 est photo-instable et donc peu utilisée dans les cosmétiques, au profit d'une forme rutile ou un mélange anatase/rutile plus stable à la lumière. Cependant, une étude a conclu que ce mélange est plus réactif que les formes cristallines anatase et rutile seules.

Récemment (en 2011), des chercheurs du CEA37 et de l’université Joseph Fourier ont montré que, in vitro, des nanoparticules de dioxyde de titane (nano-TiO2) altèrent l'intégrité de la barrière hémato-encéphalique (BHE, vitale pour la protection du cerveau) ; les nano-TiO2 s'accumulent dans l'endothélium de la BHE, y causent d'une inflammation qui aboutit à une rupture de la barrière. De plus, ces particules semblent inhiber la fonction réparatrice des P-glycoprotéines (protéines jouant un rôle majeur dans la détoxication d'organes vitaux dont le cerveau).

Les enfants (peau plus fine, plus perméable, plus sensible aux coups de soleil) seraient particulièrement sensibles aux effets du dioxyde de titane. C'est pourquoi l'Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) et l'Agence française de sécurité sanitaire, de l'environnement et du travail (AFSSET), conseillent d'éviter les crèmes solaires comprenant du dioxyde de titane chez les enfants en bas âge.

Les tests in vivo et in vitro sur des souris par les chercheurs du département de biochimie de l’université de Lausanne (UNIL) et de l’université d’Orléans, et in vitro sur des cellules humaines, montrent que le dioxyde de titane, sous forme nanométrique (particules de dimensions un million de fois plus petites qu’un cheveu), a une activité pro-inflammatoire sur les poumons et le péritoine. D’où un possible effet cancérigène. Tout comme l’amiante et la silice, deux irritants environnementaux bien connus.

 

Du dioxyde de titane est diffusé dans l'environnement, en particulier dans l'environnement marin sous forme de déchets industriels déversés en mer ou apportés en mer via des effluents rejetés dans les cours d'eau, dont par exemple en mer du Nord où il est suspecté d'être responsable ou coresponsable de tumeurs de la peau (hyperplasie de l'épiderme/papillome) chez certains poissons (poissons plats notamment) ; Après détection de nombreux cas (5942) de pathologies graves chez les poissons plats, une étude a porté sur la limande (Limanda limanda L.) dans les eaux néerlandaises, comparant quelques maladies (hyperplasies, papillomes, lymphocystoses, nodules hépatiques (tumeurs pré-néoplasiques et néoplasiques), infections/parasitoses dues aux protozoaires Glugea sp.) facilement observables sur les poissons. L'étude a porté sur 5 sites côtiers néerlandais, au printemps des années 1986 à 1988 ; l'un des sites est une zone de rejet offshore industriel de dioxyde de titane et d'acide, l'autre est dans une zone d'influence estuarienne polluée (dont par du titane) alors que les 3 autres ont été choisis comme référence. Les résultats montrent « une forte et constante prévalence de l'hyperplasie de l'épiderme et des papillomes chez la limande dans les des deux sites ayant reçu du dioxyde de titane, par rapport aux autres sites ». De même, les hyperplasies, papillomes épidermiques et lymphocystoses étaient statistiquement significativement associés et la présence de nodules hépatiques (le foie est avec le rein le principal organe impliqué dans la détoxication). Les auteurs ont noté que les lymphocysoses étaient plus fréquents en pleine mer que près des côtes, au contraire des Glugea plus fréquents au large. Les données de prévalence de ces maladies plaident pour une relation de cause à effet entre titane et hyperplasie de l'épiderme / papillome, mais pour les autres maladies, l'interprétation des données est compliquée par la complexité des apports fluviaux et des effets de dispersion spatiotemporelle des déchets immergés.

La diffusion de nanoparticules de titane dans l'eau se fait déjà via les crèmes solaires (trouvées sur le sable et à surtout la surface de la mer ou des eaux douces de baignades de plein air en été). Les eaux de bains, douches, lessive peuvent en contenir aussi quand le lavage concerne une peau ou des vêtements ou serviette de bain. L'incinération des restes de tubes de cosmétiques en crème ou bombe-spray est une autre source possible (dans l'air cette fois).

Des industriels (cimenteries, fabricants d'enduits et peintures, papeteries) proposent d'utiliser ou utilisent déjà des particules nanométriques de dioxyde de titane comme catalyseur épurateur des COV et NOx émis par les véhicules dans l'air. Ces particules pourraient par exemple être intégrées dans les murs de béton lors de leur fabrication, ou dans certains matériaux routiers (enrobé, mur anti-bruit…).

Une controverse existe sur le risque que ces nanoparticules (TiO2) puissent quitter le substrat (routier en particulier, au fur et à mesure de l'usure du matériau) pour pénétrer les organismes vivants et en affecter la santé :

  • Les toxicologues des industriels estiment que ce TiO2 ne serait plus présent sous sa forme nanométrique dans la structure « poreuse » du ciment contenant du TiO2, car, d'après eux, il y formerait des agglomérats supposés stables.
  • D'autres toxicologues (Mme Francelyne Marano de l'université Paris7 et M. Jorge Boczkowski de l'Inserm par exemple), indépendants des fabricants, considèrent que si une activité photocatalytique significative existe encore, cela implique que les nanoparticules de TiO2 soient encore accessibles aux gaz qui circulent dans les matériaux ou au contact de surfaces microporeuses. Or cette réactivité est ce qui rend ces particules pathogènes pour la cellule, éventuellement au sein d'agglomérats qui ne peuvent donc pas être denses, stables et solides.
  • Se pose aussi la question de la toxicité des produits de dégradation (ex. : alcool transformé en formaldéhyde, NOx en nitrates déjà trop présents dans notre environnement eutrophisé) avec des impacts immédiats et différés possibles, dans l'espace et dans le temps, via la contamination de l'eau, de l'air et des sols (via la bioturbation).
Pour être informé des derniers articles, inscrivez vous :

Commenter cet article

Archives

Nous sommes sociaux !

Articles récents