Les plastiques sont des matériaux extrêmement polyvalents, et la diversité de leur forme, de leur couleur, de leur texture et de leur rigidité est quasi illimitée. Ce qui a permis à ce matériau de devenir, en moins d’un siècle, le troisième matériaux le plus fabriqué au monde, après le ciment et l’acier, et a permis de nombreuses innovations technologiques. Chaque année près de 500 millions de tonnes de plastique (1) sont synthétisées, en incluant les fibres textiles synthétiques. La demande est telle que la quantité mondiale de plastique suit une courbe exponentielle, elle a d’ailleurs été doublée depuis le début des années 2000. Selon l’IEA (International Energy Agency), en 2050 nous utiliseront plus de pétrole pour synthétiser des plastiques que pour se déplacer ou se chauffer.

Un plastique est constitué d’un ou plusieurs polymères auxquels sont ajoutés des additifs et des plastifiants pour leur donner leur propriétés finales. Les combinaisons sont illimitées et pour deux plastiques partageant les mêmes propriétés, il existe de nombreuses formulations différentes.

Leur principal défaut est qu’ils sont souvent cassants et non réparables. Aujourd’hui, 60kg de plastique est fabriqué par an/habitant et 81% de ces derniers deviennent des déchets en moins d’un an(2). La part des emballages et autres plastiques à usage unique augmente encore dangereusement au niveau mondial, et cela malgré la mise en application en 2021 et dans certains pays de la directive européenne sur l’interdiction de plastiques à usage unique.  

Des plastiques en contact avec les aliments

Utilisez-vous régulièrement des contenants plastiques pour stoker vos aliments, les réchauffer au micro-ondes, pour les biberons de vos enfants ou plus largement, buvez-vous des boissons en bouteille plastique ou en canette ? Les matériaux qui sont utilisés pour fabriquer ces articles peuvent, sous certaines conditions, provoquer des contaminations par migration dans les aliments. On pense à tous les matérieux qui entrent en contact avec les aliments et les boissons pendant par exemple, la transformation, l’emballage ou le stockage (3).  

On les appelle les FCM pour Food Contact Material qui est typiquement un emballage alimentaire, tel qu’une bouteille ou une barquette. Au cours des dernières années, les FCM ont fait l’objet d’une attention croissante et de réglementations plus strictes pour plusieurs raisons : une exposition généralisée et une association prouvée avec des effets néfastes sur la santé humaine ou l’environnement(4)(5). L’essentiel de la réglementation et de la recherche se concentrent actuellement sur quelques substances ou groupes de substances, comme les bisphénols(6), les phtalates(7), ou les per- et polyfluoroalkyles(8). Cependant, l’étendue totale de l’exposition aux FCM (Food Contact Materials), ainsi que leurs effets sur la santé publique et l’environnement restent peu connus, car les informations sur leurs structures chimiques, leur utilisation, leur potentiel de migration associé et leurs effets sur la santé sont souvent absents ou dispersés sur plusieurs sources.

Existe il des plastiques surs ?

La bonne nouvelle, c’est que chaque plastique alimentaire possède un code d’identification à l’intérieur du symbole universel de recyclage composé de trois flèches successives entourant un nombre de 1 à 7. Il est donc assez facile d’identifier à quel type de plastique nous avons affaire. Le gros enjeu, c’est de choisir des plastiques qui on un faible potentiel de migration. La migration c’est lorsqu’une molécule présente dans le plastique, migre et se retrouve dans l’aliment. Il semblerait que les plastiques 2, 4 et 5 soient plus surs et moins susceptibles de donner des risques pour la santé, et leurs composants migreront moins facilement vers les aliments.

Cependant, il est aussi important de comprendre que certains facteurs augmentent le risque de migration chimique :

1. La durée de stockage des aliments – plus le contact entre aliment et récipient est long, plus le passage est important.
2. Hautes températures : certains FCM perdent en stabilité exposés à la chaleur – par exemple une bouteille d’eau restée au soleil dans la voiture, ou un récipient plastique passé au microondes.
3. Petits emballages : les produits avec un rapport surface / volume élevé comme par exemple les petits sachets de condiments, les pots de yaourts ou de jus de fruits individuels – augment la migration. Il y a beaucoup d’emballage proportionnellement aux aliments contenus.
4. Enfin, les aliments gras, acides ou la présence de gaz carbonique (pétillant) peuvent d’avantage interagir avec les FCM et augment leur migration.

Prenons quelques exemples concrets :

Les bouteilles en plastique

Les bouteilles transparentes sont le plus souvent en PET (Polytéréphtalate d’éthylène), marqué 1. C’est un thermoplastique, qui change de forme en étant fondu. Il peut donc être recyclé contrairement aux plastiques thermodurcissables qui durcissent en faisant intervenir une polymérisation, qui est un processus irréversible.

Malgré sa réputation sans danger pour la santé humaine, une activité génotoxique et oestrogénique a été retrouvée dans l’eau contenue dans des bouteilles en PET. Une étude comparative montre qu’elle pourrait contenir jusque 3 fois plus de substances œstrogènes-like que la même eau de source en bouteille de verre(9). Un mélange de différentes substances chimiques en serait la source, et la provenance de la plupart de ces molécules n’est pas clairement établie. On ne sait donc pas comment ni pourquoi elles se retrouvent dans l’eau. Nous savons cependant que du formaldéhyde, de l’acétaldéhyde et de l’antimoine migrent du contenant à l’eau (10). L’exposition au formaldéhyde durant la grossesse augmenterait le risque d’avortements spontanés et d’autres issues défavorables, probablement par une génotoxicité, un stress oxydatif, ainsi que des effets épigénétiques tels que la méthylation de l’ADN(11).

Un autre point d’attention, les huiles végétales vendues en bouteilles plastiques contiendraient un taux anormalement élevé de phtalates, malgré que ces derniers ne rentrent normalement pas dans la composition du PET. Ces phtalates, suspects de perturbation endocrine, seraient entre autres responsables de malformations génitales masculines(12) et de naissance prématurées(13). Retrouvés jusque 33 fois plus dans des bouteilles en PET et 14 fois plus dans les boites en fer banc comparativement aux bouteilles en verre(14), il semblerait utile de privilégier le contenant en verre dès que possible.

Canettes et boites de conserves

Concernant cette fois les boites de conserves en fer blanc et canettes, un vernis ou revêtement organique est utilisé dans 95 % des boîtes et constitue l’interface entre le métal et le produit conservé(15). Il sert à protéger le contenant de la corrosion mais aussi l’aliment qui pourrait être affecté par un contact direct avec le métal. Les résines poly-époxydes, de par leurs propriétés physique uniques, sont malheureusement quasi exclusivement utilisés comme vernis intérieur des canettes et boites de conserves.

Malheureusement car il ne n’agit ni plus ni moins que d’un polymère du tristement célèbre bisphénol A (BPA), qui relâche progressivement des monomères de BPA dans la nourriture, mais aussi de nombreux autres monomères (16). Une étude a d’ailleurs montré que les taux urinaires de BPA sont 3 fois plus importants 4 heures après l’ingestion d’un repas en conserve par rapport à un repas frais (17). Il existe déjà plusieurs revêtements alternatifs, mais aucun d’entre eux ne répond à toutes les exigences d’un revêtement de boîte « idéal ».

Une expérience dont voici le lien montre de manière très visuelle le vernis qui recouvre l’intérieur de canettes de bières ou de soda. Les canettes préalablement poncées au papier abrasif pour en évacuer le vernis extérieur sont trempés dans de la soude, le métal se dissout et après 2h il ne persiste que la fine couche de vernis plastique, une couche en époxy.

Les effets du BPA sur la santé semblent actuellement faire consensus, et on connait grâce à des publications de plus en plus nombreuses les liens avec le cancer du sein et de la prostate, l’obésité et le diabète, ou encore l’hyperactivité et l’autisme(18).

Plastiques transparents

En plus des canettes et boites de conserve, on trouve aussi des polymères de bisphénol A dans beaucoup de plastiques durs transparents dits en polycarbonate (PC). Ils sont souvent présents sous le sigle 7  « Others », qui regroupe en plus du PC, les résines époxydes, mais aussi le téflon (PFTE), la mélamine ou encore la famille des caoutchoucs.

Le polycarbonate a heureusement été retiré de nombreux produits alimentaires, mais il persiste par exemple dans certaines grosses bombonnes d’eau à destination des « fontaines à eau de source » ainsi que dans certaines gourdes en plastique et biberons. Attention cependant, ne vous fiez pas aux mentions BPA Free ! En particulier pour les gourdes en plastique dites en Nalgen ou en Tritan : une étude (19) montre en effet un relargage de BPA dans les eaux stockées dans ces bouteilles alors qu’elles se targuent de la mention sans BPA. Quand il n’a pas été tout simplement remplacé par un analogue tout aussi perturbateur endocrinien tel que le Bisphénol S ou le Bisphénol F. Pour en savoir plus voir l’article « le bisphénol A et l’imposture du BPA free ».

Mélamine 

D’autres matériaux repris sous le logo 7 : Les composites en fibres végétales ont été largement utilisés dans la production de divers produits en contact avec les aliments, tels que des mugs ou de la vaisselle pour bébé dits en « fibre de bambou ». Produits en vogue, ils sont généralement considérés comme économiques et respectueux de l’environnement en raison de leurs matières premières naturelles (fibres végétales) et recommandés comme l’une des alternatives idéales aux plastiques traditionnels issus de la pétrochimie.

Cependant, en plus des résines plastiques et des fibres végétales, certains additifs indispensables sont impliqués dans le processus de production de ces composés ce qui peut présenter des risques pour la sécurité alimentaire. À ce jour, une migration excessive de substances dangereuses (telles que la mélamine) a été signalée dans de nombreux produits, qui ont été rappelés (20). La mélanine en elle-même n’est pas toxique, mais exposée à la chaleur elle se décompose en monomères toxiques et en formaldéhyde, des composés cancérigènes.

Papiers et cartons

Pour terminer le tableau, il est important de parler des alternatives en papier et carton, comme les gobelets jetables par exemple. Il parait évident que s’ils étaient constitués seulement de papier ils se déliteraient sous l’effet d’une boisson chaude et ne pourraient remplir leur fonction. De nombreux additifs chimiques y sont donc ajoutés pour obtenir certaines propriétés (résines de résistance, agents adoucissants, colorants et pigments) et peuvent également migrer dans les denrées alimentaires du fait que papier et cartons sont des matériaux perméables (21). Des perturbateurs endocriniens connus, tels que les per- et polyfluoroalkyles (PFAS) sont couramment utilisés dans ce type d’emballage, essentiellement pour empêcher les matériaux en papier d’absorber les graisses et l’eau(22).

Les NIAS

Un autre défi du plastique : les NIAS, ou « Non-Intentionnaly Added Substance ». Ce sont des molécules inconnues des bases de données, qui sont détectées dans les plastiques. Elles proviendraient majoritairement de la dégradation des substances plastiques par des antioxydants. D’après une étude(23), elle représenteraient jusqu’à 82% des molécules de bas poids moléculaire trouvées dans les plastiques, ce qui est loin d’être négligeable. Vous mangeriez vous, un aliment composé dont 80% des substances sont inconnues? Dont personne au monde ne sait ce que ces substances peuvent vous faire ? Jusqu’à présent, les quelques études (qui ont utilisé des approches non ciblées) se concentrent principalement sur des polymères ou des produits individuels. Étant donné que les risques pour la santé de composés inconnus ne peuvent pas être évalués, cela pose un réel défi pour les fabricants de plastique, les autorités de santé publique et les chercheurs.

La fin de vie

Dernier challenge et non des moindre : la fin de vie. Les déchets de ces FCM finissent bien souvent dans des décharges ou sont incinérés (y compris dans des installations de valorisation énergétique des déchets), une faible quantité étant effectivement recyclée. L’incinération s’avère particulièrement problématique car elle génère du CO2 et des gaz (dioxines, furannes et cendres toxiques), tous toxiques pour la santé humaine(24). Le recyclage n’est pas non plus une solution car la matière plastique est sujette à des contaminations. D’ailleurs, le nombre de substances non intentionnellement placées (les NIAS) peuvent augmenter dans les plastiques recyclés, ceci d’autant plus si le produit est recyclé plusieurs fois (25). Enfin, les plastiques biodégradables ou biosourcés (deux choses très différentes) sont à ce jour probablement tout aussi toxiques, et présentent en tout cas in vitro une toxicité similaire aux plastiques classiques à base de combustibles fossiles (26).

En conclusion, les matériaux en contact avec les aliments contiennent un grand nombre et une grande variété de produits chimiques qui peuvent passer dans la nourriture. Cette migration est influencée par la durée de contact, la température, le type d’aliment (l’acidité, le gras, le pétillant…). Face à ce constat, il est fortement recommandé d’éviter d’utiliser les plastiques en contact avec les aliments et privilégier tant que possibles des récipients en matière inerte (Inox, verre, céramique) à fortiori pour les femmes enceintes et jeunes enfants, plus sensibles aux perturbateurs endocriniens.

1.            Plastics Europe. Disponible sur: https://plasticseurope.org/knowledge-hub/plastics-the-facts-2021/

2.            Pollution plastique : une bombe à retardement ? Rapport de Mme Angèle PRÉVILLE, sénatrice et M. Philippe BOLO, député, fait au nom de l’Office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques n° 217 (2020-2021) – 10 décembre 2020. Disponible sur: https://www.senat.fr/notice-rapport/2020/r20-217-notice.html

3.            Arvanitoyannis IS, Bosnea L. Migration of substances from food packaging materials to foods. Crit Rev Food Sci Nutr. 2004;44(2):63‑76.

4.            Hahladakis JN, Velis CA, Weber R, Iacovidou E, Purnell P. An overview of chemical additives present in plastics: Migration, release, fate and environmental impact during their use, disposal and recycling. J Hazard Mater. 15 févr 2018;344:179‑99.

5.            Hermabessiere L, Dehaut A, Paul-Pont I, Lacroix C, Jezequel R, Soudant P, et al. Occurrence and effects of plastic additives on marine environments and organisms: A review. Chemosphere. sept 2017;182:781‑93.

6.            Tišler T, Krel A, Gerželj U, Erjavec B, Dolenc MS, Pintar A. Hazard identification and risk characterization of bisphenols A, F and AF to aquatic organisms. Environ Pollut. mai 2016;212:472‑9.

7.            Zota AR, Phillips CA, Mitro SD. Recent Fast Food Consumption and Bisphenol A and Phthalates Exposures among the U.S. Population in NHANES, 2003-2010. Environ Health Perspect. oct 2016;124(10):1521‑8.

8.            Blum A, Balan SA, Scheringer M, Trier X, Goldenman G, Cousins IT, et al. The Madrid Statement on Poly- and Perfluoroalkyl Substances (PFASs). Environ Health Perspect. mai 2015;123(5):A107-111.

9.            Wagner M, Oehlmann J. Endocrine disruptors in bottled mineral water: estrogenic activity in the E-Screen. J Steroid Biochem Mol Biol. oct 2011;127(1‑2):128‑35.

10.         Bach C, Dauchy X, Chagnon MC, Etienne S. Chemical compounds and toxicological assessments of drinking water stored in polyethylene terephthalate (PET) bottles: A source of controversy reviewed. Water Res. 1 mars 2012;46(3):571‑83.

11.         Duong A, Steinmaus C, McHale CM, Vaughan CP, Zhang L. Reproductive and developmental toxicity of formaldehyde: a systematic review. Mutat Res. déc 2011;728(3):118‑38.

12.         Radke EG, Braun JM, Meeker JD, Cooper GS. Phthalate exposure and male reproductive outcomes: A systematic review of the human epidemiological evidence. Environ Int. 2018;121(Pt 1):764‑93.

13.         Radke EG, Glenn BS, Braun JM, Cooper GS. Phthalate exposure and female reproductive and developmental outcomes: a systematic review of the human epidemiological evidence. Environ Int. sept 2019;130:104580.

14.         Sungur S, Okur R, Turgut FH, Ustun I, Gokce C. Migrated phthalate levels into edible oils. Food Addit Contam Part B Surveill. 2015;8(3):190‑4.

15.         Site internet Techniques-ingénieur, Revêtements intérieurs pour emballages métalliques, Réf. F1310, 10 juin 2000. Disponible sur: http://www.techniques-ingenieur.fr/book/f1310/revetements-interieurs-pour-emballages-metalliques.html

16.         Grob K, Spinner C, Brunner M, Etter R. The migration from the internal coatings of food cans; summary of the findings and call for more effective regulation of polymers in contact with foods: a review. Food Addit Contam. déc 1999;16(12):579‑90.

17.         Peng CY, Tsai EM, Kao TH, Lai TC, Liang SS, Chiu CC, et al. Canned food intake and urinary bisphenol a concentrations: a randomized crossover intervention study. Environ Sci Pollut Res Int. sept 2019;26(27):27999‑8009.

18.         vom Saal FS, Akingbemi BT, Belcher SM, Birnbaum LS, Crain DA, Eriksen M, et al. Chapel Hill bisphenol A expert panel consensus statement: integration of mechanisms, effects in animals and potential to impact human health at current levels of exposure. Reprod Toxicol. sept 2007;24(2):131‑8.

19.         Guart A, Wagner M, Mezquida A, Lacorte S, Oehlmann J, Borrell A. Migration of plasticisers from Tritan^TM and polycarbonate bottles and toxicological evaluation. Food Chemistry. 1 nov 2013;141(1):373‑80.

20.         Zhang H, Weng Y. Safety Risks of Plant Fiber/Plastic Composites (PPCs) Intended for Food Contact: A Review of Potential Hazards and Risk Management Measures. Toxics. 9 déc 2021;9(12):343.

21.         Food Packaging Forum. (2016) Paper and board (Papier et carton). www.foodpackagingforum.org/foodpackaging-health/food-packaging-materials/paper-and-board.

22.         PFAS Free (Papier et carton sans PFAS). (2020) Forever chemicals in the food aisle: PFAS content of UK supermarket and takeaway food packaging (Les éternels produits chimiques dans les rayons alimentaires : teneur en PFAS des emballages alimentaires dans les supermarchés et des emballages de plats à emporter au Royaume-Uni). Disponible sur: www.pfasfree.org.uk/wp-content/uploads/Forever-Chemicals-in-the-Food-Aisle-Fidra-2020-.pdf

23.         Zimmermann L, Dierkes G, Ternes TA, Völker C, Wagner M. Benchmarking the in Vitro Toxicity and Chemical Composition of Plastic Consumer Products. Environ Sci Technol. 1 oct 2019;53(19):11467‑77.

24.         CIEL. (2019) Plastic and Health: The hidden costs of a plastic planet (Plastique et santé : les coûts cachés d’une planète en plastique). www.ciel.org/plasticandhealth.

25.         Kato LS, Conte-Junior CA. Safety of Plastic Food Packaging: The Challenges about Non-Intentionally Added Substances (NIAS) Discovery, Identification and Risk Assessment. Polymers (Basel). 24 juin 2021;13(13):2077. 26.         Zimmermann L, Dombrowski A, Völker C, Wagner M. Are bioplastics and plant-based materials safer than conventional plastics? In vitro toxicity and chemical composition. Environ Int. déc 2020;145:106066.