Dans une étude pionnière, des chercheurs ont découvert que l’eau en bouteille vendue dans les magasins peut contenir 10 à 100 fois plus de morceaux de plastique que prévu précédemment – des nanoparticules si infinitésimales qu’elles ne peuvent pas être vues au microscope.
D’une largeur moyenne d’un millième de cheveu humain, les nanoplastiques sont si minuscules qu’ils peuvent migrer à travers les tissus du tube digestif ou des poumons jusqu’à la circulation sanguine, distribuant ainsi des produits chimiques synthétiques potentiellement nocifs dans tout le corps et dans les cellules, selon les experts.
Un litre d’eau – l’équivalent de deux eaux en bouteille de taille standard – contenait en moyenne 240 000 particules de plastique provenant de sept types de plastiques, dont 90 % étaient identifiés comme des nanoplastiques et le reste étaient des microplastiques, selon l’étude.
Les microplastiques sont des fragments de polymères dont la taille peut varier de moins de 0,2 pouce (5 millimètres) à 1/25 000ème de pouce (1 micromètre). Tout ce qui est plus petit est un nanoplastique qui doit être mesuré en milliardièmes de mètre.
« Cette étude, je dois le dire, est extrêmement impressionnante. L’ensemble du travail qu’ils ont consacré à cela était vraiment très profond. … Je dirais que c’est révolutionnaire », a déclaré Sherri « Sam » Mason, directrice du développement durable chez Penn State Behrend à Erie, en Pennsylvanie, qui n’a pas participé à l’étude.
Cette découverte renforce les conseils d’experts de longue date selon lesquels il est conseillé de boire de l’eau du robinet dans des récipients en verre ou en acier inoxydable afin de réduire l’exposition, a déclaré Mason. Ce conseil s’étend également à d’autres aliments et boissons emballés dans du plastique, a-t-elle ajouté.
« Les gens ne considèrent pas le plastique comme une perte, mais c’est le cas », a-t-elle déclaré. “Presque de la même manière que nous perdons constamment des cellules cutanées, les plastiques perdent constamment de petits morceaux qui se détachent, comme lorsque vous ouvrez un récipient en plastique pour votre salade achetée en magasin ou un fromage emballé dans du plastique.”
Combien y a-t-il de nanoplastiques ?
Mason était le co-auteur d’une étude de 2018 qui a détecté pour la première fois l’existence de micro et nanoplastiques dans 93 % des échantillons d’eau en bouteille vendus par 11 marques différentes dans neuf pays.
Dans cette étude précédente, Mason a découvert que chaque litre d’eau contaminé contenait en moyenne 10 particules de plastique plus larges qu’un cheveu humain, ainsi que 300 particules plus petites. Il y a cinq ans, cependant, il n’existait aucun moyen d’analyser ces minuscules taches ni de découvrir s’il y en avait d’autres.
« Ce n’est pas que nous ignorions l’existence des nanoplastiques. Nous ne pouvions tout simplement pas les analyser », a expliqué Mason.
Dans une étude récente, publiée en janvier 2024 dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, des chercheurs de l’Université de Columbia ont présenté une nouvelle technologie capable de voir, de compter et d’analyser la structure chimique des nanoparticules dans l’eau en bouteille.
Au lieu de 300 par litre, l’équipe à l’origine de la dernière étude a découvert que le nombre réel de morceaux de plastique dans trois marques d’eau populaires vendues aux États-Unis se situe entre 110 000 et 370 000, voire plus. (Les auteurs ont refusé de mentionner les marques d’eau en bouteille qu’ils ont étudiées.)
Cependant, la nouvelle technologie a en fait permis de détecter des millions de nanoparticules dans l’eau, qui pourraient être « des nanoparticules inorganiques, des particules organiques et d’autres particules de plastique ne faisant pas partie des sept principaux types de plastique que nous avons étudiés », a déclaré Beizhan Yan, co-auteur et chimiste environnemental. professeur de recherche agrégé à l’Observatoire terrestre Lamont-Doherty de l’Université Columbia.
Les nouvelles techniques innovantes présentées dans l’étude ouvrent la porte à des recherches plus approfondies visant à mieux comprendre les risques potentiels pour la santé humaine, a déclaré Jane Houlihan, directrice de recherche pour Healthy Babies, Bright Futures, une alliance d’organisations à but non lucratif, de scientifiques et de donateurs engagés à réduire la mortalité des bébés. expositions à des produits chimiques neurotoxiques, qui n’ont pas participé à l’étude.
“Ils suggèrent une exposition humaine généralisée à de minuscules particules de plastique présentant des risques largement non étudiés”, a déclaré Houlihan dans un courrier électronique. « Les nourrissons et les jeunes enfants peuvent être confrontés aux risques les plus importants, car leur cerveau et leur corps en développement sont souvent plus vulnérables aux effets des expositions toxiques. »
Dangers pour la santé humaine
Les nanoplastiques constituent le type de pollution plastique le plus inquiétant pour la santé humaine, selon les experts. En effet, les minuscules particules peuvent envahir des cellules et des tissus individuels dans des organes majeurs, interrompant potentiellement les processus cellulaires et déposant des produits chimiques perturbateurs endocriniens tels que des bisphénols, des phtalates, des retardateurs de flamme, des substances per- et polyfluorées, ou PFAS, et des métaux lourds.
« Tous ces produits chimiques sont utilisés dans la fabrication du plastique, donc si un plastique pénètre dans notre organisme, il transporte avec lui ces produits chimiques. Et comme la température du corps est plus élevée qu’à l’extérieur, ces produits chimiques vont migrer hors du plastique et se retrouver dans notre corps », a déclaré Mason.
“Les produits chimiques peuvent être transportés vers votre foie, vos reins et votre cerveau et même traverser la limite placentaire et se retrouver chez l’enfant à naître”, a déclaré Mason.
Dans des études sur des souris enceintes, les chercheurs ont découvert des produits chimiques plastiques dans le cerveau, le cœur, le foie, les reins et les poumons du bébé en développement 24 heures après que la mère enceinte a ingéré ou respiré des particules de plastique, a déclaré la co-auteure de l’étude Phoebe Stapleton, professeure agrégée de pharmacologie et toxicologie à l’école de pharmacie Ernest Mario de l’Université Rutgers à Piscataway, New Jersey.
« Des micro et nanoplastiques ont été trouvés dans le placenta humain à ce stade, a déclaré Stapleton. « Ils ont été trouvés dans les tissus pulmonaires humains. Ils ont été trouvés dans les excréments humains ; ils ont été trouvés dans du sang humain.
Outre les produits chimiques et les métaux toxiques que les plastiques peuvent contenir, un autre domaine relativement peu étudié est celui de savoir si le polymère plastique lui-même est également nocif pour le corps.
“La nouvelle frontière dans le domaine des plastiques consiste à comprendre les polymères, la partie plastique du plastique”, a déclaré Mason. « Nous avons été très limités dans notre capacité à comprendre l’impact potentiel des polymères sur la santé humaine, car nous n’avons pas pu le détecter à ce niveau. Désormais, grâce à cette nouvelle approche, nous allons pouvoir commencer à le faire.
CNN a contacté l’Association internationale de l’eau embouteillée, qui représente l’industrie, pour obtenir une réponse aux conclusions de l’étude.
“Cette nouvelle méthode doit être entièrement revue par la communauté scientifique et des recherches supplémentaires doivent être menées pour développer des méthodes standardisées de mesure et de quantification des nanoplastiques dans notre environnement”, a déclaré par courrier électronique à CNN un porte-parole de l’association.
« Il existe actuellement à la fois un manque de méthodes standardisées et aucun consensus scientifique sur les impacts potentiels des particules nano et microplastiques sur la santé. Par conséquent, les reportages des médias sur ces particules dans l’eau potable ne font qu’effrayer inutilement les consommateurs.
Quels plastiques avalez-vous ?
La nouvelle méthode d’identification des nanoparticules dans l’eau en bouteille repose sur une version modifiée de la spectroscopie Raman, une technique basée sur le laser qui peut analyser la composition chimique des cellules en mesurant la façon dont les molécules vibrent en réponse à la lumière.
La version modifiée, appelée microscopie à diffusion Raman stimulée, ou SRS, ajoute un deuxième laser pour « amplifier le signal précédent de plusieurs ordres de grandeur, permettant ainsi de détecter la nanoparticule inédite », a déclaré l’auteur principal Wei Min, professeur de chimie à Columbia University à New York, qui a inventé le SRS en 2008.
“Cette étude est la première à appliquer cette microscopie au monde des nanoplastiques”, a déclaré Min.
En améliorant considérablement l’image, le SRS peut clairement identifier et capturer des images de nanoparticules en quelques microsecondes plutôt que les heures nécessaires à l’ancienne technique, et ce, sans endommager les tissus photographiés.
« Mais voir les particules n’est pas suffisant, car comment savoir si c’est du plastique ou non ? Pour ce faire, nous avons développé une nouvelle technologie d’apprentissage automatique qui nous permet d’identifier et de classer de quel plastique il s’agit », a déclaré Yan.
Au moment de la publication, l’algorithme de l’étude était capable d’identifier sept types de plastiques : polyamide, polypropylène, polyéthylène, polyméthacrylate de méthyle, chlorure de polyvinyle, polystyrène et polyéthylène téréphtalate.
“Sur la base d’autres études, nous nous attendions à ce que la plupart des microplastiques présents dans l’eau en bouteille provienne d’une fuite de la bouteille en plastique elle-même, qui est généralement constituée de plastique PET (polyéthylène téréphtalate)”, a déclaré l’auteur principal Naixin Qian, doctorant en chimie à Columbia. Université.
“Cependant, nous avons découvert qu’il existe en réalité de nombreux types de plastiques différents dans une bouteille d’eau, et que différents types de plastiques ont des distributions de tailles différentes”, a-t-elle déclaré. “Les particules de PET étaient plus grosses, tandis que d’autres mesuraient jusqu’à 200 nanomètres, ce qui est beaucoup, beaucoup plus petit.”
Des études ont montré que des particules de plastique PET peuvent être brisées en ouvrant et fermant le bouchon de la bouteille à plusieurs reprises, en écrasant la bouteille ou en la soumettant à la chaleur, comme dans une voiture.
Beaucoup plus de recherches à faire
Maintenant que les nanoplastiques peuvent être identifiés et classés, il est possible de rechercher des réponses à toutes sortes de questions. Par exemple, si les nanoplastiques flottant dans l’eau en bouteille ne provenaient pas de la bouteille elle-même, d’où venaient-ils ? L’équipe de Columbia étudie l’hypothèse selon laquelle les autres nanoplastiques pourraient provenir de sources d’eau, peut-être entachées par une partie du processus de fabrication.
Autre question importante : qu’est-ce qui contient le moins de nanoplastiques et de résidus chimiques, l’eau en bouteille ou l’eau du robinet ?
« Plusieurs études ont signalé des niveaux plus faibles de microplastiques dans l’eau du robinet. Par conséquent, il est plausible de s’attendre également à des niveaux plus faibles de nanoplastiques dans l’eau du robinet, compte tenu de leurs sources communes », a déclaré Yan. “Nous menons actuellement des recherches à ce sujet.”
Que se passe-t-il une fois que le polymère plastique et les produits chimiques perturbateurs endocriniens pénètrent dans les cellules du corps ? Les envahisseurs restent-ils, faisant des ravages en perturbant ou en endommageant les processus cellulaires, ou le corps parvient-il à les expulser ?
“Nous savons que ces microparticules pénètrent dans le corps et que des pourcentages encore plus élevés de nanoparticules plus petites pénètrent dans les cellules, mais nous ne savons pas exactement où elles vont dans la cellule ni ce qu’elles font”, a déclaré Stapleton. . “Et nous ne savons pas si ni comment ils ressortent.”
Cependant, la nouvelle technologie est bien adaptée à l’analyse d’échantillons de tissus humains et devrait bientôt apporter des réponses, a déclaré Min.
“Si vous regardez nos données brutes, il s’agit en fait d’une série d’images”, a déclaré Min. “En fait, nous disposons de nombreuses données pour montrer si une particule est entrée dans un emplacement particulier dans un certain type de cellule, nous pourrons alors la localiser précisément dans l’espace.”
Tandis que la science explore ces questions et d’autres, il y a des choses que les gens peuvent faire pour réduire leur exposition aux plastiques, a déclaré Houlihan de Healthy Babies, de Bright Futures.
« Nous pouvons éviter de consommer des aliments et des boissons dans des contenants en plastique. Nous pouvons porter des vêtements fabriqués à partir de tissus naturels et acheter des produits de consommation fabriqués à partir de matériaux naturels », a déclaré Houlihan. « Nous pouvons simplement faire le point sur le plastique dans notre vie quotidienne et trouver des alternatives chaque fois que cela est possible. »
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