Selon une nouvelle étude parue dans Ecotoxicology and Public Health, les substances chimiques perturbatrices du système endocrinien utilisées dans les emballages alimentaires en plastique pourraient avoir des effets nocifs sur la santé plus importants et plus répandus qu’on ne le pensait jusqu’à présent.

Des chercheurs dirigés par Martin Wagner, biologiste à l’Université norvégienne de science et de technologie, ont rapporté que des dizaines de plastiques d’emballage et d’ingrédients connexes s’infiltrent dans les aliments avec des effets néfastes imprévisibles sur la santé à court et à long terme.

Wagner et ses collègues ont collecté 36 récipients en plastique pour le stockage des aliments et des aliments emballés en plastique auprès de détaillants aux États-Unis, au Royaume-Uni, en Corée du Sud, en Allemagne et en Norvège.

Les échantillons comprenaient des représentants des sept plastiques les plus consommés dans le monde : polyéthylène haute et basse densité (PEHD, PEBD), polyéthylène téréphtalate (PET), polypropylène (PP), polystyrène (PS), polyuréthane (PUR) et polychlorure de vinyle (PVC).

Les pays ont été sélectionnés en fonction de leur consommation élevée de plastique et de leurs déchets par habitant. La Norvège a été choisie pour son “intérêt local”.

L’échantillon d’articles en plastique comprenait des gobelets à usage unique, des films d’emballage, des plateaux, des récipients de stockage réutilisables et 17 aliments emballés dans du plastique. Les objets contenant de la nourriture ont été vidés, lavés et analysés. Les récipients vides ont été analysés tels quels.

Les chercheurs ont supposé que les articles d’emballage comportant des marqueurs identifiant le composant plastique étaient correctement étiquetés. Lorsque ces informations n’étaient pas disponibles ou n’étaient pas claires, les matériaux contenus dans les articles ont été identifiés à l’aide d’une analyse chimique standard.

Matériaux complexes, analyse complexe

Les plastiques sont des matériaux complexes constitués de polymères – de loin le principal composant – et de nombreux autres ingrédients peu abondants mais potentiellement toxiques, ajoutés pour améliorer les performances des plastiques.

Le BPA (bisphénol A), par exemple, est ajouté aux plastiques polycarbonates pour créer des surfaces lisses, dures et résistantes aux produits, tandis que les phtalates sont ajoutés au PVC pour réduire sa fragilité et améliorer sa résistance aux fissures.

L’homme est exposé lorsque ces ingrédients chimiques s’infiltrent dans les aliments à partir des plastiques – un processus qui dépend de nombreux facteurs, tels que la composition chimique de l’aliment, la durée de stockage de l’aliment, la température et les conditions de stockage.

Ce processus étant long et imprévisible, les chercheurs l’ont accéléré en utilisant un solvant pour extraire autant de composants chimiques que possible.

L’extraction est l’utilisation d’un solvant pour éliminer un ou plusieurs composants d’une substance. Le lavage du linge est une extraction dans laquelle le solvant (eau et détergent) élimine les composants (saleté, huile, taches) d’une substance (vêtement).

Les chercheurs ont choisi le méthanol – alcool méthylique ou “de bois” – parce qu’il dissout de nombreux produits chimiques connus dans les plastiques mais ne dégrade pas le polymère.

Afin d’éliminer la contamination par des composants plastiques étrangers, tous les matériaux utilisés dans le processus d’extraction – par exemple, les béchers et les spatules – étaient en verre ou en acier inoxydable et nettoyés avant utilisation. Les emballages ayant contenu des aliments ont été rincés et séchés.

Les enquêteurs ont prélevé des morceaux de 13,5 grammes de chaque matériau d’emballage, les ont hachés et les ont extraits avec du méthanol pendant deux heures ou plus.

Pour voir si le contenu des aliments influençait les produits chimiques lessivés, les chercheurs ont testé trois articles contenant des aliments emballés dans un magasin par rapport au même emballage (obtenu auprès du même vendeur) ne contenant pas d’aliments.

Les enquêteurs ont prélevé des échantillons de chaque extraction de méthanol et ont procédé à une analyse chimique pour déterminer les ingrédients plastiques présents. Ils ont également effectué des tests biochimiques pour déterminer les effets potentiels sur le système endocrinien humain.

Des milliers de “caractéristiques chimiques

Les plastiques étant très complexes et contenant de nombreuses substances chimiques, et la méthode d’analyse utilisée par les chercheurs ayant généré encore plus d’espèces uniques, les chercheurs ont analysé à la fois le nombre de substances chimiques uniques présentes dans chaque échantillon et les “caractéristiques chimiques”.

Bien que les chercheurs aient utilisé le terme “caractéristiques chimiques” 37 fois dans leur article, ils ne l’ont pas défini et il ne s’agit pas non plus d’un jargon standard de la chimie organique. Le terme est supposé inclure la présence d’un produit chimique, sa concentration, ainsi que ses produits de décomposition, leurs concentrations et la présence ou l’absence d’autres produits chimiques ou caractéristiques.

Sur cette base, les chercheurs ont détecté 2 146 substances chimiques uniques et 25 511 caractéristiques – 16 846 dans les sept échantillons de PUR et de PVC, et 8 665 dans les 29 échantillons de PE, PET, PP et PS.

Le nombre de caractéristiques varie toutefois d’un produit d’emballage alimentaire en plastique à l’autre, avec seulement 37 caractéristiques dans un conteneur PEHD et jusqu’à 9 936 dans un film alimentaire.

Sans surprise, les plastiques qui ont nécessité l’ajout d’un plus grand nombre de produits chimiques au cours de leur fabrication présentaient plus de composants chimiques identifiables et plus de caractéristiques chimiques. Parmi les plastiques étudiés, c’est le PEHD qui présente le moins de caractéristiques (616), suivi du PET (1 320), du PS (2 284), du PP (2 711), du PEBD (5 495), du PVC (12 683) et du PUR (13 004).

Une activité des récepteurs endocriniens hors normes

La présence de dizaines ou de centaines de substances chimiques dans un produit n’est pas nécessairement synonyme de risques pour la santé. L’arôme de pomme, par exemple, contient au moins 300 composés uniques dont les niveaux varient considérablement en fonction de la souche et des conditions de stockage.

Après avoir dressé la carte des compositions chimiques des extraits, les chercheurs ont cherché à déterminer leur activité sur quatre systèmes endocriniens présentant un intérêt pour la santé humaine : récepteur de la prégnane X (PXR), qui aide l’organisme à éliminer les toxines ; récepteur activé par les proliférateurs de peroxysomes γ (PPARγ), qui joue un rôle dans le contrôle de la glycémie ; récepteur d’œstrogène α (ERα), qui contribue à la dilatation et à la réparation des vaisseaux sanguins ; et le récepteur des androgènes (AR), qui intervient dans de nombreux processus corporels impliquant la testostérone, l’hormone sexuelle masculine.

Les extraits de 33 des 36 objets en plastique échantillonnés ont interféré avec au moins un récepteur.

Le récepteur cible le plus important est le PXR, qui a été affecté par 33 extraits et uniquement par huit. Cela n’est pas surprenant étant donné le grand nombre de rôles que ce récepteur joue dans la détoxification cellulaire et sa capacité à s’associer à une large gamme de biomolécules.

Le PXR est également impliqué dans le maintien de l’équilibre énergétique de l’organisme et de l’inflammation. Étant donné que les produits pharmaceutiques interférant avec le PXR ont été associés à l’hypercholestérolémie (taux de cholestérol élevé et maladies cardiaques), il est raisonnable de supposer que les plastiques peuvent avoir le même effet.

Les effets du PXR augmentaient également avec le nombre de caractéristiques chimiques, ce qui a amené les chercheurs à conclure que le dépistage de l’activité du PXR “fournit une bonne représentation initiale de la toxicité générale ainsi que de la complexité chimique des mélanges de produits chimiques plastiques”.

Vingt-trois extraits ont affecté PPARγ, la deuxième cible la plus importante, l’activation la plus forte étant celle des extraits de LDPE et de PVC. PPARγ est le régulateur principal de l’adipogenèse – la formation et l’accumulation de cellules adipeuses – et son activation a été impliquée dans l’obésité et les troubles métaboliques.

Dix-huit extraits ont activé le récepteur des œstrogènes, les effets les plus marqués provenant d’échantillons de PS (polystyrène) et de contenants de myrtilles et de yaourts congelés.

Les chercheurs n’ont pas expliqué pourquoi ces aliments faisaient ressortir le pire de leur emballage, mais leur acidité pourrait favoriser l’extraction des activateurs d’œstrogènes.

Les effets des œstrogènes entraînent des problèmes de développement et de reproduction ainsi qu’un risque accru de cancers liés aux hormones, tels que les cancers du sein et de la prostate.

Les chercheurs ont également détecté des effets “significatifs” de blocage des androgènes dans 14 extraits, les effets les plus importants étant observés dans les articles en LDPE, PVC et PUR et aucun effet dans les articles en PET et PP. Le blocage des androgènes est associé à de nombreux problèmes de reproduction chez les hommes et les femmes, dont certains peuvent être transmis d’une génération à l’autre.

L’une des conclusions de l’étude est que les matières plastiques sont complexes et contiennent beaucoup plus de produits chimiques qu’on ne pourrait le penser en se basant sur leurs ingrédients ou leurs formules chimiques.

Cela signifie que les études des effets sur la santé qui examinent des toxines individuelles comme le BPA, ou même des catégories entières liées à la santé comme les “perturbateurs endocriniens“, risquent de ne pas saisir toute l’ampleur des dommages causés par les plastiques.

En analysant des produits finis plutôt que des substances chimiques spécifiques, l’approche des chercheurs permet de saisir toute la gamme des toxines présentes dans le plastique, y compris celles qui étaient ou sont encore inconnues.