Les nanotechnologies au service de l’alimentation humaine et animale

Les nanoparticules sont présentes dans la nature et les humains y sont quotidiennement exposés. Aujourd’hui, il est tout à fait possible de créer volontairement de la matière de très petite dimension. En permettant de modifier la composition des produits alimentaires, des aliments pour animaux et des matériaux d’emballage, les nanotechnologies pourraient favoriser le développement de nouveaux aliments, et améliorer les emballages et la transformation des produits alimentaires. Pour en faire bénéficier les consommateurs.

Qu’est-ce que la nanotechnologie ?

La nanotechnologie est le contrôle intentionnel de la matière (dont les denrées alimentaires et les aliments pour animaux) à des dimensions extrêmement réduites, de 1 nanomètre (nm) à 100 nm. Une nanoparticule est une particule de matière comprise dans ces dimensions. Le terme « nano » correspond à un milliardième de mètre (10-9m), ou un millionième de millimètre. À titre de comparaison, un cheveu humain a une largeur d’environ 80 000 nm^1-2. À ces dimensions minuscules, la matière dans les aliments peut se comporter de différentes façons, potentiellement bénéfiques et susceptibles d’être utilisées dans l’industrie agro-alimentaire et l’industrie de l’alimentation animale pour créer de nouveaux produits, ou améliorer les produits existants et les opérations de transformation alimentaire.

Quelles sont les applications possibles pour les produits alimentaires et les aliments pour animaux ? La nanotechnologie est-elle récente ?

Les humains sont naturellement exposés aux nanoparticules dans leur vie quotidienne, et ils l’ont d’ailleurs toujours été. Par exemple, le processus de digestion transforme les aliments que nous mangeons en nanoparticules pour nous permettre d’en absorber les nutriments. Les nanoparticules naturelles ou celles qui sont introduites lors de la transformation traditionnelle des produits alimentaires (meunerie, mouture) sont depuis longtemps présentes dans les aliments. Certains d’entre eux ont ainsi une structure nanométrique invisible à l’œil nu (c’est le cas de la mayonnaise, qui résulte de l’émulsion de minuscules particules d’huile et d’eau).

Ce qui est toutefois nouveau, c’est la possibilité d’utiliser les nanotechnologies pour créer délibérément de la matière de très petite dimension ou de forme, de composition et de comportement spécifique. L’on peut citer en exemple le développement de matériaux d’emballage aux propriétés physiques et chimiques uniques : ainsi, aux États-Unis, certains fabricants de bière les utilisent pour incorporer des nanoparticules dans les matériaux des canettes de bière, pour éviter que le gaz ne s’échappe (et permettre à la bière de conserver ses bulles) et que l’air ne pénètre (ce qui compromet la saveur de la bière)^3-4.

L’utilisation à grande échelle des nanotechnologies dans l’industrie agroalimentaire et celle des aliments pour animaux est encore balbutiante, et beaucoup de ces applications sont en cours de développement. L’une des possibilités majeures qui se présentent a trait à l’amélioration de la nutrition : le corps absorberait plus facilement les nutriments, vitamines ou enzymes contenus dans une nanoparticule, ce qui permettrait en outre de masquer des saveurs désagréables.

La recherche s’intéresse également à l’utilisation de nanotechnologies pour réduire l’utilisation des antibiotiques pour les animaux, et diminuer par conséquent la résistance aux antibiotiques chez les animaux comme chez les humains⁵. Parmi les autres avantages escomptés figurent aussi une meilleure efficacité des pesticides et biocides, des aliments pour animaux plus sûrs et plus efficaces, des codes-barres nanométriques pour une meilleure traçabilité, ou encore une reformulation des produits alimentaires pour les faire contenir moins de matières grasses, de sel et de sucre, tout en conservant toute leur saveur et leur apparence^3-4. Le tableau 1 présente un résumé des applications possibles.

Figure 1. Quelques champs d’application possibles des nanotechnologies aux produits alimentaires et aliments pour animaux

Les nanotechnologies sont-elles sûres ?

Comme pour toute innovation ou tout produit, les risques potentiels portent entre autres sur les effets à long terme sur la santé et l’environnement. Cependant, nous devons garder à l’esprit que ce n’est pas parce qu’un matériau est « nano » qu’il présente forcément un risque plus élevé que d’autres matériaux ou produits chimiques. En dépit des avantages potentiels offerts par les nanotechnologies, nos connaissances sur leur utilisation et sur l’incorporation de nanoparticules dans les aliments présentent des lacunes⁶. L’innocuité de toute utilisation des nanotechnologies dans la production alimentaire devra être démontrée et évaluée par les régulateurs européens avant qu’elles ne puissent être appliquées dans l’Union européenne. L’Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA, pour son acronyme en anglais) a publié des directives sur l’évaluation des risques des nanotechnologies dans les produits alimentaires et les aliments pour animaux⁷. Ainsi, de très nombreux travaux de recherche sont en cours pour évaluer l’innocuité des nanoparticules à toutes les étapes, de la fabrication à l’exposition sur le lieu de travail, et à leur devenir dans l’environnement.

L’utilisation des nanotechnologies est-elle réglementée ?

Il n’existe pas de réglementation spécifique en Europe sur les nanotechnologies dans les produits alimentaires et les aliments pour animaux. La législation européenne en vigueur dans ces deux secteurs tient toutefois compte de la notion de sécurité alimentaire associée aux nanotechnologies. Par exemple, la législation alimentaire générale européenne stipule que seuls les aliments sûrs peuvent être mis sur le marché. Depuis 2014, l’étiquetage des produits alimentaires contenant des nanoparticules est en outre devenu une prescription légale^{6, 8,9,10}, dont le but est d’informer les consommateurs de leur présence.

Le futur des nanotechnologies

Le futur des nanotechnologies dans les industries de l’alimentation humaine et animale reste incertain. Bien que leur utilisation offre de nombreux avantages perçus et réels, les consommateurs européens manquent encore d’informations. S’il est difficile de savoir comment ils réagiront aux applications actuelles et futures des nanotechnologies, il n’y a aucun doute que la réceptivité des consommateurs sera cruciale dans l’utilisation des nanotechnologies à grande échelle à l’avenir. Il est par conséquent essentiel de les informer des avantages potentiels et des questions de sécurité alimentaire qui se présentent, pour leur permettre de mieux saisir les enjeux. Ceci permettra d’éviter une défiance inutile de leur part, due à leur méconnaissance des nanotechnologies^{6, 7,11}.

Les références

1. Duncan T (2011). Applications of Nanotechnology in Food Packaging and Food Safety: Barrier Materials, Antimicrobials and Sensors. Journal of Colloid and Interface Science 363(1):1-24.
2. EUFIC (2006). A big future for the science of the small. EUFIC Food Today n°12.
3. Amentaa V, et al. (2015). Regulatory aspects of nanotechnology in the agri/feed/food sector in EU and non-EU countries. Regulatory Toxicology and Pharmacology 73(1):463-476.
4. RIKILT & Joint Research Centre (2014). Inventory of Nanotechnology Applications in the Agricultural, Feed and Food Sector. EFSA Supporting Publication: EN-621, 125pp.
5. Huang S, et al. (2015). Nanotechnology in Agriculture, Livestock and Aquaculture in China. A Review. Agronomy for Sustainable Development 35:369–400.
6. Food Safety Authority of Ireland (2010). Nanotechnology and Food.
7. European Food Safety Authority (EFSA) (2011). Guidance on the risk assessment of the application of nanoscience and nanotechnologies in the food and feed chain. EFSA Journal 9(5):2140.
8. Regulation (EC) No 178/2002 of the European Parliament and of the Council of 28 January 2002 laying down the general principles and requirements of food law, establishing the European Food Safety Authority and laying down procedures in matters of food safe
9. Gupta N, et al. (2012). Factors influencing societal response of nanotechnology: an expert stakeholder analysis. Journal of Nanoparticle Research 14(5):1-15.
10. Handford CE, et al. (2014). Nanotechnology in the agri-food industry on the island of Ireland: applications, opportunities and challenges.
11. Zimmer R, Hertel R & Fleur Böl G (2011). BfR delphi study on nanotechnology: expert survey of the use of nanomaterials in food and consumer products. BfR – German Federal Institute for Risk Assessment.