Ce que vous devez savoir sur les nano-aliments
Quelles sont les applications pratiques des nano-aliments?
La nanotechnologie est la science du très, très petit. Mesurées en milliardièmes de mètre, les nanoparticules ont une échelle similaire à celle des virus, des protéines et des anticorps. Vous pouvez insérer des milliers de nanoparticules dans un seul de vos globules rouges, laissant amplement de place.
Manipuler des aliments à cette échelle pourrait aider à développer des aliments à faible teneur en matières grasses qui ont encore bon goût, ou permettre aux fabricants d’emballer plus de nutriments dans des aliments autrement exempts de vitamines. Cette technologie ne devrait pas nécessairement être alarmante, car le corps humain est déjà habitué à traiter les aliments à l’échelle nanométrique. Nos tripes décomposent ce que nous mangeons en morceaux de taille nanométrique afin que le corps puisse absorber les nutriments dans l’intestin, par exemple.
La nanotechnologie est également prête à créer de meilleurs emballages alimentaires. Cela pourrait réduire la quantité de plastique utilisée, par exemple, ou rendre les contenants plus intelligents en intégrant des capteurs qui nous indiquent si les aliments à l’intérieur sont encore frais.
L’industrie alimentaire utilise involontairement la nanotechnologie depuis des années. La mayonnaise est une émulsion de minuscules particules, où l’huile et l’eau sont obligées de se mélanger sans se séparer. Mais les chercheurs développent maintenant des techniques qui permettent de personnaliser précisément ces minuscules gouttelettes, pour leur donner des goûts ou des textures spécifiques. La mayonnaise reste épaisse et crémeuse car « il y a tellement de gouttelettes de graisse qu’elles divisent l’eau en poches », explique Kathy Groves, microscopiste à la société de recherche sous contrat Leatherhead Food Research au Royaume-Uni. Cela signifie qu’il contient généralement 70% de matières grasses – loin d’être idéal si vous suivez un régime.
Une façon de réduire la teneur en matières grasses en dessous de 40% est d’ajouter plus d’eau, plus de l’amidon pour s’assurer que la mayonnaise ne devienne pas trop liquide. Mais une approche tout à fait plus savoureuse consiste à manipuler la structure des gouttelettes à l’échelle nanométrique. Groves et ses collègues développent des techniques pour remplacer l’intérieur des gouttelettes de graisse par de l’eau, créant une émulsion qui a la même texture, mais moins grasse que la réalité.
Les chercheurs développent également des grains de sel de taille nanométrique, environ mille fois plus petits que le sel de table normal. Sculpter un grain de sel dans ces particules plus petites augmente sa surface d’un million de fois, ce qui signifie que votre nourriture a besoin de beaucoup moins de sel pour donner à vos papilles le même coup de pied salé. Cela pourrait être une aubaine pour ceux qui, inquiets de l’hypertension artérielle, tentent de réduire leur consommation de sel.
En ce qui concerne l’emballage, la nanotechnologie est déjà utilisée aux États-Unis pour empêcher les bières de tomber à plat. Les bouteilles de bière en plastique utilisées par le brasseur SABMiller contiennent des nanoparticules d’argile feuilletées, qui remplissent beaucoup plus d’espace dans les parois de la bouteille que les molécules de plastique. Cela rend beaucoup plus difficile pour le dioxyde de carbone pétillant de s’échapper de la bière – ou pour l’oxygène, qui peut gâcher la saveur de la bière, d’entrer. À l’avenir, le nano-emballage intelligent pourrait changer de couleur s’il détecte les gaz dégagés par la détérioration des aliments, permettant ainsi aux consommateurs de prendre des décisions éclairées sur ce qui est sûr à manger.
Pourquoi mangerais-je des nano-aliments?
Une variété de nanotechnologies à utiliser dans l’alimentation est en cours de développement et quelques produits sont arrivés sur le marché. Mais les experts disent qu’il est peu probable que l’industrie alimentaire traditionnellement conservatrice adopte la nanotechnologie à grande échelle à moins qu’elle ne présente des avantages convaincants pour leur entreprise ou leurs clients.
L’une des principales utilisations pourrait être de fournir plus de vitamines et de minéraux à travers les aliments que nous mangeons. Les nanoparticules pourraient encapsuler des suppléments de vitamines, qui pourraient être ajoutés à des aliments de tous les jours tels que le pain.
Les minéraux essentiels pourraient bénéficier du même traitement. « Nous travaillons à fabriquer des suppléments de fer à base de nano qui sont sûrs et sans effets secondaires », explique Jonathan Powell, responsable de la recherche biominérale au Centre de recherche sur la nutrition humaine du Medical Research Council à Cambridge, au Royaume-Uni.
Il existe de plus en plus de preuves que le corps stocke le fer sous forme de nanoparticules solides et insolubles qui ne sont décomposées en atomes utiles qu’une fois qu’elles pénètrent dans nos cellules. Les suppléments contenant du fer sous forme soluble peuvent être toxiques à très fortes doses, car ils endommagent l’intestin. Powell veut introduire le fer directement dans les cellules sous leur forme insoluble de nanoparticules – en se piggybacking sur la voie naturelle du corps – pour en faire un supplément plus efficace.
Powell a également étudié les impacts sur la santé des nanoparticules étrangères à l’organisme. Les nanoparticules de dioxyde de titane sont couramment utilisées dans les crèmes solaires, où elles filtrent les rayons ultraviolets nocifs. Powell a découvert que si des nanoparticules de dioxyde de titane pénètrent dans le corps, elles peuvent s’accumuler dans des parties de l’intestin grêle utilisées par notre système immunitaire. Bien que les implications de cette accumulation sur la santé ne soient pas comprises, Powell pense que les fabricants devraient éviter d’utiliser des additifs à base de nanoparticules qui n’ont pas d’avantages évidents.
Alors, où finissent les nanoparticules si le corps ne peut pas les décomposer?
Les chercheurs commencent tout juste à aborder cette question. L’Autorité britannique de sécurité des aliments (FSA) a mené deux projets qui examinent spécifiquement ce qui se passe lorsque des nanoparticules sont ingérées et que les résultats sont attendus dans les prochains mois.
Sandy Lawrie, responsable des aliments nouveaux à la FSA, espère que la recherche aidera les entreprises qui envisagent d’utiliser la nanotechnologie à tester la sécurité de leurs produits.
En dehors de ces études, il existe relativement peu de données toxicologiques sur les nanoparticules ingérées, bien que cela ne signifie pas nécessairement que les nanoparticules sont dangereuses, explique Lawrie.
Qui fabrique des nano-aliments ?
Essayez de découvrir les détails de ce que les entreprises alimentaires font avec la nanotechnologie, et vous risquez de dessiner un blanc. « L’application des nanotechnologies dans l’industrie alimentaire en est à un stade précoce et, à notre connaissance, l’industrie britannique de la fabrication d’aliments et de boissons n’utilise actuellement pas de nanomatériaux d’ingénierie dans les produits alimentaires, leur transformation ou leur emballage. »C’est ce que dit la Fédération britannique de l’alimentation et des boissons, qui représente les fabricants de produits alimentaires.
Nestlé dit qu’elle surveille de près les développements de la nanotechnologie alimentaire, mais qu’elle ne fait aucune de ses propres recherches. Heinz adopte la même ligne, disant qu’il surveille le terrain mais qu’il ne participe pas activement.
C’était une tout autre histoire en 2005, lorsque l’analyste industriel Mark Bünger, directeur de recherche chez Lux Research à San Francisco, en Californie, a assisté à la Conférence mondiale sur la Technologie et l’Innovation alimentaires à Dublin, en Irlande. Dans un rapport de la réunion, il a écrit: « Nous avons discuté avec des entreprises allant d’Unilever à la start-up Derevo des applications de la nanotechnologie dans l’industrie alimentaire à chaque étape de la chaîne de valeur des nanotechnologies. »
Pourquoi les entreprises sont-elles devenues si timides depuis lors ? Bünger suggère que cela pourrait refléter une véritable baisse d’intérêt, peut-être en raison de défis réglementaires. Il s’attend à ce que les nanotechnologies utilisées pour fournir des compléments alimentaires, par exemple, fassent d’abord leur chemin dans les applications médicales, une arène où les nouveaux produits passent par des tests plus rigoureux.
Ceci est confirmé par les chiffres du projet sur les nanotechnologies émergentes du Woodrow Wilson International Center for Scholars à Washington, DC. Dans son inventaire de plus de 1 000 produits commerciaux contenant des nanoparticules, seulement cinq sont répertoriés dans la catégorie des aliments.
Mais David Carlander, directeur du plaidoyer pour la Nanotechnology Industries Association (NIA), basée à Lisbonne, au Portugal, soupçonne que les entreprises peuvent faire plus de travail sur la nanotechnologie qu’elles ne sont prêtes à l’admettre. « Je pense que c’est ainsi que plusieurs grandes entreprises agissent, et la quantité de « surveillance »qu’elles font peut en pratique être assez importante », explique Carlander.
En 2010, la commission de la science et de la technologie de la Chambre des Lords a mené une enquête approfondie sur les nano-aliments, et son rapport a critiqué l’industrie alimentaire pour son secret sur le sujet. Et l’année dernière, l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture a publié un rapport sur l’alimentation et les nanotechnologies qui soulevait des préoccupations similaires concernant le manque de transparence sur ce que l’industrie alimentaire faisait avec les nanotechnologies.
Sandy Lawrie, responsable des aliments nouveaux à la Food Standards Agency du Royaume-Uni, dit qu’ils encouragent les entreprises à leur fournir des informations sur ce qu’elles ont développé, mais jusqu’à présent, il n’y a eu qu’un « petit nombre de demandes » de la part d’entreprises développant de nouveaux aliments utilisant la nanotechnologie. Malgré toutes les promesses des nano-aliments, ajoute-t-il, « on en parle beaucoup mais très peu de produits à montrer pour cela ».
D’où vient la nano-nourriture ?
Certaines nano-structures se trouvent naturellement dans les aliments; d’autres peuvent être ajoutées par les fabricants d’aliments. Mais il existe une autre façon dont la nanotechnologie peut entrer dans la chaîne alimentaire – à partir de zéro. À l’Université de Clemson en Caroline du Sud, le biologiste alimentaire Jeremy Tzeng utilise la nanotechnologie pour s’attaquer aux problèmes qui peuvent être causés par l’alimentation d’antibiotiques aux animaux. L’utilisation systématique d’antibiotiques dans l’alimentation animale est interdite en Europe, car les microbes deviennent de plus en plus résistants à ces médicaments essentiels. Cela peut, à son tour, rendre les infections humaines plus difficiles à traiter.
Tzeng développe des nanoparticules qui pourraient prendre la place de ces antibiotiques chez les poulets. Les particules se lient aux bactéries, puis s’agglutinent, traversant le poulet avec d’autres matières fécales. Jusqu’à présent, les particules à base de polystyrène qu’il utilise ne semblent pas causer de détresse ou de perte de poids aux poulets, mais il reste des problèmes importants à résoudre. « Notre préoccupation est de savoir quel est l’impact du nanomatériau sur l’environnement », explique Tzeng.
Ce n’est pas la seule façon d’utiliser la nanotechnologie à la ferme. « Les nanotechnologies sont utilisées pour fabriquer divers pesticides », explique Kai Savolainen, directeur du Centre de recherche sur la nanosécurité de l’Institut finlandais de Santé au travail à Helsinki, apportant avec elles une gamme d’avantages. « Ils ont une meilleure capacité à coller là où ils sont censés le faire – aux racines, aux feuilles ou aux mauvaises herbes », dit-il.
Les engrais peuvent être livrés en nanoparticules qui fournissent les nutriments essentiels plus efficacement. Lorsque des engrais conventionnels sont appliqués dans un champ, plus de la moitié de l’azote qu’ils contiennent s’échappe dans le sol ou est perdu dans l’air, explique Maria DeRosa, chercheuse en nanotechnologie de l’Université Carleton à Ottowa, au Canada. Non seulement les cultures manquent de nourriture, mais cela augmente également la pollution à l’azote qui peut provoquer des proliférations d’algues indésirables dans les cours d’eau. L’utilisation d’engrais sous forme de nanoparticules pourrait faciliter l’absorption des plantes, réduisant considérablement la quantité que les agriculteurs doivent mettre sur leurs champs. Cela pourrait avoir d’autres retombées bénéfiques – environ 1% de la production d’énergie mondiale est actuellement utilisée pour fabriquer des engrais, de sorte que réduire pourrait réduire les émissions de gaz à effet de serre générées par le processus.
L’ajout de nanoparticules de dioxyde de titane aux engrais pourrait aider à décomposer les bactéries indésirables, tandis que d’autres nanoparticules ont été utilisées pour libérer lentement des composés chimiques qui régulent la croissance des plantes, ajoute DeRosa.
Est-ce sûr?
En Europe, l’arrivée d’aliments génétiquement modifiés (GM) dans les années 1990 a déclenché un désastre des relations publiques qui a effectivement fermé l’industrie. Les défenseurs des nanotechnologies cherchent désespérément à éviter d’être goudronnés avec la même brosse.
« Les parallèles sont indéniables », explique Kathy Jo Wetter, qui travaille sur les questions de nanotechnologie avec le Groupe ETC, une organisation de campagne qui s’intéresse à l’impact de la technologie sur la santé et l’environnement. « Les produits ont été mis sur le marché sans évaluation appropriée et pratiquement sans discussion publique. »
Mais même si elles le voulaient, les entreprises alimentaires ne sont pas autorisées à utiliser de nouvelles nanotechnologies intelligentes dans leurs produits sans approbation réglementaire. « Malgré certaines préoccupations antérieures selon lesquelles l’utilisation de nanomatériaux dans les aliments n’était essentiellement pas réglementée, il est clair que les nanotechnologies dans les aliments sont réglementées », explique Diana Bowman, experte en risques et santé publique à l’Université du Michigan.
Tous les aliments qui contiennent des nanomatériaux ou qui sont transformés à l’aide de la nanotechnologie sont assujettis aux mêmes règlements que les aliments conventionnels. Le prochain défi, qui, selon Bowman, n’a pas encore été abordé, consiste à déterminer dans quelle mesure les cadres réglementaires existants sont efficaces pour examiner les nouveaux effets associés aux nanotechnologies. « C’est toujours une question ouverte et très débattue », dit Bowman.
Jusqu’à récemment, l’industrie n’était pas tenue d’étiqueter les produits contenant des nanomatériaux. Mais cela change. L’Union européenne a récemment introduit de nouvelles réglementations pour l’étiquetage des cosmétiques et des aliments, explique Bowman. À partir de la fin de 2014, il deviendra une obligation légale d’étiqueter clairement les produits alimentaires contenant des nanomatériaux – bien que la réglementation ne couvre pas les processus de fabrication.
C’est un pas dans la bonne direction, déclare Kai Savolainen, directeur du Centre de recherche sur la nanosécurité à l’Institut finlandais de Santé au travail. Il se dit préoccupé par le fait qu’à l’heure actuelle, les producteurs d’aliments n’ont pas à déclarer spécifiquement s’ils utilisent la nanotechnologie. « Je pense que je devrais avoir le droit de savoir ce que je mets dans ma bouche », dit-il.
Savolainen affirme que même s’il n’anticipe aucun risque majeur lié aux nanoaliments, d’autres études de sécurité portant spécifiquement sur l’ingestion de nanoparticules sont nécessaires. « Il existe des milliers d’études sur la nanosécurité, mais très peu d’entre elles peuvent être utilisées pour l’évaluation des risques », dit-il.
Les régulateurs européens tentent également de s’assurer que la nanotechnologie ne devienne pas le prochain GM. Les règlements à venir sur la surveillance des aliments nouveaux sont en train d’être réécrits pour intégrer des freins et contrepoids à la nanotechnologie.
Bowman dit qu’il est essentiel d’étudier et de débattre de l’utilisation des nanotechnologies dans l’alimentation maintenant, plutôt que d’attendre qu’il y ait une réaction des consommateurs. « Des pays comme les États-Unis, le Royaume-Uni, l’Union européenne plus généralement, l’Australie et la Nouvelle-Zélande ont été extrêmement proactifs dans l’examen de l’efficacité de leurs cadres réglementaires pour traiter les nanotechnologies », dit-elle.
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