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Le dossier du maître d'ouvrage

Dossier du Maître d'ouvrage - Partie 2

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L’alimentation et l’agriculture 

Au-delà de la simple satisfaction d’un besoin vital qui assure la santé et la survie, l’acte de se nourrir, au travers des rites alimentaires, relève de l’identité culturelle et sociale. Il ouvre aussi sur des sujets comme la qualité des éléments ingérés et leur parcours au plus profond de l’organisme, les modes de consommation alimentaire, l’équilibre biologique et la relation entre l’homme et la nature. L’émergence des nanotechnologies dans le domaine de l’agriculture et de l’alimentation questionne donc notre rapport à la nourriture.

La question des nanosciences et nanomatériaux a des interfaces diverses avec l’alimentation et l’agriculture, qui constitue le substrat initial de la production alimentaire.

Les nanomatériaux peuvent intervenir dans l’aliment lui-même par ajout, en tant qu’ingrédients dont les diverses propriétés seront évoquées ci-après, ou à l’extérieur de l’aliment, dans des éléments qui ont pour objet d’accroître le contrôle et la sécurité sanitaire de l’aliment (matériels de stockage, matériaux d’emballage).

Quant aux applications au domaine agricole, elles ont trait tant à la protection végétale qu’à la santé et à l’alimentation animale (médicaments vétérinaires, produits phytosanitaires…).

Enfin, l’agriculture est particulièrement concernée par les questions liées au cycle de vie et au devenir final des nanomatériaux manufacturés. Il s’agit d’un enjeu important pour les pratiques agricoles, la présence résiduelle de nanomatériaux dans l’environnement pouvant potentiellement s’accompagner d’une pollution des produits agricoles à visée alimentaire.

Les premières applications dans les aliments

Les premières applications qui apparaissent sur le marché européen et mondial concernent essentiellement les compléments alimentaires (vitamines ou oméga 3 nanoencapsulés, par exemple) ou les aliments fonctionnels. Ces aliments contiennent des composés biologiquement actifs présentés comme améliorant la santé ou réduisant le risque de maladies (comme l’huile de colza enrichie aux phytostérols nanoencapsulés commercialisée avec l’allégation d’une réduction optimisée du taux de cholestérol).

L’utilisation des nanotechnologies vise à obtenir une dispersion dans l’eau de substances insolubles, à protéger de façon ciblée des molécules sensibles dans les procédés de transformation ou à libérer des composés intervenant dans la flaveur ou la formation de couleurs.

Les nanotechnologies offrent une large gamme de structures permettant une formulation ciblée des aliments. Les matières actives obtenues peuvent en effet présenter une meilleure efficacité sensorielle, une meilleure stabilité, être mieux diffusées et voir globalement leur biodisponibilité augmentée. Ainsi, la quantité globale de matière nécessaire est moindre du fait qu’une plus grande quantité de matière active est assimilée. Il est de surcroît possible de rendre les produits plus faciles à manipuler (en poudre, suspension). Dans certains cas, l’obtention du produit fini est enfin moins coûteuse en énergie.

Si les nanotechnologies sont peu utilisées dans ce secteur, les pratiques agricoles ne doivent pas ignorer les questions liées au cycle de vie et au devenir final des nanomatériaux manufacturés dont la présence dans l'environnement peut atteindre des produits à visée alimentaire.

Protection et traçabilité dans les emballages

Le domaine des matériaux au contact des aliments (emballages, surfaces de découpes, parois de réfrigérateurs, etc.) est celui dans lequel se concentrent la plupart des applications déjà transposées à l’échelle commerciale.

L’incorporation de nanoparticules (le plus souvent des feuillets d’argiles) dans des matériaux d’emballage est employée pour améliorer les propriétés mécaniques (gain de rigidité, transparence, stabilité thermique) ou réduire le passage des gaz ou des arômes. De plus, des travaux de recherche et développement sur l’utilisation d’oxydes de zinc pour bloquer les rayons UV sont en cours.

De nouveaux matériaux, dits matériaux actifs font appel à des nanoparticules d’argent à l’effet antibactérien (fixateurs-éliminateurs du fer indispensables au métabolisme bactérien) pour limiter la prolifération de bactéries sur l’aliment, et ainsi diminuer les risques d’intoxication pour le consommateur.

Enfin, les matériaux intelligents peuvent incorporer des nanocapteurs permettant la détection de contaminations microbiennes (les salmonelles par exemple) ou d’arômes représentatifs d’une maturité du produit (pour les fruits en particulier). La détection se traduit alors par un changement de couleur du capteur sur l’étiquette. Rapide, cet outil permet de suivre l’évolution de la qualité de l’aliment jusqu’à sa consommation, sans transfert d’échantillons au laboratoire.

L’apport des nanotechnologies à l’évolution des technologies de type RFID appliquées aux emballages permet en outre de témoigner du respect de la chaîne du froid ou d’assurer la traçabilité de l’animal à la denrée alimentaire.

L’analyse du cycle de vie des emballages constitue un outil important en terme d’évaluation de l’impact environnemental des nanomatériaux. Les emballages actifs peuvent en particulier avoir un impact sur l’écologie microbienne, du fait de l’action continue des agents antibactériens qu’ils contiennent.

Des applications dans les cultures et l’élevage

Des axes de recherche se mettent en place en production végétale. Comme dans d’autres domaines, pour optimiser les conditions de production et limiter l’impact sur l’environnement, il est envisagé d’utiliser des films – ou membranes – sélectifs (filtrant notamment les métaux lourds) pour les productions végétales sous abris et le traitement des eaux.

Les nanotechnologies permettent également de développer des engrais dont l’épandage est facilité et la biodisponibilité accrue ou retardée, ce qui permet à la fois une limitation de la quantité d’engrais utilisée et une utilisation optimale de la plante en fonction de son cycle de vie. Certains produits phytosanitaires appelés éliciteurs pourraient être développés pour déclencher les mécanismes d’autodéfense de certains végétaux et ainsi limiter l’impact de maladies des plantes. Ces produits devront être autorisés avant de faire l’objet d’une mise sur le marché.

Certaines de ces applications étant en contact avec le milieu naturel donc en conditions ouvertes, il convient d’étudier de manière approfondie l’impact que pourraient avoir les produits issus des nanotechnologies ainsi que leurs résidus de toutes natures, en particulier sur l’eau, les sols, la biodiversité et sur les conditions de travail des personnels concernés. Les risques d’atteintes à la santé et à l’environnement suite à un relargage durant l’utilisation sont évoqués dans Exposition de la population et atteinte à l’environnement.

On trouve également des applications dans l’alimentation animale à des fins nutritionnelles avec l’exemple de feuillets nanostructurés d’argiles et algues vertes utilisés comme additifs détoxifiants, adsorbants de toxines. Les autorités européennes ont demandé une évaluation spécifique de cet additif considéré comme nouveau et devant faire l’objet d’une autorisation.

Enfin, les mêmes potentialités que celles précédemment énoncées pour les produits de santé pour l’homme, se retrouvent dans le domaine de la médecine vétérinaire. Pour l’heure, aucun médicament vétérinaire relevant des nanotechnologies n’a été soumis à autorisation en Europe.

		Barquette de salade recyclable et compactable Les emballages alimentaires sont l’un des secteurs dans lequel les nanotechnologies trouvent déjà de nombreuses applications : plus de rigidité, de stabilité thermique, de transparence, des propriétés bactéricides, protection contre les effets de l’air et de la lumière …
DÉFINITION : Matériaux actifs et intelligents Les matériaux actifs sont des matériaux destinés à prolonger la durée de conservation ou à maintenir ou améliorer l’état de denrées alimentaires emballées. Par exemple, ils empêchent la formation des gaz qui endommagent le produit ou libèrent des agents conservateurs ou antioxydants. Les matériaux intelligents contrôlent l’état des aliments ou leur environnement. Ils peuvent par exemple changer de couleur si le produit n’est plus frais ou s’il est périmé		DEFINITION : La biodisponibilité La biodisponibilité est un terme utilisé pour exprimer la proportion d’une substance qui va effectivement être assimilée et agir dans l’organisme par rapport à la quantité absorbée.        DÉFINITION : Technologies de type RFID RFID pour Radio Frequency Identification : technologies utilisées pour stocker et récupérer des données à distance grâce à des « étiquettes électroniques », qui se présentent sous la forme de balises métalliques minuscules voire invisibles à l’œil nu, réagissant aux ondes radio. Ces technologies, utilisées notamment à des fins d’identification, sont censées remplacer à terme les codes-barres.

Vers une réalité commerciale : quelles applications, quelles garanties ?

En ce qui concerne l’ajout volontaire aux aliments de nanomatériaux manufacturés, la majorité des applications seraient encore au stade de la recherche et il n’y aurait pas véritablement de réalité commerciale. Cela ressort des conclusions de l’Afssa, dans son avis à ce sujet de mars 2009, mais également d’une enquête menée par les services de la direction générale de la concurrence, de la consommation et de la répression des fraudes (DGCCRF), à titre exploratoire en 2008, en s’appuyant sur un contrôle déclaratif et documentaire auprès des opérateurs. La DGCCRF a constaté que, si de nombreuses applications sont en cours de développement, seuls quelques produits relevant des nanotechnologies, cités dans les paragraphes précédents, sont actuellement sur le marché national dans le domaine alimentaire.

Le Conseil national de l’alimentation constate par ailleurs dans son avis du 10 juin 2009 qu’il s’agit d’un domaine très actif de recherche en agroalimentaire.

Indépendamment des inventaires d’aliments « nanos » que l’on peut trouver sur Internet sans pour autant pouvoir en vérifier le caractère réellement nano, la diffusion en Europe de tels produits est limitée du fait de l’encadrement réglementaire. Dans tous les cas, les garanties d’innocuité pour le consommateur passent par le respect d’une règlementation stricte, déjà en place (Cf. Réglementation des aliments) : toute formulation sous forme de nanomatériaux, présente dans un ingrédient, aliment, additif, doit faire l’objet d’une autorisation préalable de mise sur le marché, délivrée par les autorités après réalisation d’une évaluation scientifique du risque par l’agence française ou européenne de sécurité sanitaire des aliments selon les cas. Les emballages, quant à eux, doivent être inertes (ne pas relarguer de substances vers les aliments qu’ils protègent) pour être déclarés aptes au contact alimentaire.

Le fabricant est, d’après la réglementation européenne et française, le premier responsable de la mise sur le marché de produits sûrs. Le contrôle s’opère aujourd’hui par des enquêtes à visée déclarative ou documentaire. Le développement et la mise au point de méthodes validées et applicables en routine permettront de détecter, quantifier et caractériser les nanoparticules dans les matrices alimentaires.