Dioxyde de Titane : Quels sont les dangers de ce colorant alimentaire et cosmétique ?

Le dioxyde de titane (TiO2), également appelé TiO2, est une poudre blanche très utilisée dans de nombreux domaines comme les peintures ou les cosmétiques. On entend aujourd'hui beaucoup parler du dioxyde de titane, que ce soit dans les cosmétiques, dans l'alimentation ou encore les médicaments. Mais savez-vous de quoi il s'agit ? Est-il dangereux pour la santé ?

Le dioxyde de titane est un minéral composé d’oxygène et de titane. Le dioxyde de titane connaît de nombreuses applications. S'il a été interdit en 2020 dans l'alimentation, il reste autorisé dans les autres produits.

Cet article explore les dangers potentiels du dioxyde de titane (TiO2), un colorant alimentaire et cosmétique, en particulier sous forme de nanoparticules, et les réglementations européennes concernant son utilisation.

D'où provient le dioxyde de titane ?

Le dioxyde de titane provient du titane, un des éléments chimiques naturels les plus présents dans la croûte terrestre avec l'hydrogène et le magnésium. Le titane existe dans la nature principalement sous trois formes de roches différentes, qu'on appelle des formes cristallines (rutile, brookite, anatase). On en trouve majoritairement en Afrique du Sud et en Australie, où les gisements sont les plus gros.

Le dioxyde de titane est obtenu industriellement par traitement chimique. Il s'agit d'une poudre blanche constituée de particules de taille variable. On qualifie ces particules de nanoparticules lorsque leur taille est comprise entre 1 et 100 nanomètres. Pour faire simple, une nanoparticule est 10 000 fois plus petite qu'un cheveu.

Dans quels domaines le dioxyde de titane est-il utilisé ?

  • Les cosmétiques : il est utilisé en tant que colorant blanc dans les dentifrices, ou les crèmes.
  • L’alimentation : il sert de colorant blanc dans les bonbons, biscuits ou encore chewing-gums.

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Pourquoi le dioxyde de titane est-il autant utilisé ?

Jusqu'en janvier 2020, le dioxyde de titane était l'un des cinq nanomatériaux de synthèse les plus utilisés dans de nombreux domaines, et particulièrement dans l'alimentation. Très apprécié pour ses propriétés d'absorption des rayons ultraviolets, il est surtout utilisé pour son caractère colorant blanc. Il a aussi d'autres propriétés intéressantes comme une grande résistance aux produits chimiques et une stabilité thermique, c'est-à-dire qu'il reste intact lorsque la température augmente.

De plus, le fait que le titane existe à l'état naturel sous trois formes cristallines différentes est très intéressant pour les industriels.La production mondiale de dioxyde de titane en 2018 a été estimée à 6,2 millions de tonnes.

Pourquoi les nanoparticules posent-elles problème ?

Les nanoparticules, comme nous l'avons expliqué précédemment, sont des particules extrêmement petites (1 nanomètre = 0,000000001 mètre). Certains scientifiques ont pu démontrer que les nanoparticules ont la capacité de franchir des barrières physiologiques comme la barrière cutanée (la peau) et donc pénétrer dans l'organisme (les intestins, le cerveau ou encore les reins). Ces nanoparticules peuvent, du fait de leur composition, se transformer au contact avec d’autres éléments comme le sang ou la salive.

Les effets sur l’homme peuvent alors varier et sont encore aujourd'hui difficiles à déterminer.

Y a-t-il une réglementation pour les nanoparticules ?

Depuis 2013, la réglementation européenne impose aux fabricants d'apposer la mention [nano] avant le nom de l’ingrédient sous forme nanoparticulaire. Un matériau est dit "nano" s'il contient au moins 50% de nanoparticules. Attention tout de même. Cela veut dire qu'un matériau composé à 49% de dioxyde de titane sous forme nanoparticulaire n'aura pas la mention [nano]...

De plus, la réglementation ne concerne pas les médicaments du fait d'un étiquetage moins encadré.

Le dioxyde de titane est-il dangereux pour la santé ?

En janvier 2017, une étude de l'INRA (Institut national de la recherche agronomique) menée sur des rats avait pu démontrer la toxicité du dioxyde de titane. Les scientifiques avaient indiqué que le dioxyde de titane sous forme de nanoparticules pouvait se retrouver dans la circulation sanguine puis s'accumuler dans des organes comme le foie. Après 100 jours d'exposition orale au dioxyde de titane, 40% des rats avaient développé des lésions précancéreuses au niveau du côlon. Sans pour autant pouvoir extrapoler ces résultats à l'Homme, cette étude a donc alerté sur la possible toxicité du dioxyde de titane sur la santé.

Rapidement après cette publication, le gouvernement avait saisi l'ANSES (Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail) pour déterminer si le colorant alimentaire E171 était potentiellement dangereux pour la santé. L'ANSES a alors reconnu que certains "effets [du E171] n'avaient pas été identifiés auparavant".

En 2006, le CIRC (Centre International de Recherche sur le Cancer) précisait, après des tests sur des rats, que le dioxyde de titane sous forme aérienne ou en suspension était potentiellement « cancérigène pour l’homme » par inhalation (catégorie 2B). Les conséquences possibles d'une inhalation régulière de dioxyde de titane nanométrique sur l'organisme sont par exemple un cancer du côlon ou du rectum. Le risque est donc majeur pour les travailleurs exposés à ce matériau au quotidien.

Autre exemple lorsqu'une pièce a été totalement repeinte avec une peinture contenant du dioxyde de titane. Les poussières très fines en suspension du dioxyde de titane imprègnent en effet l'environnement, et donc les poumons. Le dioxyde de titane a été classé comme cancérogène par l'ANSES et est donc interdit dans les aérosols et les produits présentant un risque d’inhalation.

Réglementation et Interdictions

Depuis août 2022, l’utilisation du dioxyde de titane est interdite en Europe dans les produits agro-alimentaires (le fameux additif E171) en raison du risque de cancer et de sa potentielle génotoxicité (cause des dommages à l’ADN).

Ainsi, depuis le 1er janvier 2020, le gouvernement a interdit l'emploi du colorant E171 dans les produits agroalimentaires. Cette nouvelle restriction fait partie de la loi pour l’équilibre des relations commerciales dans le secteur agricole et Alimentaire (EGalim). Cette mesure d’interdiction ne concerne pas les cosmétiques (dont le dentifrice) et les médicaments.

En janvier 2022, l’utilisation du E171 dans les denrées alimentaires n’est plus autorisée dans l’Union européenne. Cette décision résulte des conclusions de l’évaluation de l’Autorité européenne de sécurité des aliments (Efsa) sur cet additif, qui pointe notamment des préoccupations liées à sa capacité potentielle à endommager l’ADN. En France, la mise sur le marché de denrées alimentaires contenant cet additif a été suspendue dès le 1er janvier 2020 suite notamment à l’avis de l’Anses de 2019 sur la toxicité par voie orale du E171.

Le 4 octobre 2019, la Commission européenne a adopté le 14ème ATP du règlement CLP. Des précautions d’emplois et des notes sont ajoutées concernant la classification du dioxyde de titane, notamment « sous forme de poudre contenant 1 % ou plus de dioxyde de titane qui se présente sous la forme de particules ou qui est incorporé dans des particules ayant un diamètre aérodynamique ≤ 10 µm ».

La classification finale en CMR sera ensuite reprise par un règlement omnibus pour définir son application en cosmétique.

Le dioxyde de titane est-il autorisé dans les cosmétiques ?

Le TiO2 est un ingrédient cosmétique autorisé comme colorant et filtre UV. Ses usages sont encadrés par les annexes III et VI du règlement européen relatif aux produits cosmétiques (n° 1223/2009). Le comité scientifique pour la sécurité des consommateurs (CSSC) de la Commission européenne a cependant conclu en 2024 qu’il n’était pas possible d’exclure un potentiel effet génotoxique de la plupart des formes de TiO2 utilisées dans les cosmétiques.

Lorsqu'il joue le rôle de filtre UV, il est limité par le règlement cosmétique européen (1223/2009) à un dosage de 25% du total de la formule.

Comment est encadré le dioxyde de titane dans les médicaments ?

La directive 2009/35/EC restreint l’utilisation des colorants dans les produits médicinaux à usage vétérinaire et humain, dont le TiO2. Dans un avis de 2021, l’Agence européenne du médicament (EMA) a conclu que le remplacement du TiO2 ne pouvait pas se faire sans un impact négatif sur la qualité et la disponibilité des médicaments au sein de l’Union européenne.

Dioxyde de titane et cosmétiques

Le dioxyde de titane est utilisé en cosmétique en tant que colorant blanc dans les crèmes, en tant qu'opacifiant dans les fonds de teint ou encore en tant que filtre UV dans de nombreuses protections solaires. L'application cutanée de dioxyde de titane n'est pas considérée comme un problème lorsque celui-ci se présente sous sa forme micrométrique (des particules de plus grande taille). Les particules de dioxyde de titane seraient en effet trop grosses pour traverser la barrière cutanée.

Lorsqu'il est sous forme de nanoparticules cependant, l'ANSM a montré que le risque se pose surtout sur les peaux lésées ou perméables, notamment celles des enfants de moins de 3 ans. Dans ces cas, il est recommandé de ne pas utiliser tout produit cosmétique contenant des nanoparticules de dioxyde de titane. Celles-ci se retrouvent très souvent dans les crèmes solaires pour une raison esthétique, puisqu'elles permettent d'empêcher la formation d'un film blanc.

Aujourd’hui, le dioxyde de titane est autorisé pour tous les cosmétiques. Finalement, ce qui pose problème, c'est l'inhalation ou l'ingestion massive du dioxyde de titane sous forme de nanoparticules. Lorsqu'il est appliqué sur la peau sous forme micrométrique (donc non nano), le dioxyde de titane n'est pas dangereux.

Exposition professionnelle au TiO2 nanométrique

L’exposition la plus forte au TiO2 nanométrique du salarié est celle liée à la manipulation de produits pulvérisés ou de suspension liquide lors de diverses activités professionnelles, comme des opérations de pulvérisations, de ponçages (vernis, peintures). Ces expositions ont été ou sont encore ignorées par les salariés concernés alors que ces professionnels devraient faire l’objet d’une sensibilisation et d’une surveillance ciblée.

Chez les personnes exposées par voie respiratoire, le dioxyde de titane sous forme nanoparticulaire (TiO2-NP ) peut engendrer une inflammation pulmonaire susceptible d’entraîner dans certains cas la cancérogénèse. L’Anses recommande des valeurs limites d’exposition professionnelle (VLEP) pour renforcer la prévention des risques pour les travailleurs et préconise une VLEP-8h de 0,80 microgramme par mètre cube sur une durée de 15 minutes.

L’Anses a été chargée de définir une VTR (Valeur de Toxicologie de Référence) chronique par inhalation pour le TiO2-NP (exposition par voie respiratoire). Suite à une analyse approfondie de l’ensemble des données de toxicité disponibles, l’Agence en avril 2019 recommande une VTR chronique par inhalation pour la forme P25 du TiO2-NP de 0,12 µg.m-3.

Tableau récapitulatif des usages et restrictions du dioxyde de titane

Usage Restriction
Additif alimentaire (E171) Interdit dans l'Union Européenne depuis 2022
Cosmétiques (colorant, filtre UV) Autorisé, mais usages encadrés par les annexes III et VI du règlement européen n° 1223/2009. Dosage limité à 25% en tant que filtre UV.
Médicaments Utilisation restreinte par la directive 2009/35/EC, mais remplacement difficile selon l'EMA.

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