Le blanc de titane; blanc comme neige? Le dioxyde de titane et ses effets sur la santé

garçon qui met de la crème solaire

Le dioxyde de titane, communément appelé blanc de titane, peut sembler anodin à première vue. En y prêtant une attention particulière, on remarque que cette simple poudre blanchâtre fait partie intégrante de notre vie, étant donné que celle-ci se retrouve sur la liste des ingrédients de nombreux produits d’usage courant. Sa couleur blanche n’est pourtant pas synonyme d’innocence. En effet, vos médicaments, vos produits cosmétiques, la peinture qui recouvre vos murs et même la nourriture que vous et votre famille ingérez en contiennent. L’omniprésence de ce composé chimique dans nos vies est-elle recommandable? Le dioxyde de titane a-t-il des impacts négatifs sur notre santé? Ou est-il blanc comme neige?

Qu’est-ce que le dioxyde de titane?

Le dioxyde de titane est une molécule inorganique composée de titane et d’oxygène. Sa formule chimique est TiO2. Le dioxyde de titane est présent dans la nature sous forme de rutile. C’est-à-dire, sous forme de minéraux composés de près de 10 % de fer avec des traces de tantale, de chrome, d’étain, de vanadium et de niobium. Le composé principal du rutile reste le TiO2. Le dioxyde de titane est principalement sous forme de cristaux pigmentés. Ce composé est souvent sous forme de nanoparticules très volatiles. Le dioxyde de titane est présent dans plusieurs sphères industrielles et dans plusieurs éléments de la vie courante.

Où se retrouve le TiO2?

La molécule de dioxyde de titane est un pigment blanc utilisé dans de nombreux produits nécessitant une teinte blanchâtre ou encore une opacité quelconque. Celle-ci est présente notamment dans les industries pharmaceutique, cosmétique, alimentaire, sanitaire et bien plus encore. Par exemple, le dioxyde de titane est présent dans les crèmes solaires en raison de sa grande capacité opacifiante qui protège la peau des rayons UV. Il est également utilisé comme agent blanchissant dans plusieurs aliments tels que le lait, les pâtisseries, les confiseries, les fromages et plusieurs autres aliments nécessitant une coloration. Sa propriété blanchissante est également utilisée dans les dentifrices et produits cosmétiques tels les crèmes de tout genre. Ce dernier se retrouve également dans les plastiques, les peintures et teintures. Le TiO2 est de surcroît utilisé dans divers médicaments, comme support de principe actif tels que les enzymes. Les enzymes sont des protéines qui accélèrent les réactions métaboliques. Le dioxyde de titane sert d’agent agglomérant dans le processus de traitement des eaux. Sa grande polyvalence et ses diverses applications font du dioxyde de titane le pigment blanc le plus produit dans le monde avec un volume totalisant 70 % 1 de ceux-ci. La molécule de dioxyde de titane étant majoritairement sous forme de poudre, plus précisément sous forme de nanoparticules, celle-ci est hautement volatile et pourrait indubitablement irriter les voies respiratoires ainsi que les muqueuses des yeux. Celle-ci pourrait également irriter la peau en obstruant ses pores et en nuisant à la structure des cellules, voire causer des cancers. Dans la section suivante, ces diverses possibilités seront étudiées plus en profondeur.

Nanoparticules de dioxyde de titane

Nanoparticules de dioxyde de titane

Quels sont les effets du dioxyde de titane sur les organismes vivants?  

Le 10 mars 2006, le dioxyde de titane a été classé comme cancérogène possible pour l’homme (catégorie 2B) par le centre international de recherche sur le cancer (CIRC). Une étude effectuée chez des rats exposés au TiO2, sous forme de nanoparticules, a démontré un impact physiologique lié à la saturation des poumons. Plus précisément, une diminution des mécanismes de défense et une fibrose. La diminution des mécanismes de défense pulmonaire, notamment la sécrétion de mucus, rend les poumons plus propices au développement d’inflammations, de pathologies respiratoires chroniques (asthme), voire de graves infections pulmonaires (cancer du poumon). Les pathologies susmentionnées entrainent une inflammation des tissus pulmonaires. Si cette inflammation se prolonge sur une longue période, il peut y avoir dégradation de ces tissus. Cela se nomme une fibrose. De plus, ces nanoparticules sont également irritantes pour les yeux et la peau. Une trop grande exposition aux poussières de dioxyde de titane entraine une accumulation substantielle de celles-ci dans le métabolisme humain, soit dans le foie, la rate ainsi que dans les reins. Cela est dû au fait que l’organisme est incapable d’éliminer ce composé. La Direction générale de la santé (DGS) a émis des recommandations quant à l’utilisation du dioxyde de titane, sous forme de nanoparticules, dans les produits cosmétiques et filtres ultraviolets. Pour ce qui est des crèmes solaires, le problème majeur demeure la pénétration cutanée des particules, dû à leurs petites tailles, causant des irritations de la peau, telle la dermatite de contact. Les cosmétiques, étant des produits généralement appliqués sur le visage, et ce quotidiennement, se retrouvent donc très près des régions oculaire, buccale et nasale. Cela permet un accès plus direct aux organes internes du métabolisme de l’homme. Également, des effets néfastes sur le système nerveux ne sont pas négligeables, suite à une grande ingestion de TiO2. En effet, l’accumulation de particules de dioxyde de titane dans les cellules endothéliales (du cerveau), peut causer la rupture de la barrière hémato-encéphalique, c’est-à-dire celle qui protège le cerveau des toxines environnantes. De plus, différentes études furent réalisées sur les impacts génotoxiques du TiO2, notamment sur des souris. Quelques études viennent à la conclusion que les nanoparticules de TiO2 sous forme de rutile endommagent l’ADN et de ce fait entraine des mutations génétiques associées aux cellules épithéliales pulmonaires. Également, une diminution de la production de sperme et de la vivacité des spermatozoïdes, de ces mêmes souris, ont été observées. Ces paramètres sont précurseurs d’une baisse de fertilité possible. Des tumeurs bénignes (non cancéreuses) et malignes (cancéreuses) ont été observées chez le rat, lors d’une inhalation à forte dose de TiO2.

Image Nanoparticules de dioxyde de titane : http://www.journaldelascience.fr/sante/articles/forte-dose-les-nanoparticules-de-dioxyde-de-titane-pourraient-endommager-le-cerveau-2365

Homme qui travaille l'amiante avec précaution

Homme travaillant l’amiante

Constats et conclusions

Les études concernant le TiO2 sont encore trop récentes pour dresser un portrait global des enjeux et problématiques entourant ce composé. Cependant, des études sur les rats laissent sous-entendre une extrapolation possible des données recueillies vers l’homme. Par contre, il est difficile d’associer les différents dysfonctionnements observés uniquement au TiO2, étant donné la grande complexité des mécanismes entrant en jeu dans les diverses études effectuées. Bien que celui-ci soit utile dans de nombreux domaines, le dioxyde de titane est loin d’être uniquement bénéfique pour l’homme. Une situation semblable s’est produite il n’y a pas si longtemps avec l’amiante. Au cours des années 1980, on a cessé d’utiliser l’amiante dû aux divers problèmes de santé liés à l’exposition à celle-ci. Les cancers du poumon se multipliant, une interdiction d’utilisation de l’amiante fut instaurée. Est-il envisageable de voir prochainement des interdictions d’utilisation du TiO2? Va-t-on devoir se munir de substances aux propriétés similaires qui n’ont aucun impact négatif sur la santé de l’homme?    

Image Homme travaillant l'amiante : http://www.inrs.fr


Consulter la fiche bibliographique
  1. Agence nationale de sécurité du médicament et des produits de santé. (2011). Nanoparticules de dioxyde de titane et d’oxyde de zinc dans les produits cosmétiques : État des connaissances sur la pénétration cutanée, génotoxicité et cancérogenèse. Repéré à http://ansm.sante.fr/S-informer/Points-d-information-Points-d-information/Nanoparticules-de-dioxyde-de-titane-et-d-oxyde-de-zinc-dans-les-produits-cosmetiques-Etat-des-connaissances-sur-la-penetration-cutanee-genotoxicite-et-cancerogenese-Point-d-information
  2. Centre canadien d’hygiène et de sécurité au travail. (2013). Le dioxyde de titane est jugé susceptible d’être cancérogène pour l’humain. Repéré à http://www.cchst.ca/headlines/text186.html
  3. CSST. (2006). Titane, dioxyde de. Repéré à http://www.csst.qc.ca/prevention/reptox/pages/fiche-simdut.aspx?no_produit=4671
  4. Encyclopaedia Universalis. (2014). Nanotechnologies (enjeux et risques). Repéré à http://www.universalis.fr/encyclopedie/nanotechnologies-enjeux-et-risques/
  5. E-santé.fr. (2011). Nanoparticules dans les produits cosmétiques : à éviter dans certaines conditions. Repéré à http://www.e-sante.fr/nanoparticules-dans-produits-cosmetiques-eviter-dans-certaines-conditions/breve/994
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  7. Institut nationale de recherche et de sécurité (INRS). (2012). Utilisation du dioxyde de titane nanométrique. Cas particulier de la filière BTP. Repéré à http://www.hst.fr/inrs-pub/inrs01.nsf/IntranetObject-accesParReference/HST_ND%202367/$File/ND2367.pdf
  8. Le journal de la science. Nicolas Revoy. (2011). À forte dose, les nanoparticules de dioxyde de titane pourraient endommager le cerveau. Repéré à http://www.journaldelascience.fr/sante/articles/forte-dose-les-nanoparticules-de-dioxyde-de-titane-pourraient-endommager-le-cerveau-2365
  9. Nutranat. (2014). Le dioxyde de titane (TiO2). Repéré à http://nutranat.com/notre-difference/dioxyde-de-titane/
  10. Santé médecine.net. (2014). Dioxyde de titane-Définition. Repéré à http://sante-medecine.commentcamarche.net/faq/17819-dioxyde-de-titane-definition
  11. Unité cancer et environnement. (2014). Les nanomatériaux. Repéré à http://www.cancer-environnement.fr/402-Nanomatériaux.ce.aspx
  12. Wikipédia. (2014). Dioxyde de titane. Repéré à http://fr.wikipedia.org/wiki/Dioxyde_de_titane
  13. Wikipédia. (2014). Rutile. Repéré à http://fr.wikipedia.org/wiki/Rutile

Amélie Côté, Élisabeth Larocque, Félix Potvin et Marc-Antoine Verret
Chimie
Étudiants
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