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EVALUATION ET GESTION DES RISQUES DES MATERIAUX AU CONTACT DES
DENREES ALIMENTAIRES : SUBSTANCES NON INTENTIONNELLES
MARIE-CHRISTINE CHAGNONDERTTECH « Packtox.fr» Equipe NUTox INSERM U866-Dijon
1
Journée « Risques et sécurité sanitaire des aliments »Académie Nationale de Pharmacie 18 juin 2014
Absence de liens d’intérêts (DOI ILSI)
TRANSPORT
SECURITE
QUALITE DES ALIMENTS
INFORMATION
MARKETING
RECYCLABLE
ACTIF-INTELLIGENT
EMBALLAGE AU CONTACT DES DENREES ALIMENTAIRES
Andrizzi et al., 2009
���� SORPTION, PERMEATION���� MIGRATION
Échanges de matières entre les matériaux et leur environnement
PACKAGING
FOOD
FLAVOURS
Gaz
TRANSFERTS
EMBALLAGEDES SYSTEMES COMPLEXES ET MULTIPLES
lièges
Matériaux actifs et intelligents
Biosourcés
INTERACTION CONTENU-CONTENANT EMBALLAGE
Verre: plomb, cadmium, chrome VI (verre coloré)
Badge (vernis) :aluminium,fer, étain
« Système emballage »
Emballage
ALIMENT
*
**
*
*
* *
Monomères Produits néoformés
Adjuvants
MIGRATION
INTERACTION CONTENU-CONTENANT- POLYMERES
Impuretés de base
Affecte la qualité organoleptique et/ou la sécurité si non contrôlée
Résidus d’agents de décontamination
Contaminants
Produits de dégradation thermique,
oxydatives…
oligomères
•MIGRATION SPECIFIQUE : MASSE TOTALE D’UN CONSTITUANT CONNU QUI MIGRE DE L’EMBALLAGE
VERS L’ALIMENT: LE MIGRANT
•MIGRATION GLOBALE : MASSE TOTALE CEDEE PAR L’EMBALLAGE A L’ALIMENT A SON CONTACT : MIGRAT
LA MIGRATION
La migration est fonction :
- du matériau considéré (formulation)- de l’aliment mis au contact : nature, état physique …- du procédé de conditionnement- des conditions de contact (température, durée, rappo rt V/S)- de facteurs externes (agitation, cuisson micro-ondes… )
MIGRATION
EVALUATION DU RISQUE
EXPOSITION
Le règlement (CE) n°1935/2004 concernant les matériaux et objets
destinés à entrer en contact avec des denrées alimentaires
n°1935/2004Le règlement européen
MATERIAUX ET OBJETS CONCERNES
•Emballages et conditionnement.
•Récipients et ustensiles de cuisine.
•Matériaux, machines et matériels utilisés dans la production, le stockage ou le transport de denrées alimentaires.
•Tétines, sucettes.
Les matériaux et objets doivent être fabriqués conformément aux bonnes pratiques de fabrication af in que, dans les conditions normales ou prévisibles de leur emploi, ils ne puissent pas :
- céder des constituants dans une quantité dangereusepour la santé humaine,
- entraîner une modification inacceptable de la composition de la denrée,
- entraîner une altération des caractères organoleptiquesde la denrée alimentaire.
Principe d’inertie (article 3)
PRINCIPES GENERAUXPRINCIPES GENERAUX
PRINCIPES GENERAUX
Déclaration écrite de conformité (article 16)
Les matériaux et objets destinés à être mis au conta ct des denrées alimentaires doivent être accompagnés d’une déclaration écrite attestant de leur conformi té, notamment au principe d’inertie prévu à l’article 3 ,
-le vendeur doit délivrer cette déclaration,
-l’acheteur doit la réclamer pour prouver sa bonne foi, au cas où les matériaux se révèleraient par la suite non conformes.
Réglementation-cadre 1935/2004/EC 2023/2006/EC
Good Manufacturing Practice
2007/42/EC
Film de cellulose
régénérée
84/500/EECCéramiques
2005/31/EC1er amendement
Elastomèreset
Caoutchouc
93/11/EECNitrosamines
Papiers-cartons, verre, bois, liège, métaux et alliages, textiles, adhésifs, résine échangeuse d’ions, encres d’impression, silicones, vernis et enduits, cires
+ Coatings
Matériaux Plastiques
1895/2005/ECBADGE/BFDGE/NOGE
85/572/ECListe des simulants
82/711/EECTests de migration
93/8/EEC1er amendement
97/48/EEC2nd amendement
10/2011/ECPIM
450/2009Matériauxactifs et
intelligents
282/2008/ECMatériauxplastiquesrecyclés
Modifiéselon PIM
Abrogé en 2016
311/2011/EC2ème amendement
284/2011/EC1er amendement
1282/2011/EC3ème amendement
2004/14/EC
Film de cellulose
régénérée
202/2014/EC4ème amendement
Publiée le 15.01.2011. Entre en application le 1.05.2011
PM
1 000
Da
« Les monomères , les autres
substances de départ , et les additifs
doivent faire l’objet d’une évaluation
des risques et d’une autorisation
avant d’être utilisés dans la
fabrication des matériaux et objets
en matière plastique »
Annnexe 1 : liste de substances autorisées
MATERIAUX ET OBJETS EN MATIERE PLASTIQUE
REGLEMENT 10/2011
ESTIMATION DE LA MIGRATION (annexe V), en appliquant des modèles de diffusion établis de manière à surestimer la migration réelle
EVALUATION DE LA MIGRATION
APPROCHES EXPERIMENTALES
en cours de révision…
EFSA
DONNEES TOXICOLOGIQUES REQUISES
“Note for guidance” EFSA Updated on 30/07/2008
DANGERS-MCDA
19
LMS:Limite de Migration Spécifique
LMS DEHA : 18mg/kilo d’aliment (3mg/dm2)
DJT: 0,3 mg /kilo p.c./jour
(DSE 28 mg/kg p.c./jour étude de toxicitéfœtale chez le rat)
Réglementation Européenne CE 10/2011-
La migration devra être inférieure à la LMS
DEHA
ITX2005
Aminesaromatiques
primaires2001 Oligomères
de styrène1998
Semicarbazide2003
4- MéthylbenzoPhénone
2009
BADGE et DERIVES1996
Huiles minérales2011
1990Perrier
Benzène
ESBO, 2003
EMBALLAGES AU CONTACT DES DENREES ALIMENTAIRES
T. Simat, Bruxelles, 29th novembre 2010.
Substances non intentionnelles
impuretés
Produits dérivés, de dégradation
ENCRE
CONTAMINANTS (recyclage)
«Une substance non intentionnelle : impureté dans le s substances utilisées, intermédiaires de réaction, formée au co urs du process de
production, un produit de décomposition ou de réact ion »
Article 3 règlement 10/2011
MIGRAT D’EMBALLAGE « Forêt de Pics »
« l’évaluation du risque engendré par une substance porte sur la substance elle-même , sur les impuretés pertinentes et sur les produits de réaction ou de dégradation prévisibles dans le cadre de l’utilisation envisagée… »
Règlement CE n°10/2011
Conditions à respecter pour utiliser des substances non listées , ces substances doivent être évaluées conformément aux principes scientifiques d’une évaluation du ris que reconnue à l’échelle internationale (article 19)
SUBSTANCES NON INTENTIONNELLES
Il est de la responsabilitédu fabricant d’emballage de tenir compte de ces substances .
Il est de la responsabilitéde l’industrie agro-alimentaire de vérifier que la présence des substances non intentionnelles soit prise en compte.
ACTUELLEMENT; PAS DE LIGNES DIRECTRICES !
Travaux en cours dans des groupes de travail !
Non Intentionnally AddedSubstances
Evaluation du risque des substances non intentionnelles ?
- Leur existence (nature chimique)
-Leurs étapes et mécanismes d’apparition (cycle de vie des emballages)
- Les méthodes d’identification et/ou de quantificat ion
- Les quantités migrantes
- Les toxicités associées
peu ou pas connus
SUBSTANCES NON INTENTIONNELLES
QUELLES STRATEGIES?
OUTILS A DISPOSITION
Chimie analytique
Certificats de conformité
Autres documents
Identification chimique, (semi) quantification
Données de migration
In vitro
In silico
Toxicologie prédictive
In vivo
Industrie chimique
Transformateurs et
fabricants d’emballages
Utilisateurs d’emballages
Industriels AgroAlimentaires
faible
FORTE
Responsabilitéincidents de qualité
faible
FORTE
Connaissance des matériaux
Il faut s’assurer de la justesse des documents transmi s
(certificats, attestations, résultats de tests…)
Distribution
Une communication importante entre les différents acteurs
•Respecter les Bonnes Pratiques de Fabrication
(EC/2023/2006)
Sélection correcte des matériaux de départ (impuret és, contaminants potentiels), application d’un process efficaceva permettre de mieux connaître les NIAS potentiels , de contrôler à quelles étapes ils apparaissent …
Empreintes chromatographiques d’un process de produc tion
•Prédire la formation (cas des néoformés)
Développer une connaissance systématique sur les produ its néoformés générés à partir d’emballages :
�Identifier les grandes familles de substances susceptibles de donner lieu à des néoformés
�Identifier les réactions chimiques susceptibles de contribuer à leur formation
�Développer une recherche systématique sur les néoformés issus de certains procédés de traitement des emballages ou des aliments (stérilisation, cuisson)
Les post-traitements : le PolyDiMéthylSiloxane (le silicone)
N°CAS : 63148-62-9
Dès 200°C, 3 classes de migrants néoformés :•Des produits d’oxydation : formaldéhyde et acide formique•Des oligomères générés par coupures de chaînes•Issus des peroxydes utilisés lors de la synthèse de ces matériaux
À 200°C, certains moules perdent plus de 0,5% de leur p oids durant un chauffage de 4 heures…
(Olsen 1985 ; Willoughby et al., 2005)
Antioxydant = réagit intentionnellement
Ex : Irgafos 168 (tris (2,4-di-tert-butylphényle) phosp hite) (polyoléfines)
Hydrolyse
Oxydation(Attendue)
tris (2,4-di-tert-butylphényle) phosphate
2,4-di-tert-butylphenol (2,4-DTBP)
Irgafos 168
Complexe : taille ++ migration - -
Complexe : taille ++migration - -
Taille -- migration + +
SUBSTANCES NON INTENTIONNELLES
• PREDIRE LA MIGRATION
Modélisation de la migration :
Logiciel MIGRATESTS (FABES, Munich), MIGRAPASS, http://www.fabes-online.de/software.php?lang=en&mode=migratest
Logiciel INRA SafeFoodPackagingPortal version3http://modmol.agroparistech.fr/SFPP3/SFPP3download.html
•Relation structure-activité Q(SAR) •Méthode des « Références croisées »ou « Read accross »•Utilisation du TTC = Threshold ofToxicological Concern (seuil de préoccupation toxicologique)
EVALUATION DU RISQUE
I) SUBSTANCES DONT LA STRUCTURE EST IDENTIFIEE MAIS DE TOXICITE INCONNUE
READ ACCROSS: Alerte en février 2009 (RASFF)
Présence de 4-méthyl-benzophénone dans des mueslis aux pépites de chocolat (Belgique)
4-MBP
?
Avis de l’EFSA du 04 mars 2009
BP
Données Tox. (DJT)
Analogiede structure
Analyses chimiques rarement exhaustives !Bradley et al., 2008; Nérin et al., 2013 …Faible quantitéQ(SAR): la structure chimique est nécessaireTTC : la structure chimique et la quantification sont nécessaires, 7 familles d’exclusion Une toxicologie qui évolue…
EVALUATION DU RISQUE
II) SUBSTANCES DONT LA STRUCTURE N EST PAS IDENTIFIEE OU INCONNUE
EFFETS MELANGES-FAIBLES DOSES
Osaki et al., 2004, Silva et al., 2002, Kortenkampet al, 2007, Pinto et reali, 2009, Wagner et al., 2013, Yang et al., 2011, Sax, 2010
Liste de 50 perturbateurs endocriniens connus ou potentielsautorisés dans les MCA aux USA ou/et en Europe.
LinéaireUU-inverséNon linéaire avec un seuilNon linéaireNon linéaire asympotiqueR
épon
seDose
LinéaireUU-inverséNon linéaire avec un seuilNon linéaireNon linéaire asympotiqueR
épon
seDose
Nouveaux « enjeux » en toxicologie
TTC, Q(SAR) ne s’appliquent pas aux mélanges conten ant des substances inconnues .
LES BIOTESTS : OUTILS COMPLEMENTAIRES A L ANALYTIQU E POUR EVALUER LE DANGER LIE A LA PRESENCE DE NIAS D ANS
DES MELANGES COMPLEXES
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Forêts de pics SYSTEMES D’ALERTE
Identification du danger, mécanisme d’action, effet faible dose, interaction, outil d’aide à la prioritisation…
Bradley et al., 2010
Honlalampi-Hamäläinen et al., 2010
Mittag et al., 2005
Koster et al., 2014
GENOTOXICITE
CYTOTOXICITE
PERTURBATION
ENDOCRINIENNE
Organelle:
Contenu en ADN, cytochrome C, ATP, Vitesse synthèse ARN
Prolifération et mort cellulaire : caspase3….
AMES
Micronoyau, Comet-FpG
Blue Screen
GADD45 ….
CALUX ( ER, AR, TR, PPAR, AHR…)
H295R (synthèse de stéroides
ER, AR redistribution
BIOTESTS ET MCDA : IDENTIFICATION DU DANGER (cas des NIAS)
ARNm
ACTIVATION
LUCIFERASE
Gène de la Luciférase
LUCIFERINE
BIOLUMINESCENCE
Mesures d’activation dela transcription
TRADUCTION
Perturbateur endocrinien
Récepteur aux oestrogènes
ERE
Cellule
noyau
IDENTIFICATION D’UN EXTRAIT PAPIER-CARTON NON APTE AU CONTACT ALIMENTAIRE
Effet mutagène chez la bactérie (Extrait éthanol)
Effet cytotoxique
(Extrait éthanol)
•Tous les composés de l’extrait éthanol n’ont pas pu être identifiés en analytique (GC/MS) .
•Ceux identifiés ne pouvaient pas expliquer l’effet toxique identifiédans les biotests…
•Présence de substance non intentionnelle?
•Effet mélange?
Bradley et al., Food Chem Tox, 46, 2498-2509,2008
