Thèse soutenue

Les additifs issus des microplastiques : caractérisation, lixiviation et impacts
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Auteur / Autrice : Fleurine Akoueson
Direction : Guillaume Duflos
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences agronomiques et écologiques. Biotechnologies agroalimentaires, sciences de l'aliment
Date : Soutenance le 07/12/2022
Etablissement(s) : Littoral
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, technologie et santé (Amiens)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de sécurité des aliments de Maisons-Alfort et de Boulogne-sur-Mer - Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail - Laboratoire de Boulogne sur mer
Financeur : Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (France ; 2010-....)
Jury : Président / Présidente : Thierry Grard
Examinateurs / Examinatrices : Stéphanie Reynaud, Pascal Wong-Wah-Chung, Camille Lacroix
Rapporteurs / Rapporteuses : Stéphanie Reynaud, Pascal Wong-Wah-Chung

Résumé

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Les additifs plastiques, ajoutés aux polymères au cours de leurs formulations, participent aux dangers que posent l'utilisation et le rejet des plastiques dans l'environnement. Cet impact dit "chimique" a été démontré à de multiples reprises. En effet, une fois dans l'environnement, les additifs plastiques peuvent être libérés de la matrice polymérique et diffuser dans le milieu environnant. De plus, l'utilisation de certains additifs est controversée car de nombreuses molécules se sont révélées être toxiques pour les organismes et l'humain, et ont été identifiés dans l'environnement marin. Cependant, l'impact et l'étendue de cette pollution ne sont pas entièrement compris en raison du manque de méthode capables d'analyser de manière exhaustive la grande diversité des additifs plastiques. De ce fait, l'étude des additifs plastiques suscite un intérêt croissant. L'objectif de ces travaux de thèse est d'avoir une meilleure compréhension de l'impact chimique des additifs plastiques organiques (APOs) dans les organismes marins. Afin de répondre à cet objectif, une méthode de thermodésorption par pyrolyse couplée à la chromatographie gazeuse et la spectrométrie de masse haute résolution (Py/TD-GC-HRMS) a été développée afin de pouvoir identifier une sélection d'APOs. En parallèle, une base de données haute résolution a été créée. Par la suite, la méthode a été appliquée pour la recherche d'APOs sur différents types d'échantillons pétro- et biosourcés dont des barquettes alimentaires en polypropylène (PP) et en acide polylactique (PLA) provenant de deux fournisseurs différents. L'analyse de ces échantillons a permis d'identifier la présence de différents additifs tels que des plastifiants (phtalates, adipates), des retardateurs de flamme phosphorés, et des antioxydants et stabilisateurs UVs (benzotriazoles et benzophénones). Au vu des additifs mis en évidence dans les échantillons et du fait de la forte présence de packaging alimentaires dans l'environnement marin, une dernière expérimentation s'est portée sur l'impact potentiel de ces additifs via l'étude de l'écotoxicité de lixiviats de ces mêmes échantillons via différents bioessais : (i) le test Microtox® sur la bactérie A. fisheri, et (ii) les tests de fécondation et de développement embryo-larvaire de l'huitre creuse (C. gigas). Aucun effet significatif n'a été observé au cours de ces tests. Dans l'ensemble, ces travaux de thèse ont permis de proposer une méthode rapide et globale pour l'identification d'une grande diversité d'APOs dans des matrices polymériques. De plus, les résultats obtenus ont souligné l'hétérogénéité de la composition chimique en additif des matériaux plastiques entre différents fournisseurs mais également pour un polymère donné. Ceci complexifie le processus d'évaluation toxicologique ou écotoxicologique de matériaux constitués d'un même polymère pouvant avoir des profils additifs différents.