méthodes de mesure de la bioaccessibilité (SBET, DIN, RIVM, SHIME et TIM) conduite par le RIVM (Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieuhygiëne) en 2002 sur le plomb, l’arsenic et le cadmium [47], d’une revue critique réalisée par l’Agence de l’environnement britannique et du BGS [48], ainsi que de travaux récents de l’Ineris [49] utilisant le test mis au point par le groupe BARGE.
- L’influence du pH
Au regard de ces cinq méthodes, Oomen et al. [47] concluent que le pH est probablement le seul facteur qui ait une influence significative sur la bioaccessibilité des métaux, le pH acide de l’estomac conduisant à des valeurs plus élevées de bioaccessibilité (haute solubilisation des métaux à pH faible et réactions de précipitation à pH plus élevé) que le pH intestinal basique. Cette conclusion permet d’expliquer, de manière générale, les écarts de résultats obtenus dans la littérature entre les différents tests de bioaccessibilité disponibles.
Les travaux menés par l’Ineris indiquent que les valeurs de bioaccessibilité gastrique du plomb sont significativement plus élevées que les valeurs de bioaccessibilité gastro-intestinale, en raison d’une solubilisation accrue du plomb dans la phase gastrique où le pH est fixé aux alentours de la valeur 1,2. En phase intestinale, l’augmentation de pH entraîne une précipitation du plomb et, par conséquent, une solubilisation moindre [49].
- L’influence du ratio liquide(L)/solide(S)
La surface d’échange entre la solution utilisée pour simuler l’action des fluides digestifs et le terre est fonction du ratio L/S. Plus ce ratio est élevé, plus la surface d’échange de l’échantillon de terre sera importante et moins la solution pourra extraire l’élément considéré.
Il est recommandé d’utiliser un ratio proche des conditions physiologiques d’un enfant (première cible de l’ingestion de terre via le portage main-bouche). Ruby et al. 1996 suggère un ratio de 100/1 [10]. Selon le RIVM [50], en se fondant sur un taux d’ingestion de terre de 100 mg/jour chez l’enfant, le ratio L/S dans un contexte de portage main-bouche est compris entre 90/1 et 1125/1. L’utilisation d’un ratio plus faible est envisagée par le RIVM, si un ajustement du pH gastrique à un niveau < 2 est mis en œuvre (le ratio L/S du test RIVM est fixé à 38/1 mais le pH gastrique est maintenu à 1,5).
- L’influence du temps de résidence
Dans les méthodes citées, le temps de résidence moyen dans l’estomac est de 2h, et de 4h dans l’intestin grêle, ce qui correspond aux valeurs observées chez un enfant de 2 à 3 ans [10]. Ce paramètre étant relativement homogène dans les différentes méthodes, il n’est pas
Quantités de terre et poussières ingérées par un enfant de moins de 6 ans et bioaccessibilité des polluants : état des
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discriminant sur les résultats obtenus en termes de bioaccessibilité. Seule la méthode AOAC (Association of Analytical Community), établissant un temps de résidence de 16h dans l’estomac (fondé sur la physiologie du poulet), paraît peu appropriée pour une évaluation de risque sanitaire chez l’homme.
3.
Quels sont les polluants pour lesquels on dispose de données sur leur bioaccessibilité dans les terres ?Les données disponibles de bioaccessibilité concernent essentiellement les éléments traces métalliques. Les valeurs de bioaccessibilité gastriques et gastro-intestinales pour le Pb, le Cd, l’As et le Sb retrouvées dans la littérature et obtenues selon différents tests de bioaccessibilité sont synthétisées ci-dessous (tableau 9). Ce tableau montre que les valeurs de bioaccessibilité varient fortement d’un historique de contamination à un autre ainsi que d’un type de sol à un autre [Caboche 2009]. En outre, les gammes de valeurs rencontrées pour un historique donné peuvent être larges. C’est par exemple le cas du plomb dans des déchets miniers dont la bioaccessibilité peut varier entre 15 et 80 % de la concentration totale. Concernant ce dernier élément, il est à noter qu’en général la bioaccessibilité gastrique est significativement plus élevée que la bioaccessibilité gastro-intestinale.
Cette différence est liée aux conditions acides de la phase gastrique qui favorisent la dissolution du plomb.
Tableau 9 : Valeurs de bioaccessibilité du Pb, As, Cd et Sb dans les terres en fonction de tests et d’historiques différents de contamination
A : Bioaccessibilité du plomb
Déchets terres céramique 13 Gastro-intestinale : 0,3-73 [50]
Jardins, sédiments, sols
miniers, terres agricoles 15 Gastro-intestinale : 2-21
[53]
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B : Bioaccessibilité de l’arsenic
Sols miniers 5 Gastrique : 21,3-95,9
Gastro-intestinale: 15-55 [59] Terres miniers 4 Phase gastro-intestinale :
1,5-12 % [44]
On ajoutera que les données rassemblées dans le tableau 8 ont été obtenues à partir de différents tests de mesure. C’est une des explications de la variabilité observée.
D’autres explications peuvent être avancées (spéciation, teneurs en matière organique des terres…) et sont abordées dans les questions suivantes.
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Concernant les polluants organiques, les données sont beaucoup moins nombreuses.
Conscients de cette lacune, les groupes Bioaccessibility Research Group Europe et Canada se sont réunis en février 2009, à l’initiative de Santé Canada. L’objectif de cette rencontre était d’identifier les verrous expérimentaux à lever en vue d’augmenter les connaissances sur la bioaccessibilité ou biodisponibilité des polluants organiques. Au cours de cette réunion, il a été notamment souligné que les protocoles actuellement utilisés dans la littérature ne sont pas validés pour les polluants organiques. Cependant, à l’heure actuelle, ces données ne sont pas consolidées. Il convient d’ailleurs de noter que les tests utilisés pour mesurer la bioaccessibilité de polluants organiques sont en cours de développement, notamment sur les paramètres expérimentaux à appliquer et sur la validation de la représentativité physiologique de ces tests.