Le dioxyde de silicium, de formule SiO2, est un composé de l'oxygène et du silicium. Le dioxyde de silicium existe à l'état libre sous différentes formes cristallines ou amorphes, et combiné chimiquement avec d'autres oxydes dans les silicates, qui sont les principaux constituants de la croûte terrestre et du manteau terrestre.
Le dioxyde de silicium libre est également abondant dans la croûte sous forme de quartz, notamment dans les granites. Libre ou combiné, le dioxyde de silicium représente 60‚6 % de la masse de la croûte terrestre continentale.
Qu'est-ce que le E551 (dioxyde de silicium) ?
Le dioxyde de silice est un additif alimentaire indiqué par le code « E551 » sur les emballages et couramment utilisé comme agent antiagglomérant dans les produits lyophilisés. Le E551, plus communément connu sous le nom de dioxyde de silice, est une poudre constituée de nanoparticules (particules inférieures à 100 nm) utilisée comme additif antiagglomérant dans des aliments secs ou en poudre tels que les soupes, les épices, les préparations infantiles à base de céréales, les cafés solubles et produits chocolatés ou encore les pâtes alimentaires lyophilisées.
Le E551 permet en effet d’éviter que des grumeaux ne se forment au sein d’aliments secs ou d’aliments en poudre comme les épices, les préparations infantiles à base de céréales, les cafés solubles, le chocolat en poudre etc. Il empêche la formation de grumeaux, pour préserver le goût, la texture et la stabilité des aliments.
Dans quels aliments retrouve-t-on le E551 ?
On le retrouve ainsi dans la liste des ingrédients de plus de 2 600 produits alimentaires de par le monde. Voici quelques exemples d'aliments dans lesquels on peut trouver du E551 :
- Soupes en sachet
- Cafés solubles
- Chips
- Préparations infantiles à base de céréales
- Confiseries (chewing-gums, bonbons, dragées)
- Fromages en tranches
- Aliments en poudre comme le cacao
Le dioxyde de silicium et les silicates sont employés comme antiagglomérants, notamment dans des aliments en poudre mais aussi dans certaines confiseries (bonbons, dragées, chewing-gums) pour éviter que celles-ci ne s’agrègent.
Le E551 comme auxiliaire technologique
Autre problème avec le E551 : cet additif, composé de nanoparticules, est très couramment employé comme « auxiliaire technologique » lors de certaines étapes de transformation des aliments, mais il n’apparaît alors pas toujours dans la liste des ingrédients. À ce titre, il ne figure pas dans la liste des ingrédients composant la recette bien qu’il soit présent dans le produit final.
Inquiétudes concernant la santé et le E551
Soupçonnés de favoriser la survenue de cancers ou de maladies cardiovasculaires, les additifs alimentaires n’ont pas bonne presse ces derniers temps. Une nouvelle étude vient nourrir les inquiétudes des scientifiques à leur sujet avec la mise en cause du dioxyde de silice (E551) qui favoriserait l’apparition de la maladie cœliaque (intolérance au gluten).
Depuis 2020, l'Autorité nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (Anses) considère que le E551 se présente, au moins partiellement, sous forme nanométrique dans certains produits. Or, plusieurs études in vitro évoquent un possible effet toxique (stress oxydatif) des nanoparticules de silice sur certaines cellules de l’intestin. Une in vivo chez des souris a montré qu'une exposition chronique peut engendrer des anomalies histologiques dans les reins et des réponses hépatiques inflammatoires.
Des chercheurs d’INRAE, en collaboration avec l’université McMaster au Canada, se sont donc interrogés sur les impacts que pouvait avoir cette exposition sur le système immunitaire intestinal. Plus spécifiquement, ils ont exploré son effet sur la tolérance orale aux protéines alimentaires. C’est une fonction essentielle pour la nutrition qui consiste à bloquer, par la mise en place d’une réponse tolérogène dans l’intestin, les réactions immunitaires inflammatoires dirigées contre les protéines des aliments que l’on consomme.
Elle est mise en place depuis le tout début de la vie, et sa perturbation est la première étape du développement d’une allergie (arachides, lait de vache, poissons, crustacés, œufs…) ou d’une intolérance au gluten, telle que la maladie cœliaque. La maladie cœliaque est une maladie auto-immune liée à l’ingestion de gluten (protéine présente dans de nombreuses céréales comme le blé, le seigle et l'orge) chez des personnes présentant une susceptibilité génétique. Elle se caractérise par une inflammation de l’intestin, des douleurs abdominales, une diarrhée, et peut conduire à un amaigrissement et des carences chez les patients.
La fréquence de cette maladie continue d’augmenter dans le monde sans que l’on en comprenne complètement les mécanismes responsables. Ici, les chercheurs ont montré chez la souris qu’une exposition quotidienne au E551 pendant 3 mois réduit la mise en place de la tolérance aux protéines alimentaires et favorise l’induction d’une inflammation intestinale, preuve d’une intolérance.
Comment ? L’exposition à cet additif réduit le nombre de cellules immunitaires intestinales produisant des molécules anti-inflammatoires nécessaires au maintien de la tolérance aux aliments. En utilisant un modèle de souris génétiquement proche des malades cœliaques, les chercheurs ont ensuite montré qu’un traitement quotidien au E551 aggrave les signes inflammatoires caractéristiques de cette maladie chronique.
Cette étude appuie l’hypothèse que l'exposition chronique au E551 alimentaire pourrait agir comme un composant favorisant le développement d’une intolérance au gluten cœliaque dépendante chez les personnes génétiquement sensibles.
Avis des autorités sanitaires
L'Autorité européenne de sécurité alimentaire (Efsa) a conclu en 2024, dans le suivi de sa réévaluation de l'additif, que le E551 ne soulève pas de problème de sécurité dans tous les groupes de population aux utilisations et niveaux d'utilisation déclarés. Cependant, le manque d'études toxicologiques avec un protocole approprié crée une incertitude dans l'évaluation liée à l'exposition aux agrégats de taille nanométrique du E551.
Recommandations et précautions
Il est recommandé au vu de ces résultats d’établir un haut niveau de prudence dans l’utilisation de ces particules. Bien évidemment, d'autres études seront nécessaires, notamment des études chez l'homme, mais cette première alerte incite à la vigilance.
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