Enfermer des insecticides dans des capsules en plastique microscopiques – une formulation courante pour de nombreux sprays antiparasitaires sur le marché – pourrait avoir des conséquences inattendues, selon une nouvelle étude de l'Oregon State University.

La toxicologue de l'environnement Stacey Harper et son équipe ont découvert qu'un insecticide courant dans sa formulation de "suspension de capsule" - avec des molécules de l'ingrédient actif encapsulées dans de minuscules, granulés de plastique inerte - était plus toxique que la même quantité d'ingrédient actif directement dans l'eau.

Leur étude est publiée dans la revue Nanomatériaux .

Harpiste, professeur agrégé au Collège des sciences agronomiques et au Collège d'ingénierie, et son doctorant Matthew Slattery ont étudié un insecticide commercial de type pyréthroïde avec un principe actif encapsulé, gamma-cyhalothrine. L'insecticide est principalement utilisé dans la maison et le jardin pour les fourmis, punaises, tiques et autres insectes.

Les capsules renfermant l'ingrédient actif du produit vont de la taille d'un micron (un cheveu humain a une épaisseur de 40 à 75 microns), à la taille du nanomètre, mille fois plus petit.

« Nous voulons que les principes actifs soient relativement immobiles, donc ils restent là où ils sont appliqués, " a déclaré Slattery. " Cet ingrédient actif particulier est conçu pour être hydrophobe, il ne sera donc pas emporté par l'eau. Mais si vous l'encapsulez, son caractère hydrophobe est masqué. La coque devient un dispositif porteur."

Les chercheurs ont filé le produit du commerce dans une centrifugeuse et ont trié ses capsules en deux classes de taille. Il y avait un large éventail de tailles; la plupart des capsules étaient de l'ordre du micron, mais certains étaient de taille nanométrique.

Ils ont exposé une espèce de puce d'eau (Ceriodaphnia dubia) à cinq doses de l'ingrédient actif du pesticide. Un groupe l'a obtenu dans des capsules de la taille d'un micron, et un autre groupe a reçu la même dose dans des capsules de taille nanométrique. En tant que contrôle, un troisième groupe a reçu la même dose de principe actif, mais il n'a pas été encapsulé.

L'équipe a découvert que la toxicité pour les puces d'eau augmentait dans les capsules de taille nanométrique. Les crustacés étaient immobilisés, menant à leur mort. L'espèce vit dans les lacs d'eau douce, étangs et marais et, en raison de sa sensibilité aux polluants, est utilisé dans les tests de toxicité des cours d'eau.

"Ces puces d'eau sont des filtreurs; elles nagent dans l'eau et attrapent des particules hors de l'eau, normalement les bactéries et autres aliments flottant autour, " dit Slattery. " Dans notre bureau, c'était la taille des particules qui comptait. Les particules de la taille du nanomètre se trouvaient dans la "zone Boucle d'or" - assez grosses pour que les puces d'eau les recueillent, mais pas si grosses pour qu'elles ne puissent pas les ingérer."

Les fabricants de produits chimiques proposent des formulations encapsulées de pesticides depuis plus de 50 ans, Harper a dit, car l'encapsulation est censée améliorer la dispersion et la durabilité du produit.

"Nous devons penser à considérer l'encapsulation comme un ingrédient en raison de la façon dont elle modifie la façon dont l'ingrédient actif interagit avec l'environnement, " a dit Harper. " Actuellement, les seuls tests effectués après la formulation finale sont les risques tels que la corrosivité et l'inflammabilité. Mais pas de toxicité. Ce que nous avons découvert, c'est que l'encapsulation fait une différence en termes de toxicité et qu'elle dépend de la taille."

Harpiste, également ingénieur en environnement, étudie les effets environnementaux des nanoparticules fabriquées par l'homme, des morceaux de matière microscopiques conçus pour avoir des propriétés commercialement utiles. Les nanoparticules sont largement utilisées dans les produits pharmaceutiques, pesticides et produits de soins personnels, mais on sait peu de choses sur leurs effets à long terme sur l'environnement ou la santé.