Bioplastiques, plastiques biodégradables, biosourcés. Le vocabulaire est riche lorsque l’on s’intéresse au domaine des alternatives aux plastiques conventionnels. 

De belles promesses pour remplacer les plastiques conventionnels. Si dans certains cas ces plastiques peuvent être une solution pour limiter la pollution environnementale, qu’en est-il réellement de leur toxicité et de leur impact sur l’environnement ?  

Au laboratoire BIOSSE à l’UCO, l’équipe de recherche étudie précisément cette toxicité et la compare à celle des plastiques dits conventionnels.  

Le plastique, pas si fantastique ?

En raison de ses nombreuses propriétés et de ses avantages pour la société, le plastique s’est rapidement imposé comme un matériau incontournable dans notre quotidien. Depuis les années 1950, sa production n’a cessé d’augmenter pour atteindre 430.9 millions de tonnes de plastique au niveau mondial en 2024. Elle pourrait même atteindre 736 millions de tonnes en 2040 (OECD, 2024).  

Les plastiques les plus produits au monde sont les plastiques dits « conventionnels », tels que le polypropylène (PP) ou le polyéthylène (PE). La plupart de ces plastiques sont dérivés de combustibles fossiles et aucun d'entre eux ne peut se dégrader rapidement dans les écosystèmes naturels. La production massive et la mauvaise gestion des déchets plastiques ont conduit à une accumulation de plastiques dans l'environnement, faisant de ce matériau une menace majeure pour la faune sauvage et la santé des écosystèmes. En effet, une fois dans l'environnement, les gros débris de plastique sont décomposés sous l’action du soleil, de l'eau, du vent ou des micro-organismes en fragments plus petits appelés microplastiques (MP, particules de plastique d'une taille comprise entre 1 μm et 5 mm). Cette fragmentation s'accompagne de modifications de la nature physique et chimique des plastiques qui peut avoir un impact sur leur toxicité. 

Bioplastique, biosourcé, biodégradable… Mais de quoi parle-t-on exactement ? 

Afin de réduire à la fois la pollution et la toxicité, des alternatives aux plastiques conventionnels ont été développées et avec elles l’usage de nouveaux termes pour les désigner. 

Le terme bioplastique a ainsi rapidement émergé et pourtant il ne possède pas de définition consensus ce qui rend son utilisation souvent trompeuse pour le consommateur. En effet, en France, il désigne un plastique biosourcé ET biodégradable tandis qu’à l’international il peut désigner des plastiques biodégradables et/ou biosourcés revêtant des réalités bien différentes (JORF, 2016). 

Un plastique est dit biosourcé lorsque sa production est issue en partie de ressources renouvelables (amidon, cellulose, maïs, canne à sucre, etc.). Les plastiques dits conventionnels sont quant à eux issus de la pétrochimie. Il est à noter qu’en France une teneur minimale en plastiques biosourcée est uniquement réglementée dans le secteur des emballages. Dans les autres domaines, la mention biosourcée peut être apposée sur un produit sans seuil minimum dans la composition de ce produit (ANSES, 2022).  

Enfin, le terme biodégradable fait référence à un matériau ayant la capacité d’être entièrement minéralisé, c’est-à-dire transformé en molécules tels que le CO2 ou l’eau, sous l’action de micro-organismes. À l'heure actuelle, de nombreux produits en plastique commercialisés comme étant biodégradables ne se décomposent pas dans des conditions environnementales naturelles. Leur biodégradabilité n’est en fait effective qu’en conditions industrielles (Paul-Pont et al., 2023). 

Figure 1 – Tableau récapitulatif des types de plastique - Source : www. polyvia.fr

Etude de la toxicité des microplastiques : cas d’étude dans un laboratoire de recherche angevin 

Au laboratoire BIOSSE à l’UCO, le projet de recherche ECOPLASTOC s’intéresse à l’impact de microplastiques continentaux sur des organismes du sol et du milieu aquatique. Plus particulièrement, une expérimentation a été mise en place pour évaluer la toxicité d’un plastique biodégradable, l’acide polylactique (PLA), et d’un plastique fragmentable, l’oxo-polyéthylène (oxoPE) sur un bivalve estuarien, Scrobicularia plana. 

Scrobicularia plana, ou scrobiculaire, est une sorte de palourde retrouvée dans le sédiment des zones estuariennes. Sa présence est parfois repérée par les marques en forme d’étoile qu’elle laisse à la surface du sédiment à marée basse. Ce bivalve a la particularité de trouver sa nourriture en filtrant l’eau à marée haute et en fouillant la surface du sédiment à marée basse. Il est donc exposé à la fois aux particules présentes dans le sédiment et à celles présentes dans l’eau ce qui la rend particulièrement sensible aux polluants dont font partie les microplastiques. 

Figure 2 - Scrobicularia plana  - Crédit photos : Clémentine Labbé

Pour évaluer l’impact des microplastiques, ces coquillages ont été exposés en laboratoire, en conditions contrôlées, dans des aquariums à trois concentrations de microplastiques  (0.008, 10 et 100 µg/L) pendant 21 jours : 

• Des microplastiques de PLA : ce plastique fait partie de la catégorie des polymères biodégradables et biosourcés. Il est produit à partir de ressources naturelles telles que le maïs, le riz ou d’autres cultures riches en amidon. Il s’agit du plastique biodégradable le plus utilisé actuellement notamment dans le secteur de l’emballage. 

• Des microplastiques d’oxo-PE : l’oxo-polyéthylène est un plastique conventionnel, issu de la pétrochimie (donc pétrosourcé), auquel ont été ajoutés des additifs facilitant sa fragmentation. Les industriels présentent ce type de plastique comme étant complètement dégradable en milieu naturel, cependant aucune étude n’a mis en évidence cette dégradation totale en conditions environnementales. Les études montrent plutôt une accélération de la fragmentation de ce plastique conduisant à la formation plus rapide de microplastiques. L’Europe a donc décidé d’interdire ce type de plastiques en 2019 mais ils restent toutefois en vente dans de nombreux pays.   

Au bout de 21 jours d’exposition, des analyses ont été réalisées sur les scrobiculaires et les résultats comparés à ceux obtenus lors d’une précédente expérimentation avec des microplastiques de polyéthylène, un polymère conventionnel. 

Figure 3 - Exposition de Scrobicularia plana à des microplastiques en conditions contrôlées au laboratoire BIOSSE (UCO Angers) – Crédit photos : Clémentine Labbé 

Et les résultats de cette étude ?

Parmi les résultats marquants : 

• Une diminution de la vitesse d’enfouissement des organismes dans le sédiment a été relevée pour les concentrations de 0.008 et 10 µg/L de PLA. Cela signifie qu’en présence de ces MP, les scrobiculaires pourraient s’enfouir moins vite dans le sédiment à marée basse et devenir des proies plus faciles pour leurs prédateurs. 

• Une diminution des réserves en glycogène a été observée chez les organismes exposés à 100 µg/L des deux types de MP (PLA et oxoPE). Le glycogène est une des réserves énergétiques des organismes. Des réserves diminuées témoignent soit d’une utilisation augmentée de ces réserves pour faire face à un stress, soit à un mode de stockage perturbé et donc des ressources altérées pour l’organisme.  

• Une perturbation du fonctionnement des enzymes dans les branchies des organismes exposés à 10 et 100 µg/L de PLA, en particulier les enzymes impliquées dans la protection de l’organisme face au stress oxydant. 

• Les MP de PLA ont induit le profil de toxicité le plus important tandis que peu d’effets ont été relevés pour les MP d’oxoPE 

• La comparaison avec les MP de polyéthylène d’une précédente étude a montré que les alternatives plastiques ne sont pas moins toxiques que les plastiques conventionnels. 

Ces résultats obtenus en laboratoire soulignent l’importance d'évaluer les effets toxiques des microplastiques biodégradables et fragmentables afin de déterminer s'ils peuvent réellement être considérés comme une alternative fiable aux plastiques conventionnels. 

Pour plus de détails sur les résultats, l’article scientifique dont sont issus ces conclusions est disponible en libre accès (Labbé et al., 2026) :  

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166445X25004448?via%3Dihub 

Cet article présente les travaux de thèse de Clémentine Labbé menés au sein du laboratoire BIOSSE (Biologie des Organismes, Stress, Santé, Environnement) de l’UCO à Angers et au sein de l’INERIS (Institut national de l'environnement industriel et des risques) à Verneuil-en-Halatte. Ce projet de recherche est financé par la région Pays de la Loire et l'INERIS. 

ANSES- AVIS révisé et RAPPORT de l’Anses relatif aux impacts sanitaires et environnementaux de matières plastiques biosourcées, biodégradables et compostables. (2022). https://www.anses.fr/system/fi... 

JORF - Légifrance—Publications officielles—Journal officiel—JORF n° 0297 du 22/12/2016. (2016). https://www.legifrance.gouv.fr... 

Labbé, C., Métais, I., Perrein-Ettajani, H., Mouloud, M., Le Guernic, A., Latchere, O., Manier, N., & Châtel, A. (2026). Are alternatives to polyethylene less toxic than conventional polyethylene? A case study of MP toxicity on Scrobicularia plana using an Integrative Biomarker Response index (IBR-T). Aquatic Toxicology, 291, 107680. https://doi.org/10.1016/j.aqua... 

OECD. (2024). Policy Scenarios for Eliminating Plastic Pollution by 2040. OECD. https://doi.org/10.1787/764008... 

Paul-Pont, I., Ghiglione, J.-F., Gastaldi, E., Ter Halle, A., Huvet, A., Bruzaud, S., Lagarde, F., Galgani, F., Duflos, G., George, M., & Fabre, P. (2023). Discussion about suitable applications for biodegradable plastics regarding their sources, uses and end of life. Waste Management, 157, 242‑248. https://doi.org/10.1016/j.wasm...