Ris är en basföda i många regioner i världen. Dock, den innehåller ibland halter av arsenik som är hälsofarliga. Ett tvärvetenskapligt team av forskare vid University of Bayreuth har nu upptäckt att det finns arsenikföreningar som har en toxisk effekt på växter och som inte tidigare hade beaktats i samband med kemiska analyser av ris och de uppskattade hälsoriskerna för människor. Forskningen gäller tioarsenater, föreningar som består av arsenik och svavel, som kan finnas i risfält oftare än tidigare antaget. Forskarna har publicerat sina fynd i tidskriften Miljövetenskap och teknik .

Ökade koncentrationer i risfält?

Tioarsenater finns i ytvatten, grundvatten, och bottenvatten med höga halter av sulfid. Sulfid är den reducerade formen av sulfat; den reagerar spontant med arsenik och kan bilda tioarsenater. Risfält ger gynnsamma förutsättningar för dessa processer. "Ris odlas vanligtvis på översvämmade åkrar. Den resulterande bristen på syre i marken kan reducera sulfat till sulfid. Vi kunde för första gången visa att en betydande mängd arsenik i risfält - nämligen 20 - 30% - är bunden i form av tioarsenater, "förklarade professor Dr. Britta Planer-Friedrich, Professor i miljögeokemi vid University of Bayreuth. "Ytterligare forskning för att belysa spridningen av tioarsenater är nu ännu mer angelägen eftersom vi för första gången kunde visa att tioarsenater kan absorberas av växter och är skadliga för dem."

Skadlighet för biologiska modellorganismer

Experimenten i Bayreuth, som också inkluderade flera doktorandforskare - koncentrerade på thale -krassen (Arabidopsis thaliana), en vanlig växt inom områdena Europa och Asien som har visat sig vara en användbar modellorganism inom biologisk forskning. Tillsammans med växtfysiologen Prof. Dr. Stephan Clemens, olika mutanter av thale krasse testades i laboratoriet för att se hur de reagerade på tioarsenater tillsatta i deras näringslösning. Resultaten var tydliga:växterna absorberar arsenik-svavelföreningarna och deras tillväxt är synligt begränsad. Ju mer arsenik som når växten på detta sätt, ju mer dess rötter krymper.

Giftigt för människor också?

"I kölvattnet av dessa oroande fynd, Vi planerar att undersöka effekterna av tioarsenater på olika typer av ris under de närmaste månaderna. För närvarande, vi förstår ännu inte tillräckligt huruvida och i vilken utsträckning risplantor absorberar det arsenik som binds till svavel och i vilken utsträckning detta påverkar deras metaboliska processer negativt. Framför allt, det är oklart om tioarsenater också tar sig till riskornen, "förklarade professor Clemens. Han tillade, "Vid universitetet i Bayreuth, vi har all forskningsteknik som krävs för att genomföra dessa experiment. Om det visar sig att tioarsenater absorberas av risplantornas rötter och tar sig oförändrade till riskornen, då kommer ytterligare forskning att behövas. Särskilt, vi skulle behöva klargöra om tioarsenater är giftiga för människor som konsumerar mat som innehåller ris under en längre period. Vad mer:förutom de tidigare kända formerna av arsenik, tioarsenater måste beaktas i framtiden när man utvecklar risväxter som ackumulerar mindre arsenik i sina korn. Detta är ett mål som för närvarande eftersträvas av många forskargrupper runt om i världen. "

"Inte bara EU, som har haft en gräns för arsenik i ris sedan 2016, men framför allt länder i Asien och Afrika - där den årliga risförbrukningen kan ligga långt över 100 kilo per person - bör följa risforskningen noga med syfte att ändra sina livsmedelssäkerhetsbestämmelser. Spår av arsenik finns också i dricksvatten och andra livsmedel. Dessa spårmängder kan uppgå till en daglig dos som representerar en hälsorisk som inte ska underskattas, "Sa professor Planer-Friedrich.

Några år sedan, Planer-Friedrich upptäckte att tioarsenater kan spela en mer betydande roll i jordens arsenbalans än tidigare trott. Utgångspunkten var en studie vid de varma källorna i Yellowstone National Park. Här upptäcktes att mer än 80% av arseniken från de varma källorna är bunden i tioarsenater. Under de följande åren, det visades att tioarsenater kan förekomma i mark och grundvatten under mindre extrema förhållanden. Beroende på sulfidhalten, de kan till och med stå för mer än en fjärdedel av total arsenik. Dessa fynd har bidragit till ytterligare experiment med spridningen av sådana arsenikföreningar - vid University of Bayreuth, sådan forskning kommer att fokusera på det grundläggande matriset.