Människor runt om i världen konsumerar ris i sin dagliga kost. Men förutom dess närings- och kaloriinnehåll, ris kan innehålla små mängder arsenik, som i stora doser är ett toxin kopplat till flera hälsotillstånd och kostrelaterade cancerformer.

Nu har forskare vid University of Washington funnit att varmare temperaturer, på nivåer som förväntas under de flesta klimatförändringar, kan leda till högre koncentrationer av arsenik i riskorn. Teamet kommer att presentera dessa resultat den 10 december vid American Geophysical Union's Fall Meeting i San Francisco.

"Vi vet att mer arsenik frigörs från jorden vid högre temperaturer. Här såg vi detta svar på temperaturen i jorden påverka arseninnehållet i riskorn, "sa seniorförfattaren Rebecca Neumann, en UW docent i civil- och miljöteknik. "Vi arbetade med jord som hade relativt låga arsenikhalter, men de varmare temperaturerna ledde fortfarande till ökade arsenikoncentrationer i kornen vid områden där vi börjar få hälsoproblem. Om dessa resultat är representativa för vad vi kan förvänta oss för åkerodlat ris, då kan klimatförändringarna förvärra problemet med arsenikförorenat ris. "

Arsenik förekommer naturligt i jorden, även om koncentrationen är högre i områden som historiskt använt arsenikbaserade herbicider eller där bevattningsvatten innehåller arsenik. När bönder odlar grödor som ris under översvämmade förhållanden, arsenik dras ut ur jorden och ut i vattnet.

"I allmänhet, växten är som ett stort rör eller ett sugrör när den drar upp vatten från sina rötter till sina blad. Och ris tar naturligt upp arsenik eftersom arsenik efterliknar andra molekyler som dessa växter företrädesvis drar ut ur jorden, "sa huvudförfattaren Yasmine Farhat, en UW -doktorand i civil- och miljöteknik. "Det är en perfekt storm för att koncentrera arsenik."

För att avgöra om ris skulle ta upp mer arsenik under varmare förhållanden, laget samlade jord från ett risfält i Davis, Kalifornien. Tillbaka i Seattle, forskarna odlade ris i denna jord i temperaturkontrollerade tillväxtkammare.

De jämförde arsenupptag under fyra olika temperaturförhållanden. Vissa växter odlades under normala förhållanden för den delen av Kalifornien:77 grader Fahrenheit (25 C) i genomsnitt under dagen. Andra odlades vid stegvis varmare temperaturer som återspeglar olika möjliga värmningsnivåer för den regionen i slutet av detta århundrade:82 F (28 C), 87 F (30,5 C), och 91 F (33 C). Nattens temperaturer var 3,6 F (2 C) svalare än dagtid för alla växter.

När temperaturen ökade, teamet såg ökat upptag av arsenik till varje del av växten forskarna tittade på - inklusive riskornen.

"För stammen och bladen, det är ett tydligt steg i arsenikkoncentrationen när vi ökar temperaturen, ”Sa Farhat.” För spannmålen, den högsta temperaturen gjorde växterna så stressade att de inte producerade några korn. Men dessa två andra prognoser för stigande temperatur visar en liknande ökning av arsenik i riskornen. Arsenkoncentrationerna i spannmålen mer än tredubblades mellan behandlingarna med låg och hög temperatur. "

Arsenik är också ett toxin för risväxter. och de har mekanismer för att skydda sig mot högre nivåer av det. En metod innefattar att sätta på ett protein som avskiljer arsenik i specifika celler och vävnader av växten. Men när forskarna mätte uttrycksnivåerna av detta protein i sina växter vid högre temperaturer, de såg ingen skillnad jämfört med de växter som odlas vid dagens relativt låga temperaturer.

"Kanske arsenikkoncentrationen var så låg i vår jord att växten inte var" medveten "om att den behövde aktivera sin försvarsmekanism, "Sa Farhat." Vi har inte varit lika bekymrade över dessa lågarseniska system, men våra data tyder på att när temperaturen börjar stiga, även ris som odlas i jord med lågt arsenik riskerar att ha högre arseniknivåer i kornen. "

Vissa former av arsenik är mer giftiga än andra. Teamet samarbetar nu med forskare vid UW Tacoma för att utveckla en metod som gör att de kan se vilka former av arsenik som finns i de olika delarna av anläggningen. På det sättet, de kan få en bättre bild av eventuella hälsorisker för människor.

"Arsenik i alla former är dåligt för oss, och det är dåligt för växterna också, "Farhat sa." Ökande arsenik kan minska skördeavkastningen. Det kan vara ekonomiskt dåligt för risodlare. Jag vill att folk ska komma ihåg även om de inte äter mycket ris, många människor förlitar sig starkt på denna gröda. När vi tänker och planerar för framtiden, vi måste komma ihåg att ris berör många människor och vi borde arbeta tillsammans om det. "