University of Bayreuth forskare, tillsammans med forskare från Italien och Kina, har för första gången systematiskt undersökt under vilka förhållanden, och i vilken utsträckning, svavelhaltiga arsenikföreningar bildas i risodlande jordar. Hittills, dessa tioarsenater har inte beaktats i bedömningar av hälsoeffekterna av riskonsumtion. I journalen Naturgeovetenskap forskarna presenterar sina resultat och identifierar det akuta behovet av forskning i syfte att skydda konsumenterna från hälsorisker.

En ny mätmetod för tioarsenater

Forskargruppen, ledd av Bayreuths miljögeokemist Prof. Dr. Britta Planer-Friedrich, har utvecklat en mätmetod med hjälp av vilken tioarsenater i risjordar kan detekteras tillförlitligt. Tills nu, de metoder som rutinmässigt används för att övervaka arsenik i risfält har inte varit tillräckliga för detta ändamål. Detta beror på att de inte kan identifiera svavelhaltiga arsenikföreningar som sådana, eller för att skilja dem från syrehaltiga arsenikföreningar. Denna brist är mycket problematisk när det gäller möjliga hälsorisker. Minst en organisk svavelhaltig arsenikförening som upptäckts i risfält är redan känd för att vara cancerframkallande. Detta gör det desto viktigare att specifikt detektera organiska svavelhaltiga arsenikföreningar, och att undersöka dem för deras toxicitet. Förmodligen, dessa föreningar har hittills förväxlats med icke-toxiska organiska syresatta arsenikföreningar på grund av otillräckliga mätprocedurer.

Begränsa övervakningen för alla giftiga arsenikföreningar

"Upptaget av de olika tioarsenaten i risväxter och de potentiella riskerna för människors hälsa som härrör från dem kräver akut ytterligare forskning. Ris är världens viktigaste livsmedel och säkerställer livsgrunden för mer än hälften av världens befolkning, " förklarar Planer-Friedrich, och kräver att lagligt definierade gränser sätts för alla giftiga arsenikföreningar i framtiden. "Analytiska procedurer för gränsövervakning, som korrekt detekterar alla dessa föreningar, måste bli rutin", säger Bayreuth-forskaren. Just nu, det finns bara en laglig gräns för oorganiska syresatta arsenikföreningar, medan organiska syresatta arsenikföreningar fortfarande kategoriseras som giftfria.

Nya metoder för prognosmetoder

Med sin nya mätmetod, forskarna har observerat bildandet av svavelhaltiga arsenikföreningar under långa tidsperioder i risfält i Italien och Kina. Det visar sig att mängden tioarsenater som förekommer är signifikant kopplade till jordens pH-värden och andra lätt mätbara parametrar. "Dessa fynd innehåller värdefulla utgångspunkter för utvecklingen av prognosmetoder. Om vi ​​i framtiden skulle kunna förutsäga, utan stora tekniska ansträngningar, på vilka risfält särskilt stora eller endast små mängder svavelhaltiga arsenikföreningar kan förväntas, det skulle vara ett viktigt bidrag till bedömningen av hälsorisker", säger Bayreuth Ph.D. student och första författare till studien, Jiajia Wang MSc.

Brådskande behov av forskning om möjligheter och risker

Författarna till den nya studien anser att ytterligare forskning är oumbärlig för att vetenskapligt kunna bedöma hälsoriskerna med tioarsenater. Till exempel, de exakta transportvägarna med vilka dessa arsenikföreningar överförs från risfälten till riskornen, och i vilken utsträckning, måste förtydligas. Studier i Bayreuth-laboratorier har redan bekräftat att svavelhaltiga arsenikföreningar kan komma in i risplantan och till och med nå riskornen. Dock, baserat på vårt nuvarande kunskapsläge, det kan inte uteslutas att den totala arsenikföroreningen av risskördar till och med kan minska om svavelhaltiga istället för syrehaltiga arsenikföreningar bildas i marken. Detta skulle vara fallet om svavelhaltiga arsenikföreningar till stor del hölls kvar i marken, eller om risplantor hade mindre förmåga att ta upp dessa föreningar.

Vid University of Bayreuth, dessa samband undersöks i forskargrupperna av Prof. Dr. Britta Planer-Friedrich och växtfysiolog Prof. Dr. Stephan Clemens. Den tyska forskningsstiftelsen (DFG) och förbundsministeriet för utbildning och forskning (BMBF) stöder dessa tvärvetenskapliga forskningsprojekt. "Våra ytterligare studier kommer att visa om tioarsenater som helhet utgör en risk eller en möjlighet för produktion av ris som innehåller lägsta möjliga mängd arsenik, som är hälsofarligt. Först då kan ytterligare direktiv för vatten- eller markförvaltning i risfält och riktad förädling av nya rissorter utvecklas, säger Planer-Friedrich.