Arsenicul din orez, afectat de schimbările climatice. Cum poate fi redus nivelul de otravă

Orezul este un aliment de bază pentru miliarde de oameni de pe întreaga planetă, dar un nou studiu sugerează că schimbările climatice ar putea crește nivelul de arsenic conținut în cereale, potrivit BBC.

Orezul este un aliment de bază pentru mai mult de jumătate din populația globului. Este consumat zilnic de mai mulți oameni decât grâul sau porumbul, însă oamenii de știință au dezvăluit cu îngrijorare o descoperire recentă: pe măsură ce emisiile de carbon cresc și Pământul continuă să se încălzească, la fel vor face și nivelurile de arsenic din orez.

Prezența arsenicului în orez este cunoscută de mult timp ca fiind o problemă. Aproape tot orezul conține arsenic. Această substanță chimică dăunătoare, prezentă în mod natural, se poate acumula în solul orezăriilor, ajungând în boabele de orez cultivate acolo. Cantitățile găsite în boabele de orez pot varia considerabil, de la mult sub limitele recomandate de organismele de reglementare până la de câteva ori peste acestea.

Cu toate acestea, consumul de arsenic anorganic prin alimente sau apă potabilă, chiar și în cantități mici, poate duce la apariția cancerului și a unei serii de alte probleme de sănătate, cum ar fi bolile cardiovasculare și diabetul.

Cercetătorii din întreaga lume au încercat să găsească modalități de reducere a nivelului de arsenic din orez. Există modalități de gătit care pot extrage o parte din acest element dăunător din cereale.

Însă un nou studiu privind acumularea arsenicului anorganic a constatat că acesta ar putea deveni o problemă mai mare din cauza schimbărilor climatice. Cercetătorii au cultivat 28 de tulpini diferite de orez nedecorticat în patru locuri diferite din China, în condiții experimentale, pe o perioadă de 10 ani.

Ei au constatat că nivelurile de arsenic din orez au crescut pe măsură ce nivelurile de dioxid de carbon (CO2) din atmosferă și temperaturile cresc. Apoi, epidemiologii au prognosticat modul în care, la nivelurile actuale de consum de orez, aceste niveluri de arsenic ar putea afecta sănătatea oamenilor. Ei au estimat că creșterile corespunzătoare ale nivelului de arsenic din orez ar putea contribui cu aproximativ 19,3 milioane de cazuri de cancer în plus numai în China.

„Este un fapt cert că arsenul anorganic are efecte adverse asupra sănătății pulmonare, asupra sănătății cardiovasculare – este o listă lungă”, spune Lewis Ziska, profesor asociat de știința sănătății mediului la Universitatea Columbia din New York, care este coautor al studiului. „Iar doi parametri ai schimbărilor climatice – creșterea CO2 și creșterea temperaturilor – au ca rezultat producerea de cantități mai mari ale acestui element chimic”.

În timp ce cercetătorii s-au concentrat pe locații din China pentru experimentele lor, ei spun că astfel de efecte sunt susceptibile de a fi observate și în orezul cultivat în regiuni precum Europa și SUA, deoarece arsenicul anorganic este comun în orezul cultivat în întreaga lume.

„Nu suntem primii care analizează CO2, nu suntem primii care analizează temperatura, dar suntem primii care le pun împreună pe teren. Și asta ne-a uimit„, spune Ziska.

Desigur, studiul are limitări, în afară de metrica aleasă pentru scenariul 2050. În primul rând, s-a presupus că oamenii vor continua să consume aceeași cantitate de orez pe persoană în 2050 pe care o consumau în 2021, chiar dacă, pe măsură ce țările devin mai bogate, consumul lor de orez tinde să scadă. Pe de altă parte, a presupus, de asemenea, că oamenii vor continua să consume mult mai mult orez alb decât orez brun, așa cum fac în prezent. Din cauza modului în care este prelucrat, orezul alb conține mai puțin arsenic anorganic decât orezul brun – astfel încât o schimbare în direcția opusă ar putea înrăutăți și mai mult situația.

Totuși, acesta este „unul dintre cele mai cuprinzătoare studii” realizate vreodată pe această temă, spune Andrew Meharg, profesor la școala de științe biologice de la Universitatea Queen’s din Belfast și un cercetător de lungă durată al orezului și arsenicului. „Acesta este cel mai solid studiu pe care îl puteți obține vreodată”.

Oamenii știu de sute de ani că arsenicul este toxic. Natura sa insipidă, incoloră și inodoră a făcut chiar din el o metodă preferată de eliminare a dușmanilor la curțile Romei antice și ale Europei medievale. Însă în doze unice, la nivel de urme, acesta nu provoacă otrăvire.

În ultimele decenii, oamenii de știință au descoperit că chiar și cantități mici de arsenic pot avea efecte asupra sănătății atunci când expunerea are loc în mod cronic de-a lungul vieții.

Acest lucru este valabil în special pentru arsenicul anorganic, care se poate atașa mai ușor la biomoleculele din corpul uman, unde poate provoca daune. Deși este prezent în mod natural în roci și soluri, arsenul anorganic poate fi un produs secundar al unor activități precum mineritul, arderea cărbunelui și alte procese industriale.

Acest lucru înseamnă că arsenul anorganic este deosebit de răspândit în apele subterane din mai multe regiuni, inclusiv America de Sud și părți din Asia de Sud și Centrală. Dar și oamenii din alte părți sunt vulnerabili: în SUA, de exemplu, mai mult de 7% dintre proprietarii de fântâni private, adică 2,1 milioane de persoane, consumă niveluri periculoase de arsenic anorganic. La nivel mondial, aproximativ 140 de milioane de persoane beau apă cu niveluri de arsenic mai mari decât cele recomandate de OMS.

Și, în afara apei potabile, principala sursă de expunere alimentară la arsenic la nivel mondial este orezul. În regiunile care tind să aibă puțin arsenic în apele subterane, cum ar fi Europa, orezul este cea mai mare sursă de expunere alimentară la arsenic anorganic.

Potrivit lui Ziska, problema se reduce la modul în care se cultivă aproximativ 75% din rezervele mondiale de orez – în orezării irigate.

Orezul tinde să fie sufocat de buruieni. Dar orezul poate crește în apă, în timp ce buruienile nu. „Acest lucru oferă orezului un mare avantaj față de buruieni și nu trebuie să stropești, nu trebuie să sapi”, spune Ziska. „Dar există și un dezavantaj. Dezavantajul este că, deoarece este inundat, nu există oxigen în sol.” În aceste condiții, bacteriile anaerobe din sol apelează la arsenic ca alternativă la oxigen pentru a accepta electroni în timpul respirației. Aceste bacterii facilitează apoi reacțiile cu alte minerale din sol care fac arsenicul mai biodisponibil și mai ușor de absorbit de plantele de orez prin sistemul lor radicular.

„Atunci când modificați solul, făcându-l să aibă mai puțin oxigen, arsenicul își intră în drepturi”, spune Ziska. Acesta modifică microbiomul solului în așa fel încât bacteriile iubitoare de arsenic devin mai prolifice.

El și colegii săi cercetători prevăd că acest lucru se va înrăutăți odată cu creșterea temperaturii și a nivelului de dioxid de carbon din atmosferă. „Această bacterie din sol primește mai mult carbon. Se încălzește. Și este mai activă„, spune Ziska. „Este într-adevăr un efect sinergic. Micile bacterii sunt mai fericite datorită temperaturilor calde, mai calde, dar le oferiți și mai mult carbon, iar ele o iau razna.”

Ziska și echipa sa au constatat că acest efect s-a manifestat la aproximativ 90% din cele 28 de tipuri diferite de orez pe care le-au cultivat pe parcursul celor 10 ani cat a durat studiul.

Ceea ce îi îngrijorează pe experții în sănătate publică este faptul că, cu cât se fac mai multe cercetări cu privire la arsenicul anorganic, cu atât efectul acestuia asupra oamenilor pare să fie mai grav. În ianuarie 2025, Administrația pentru protecția mediului din SUA și-a actualizat evaluarea „factorului de potență cancerigenă” al arsenicului anorganic, luând în considerare toate cercetările noi privind arsenicul și bolile. Conform celei mai recente evaluări, „arsenicul este un agent cancerigen mult mai puternic decât am crezut până acum”, spune Keeve Nachman, profesor de sănătate și inginerie a mediului la Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health și coautor al studiului privind orezul și arsenicul. În special, există acum dovezi solide că arsenicul nu numai că crește riscul de cancer de piele, dar și de cancer pulmonar și de vezică urinară.

În afară de cancer, arsenicul anorganic crește riscul de boli de inimă și diabet. De asemenea, atunci când este consumat de femeile însărcinate, crește probabilitatea mortalității fetale sau infantile, precum și riscul ca bebelușul să se nască cu greutate mică la naștere – ceea ce poate avea efecte asupra sănătății pe tot parcursul vieții, cum ar fi bolile cardiovasculare – sau să aibă efecte neurocognitive asupra dezvoltării.

Pentru persoanele fizice, riscurile sunt reduse. De exemplu, cea mai recentă analiză EPA a constatat că un consum de 0,13 micrograme pe kg de greutate corporală de arsen anorganic pe zi – sau 7,8 micrograme pentru o persoană de 60 kg – ar crește riscul de apariție a cancerului de vezică urinară cu aproximativ 3% și a diabetului cu aproximativ 1%.

Dar în rândul populațiilor, în special al celor care consumă mult orez, aceste riscuri mici se pot acumula. Și, dacă previziunile făcute de Ziska și colegii săi se dovedesc a fi corecte, acest lucru ar putea avea un impact semnificativ asupra bolilor în rândul populațiilor care depind de orez ca aliment de bază în deceniile următoare.

Arsenic anorganic

Dacă toată lumea consumă 0,13 micrograme pe kg de greutate corporală de arsenic anorganic pe zi, de exemplu, EPA calculează că – în comparație cu consumul de arsenic neanorganic – opt persoane în plus din 10 000 suferă de cancer de vezică urinară, 10 persoane în plus din 10 000 suferă de cancer pulmonar, 110 persoane în plus din 10 000 suferă de cardiopatie ischemică și 129 persoane în plus din 10 000 dezvoltă diabet.

Cantitatea de arsenic anorganic din orez variază foarte mult. Un studiu a constatat însă că, la nivel mondial, cantitatea medie este de 66 micrograme pe kg de orez. În 2023, UE a stabilit o limită pentru arsenicul anorganic din orez de 200 micrograme pe kg de orez.

Deci, în afară de reducerea emisiilor și menținerea creșterii temperaturii la un nivel cât mai scăzut posibil, ce se poate face?

„Nu putem pretinde că vom elimina orezul de pe masă. Nu este fezabil„, spune Nachman. Pe lângă faptul că este o tradiție alimentară importantă, orezul este important pentru persoanele care trăiesc în sărăcie, unele dintre acestea obținând până la jumătate din caloriile lor zilnice doar din orez. „Dar trebuie să facem ceva diferit”.

Cercetătorii au experimentat, de asemenea, dacă diferite tipuri de gestionare a apei ar putea reduce nivelurile de arsenic. Un proces – în care, în loc să se inunde continuu un câmp, câmpul este parțial inundat, drenat și apoi inundat din nou – pare să reducă cantitatea de arsenic anorganic. „Dar asta nu face decât să crească cadmiul”, spune Marham. „Iar cadmiul este perceput ca o amenințare și mai mare”. Cadmiul poate provoca cancer mamar, pulmonar, de prostată, pancreatic și renal, precum și boli hepatice și renale.

Există, de asemenea, un interes în încercarea de a obține soiuri de orez care absorb mai puțin arsenic anorganic, dar acest lucru nu a dat încă rezultate, spun cercetătorii.

Deoarece unele tipuri de orez acumulează mai puțin arsenic anorganic, există interes pentru explorarea cultivării lor. O altă soluție ar putea fi adăugarea de sulf în apă, care poate absorbi electroni, la fel ca arsenicul. O altă modalitate de a modifica microbiomul câmpurilor ar putea fi adăugarea anumitor tipuri de îngrășăminte – o combinație care s-a dovedit a reduce conținutul de arsenic a fost un amestec de cimbru de munte și gunoi de păsări. Dar este nevoie de mai multe cercetări cu privire la oricare dintre aceste abordări.

O altă abordare ar putea fi cultivarea orezului în condiții de alimentare cu apă de ploaie sau în condiții în care atât solul, cât și apa de irigare au un conținut scăzut de arsenic. S-a constatat că orezul din Africa de Est, care tinde să fie mai degrabă alimentat cu apă de ploaie decât cu irigații, este deosebit de sărac în arsenic anorganic, la fel ca orezul din Indonezia. S-a constatat că orezul cultivat în SUA, America Centrală și de Sud, Asia de Sud-Est, Europa și Australia are cantități mai mari de arsenic.

De asemenea, cercetătorii spun că este nevoie de o mai bună monitorizare și reglementare a expunerii la arsenic în alimente. „De zeci de ani, factorii de decizie trag de timp în această privință”, spune Marham.

În prezent, US Food and Drug Administration nu reglementează nivelurile de arsenic din orez, dar a stabilit o limită de 0,1mg/kg pentru orezul destinat consumului de către copii. În 2023, UE a stabilit noi limite pentru arsenicul anorganic din orez la 0,2mg/kg de orez, în timp ce China a propus introducerea unor limite similare. Dar aceste recomandări nu țin cont de faptul că unele comunități consumă mult mai mult orez decât altele.

„Există modalități prin care se poate reduce cantitatea de arsenic anorganic, dar acest lucru va necesita o schimbare fundamentală în gestionarea modului în care se cultivă în prezent orezul”, spune Ziska. „Este într-adevăr nevoie de atenție, deoarece afectează atât de multe persoane la nivel global”.

Cum poate fi redus arsenicul din orez

Dacă doriți să reduceți expunerea la arsenic din orez, există câteva lucruri pe care le puteți face.

În primul rând, unele tipuri de orez au mai mult arsenic anorganic decât altele. Orezul alb are un conținut mai scăzut de arsenic anorganic decât orezul brun, dar are o valoare nutritivă mai mică. Orezul basmati are mai puțin arsenic anorganic decât alte soiuri. Și orezul din anumite zone, inclusiv din Africa de Est, conține mai puțin arsenic decât orezul din alte zone, inclusiv părți din SUA, Europa și Asia de Sud-Est.

De asemenea, cercetătorii de la Universitatea Sheffield din Regatul Unit au descoperit recent un mod de preparare a orezului care poate elimina 50% din arsenicul din orezul brun și 74% din cel din orezul alb. Aceștia recomandă mai întâi fierberea orezului în apă clocotită timp de cinci minute înainte de a-l scurge. Apoi se adaugă apă proaspătă și se fierbe la foc mai mic pentru a absorbi toată apa.

Food Standard’s Agency din Regatul Unit recomandă clătirea orezului înainte de gătire și apoi fierberea acestuia în șase părți de apă la o parte de orez, înainte de scurgere și clătire din nou.