Øget risiko i ris? Forskere opdager toksiciteten af ​​thioarsenater for planter

Ris er en basisfødevare i mange regioner i verden. Imidlertid, det indeholder nogle gange niveauer af arsen, der er sundhedsskadelige. Et tværfagligt team af forskere ved University of Bayreuth har nu opdaget, at der findes arsenforbindelser, som har en giftig effekt på planter, og som alligevel ikke tidligere var blevet overvejet i forbindelse med kemiske analyser af ris og de estimerede sundhedsrisici for mennesker. Forskningen vedrører thioarsenater, forbindelser bestående af arsen og svovl, som kan være til stede i rismarker oftere end tidligere antaget. Forskerne har offentliggjort deres resultater i tidsskriftet Miljøvidenskab og -teknologi .

Øgede koncentrationer i rismarker?

Thioarsenater kan findes i overfladevand, grundvand, og bundvand med høje niveauer af sulfid. Sulfid er den reducerede form af sulfat; det reagerer spontant med arsen og kan danne thioarsenater. Rismarker giver gunstige betingelser for disse processer. "Ris dyrkes normalt på oversvømmede marker. Den resulterende mangel på ilt i jorden kan reducere sulfat til sulfid. Vi kunne for første gang påvise, at en betydelig mængde af arsenet i rismarker – nemlig 20 – 30 % - er bundet op i form af thioarsenater, " forklarede Prof. Dr. Britta Planer-Friedrich, Professor i miljøgeokemi ved University of Bayreuth. "Yderligere forskning for at kaste mere lys over spredningen af ​​thioarsenater er nu endnu mere presserende, da vi for første gang kunne vise, at thioarsenater kan absorberes af planter og er skadelige for dem."

Skadelighed for biologiske modelorganismer

Forsøgene i Bayreuth, som også omfattede adskillige doktorgradsforskere – koncentreret om thalekarse (Arabidopsis thaliana), en almindelig plante i områderne i Europa og Asien, der har vist sig at være en nyttig modelorganisme i biologisk forskning. Sammen med plantefysiolog prof. dr. Stephan Clemens, forskellige mutanter af thalekarsen blev testet i laboratoriet for at se, hvordan de reagerede på thioarsenater tilsat deres næringsopløsning. Resultaterne var klare:planterne optager arsen-svovlforbindelserne, og deres vækst er synligt begrænset. Jo mere arsen når planten på denne måde, jo mere dens rødder svinder sammen.

Også giftig for mennesker?

"I kølvandet på disse foruroligende resultater, vi planlægger at undersøge virkningerne af thioarsenater på forskellige typer ris i løbet af de næste måneder. På nuværende tidspunkt vi forstår endnu ikke tilstrækkeligt, hvorvidt og i hvilket omfang risplanter optager det arsen, der binder sig til svovl, og i hvilket omfang dette påvirker deres stofskifteprocesser negativt. Først og fremmest, det er uklart, om thioarsenater også finder vej til riskornene, " forklarede prof. Clemens. Han tilføjede, "På University of Bayreuth, vi har al den forskningsteknologi, der er nødvendig for at se disse eksperimenter igennem. Hvis det viser sig, at thioarsenater absorberes af risplanternes rødder og kommer uændret til riskornene, så vil der være behov for yderligere forskning. I særdeleshed, vi bliver nødt til at afklare, om thioarsenater er giftige for mennesker, der indtager mad, der indeholder ris over en længere periode. Hvad mere er:Ud over de tidligere kendte former for arsen, thioarsenater skal overvejes i fremtiden, når man udvikler risplanter, der ophober mindre arsen i deres korn. Dette er et mål, der i øjeblikket forfølges af adskillige forskningsgrupper rundt om i verden."

"Ikke kun EU, som har haft en grænse for arsen i ris siden 2016, men frem for alt bør lande i Asien og Afrika – hvor det årlige risforbrug kan være langt over 100 kg pr. person – følge risforskningen nøje med henblik på at ændre deres fødevaresikkerhedsregler. Spor af arsen findes også i drikkevand og andre typer fødevarer. Disse spormængder kan udgøre en daglig dosis, der repræsenterer en sundhedsrisiko, som ikke skal undervurderes, " sagde prof. Planer-Friedrich.

Et par år siden, Planer-Friedrich opdagede, at thioarsenater kunne spille en mere betydningsfuld rolle i jordens arsenikbalance end tidligere antaget. Udgangspunktet var en undersøgelse ved de varme kilder i Yellowstone National Park. Her blev det opdaget, at mere end 80 % af arsenet fra de varme kilder er bundet i thioarsenater. I de følgende år det blev vist, at thioarsenater kan forekomme i jord og grundvand under mindre ekstreme forhold. Afhængigt af sulfidindholdet, de kan endda tegne sig for mere end en fjerdedel af det samlede arsen. Disse resultater har givet impulser til yderligere eksperimenter med spredning af sådanne arsenforbindelser - ved University of Bayreuth, sådan forskning vil fokusere på basisfødevareris.