Le persone di tutto il mondo consumano riso nella loro dieta quotidiana. Ma oltre al suo contenuto nutritivo e calorico, il riso può contenere piccole quantità di arsenico, che in grandi dosi è una tossina legata a molteplici condizioni di salute e tumori legati all'alimentazione.

Ora i ricercatori dell'Università di Washington hanno scoperto che le temperature più calde, ai livelli previsti dalla maggior parte delle proiezioni sui cambiamenti climatici, può portare a maggiori concentrazioni di arsenico nei chicchi di riso. Il team presenterà questi risultati il ​​10 dicembre al Fall Meeting dell'American Geophysical Union a San Francisco.

"Sappiamo che più arsenico viene rilasciato dal suolo a temperature più elevate. Qui abbiamo visto che questa risposta alla temperatura del suolo ha un impatto sul contenuto di arsenico del chicco di riso, ", ha affermato l'autore senior Rebecca Neumann, un professore associato UW di ingegneria civile e ambientale. "Stavamo lavorando con un terreno che aveva livelli di arsenico relativamente bassi, ma le temperature più calde hanno comunque portato ad un aumento delle concentrazioni di arsenico nei grani a intervalli in cui iniziamo ad avere problemi di salute. Se questi risultati sono rappresentativi di ciò che potremmo aspettarci per il riso coltivato in campo, quindi il cambiamento climatico potrebbe esacerbare il problema del riso contaminato da arsenico".

L'arsenico si trova naturalmente nel terreno, sebbene la sua concentrazione sia maggiore nelle aree che storicamente hanno utilizzato erbicidi a base di arsenico o dove l'acqua di irrigazione contiene arsenico. Quando gli agricoltori coltivano colture come il riso in condizioni di alluvione, l'arsenico viene estratto dal terreno e nell'acqua.

"Generalmente, la pianta è come un grosso tubo o una cannuccia mentre aspira l'acqua dalle radici alle foglie. E il riso assorbe naturalmente l'arsenico perché l'arsenico imita altre molecole che queste piante attingono preferenzialmente dal terreno, " ha detto l'autore principale Yasmine Farhat, uno studente di dottorato UW in ingegneria civile e ambientale. "È una tempesta perfetta per concentrare l'arsenico."

Per determinare se il riso assorbirebbe più arsenico in condizioni più calde, la squadra ha raccolto il terreno da una risaia a Davis, California. Tornato a Seattle, i ricercatori hanno coltivato il riso in questo terreno in camere di crescita a temperatura controllata.

Hanno confrontato l'assorbimento di arsenico in quattro diverse condizioni di temperatura. Alcune piante sono state coltivate in condizioni normali per quella parte della California:77 gradi Fahrenheit (25 C) in media durante il giorno. Altri sono stati coltivati ​​a temperature progressivamente più calde che riflettono diversi potenziali livelli di riscaldamento per quella regione entro la fine di questo secolo:82 F (28 C), 87 gradi (30,5 gradi), e 91 F (33 C). Le temperature notturne erano 3,6 F (2 C) più fresche rispetto al giorno per tutte le piante.

All'aumentare della temperatura, il team ha riscontrato un aumento dell'assorbimento di arsenico in ogni parte della pianta esaminata dai ricercatori, compresi i chicchi di riso.

"Per lo stelo e le foglie, è un chiaro passo avanti nella concentrazione di arsenico quando aumentiamo la temperatura, " Farhat ha detto. "Per i grani, la temperatura più alta ha reso le piante così stressate da non produrre grani. Ma queste altre due previsioni di aumento della temperatura mostrano un aumento simile di arsenico nei chicchi di riso. Le concentrazioni di arsenico nel grano sono più che triplicate tra i trattamenti a bassa e ad alta temperatura".

L'arsenico è una tossina anche per le piante di riso, e hanno meccanismi per proteggersi da livelli più alti di esso. Un metodo include l'attivazione di una proteina che sequestra l'arsenico in cellule e tessuti specifici della pianta. Ma quando i ricercatori hanno misurato i livelli di espressione di questa proteina nelle loro piante a temperature più elevate, non hanno visto alcuna differenza rispetto alle piante coltivate alle temperature relativamente basse di oggi.

"Forse la concentrazione di arsenico era così bassa nel nostro suolo che la pianta non era 'consapevole' di aver bisogno di attivare il suo meccanismo di difesa, " ha detto Farhat. "Non siamo stati così preoccupati per questi sistemi a basso contenuto di arsenico, ma i nostri dati suggeriscono che quando le temperature iniziano a scaldarsi, anche il riso coltivato in terreni a basso contenuto di arsenico potrebbe essere a rischio di avere livelli più elevati di arsenico nei chicchi".

Alcune forme di arsenico sono più tossiche di altre. Il team sta ora collaborando con i ricercatori dell'UW Tacoma per sviluppare un metodo che permetta loro di vedere quali forme di arsenico ci sono nelle diverse parti della pianta. Quel modo, possono ottenere un quadro migliore di eventuali rischi per la salute delle persone.

"L'arsenico in tutte le forme ci fa male, e fa male anche alle piante, " Farhat ha detto. "L'aumento dell'arsenico può ridurre la resa delle colture. Ciò può essere economicamente negativo per i coltivatori di riso. Voglio che le persone ricordino anche se non stanno mangiando molto riso, molte persone fanno molto affidamento su questa coltura. Quando pensiamo e progettiamo per il futuro, dobbiamo ricordare che il riso tocca molte persone e dovremmo lavorare insieme su questo".