Quando la maggior parte delle persone sente "contaminazione alimentare, "pensano ai batteri presenti su frutta o verdura non lavate, o carne poco cotta. Però, ci sono altri modi per la presenza di contaminanti nocivi nei prodotti alimentari.

Angelia Seyfferth, un membro della Soil Science Society of America, indaga la contaminazione degli alimenti proveniente dal suolo dove crescono le piante. "Tutto si riduce alla chimica del suolo, " spiega Seyfferth.

Più recentemente, Seyfferth ha studiato il riso. Gli elementi arsenico e cadmio possono essere presenti nelle risaie dove si coltiva il riso. Ha presentato la sua ricerca al meeting annuale virtuale ASA-CSSA-SSSA 2020.

"I contaminanti assorbiti dalle piante coltivate sono una via di esposizione alimentare a contaminanti che è poco studiata, " Seyfferth dice. "Possiamo aiutare a ridurre l'esposizione umana alle tossine applicando la nostra conoscenza della chimica del suolo".

Piccole quantità di arsenico e cadmio sono presenti in tutto il mondo e possono essere rilevate in molti prodotti alimentari. È la concentrazione nella verdura o nella frutta, la forma chimica dell'elemento, e quanto ne mangia qualcuno che determina se un individuo sperimenta un effetto negativo sulla salute.

Alte concentrazioni di arsenico e cadmio sono dannose per l'organismo. Il consumo di basse dosi per un lungo periodo di tempo può persino causare il cancro.

Elementi come l'arsenico e il cadmio possono essere in diverse forme chimiche a seconda del loro ambiente. I contaminanti vengono assorbiti dalle piante quando la loro forma chimica nel terreno assomiglia a un nutriente di cui la pianta ha bisogno.

"Il modo in cui viene coltivato il cibo influisce non solo sulla concentrazione di contaminanti, ma anche dove i contaminanti sono immagazzinati all'interno del cibo, " dice Seyfferth. "Se comprendiamo le forme chimiche dei contaminanti nel suolo, possiamo progettare soluzioni per ridurne l'assorbimento da parte dell'impianto."

nel riso, l'assorbimento di arsenico e cadmio deriva da condizioni opposte. L'arsenico può essere assorbito quando il campo è allagato. È più probabile che il cadmio venga assorbito quando il campo non è allagato.

Il lavoro di Seyfferth ha cercato un modo per impedire alle piante di assorbire arsenico e cadmio dal suolo. Questo viene spesso fatto aggiungendo materiali al terreno, chiamati emendamenti.

Un emendamento aiuta a cambiare l'ambiente del suolo. Modificando l'ambiente del suolo, i ricercatori possono aiutare a controllare le forme chimiche e l'assorbimento da parte delle piante di contaminanti nel suolo.

In questo caso, Seyfferth ha scoperto che l'aggiunta di residui di lolla di riso ai terreni delle risaie può aiutare a ridurre la quantità di arsenico e cadmio assorbiti dalle piante. Il residuo della lolla di riso è materiale vegetale rimasto dopo la lavorazione del riso per il consumo umano.

Questa soluzione è semplice ma efficace. Il residuo della lolla di riso è ricco di silicio, che è un nutriente importante per il riso. La forma chimica del silicio è simile alla forma dell'arsenico assorbita dalle piante di riso quando i campi sono allagati. Questa somiglianza aiuta a "distrarre" la pianta, che gli impedisce di assorbire tanto arsenico.

Nei terreni in cui il cadmio è un problema, i residui di lolla di riso aiutano a rendere il terreno meno acido. Questo aiuta a bloccare il cadmio nel terreno. Il silicio nella buccia può anche aiutare a ridurre la tossicità del cadmio.

"Non tutte le fonti di silicio si comportano allo stesso modo, però, " dice Seyfferth. "Affinché sia ​​efficace, la fonte di silicio deve fornire silicio in una concentrazione sufficientemente elevata durante il tempo in cui la pianta di riso sta riempiendo il chicco. I residui della lolla di riso sono una fonte di successo perché si scompongono lentamente e rilasciano silicio durante la stagione di crescita".

L'alto arsenico può ridurre la resa del grano, ma il lavoro di Seyfferth mostra che l'aggiunta di residui di lolla di riso può aiutare a prevenire la perdita di resa. Metà del mondo dipende dal riso come alimento base, quindi questa ricerca ha un potenziale entusiasmante per un impatto positivo.

Nel passato, Seyfferth ha studiato problemi di contaminazione simili nei funghi.

Per la maggior parte degli adulti americani, la quantità di arsenico e cadmio che consumano da riso e funghi non è sufficiente a destare preoccupazione. Ma ci sono altre popolazioni che mangiano questi prodotti più frequentemente e fin dalla tenera età.

"Le persone devono essere consapevoli del loro carico quotidiano di contaminanti, che dipende dal loro peso corporeo, la concentrazione e la forma chimica del contaminante nel cibo, e la quantità consumata, "Spiega Seyfferth.

"Il carico giornaliero è più elevato per le persone che consumano riso più volte al giorno e che possono anche avere arsenico nell'acqua potabile, ", dice. "Alcuni esempi includono le popolazioni del sud e del sud-est asiatico".

Angelia Seyfferth è professore associato presso l'Università del Delaware. Questo lavoro è stato sostenuto dalla National Science Foundation, l'Istituto Nazionale per l'Alimentazione e l'Agricoltura, e l'Università del Delaware. L'incontro annuale 2020 ASA-CSSA-SSSA è stato ospitato dall'American Society of Agronomy, Crop Science Society of America, e Soil Science Society of America.