O arroz é um alimento básico para quase metade da população mundial. No entanto, acumula mais cádmio do solo do que outros cereais como cevada e trigo. Os relatórios estimam que 40 a 65% de nossa ingestão total de cádmio, um metal pesado tóxico, é proveniente do arroz. Comer arroz contaminado com cádmio representa um sério risco à saúde humana, com condições como a doença de Itai-itai sendo associada à alta ingestão de cádmio.
Esforços foram feitos anteriormente para reduzir a quantidade de cádmio no arroz por meio de métodos como importação de solo limpo, gerenciamento de água e mistura de solo contaminado com biocarvão e cal. No entanto, esses métodos são demorados e caros. Para remediar isso, os cientistas recorreram ao cruzamento para cultivar arroz que acumula menos cádmio.

"Estamos trabalhando nos mecanismos de acumulação de cádmio em arroz e cevada há muito tempo e identificamos vários genes-chave envolvidos em seu acúmulo", diz o professor Jian Feng Ma, afiliado ao Instituto de Ciências e Recursos Vegetais da Universidade de Okayama, Japão. Recentemente, o Prof Ma publicou um artigo na revista Nature Food detalhando os mecanismos genéticos que desempenham um papel neste processo.

Depois de examinar 132 acessos de arroz, o professor Ma e os membros de seu grupo de pesquisa descobriram que o gene, OsNramp5, quando duplicado em conjunto, reduziu o acúmulo de cádmio em Pokkali, uma variedade de arroz cultivada há 3.000 anos em Kerala, Índia. De acordo com relatórios anteriores, OsNramp5 codifica uma proteína transportadora de cádmio e manganês no arroz. O mesmo gene, quando duplicado em conjunto, aumenta a absorção de ambos os minerais nas células da raiz. Consequentemente, o manganês compete com o cádmio nas células pela translocação para a parte aérea, o que, por sua vez, reduz o acúmulo de cádmio nessas partes.

Os cientistas descobriram que dos 132 acessos de arroz, a duplicação em tandem de OsNramp5 foi encontrada naturalmente apenas em Pokkali, que pode crescer em solo costeiro carregado de sal.

Os pesquisadores também notaram que o nível de expressão espacial de OsNramp5 foi sempre cerca de duas vezes maior nas raízes de Pokkali do que nas raízes de Koshihikari.

Como Pokkali armazena cádmio extremamente baixo em seus brotos, os cientistas introgrediram (um termo para a transferência de informação genética entre espécies) o gene OsNramp5 duplicado em Koshihikari, uma variedade de arroz que é muito popular no Japão, mas acumula níveis relativamente altos de cádmio. Explicando como a reprodução direcionada pode ajudar os seres humanos, o Prof. Ma diz que eles "identificaram um gene responsável pelo acúmulo diferencial de cádmio no grão de arroz com base em variações naturais no acúmulo de cádmio. Então, aplicamos esse gene para cultivar com sucesso cultivares de arroz com baixo acúmulo de cádmio no grão."

A equipe descobriu que a cultivar Koshihikari com o gene duplicado acumulou quantidades significativamente menores de cádmio sem comprometer a qualidade ou o rendimento dos grãos.

Relatando os benefícios de uma variedade de arroz com baixo acúmulo de cádmio, o Prof. Ma explica que "o cádmio é um metal pesado tóxico e ameaça nossa saúde através da cadeia alimentar. Nosso estudo forneceu um material útil para cultivar variedades de arroz com baixo acúmulo de cádmio, que contribui para a produção de alimentos seguros e saudáveis. Esperamos que este gene seja amplamente utilizado no cultivo de diferentes cultivares de arroz com baixo acúmulo de cádmio. Isso nos protegerá do envenenamento por cádmio." + Explorar mais

Componentes dietéticos diminuem a biodisponibilidade de cádmio no arroz