Investigação de arroz, Centro de Comunicação e Educação (RICE) na Universidade de Delaware, onde o Seyfferth Lab conduz experimentos de arroz em arrozais ao ar livre. Crédito:Matt Limmer
Quando a maioria das pessoas ouve "contaminação de alimentos, "eles pensam em bactérias presentes em frutas ou vegetais não lavados, ou carne mal cozida. Contudo, Existem outras maneiras de contaminantes prejudiciais estarem presentes em produtos alimentícios.
Angelia Seyfferth, membro da Soil Science Society of America, investiga a contaminação de alimentos provenientes do solo onde as plantas crescem. "Tudo se resume à química do solo, "explica Seyfferth.
Mais recentemente, Seyfferth está estudando arroz. Os elementos arsênio e cádmio podem estar presentes nos arrozais onde o arroz é cultivado. Ela apresentou sua pesquisa na reunião anual virtual 2020 ASA-CSSA-SSSA.
"Contaminantes sendo absorvidos por plantas agrícolas é uma rota de exposição alimentar a contaminantes que é pouco estudada, "Seyfferth diz." Podemos ajudar a diminuir a exposição humana a toxinas aplicando nosso conhecimento da química do solo. "
Pequenas quantidades de arsênio e cádmio estão presentes em todo o mundo e podem ser detectadas em muitos produtos alimentícios. É a concentração no vegetal ou na fruta, a forma química do elemento, e a quantidade que alguém ingere que determina se um indivíduo experimenta um efeito negativo na saúde.
Altas concentrações de arsênio e cádmio são prejudiciais ao corpo. O consumo de baixas doses por um longo período de tempo pode até causar câncer.
Elementos como o arsênio e o cádmio podem estar em diferentes formas químicas, dependendo do ambiente. Os contaminantes são absorvidos pelas plantas quando sua forma química no solo se assemelha a um nutriente de que a planta necessita.
Plantas de arroz crescendo hidroponicamente, significando solução nutritiva sem solo, sob diferentes níveis de arsênio e silício. Crédito:Matt Limmer
"A maneira como os alimentos são cultivados não afeta apenas a concentração de contaminantes, mas também onde os contaminantes são armazenados na comida, "diz Seyfferth." Se entendermos as formas químicas dos contaminantes no solo, podemos projetar soluções para diminuir a absorção pela planta. "
No arroz, A absorção de arsênio e cádmio resulta de condições opostas. O arsênico pode ser absorvido quando o campo está inundado. O cádmio tem maior probabilidade de ser absorvido quando o campo não está inundado.
O trabalho de Seyfferth buscou uma maneira de evitar que as plantas absorvam arsênio e cádmio do solo. Isso geralmente é feito adicionando materiais ao solo, chamadas emendas.
Uma emenda ajuda a mudar o ambiente do solo. Ao mudar o ambiente do solo, os pesquisadores podem ajudar a controlar as formas químicas e a absorção de contaminantes do solo pelas plantas.
Nesse caso, Seyfferth descobriu que adicionar resíduos de casca de arroz aos solos dos arrozais pode ajudar a reduzir a quantidade de arsênico e cádmio absorvido pelas plantas. O resíduo da casca de arroz é material vegetal que sobra após o processamento do arroz para consumo humano.
Esta solução é simples, mas eficaz. O resíduo da casca de arroz é rico no elemento silício, que é um nutriente importante para o arroz. A forma química do silício é semelhante à forma do arsênico absorvido pelas plantas de arroz quando os campos são inundados. Essa semelhança ajuda a 'distrair' a planta, o que o impede de absorver tanto arsênico.
Em solos onde o cádmio é um problema, o resíduo da casca de arroz ajuda a tornar o solo menos ácido. Isso ajuda a bloquear o cádmio no solo. O silício da casca também pode ajudar a diminuir a toxicidade do cádmio.
Tubo de gradiente mostrando crescimento de bactérias oxidantes de ferro derivadas de raízes de arroz. Crédito:Gretchen Dykes
"Nem todas as fontes de silício se comportam da mesma forma, "diz Seyfferth." Para que seja eficaz, a fonte de silício deve fornecer silício em uma concentração alta o suficiente durante o tempo em que a planta de arroz está enchendo o grão. O resíduo da casca de arroz é uma fonte de sucesso porque se decompõe lentamente e libera silício durante a estação de cultivo. "
Alto arsênico pode diminuir o rendimento de grãos, mas o trabalho de Seyfferth mostra que adicionar resíduos de casca de arroz pode ajudar a prevenir a perda de rendimento. Metade do mundo depende do arroz como alimento básico, portanto, essa pesquisa tem um potencial estimulante para um impacto positivo.
No passado, Seyfferth estudou problemas de contaminação semelhantes em cogumelos.
Para a maioria dos adultos americanos, a quantidade de arsênio e cádmio que consomem do arroz e dos cogumelos não é suficiente para causar preocupação. Mas existem outras populações que comem esses produtos com mais frequência e desde cedo.
“As pessoas precisam estar cientes de sua carga diária de contaminantes, que depende de seu peso corporal, a concentração e a forma química do contaminante na comida, e a quantidade consumida, "Seyfferth explica.
"A carga diária é maior para pessoas que consomem arroz várias vezes ao dia e que também podem ter arsênico na água potável, "ela diz." Alguns exemplos incluem populações no sul e sudeste da Ásia. "
Angelia Seyfferth é professora associada da Universidade de Delaware. Este trabalho foi financiado pela National Science Foundation, o Instituto Nacional de Alimentação e Agricultura, e a Universidade de Delaware. A Reunião Anual ASA-CSSA-SSSA 2020 foi organizada pela American Society of Agronomy, Crop Science Society of America, e Soil Science Society of America.
