Investigación del arroz, Instalación de comunicación y educación (RICE) en la Universidad de Delaware, donde el laboratorio Seyfferth realiza experimentos con arroz en arrozales al aire libre. Crédito:Matt Limmer
Cuando la mayoría de la gente escucha "contaminación de alimentos, "piensan en bacterias presentes en frutas o verduras sin lavar, o carne poco cocida. Sin embargo, Hay otras formas de que los contaminantes dañinos estén presentes en los productos alimenticios.
Angelia Seyfferth, miembro de la Soil Science Society of America, investiga la contaminación de los alimentos proveniente del suelo donde crecen las plantas. "Todo se reduce a la química del suelo, "explica Seyfferth.
Más reciente, Seyfferth ha estado estudiando el arroz. Los elementos arsénico y cadmio pueden estar presentes en los arrozales donde se cultiva el arroz. Presentó su investigación en la reunión anual virtual ASA-CSSA-SSSA 2020.
"Los contaminantes que absorben las plantas de cultivo es una vía de exposición dietética a contaminantes que no se ha estudiado lo suficiente, ", Dice Seyfferth." Podemos ayudar a disminuir la exposición humana a las toxinas aplicando nuestro conocimiento de la química del suelo ".
Hay pequeñas cantidades de arsénico y cadmio en todo el mundo y pueden detectarse en muchos productos alimenticios. Es la concentración en la verdura o la fruta, la forma química del elemento, y la cantidad que una persona ingiera determina si una persona experimenta un efecto negativo en la salud.
Las altas concentraciones de arsénico y cadmio son dañinas para el cuerpo. El consumo de dosis bajas durante un período prolongado puede incluso causar cáncer.
Elementos como el arsénico y el cadmio pueden estar en diferentes formas químicas dependiendo de su entorno. Las plantas absorben los contaminantes cuando su forma química en el suelo se asemeja a un nutriente que la planta necesita.
Plantas de arroz que crecen hidropónicamente, es decir, en solución nutritiva sin suelo, bajo diferentes niveles de arsénico y silicio. Crédito:Matt Limmer
"La forma en que se cultivan los alimentos afecta no solo la concentración de contaminantes, pero también dónde se almacenan los contaminantes dentro de los alimentos, "dice Seyfferth." Si entendemos las formas químicas de los contaminantes en el suelo, podemos diseñar soluciones para disminuir su absorción por las plantas ".
En arroz, la absorción de arsénico y cadmio es el resultado de condiciones opuestas. El arsénico se puede absorber cuando el campo está inundado. Es más probable que se absorba cadmio cuando el campo no está inundado.
El trabajo de Seyfferth ha buscado una forma de evitar que las plantas absorban arsénico y cadmio del suelo. Esto a menudo se hace agregando materiales al suelo, llamadas enmiendas.
Una enmienda ayuda a cambiar el medio ambiente del suelo. Al cambiar el entorno del suelo, los investigadores pueden ayudar a controlar las formas químicas y la absorción de contaminantes en el suelo por parte de las plantas.
En este caso, Seyfferth descubrió que agregar residuos de cáscara de arroz a los suelos de los arrozales puede ayudar a reducir la cantidad de arsénico y cadmio absorbidos por las plantas. Los residuos de cáscara de arroz son material vegetal que queda después de procesar el arroz para consumo humano.
Esta solución es simple pero efectiva. El residuo de cáscara de arroz tiene un alto contenido de silicio, que es un nutriente importante para el arroz. La forma química del silicio es similar a la forma de arsénico que absorben las plantas de arroz cuando los campos se inundan. Esta similitud ayuda a 'distraer' a la planta, lo que evita que absorba tanto arsénico.
En suelos donde el cadmio es un problema, Los residuos de cáscara de arroz ayudan a que el suelo sea menos ácido. Esto ayuda a retener el cadmio en el suelo. El silicio de la cáscara también puede ayudar a disminuir la toxicidad del cadmio.
Tubo degradado que muestra el crecimiento de bacterias oxidantes de hierro derivadas de las raíces del arroz. Crédito:Gretchen Dykes
"Sin embargo, no todas las fuentes de silicio se comportan de la misma manera, "dice Seyfferth." Para que sea eficaz, la fuente de silicio debe proporcionar silicio en una concentración suficientemente alta durante el tiempo que la planta de arroz está llenando el grano. Los residuos de cáscara de arroz son una fuente exitosa porque se descomponen lentamente y liberan silicio durante la temporada de crecimiento ".
El alto contenido de arsénico puede disminuir el rendimiento de grano, pero el trabajo de Seyfferth muestra que agregar residuos de cáscara de arroz puede ayudar a prevenir la pérdida de rendimiento. La mitad del mundo depende del arroz como alimento básico, por lo que esta investigación tiene un gran potencial de impacto positivo.
En el pasado, Seyfferth ha estudiado problemas de contaminación similares en hongos.
Para la mayoría de los adultos estadounidenses, la cantidad de arsénico y cadmio que consumen del arroz y los hongos no es suficiente para causar preocupación. Pero hay otras poblaciones que consumen estos productos con mayor frecuencia y desde edades tempranas.
"La gente debe estar consciente de su carga diaria de contaminantes, que depende de su peso corporal, la concentración y la forma química del contaminante en los alimentos, y la cantidad consumida, "Seyfferth explica.
"La carga diaria es más alta para las personas que consumen arroz varias veces al día y que también pueden tener arsénico en el agua potable, ", dice." Algunos ejemplos incluyen poblaciones en el sur y el sudeste de Asia ".
Angelia Seyfferth es profesora asociada en la Universidad de Delaware. Este trabajo fue apoyado por la National Science Foundation, el Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura, y la Universidad de Delaware. La Reunión Anual 2020 ASA-CSSA-SSSA fue organizada por la Sociedad Estadounidense de Agronomía, Sociedad Estadounidense de Ciencias de los Cultivos, y Soil Science Society of America.
