Климат повышает уровень мышьяка в рисе: риски для здоровья растут

Изменение климата в сочетании с повышением уровня углекислого газа может существенно повлиять на содержание мышьяка в рисе, выращиваемом на заливных полях, потенциально увеличивая риски для здоровья потребителей в течение жизни. Таковы выводы нового исследования, опубликованного в научном журнале The Lancet Planetary Health.

Длительное воздействие неорганического мышьяка способно приводить к развитию рака легких, мочевого пузыря и кожи, а также сердечно-сосудистых заболеваний и диабета. Неорганический мышьяк образуется при соединении мышьяка с элементами, не содержащими углерод, такими как кислород или сера, и он значительно токсичнее органических соединений мышьяка, встречающихся, например, в морепродуктах.

Исследование, проведенное Школой общественного здравоохранения Mailman Колумбийского университета в Нью-Йорке и Китайской академией наук, показывает, что повышение температуры более чем на два градуса Цельсия на фоне растущего уровня углекислого газа приводит к увеличению концентрации неорганического мышьяка в рисе.

Поскольку рис является основным продуктом питания во многих частях мира, особенно в Азии, эти изменения могут привести к существенному росту глобального бремени онкологических, сердечно-сосудистых и других заболеваний, связанных с мышьяком, уже к 2050 году. Льюис Зиска, доцент кафедры наук об охране окружающей среды в Школе Mailman и ведущий исследователь, поясняет, что употребление риса в таких регионах, как южный Китай, Юго-Восточная и Южная Азия, уже сейчас является значительным источником поступления мышьяка с пищей и фактором риска развития рака.

Зиска объясняет, что более высокие уровни мышьяка, вероятно, связаны с климатическими изменениями в химии почвы, которые облегчают его поглощение рисовым зерном. Климатологи прогнозируют повышение глобальной температуры на 2,7 градуса Цельсия выше доиндустриального уровня к 2100 году, если текущая политика останется без изменений. Это значительно превышает предел в 1,5 градуса, установленный Парижским соглашением для смягчения наихудших последствий изменения климата. По данным Всемирной метеорологической организации, содержание углекислого газа в атмосфере достигло рекордного уровня в 420 частей на миллион в 2023 году — это в 1,5 раза выше доиндустриального уровня и является самым высоким показателем за последние 800 000 лет.

В ходе своего исследования ученые в течение десяти лет измеряли влияние повышения температуры и уровня углекислого газа на 28 сортов риса в полевых условиях. Они использовали метод обогащения воздуха углекислым газом на открытом воздухе (Free-Air CO2 Enrichment), который включает повышение уровня CO2 на определенной территории, а также передовые методы моделирования. Это помогло оценить дозы неорганического мышьяка и риски для здоровья, включая рак, в семи странах Азии: Бангладеш, Китае, Индии, Индонезии, Мьянме, Филиппинах и Вьетнаме. Оценки доступности риса в странах в 2021 году, по данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (FAO), использовались в качестве отправной точки для расчета потребления риса. Стандартное отклонение потребления риса на килограмм массы тела из данных Агентства по охране окружающей среды США (US EPA) применялось для создания нормального распределения для каждой страны.

Льюис Зиска отмечает, что одновременное повышение температуры и CO2 может действовать синергетически, увеличивая содержание неорганического мышьяка во многих линиях риса, выращиваемых по всей Юго-Восточной Азии, и что это увеличение изменит последствия для здоровья населения, потребляющего рис. Он указывает, что до сих пор комбинированное воздействие повышения уровня углекислого газа и температуры на накопление мышьяка в рисе подробно не изучалось. По его словам, известно, что заливной рис может поглощать неорганический мышьяк, а исследовательские установки в Китае предоставили уникальную возможность изучить влияние и CO2, и температуры в полевых условиях.

Исследователи предлагают несколько мер, которые могут помочь снизить воздействие мышьяка в будущем. Зиска говорит, что эти меры включают усилия в области селекции растений для минимизации поглощения мышьяка, улучшение управления почвой на рисовых полях и совершенствование методов обработки риса. По его мнению, наряду с инициативами в области общественного здравоохранения, направленными на просвещение потребителей и мониторинг воздействия, эти шаги могут сыграть решающую роль в смягчении последствий изменения климата для здоровья, связанных с потреблением риса.

Джеффри Онага, научный сотрудник Африканского исследовательского центра в Кот-д’Ивуаре, не участвовавший в исследовании, считает связь между мышьяком в рисе и изменением климата заслуживающей доверия. Он отмечает, что для снижения уровня мышьяка в зернах риса можно использовать несколько подходов, включая тщательное промывание и приготовление риса. По его словам, исследования показывают, что соотношение зерна и воды при варке, объем воды для промывания, типы посуды для приготовления и продолжительность процесса варки могут снизить уровень мышьяка в готовом рисе.

Онага также сообщает, что добавление минеральных питательных элементов, таких как кремний, фосфор и железо, при выращивании риса может значительно снизить накопление мышьяка в зерне за счет минимизации его поглощения растениями. Он поясняет, что фосфор и кремний конкурируют с мышьяком за поглощение, и поэтому внешнее внесение этих минеральных питательных веществ снижает вероятность поглощения мышьяка из почвы.

Джаухар Али, ведущий научный сотрудник Международного научно-исследовательского института риса (IRRI), сообщает, что исследователи разрабатывают сорта риса с повышенной устойчивостью к мышьяку. Он добавляет, что уже существуют передовые селекционные линии с пониженным содержанием мышьяка в зерне, однако для выведения новых безопасных по содержанию мышьяка линий риса и их широкого внедрения требуется финансирование.