Visuotinis atšilimas daro žalingą poveikį svarbiausiai pasaulio kultūrai – ryžiams – ir per kelerius metus milijonams žmonių gali sukelti vėžį, širdies ir kraujagyslių ligas bei cukrinį diabetą. Lenktyniaudami su laiku, mokslininkai daro viską, kas įmanoma, kad išvengtų šios tiksinčios klimato bombos.
Galbūt vakarieniaudami valgėte sušių, o tada dar ir skanaus kario? O gal jums labiau patinka rizotas ar plovas? Ir kas nemėgsta ryžių pudingo?
Nepriklausomai nuo to, kuris iš šių patiekalų jums kelia apetitą, juos visus vienija vienas dalykas – jie yra toksiški. Tiksliau tariant, jie ruošiami iš ryžių, o ryžiuose esantis toksinas, veikiamas klimato kaitos, gali kelti grėsmę milijonų žmonių gyvybei. Kitaip tariant, viso pasaulio gyventojų sveikatai gresia pavojus.
Laimei, mokslininkai taip pat turi labai paprastų sprendimų, kaip sustabdyti žalingą toksiną, kad jis nesugadintų malonumo valgyti ryžius.
Ryžiai sugeria toksinus
Žmonės visame pasaulyje suvartoja milžinišką kiekį ryžių. 2023–2024 m. derliaus sezono metu visame pasaulyje buvo suvartota 520 mln. t ryžių, tai yra maždaug 1,4 mln. t per dieną. Ryžiai yra pagrindinis maisto produktas daugelyje šalių, ypač Azijos, o tokiose šalyse kaip Vietnamas, Kambodža, Mianmaras ir Bangladešas iš ryžių gaunama 70 % kasdien suvartojamų kalorijų.
Šiandien 90 % viso pasaulio ryžių derliaus auginama Azijos tropiniame ir subtropiniame klimate, kuriame gausu drėgmės ir šilumos. Šie augalai auginami užtvindytuose laukuose, nes tai užtikrina pakankamą vandens ir maistinių medžiagų kiekį bei veikia kaip natūrali piktžolių kontrolės priemonė, nes kitų rūšių augalai negali augti deguonies stokojančioje vandens aplinkoje.
Vis dėlto yra vienas trūkumas, susijęs su vandeningu dirvožemiu: ryžiai sugeria toksinus, konkrečiau – neorganinį arseną.
Arsenas yra nuodingas elementas, galintis sukelti sunkias ligas ir stabdyti vaikų raidą. Net nedidelis kiekis kasdien suvartojamo neorganinio arseno pamažu kaupiasi organizme ir ilgainiui gali sukelti vėžį, širdies ir kraujagyslių bei kitas ligas.
Arsenas natūraliai randamas Žemės plutoje – iš jos išsiskiria ir cirkuliuoja paviršiuje. Dirvožemyje didelė dalis arseno jungiasi su geležies oksidais, todėl jis tampa ne toks prieinamas, o arseno kiekis, kurį gali absorbuoti augalų šaknys, yra limituojamas.
Deja, anaerobinės bakterijos, gyvenančios šlapiuose ir deguonies stokojančiuose ryžių laukuose, energijai konvertuoti vietoj deguonies naudoja geležies oksidą. Kai bakterijos konvertuoja geležies oksidą, išsiskiria neorganinis arsenas – jį augalų šaknys lengvai sugeria.
Dėl menko deguonies kiekio po vandeniu ryžiuose yra daug daugiau neorganinio arseno nei pasėliuose, augančiuose įprastame deguonies pilname dirvožemyje, kur toksinas didesniu mastu lieka susijungęs su geležies oksidais. Ryžiuose yra 25 kartus daugiau arseno nei kituose grūduose, pavyzdžiui: bolivinėse balandose, kviečiuose ir grikiuose.
Ši sveikatos problema žinoma jau seniai, tačiau naujausi tyrimai rodo, kad ateityje toksinų kaupimasis gali smarkiai išaugti.
Šiluma ir CO2 gamina supertoksiną
Klimato kaita turi didelį poveikį ryžių auginimui. Mokslininkai žino, kad aukštesnė temperatūra ir didesnis kiekis CO2 gali turėti neigiamą poveikį ryžių derlingumui ir maistinei vertei, tačiau neigiamas poveikis tuo nesibaigia.
Didžiausiame tokio tipo eksperimente Kinijos ir JAV mokslininkų komandos tyrė, kaip ateities klimato sąlygos paveiks ryžių augalų arseno įsisavinimą.
Eksperimentas truko devynerius metus (2014–2023), mokslininkai išbandė 28 skirtingų veislių ryžius, auginamus keturiuose užtvindytuose eksperimentiniuose laukuose netoli Jangdzės upės Kinijoje. Eksperimentiniuose laukuose mokslininkai galėjo kontroliuoti temperatūrą ir CO2 lygį, tad ryžiai buvo auginami keturiomis skirtingomis klimato sąlygomis: viename lauke buvo išlaikytos esamas temperatūros ir CO2 lygis, kitame lauke CO2 lygis buvo padidintas 200 ppm (dalelių milijonui oro molekulių), trečiame temperatūra buvo padidinta 2 °C, o ketvirtame lauke buvo padidintas ir CO2 lygis, ir temperatūra.
Nuėmus derlių paaiškėjo, kad aukštesnėje temperatūroje augintuose ryžiuose arseno buvo vidutiniškai 17 % daugiau nei ryžiuose, augintuose esamomis klimato sąlygomis. Aukštesnis CO2 lygis pats savaime neturėjo reikšmingo poveikio, tačiau mokslininkai pastebėjo, kad jo poveikis buvo didžiausias esant aukštesnei temperatūrai. Ryžiuose, augintuose esant aukštesnei temperatūrai ir aukštesniam CO2 lygiui, vidutiniškai buvo 50 % daugiau arseno nei ryžiuose, augintuose esamomis klimato sąlygomis. CO2 yra grynos trąšos augalams, nes skatina jų augimą. Reaguodamos į didesnį CO2 kiekį, šaknys ima sparčiau augti, todėl augalai iš dirvožemio gali įsisavinti daugiau maistinių medžiagų, taigi – ir arseno.
Vis dėlto eksperimentai parodė, kad didesnis CO2 kiekis neturėjo įtakos arseno kiekiui ryžiuose, nebent kartu padidėjo ir temperatūra. Tai lemia temperatūros įtaka dirvožemyje esančiai gyvybei.
Eksperimentinių ryžių laukų dirvožemio mėginių analizė parodė, kaip visuotinis atšilimas didina neorganinio arseno kiekį ryžiuose. Dirvožemyje esantys mikroorganizmai tampa aktyvesni ir aukštesnėje temperatūroje gamina daugiau fermentų, gaminančių arsenitą – labiau toksišką ir lengviau absorbuojamą arseną.
Palyginti su dabartinėmis klimato sąlygomis, eksperimentiniuose ryžių laukuose, kuriuose buvo aukšta temperatūra ir didelis CO2 lygis, buvo iki šešis kartus daugiau arsC bakterijų geno kopijų. Šis genas atsakingas už arsenato reduktazės fermento, kurį bakterijos naudoja tam, kad išvengtų toksinų poveikio, gamybą.
Fermentas arsenatą paverčia arsenitu. Pastarąjį bakterijos gali lengviau pašalinti iš savo ląstelių, kad išsivalytų. Deja, arsenitas lengviau įsiskverbia į ryžių augalus nei arsenatas.
Ryžiai skatina vėžio plitimą
Nerimą keliantys mokslininkų atradimai buvo panaudoti modeliuose, skirtuose ryžių poveikiui visuomenės sveikatai ateityje įvertinti. Išvados taip pat kelia didelį susirūpinimą. Manoma, kad maiste dėl visuotinio atšilimo padidėjus neorganinio arseno kiekiui vėžio atvejų skaičius turėtų išaugti.
Klimato scenarijus, kai ryžiai auginami 2 °C aukštesnėje temperatūroje, o atmosferoje yra 200 ppm daugiau CO2, leidžia spėti, kad iki 2050 m. septyniose didžiausiose ryžius auginančiose Azijos šalyse, iš kurių didžiausia yra Kinija, plaučių ir šlapimo pūslės vėžiu per visą gyvenimą susirgs 44 % daugiau žmonių nei dabar, jei jie ir toliau vartos tiek pat ryžių kaip dabar.
Modeliai taip pat parodė, kad dėl neorganinio arseno kiekio, rasto ryžiuose, auginamuose esamomis klimato sąlygomis, iki 2050 m. vien Kinijoje 13,4 mln. daugiau žmonių susirgs vėžiu. Jei klimato pokyčiai bus tokie, kaip baiminamasi, šis skaičius išaugs iki 19,3 milijono.
Be vėžio, dėl padidėjusio neorganinio arseno kiekio maiste, atrodo, daugėja širdies ir kraujagyslių ligų bei cukrinio diabeto atvejų.
Mokslininkai siūlo nusausinti ryžių laukus
Dėl šios nerimą keliančios perspektyvos reikia naujovių tiek ryžių laukuose, tiek laboratorijose, tad mokslininkai intensyviai dirba, kad rastų sprendimų, kurie padėtų sumažinti arseno kiekį.
Tarptautinė mokslininkų komanda tiria, ar įmanoma išvesti ryžių veislę, kuri ribotai įsisavintų neorganinį arseną, tačiau nepakenktų silicio, kuris yra svarbi ryžių augalų maistinė medžiaga, įsisavinimui.
Silicis ir arsenas absorbuojami per tuos pačius baltymus ryžių šaknyse, todėl mokslininkai bando modifikuoti augalo DNR dalį, gaminančią šiuos baltymus. Taip jie tikisi sustabdyti arseno absorbciją, bet nesumažinti silicio tiekimo. 2024 m. jiems pavyko sumažinti arseno koncentraciją ryžių grūduose iki 63 %, nesumažinant derliaus.
Kitas sprendimas – nauji auginimo metodai. 2024 m. Indijos mokslininkų komanda atrado, kad alternatyvus ryžių auginimo būdas neorganinio arseno įsisavinimą gali sumažinti 26 %. Šis metodas apima pakaitinį ryžių laukų užtvindymą ir išdžiovinimą. Šis procesas slopina anaerobines bakterijas, atsakingas už lengvai absorbuojamo arseno gamybą. Džiovinant didelė dalis anaerobinių bakterijų žūsta, o dirvožemis papildomas didesniu kiekiu silicio, todėl ryžių augalai savo maistinių medžiagų atsargas užpildo siliciu, o ne arsenitu.
Mokslininkai dirba prie šios problemos sprendimo, o jų sėkmė ar nesėkmė lems, ar ateityje galėsite ir toliau ramiai mėgautis ryžių pudingu ir sušiais.
KĄ DARYTI?
Nereikia atsisakyti ryžių, bet galite smarkiai sumažinti toksinų suvartojimą, jei pasirinksite tam tikros rūšies ryžius ir tinkamai juos paruošite. Rudieji ryžiai vertinami dėl didelio ląstelienos ir mineralų kiekio, bet juose vidutiniškai yra apie 80 % daugiau neorganinio arseno nei baltuosiuose ryžiuose. Atliekant eksperimentą arseno kiekis ruduosiuose ryžiuose buvo sumažintas 54 %, o baltuosiuose ryžiuose – 73 %. Tereikėjo penkias minutes juos pavirti ir pakeisti vandenį. Verdant iš ryžių į vandenį išsiskiria arsenas, nes toksinas yra ryžių grūdų išoriniame sluoksnyje ir lengvai tirpsta verdančiame vandenyje.
Comments are closed.