Umweltverschmutzung Chemiker senken Arsenkonzentration im Reisanbau

Reis ist die Ernährungsgrundlage für mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung. Doch oft steckt anorganisches Arsen und das Schwermetall Cadmium drin, beides potenziell krebserregend. Österreichische Forscher haben ein einfaches Mittel dagegen entdeckt: Eisen.

Es ist schon länger bekannt, dass Reiskörner aus gewissen Anbaugebieten der Erde verstärkt anorganisches Arsen aus der Umwelt enthalten können. Über den Arsengehalt im Boden oder auch des Wassers der gefluteten Felder, das zur Bewässerung verwendet wird, kann das Halbmetall in die Pflanzen gelangen.

In Europa gelten seit 2016 Grenzwerte des Gehaltes an anorganischem Arsen in Reis und Reisprodukten. Bei Nahrung für Kleinkinder gelten noch strengere Vorschriften. Hier wurde ein Höchstwert von 0,10 mg/kg festgesetzt. «Hochqualitativer Rohstoff ist aufgrund des niedrigen Limits vor allem für Babynahrung stark nachgefragt, aber schwer zu bekommen», erklärt Jörg Feldmann, Umweltchemiker an der Universität Graz.

Einfache Lösung: Eisen

Im Zuge einer umfassenden Studie in Malawi (Südostafrika) machten sich die Wissenschaftlerteams der Uni Graz gemeinsam mit ihren Kollegen von der University of Aberdeen (UK) sowie der Lilongwe University of Agriculture and Natural Resources in Malawi zunutze, dass die giftige Substanz Arsen eine starke Affinität zu Eisen hat. Bei den Reissorten Kilombero und Faya reicherten sie daher die bewässerten Ackerflächen mit granulierten Eisenspänen an. Das Eisenhydroxid bildet als Rost eine Schicht auf der Metalloberfläche und fällt gleichzeitig als Partikel aus, das Arsen an sich bindet.

«Das Eisen immobilisiert das zuvor durch das Wasser mobilisierte Arsen und dient dazu, den Schadstoff in einer für die Pflanzen nicht verfügbaren Form im Boden zu halten», erklärte Feldman im Gespräch mit der Nachrichtenagentur APA. In den Versuchen in Malawi ist das tatsächlich gut gelungen. Die Arsen-Konzentration in den geernteten Reiskörnen konnte um 80 Prozent gesenkt werden. Damit wurden Werte erreicht, die den Reis attraktiv als Rohstoff für Babynahrung machen.

Als positive Begleiterscheinung ging auch die Konzentration von Cadmium um ein Drittel zurück – ohne Ernteeinbussen, wie der Forscher anmerkte. In weiteren Projekten will sein Team nun sowohl den grossflächigen Anbau als auch die Anwendung für andere Sorten untersuchen.

*Fachpublikationslink https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.148735