Phát hiện thú vị về cách làm giảm chất độc ở trong gạo

Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng đối với những nước đang phát triển mà chủ yếu người dân dựa vào gạo như một nguồn lương thực chính và họ cần nguyên liệu rẻ, sẵn có để cải thiện chất lượng đất, đồng thời làm giảm nồng độ asen vô cơ, một chất hóa học độc hại nhất đe dọa đến sức khỏe của con người.

Nhóm nghiên cứu do Angelia Seyfferth, Khoa Thực vật và Khoa học Đất thuộc trường Cao đẳng Nông nghiệp và Tài nguyên thiên nhiên đứng đầu gần đây đã công bố kết quả trên tạp chí Agricultural and Food Chemistry. Nghiên cứu được dựa trên nghiên cứu trước đây của nhóm Seyfferth về việc ủ trấu, rơm và tro trong đất.

Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã trồng lúa trong đất được bổ sung những thành phần còn lại của cây lúa thay vì sử dụng rơm – thứ mà họ đã tìm thấy từ những nghiên cứu trước mà gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường - họ đã tập trung nghiên cứu trấu, giàu silica, ít asen trong các mô, giúp làm giảm lượng asen thoát ra không chỉ từ các mô mà còn giảm asen trong đất so với rơm rạ.

Họ cũng xem xét tro gạo, về cơ bản là loại vật liệu trấu được đốt cháy thành than, giống như chất bổ sung. Seyfferth cho biết: “Chúng tôi đã sử dụng hai vật liệu và đã so sánh mức tăng trưởng của cây lúa khi những vật liệu này được trộn vào đất có nồng độ asen ở mức cơ bản và silic có sẵn trong thực vật tương đối thấp”. “Phát hiện lớn đó là khi chúng ta trồng những loại cây này trong đất được bổ sung trấu tươi, đã cho thấy lượng asen vô cơ (là dạng asen độc nhất) trong các hạt gạo giảm từ 25%-50%. Chính vì vậy, ngay lập tức, chỉ bằng cách đưa vật liệu này vào trong đất, chúng ta có thể làm cho cây khỏe mạnh hơn và thay thế dạng asen độc hại đó trong các hạt mà gây tác động trực tiếp đối với sức khỏe con người”.

Asen và Silic

Trấu là vật liệu giàu silic, có vai trò quan trọng làm giảm lượng asen trong lúa gạo nhờ cơ chế hấp thu asen, đây là loại asen phổ biến nhất trên các cánh đồng lúa ngập nước, chia sẻ quá trình vận chuyển silic hòa tan. Phát hiện này được công bố trong một bài báo năm 2008 của Jian Feng Ma, một nhà nghiên cứu Nhật Bản và Seyfferth cho rằng, nghiên cứu đã xác nhận một số nghi ngờ trước đây về asen và silic.

Seyfferth cho biết: “Đã có một số manh mối vì asen và silic rất giống nhau về vị trí trong bảng tuần hoàn, và trước khi bài báo được đăng, tôi đã nghĩ về việc thực hiện một số thí nghiệm về sự cạnh tranh giữa gạo asen và silic. Khi bài báo đó được đăng tải, nó đã giúp tôi tự tin rằng đây là công trình quan trọng để điều tra”.

Mặc dù đã làm một số nghiên cứu về phân silic tổng hợp với cam kết sẽ làm giảm lượng asen trong các loại ngũ cốc, cho đến khi Seyfferth đến Campuchia và nhìn thấy cánh đồng lúa rộng lớn và rất nhiều phần còn lại của cây lúa được sinh ra từ quá trình sản xuất gạo trên toàn cầu và cô đã thực sự muốn tìm hiểu việc sử dụng một số nguyên liệu này như một nguồn silic.

Seyfferth cho biết: “Ở Campuchia và nhiều vùng trồng lúa khác, những cây lúa được trồng trong đất và sau khi thu hoạch, nông dân thường loại bỏ rơm rạ và tất cả phần còn lại đều nằm trên mặt đất, tuy nhiên hầu hết silic nằm trong rơm và cũng nằm trong trấu”. Khi lúa trổ bông, hạt gạo được bọc trong vỏ trấu, và sau đó lớp vỏ được loại bỏ để thu phần hạt, phần trấu còn sót lại có chứa rất nhiều silic.

“Thông thường, những vật liệu này chỉ được chất thành đống và đối với ngành công nghiệp kỹ thuật luôn coi đó như những thứ mới mẻ và thú vị để làm. Khi tôi ở đó, tôi đã nhìn thấy những đống vỏ trấu khổng lồ cao gấp đôi tôi và cực kỳ lớn, tôi nhìn đó và nói: “Wow, xem đi tất cả là silic”.

Trong môi trường tự nhiên, các mô giàu silic này sẽ được tái hợp, tuy nhiên khi lúa được trồng, các mô bị loại bỏ và ra khỏi vị trí, vòng lặp đó bị phá vỡ và tình trạng mất silic càng trở nên trầm trọng hơn.

Seyfferth cho biết: “Bằng việc kết hợp này, chúng ta đưa silic trở lại, đồng thời làm giảm lượng asen vô cơ trong hạt gạo và có thể cung cấp nhiều chất dinh dưỡng khác như phân hữu cơ phốt pho, nitơ mà không cần các loại phân hóa học khác. Lượng silic lớn hơn có thể làm cho cây có sức đề kháng tốt hơn để chống lại những dịch bệnh như bệnh nấm”.

Theo Seyfferth, một trong những điều cạnh thú vị của dự án này là có rất nhiều nhà nghiên cứu ở bậc đại học đã tham gia, tất cả họ đều là đồng tác giả của nghiên cứu. Qua nghiên cứu, mọi người đều thu được những kinh nghiệm nhất định trong công tác nghiên cứu, giúp họ chuẩn bị cho những bước tiếp theo trong sự nghiệp của mình, cho dù đó là trường đại học hay một ngành công nghiệp.

Minh Trang (Theo Phys)