Vedci varujú pred toxickými banánmi. Našli v nich nebezpečné látky po katastrofe spred desiatich rokov

Výskumníci skúmali, či sú plodiny pestované v blízkosti ústia rieky Doce v Brazílii bezpečné na konzumáciu. Oblasť v meste Linhares v štáte Espírito Santo je vystavená odpadu z ťažby železnej rudy od zrútenia odkaliska Fundão v štáte Minas Gerais v novembri 2015.

Tím sa zameral na banány, maniok a kakaovú dužinu pestované v pôde zasiahnutej katastrofou. Skúmali hladiny kadmia, chrómu, medi, niklu a olova – kovov viazaných na oxidy železa, ktoré sú hlavnou zložkou banského odpadu. Zistenia naznačujú, že konzumácia banánov pestovaných v kontaminovanej pôde môže predstavovať potenciálne zdravotné riziko pre deti vo veku šesť rokov a menej. Brazília patrí medzi popredných pestovateľov banánov na svete.

Na výskume pracovali výskumníci z oblasti pôdoznalectva, environmentálneho inžinierstva a verejného zdravotníctva z Univerzity v São Paule (USP), Federálnej univerzity Espírito Santo (UFES) v Brazílii a Univerzity v Santiagu de Compostela v Španielsku.

„Naša skupina už roky skúma dôsledky zrútenia priehrady. Prvé vzorky sme získali sedem dní po nehode a okamžite sme pochopili, že existuje bezprostredné riziko kontaminácie rastlín, pôdy, vody a rýb. Otázka však zostávala: Predstavuje táto kontaminácia riziko pre ľudské zdravie?“ spomína Tiago Osório, agronóm a profesor na Katedre pôdoznalectva na Poľnohospodárskej fakulte Luiz de Queiroz (ESALQ-USP).

Štúdia publikovaná v časopise Environmental Geochemistry and Health vysvetľuje, ako rastliny absorbujú potenciálne toxické prvky (PTE) z banského odpadu a ukladajú ich do jedlých častí. Opisuje tiež, ako sa tieto látky môžu dostať do potravinového reťazca človeka. Výskum je súčasťou doktorandskej práce Amandy Duim na ESALQ.

Ako kontaminovaná pôda prenáša kovy do rastlín

Duim, hlavná autorka štúdie, uvádza, že výskum je výnimočný tým, že priamo spája zdravotné riziko pre ľudí s pohybom PTE z pôdy do plodín. „Obsah oxidu železa v pôde, ktorý je hlavnou zložkou odpadu, koreluje s jeho obsahom v rastline. Skúmali sme prechod zložiek odpadu z pôdy do vody a potom z vody do rastliny, vrátane jej listov a plodov.“

„Najprv musíme vedieť, ktoré prvky sa tam nachádzajú a v akých množstvách, aby sme pochopili biochemickú dynamiku ich uvoľňovania,“ vysvetľuje Osório.

Duim začala svoj doktorandský výskum v roku 2019 skúmaním toho, či rastliny z oblastí ohrozených záplavami môžu pomôcť obnoviť kontaminované prostredie. Hodnotila pestované plodiny aj pôvodné druhy.

„Hodnotili sme pestované aj pôvodné druhy. V prípade pôvodných druhov sme chceli zistiť, ako ovplyvňujú rozpúšťanie oxidu železa a či a ako sa PTE spojené s týmto odpadom dostávajú do rastliny, keďže rôzne druhy akumulujú PTE odlišne,“ hovorí.

„Cieľom bolo nájsť najvhodnejšie pôvodné druhy na čistenie kontaminovaných prostredí a našli sme viac než jeden druh, ktorý túto funkciu dokáže plniť, pričom výsledky už boli publikované. V prípade pestovaných druhov sme chceli vedieť, či sa PTE prenášajú do plodov a jedlých častí rastlín.“

Na meranie kontaminácie výskumníci starostlivo odobrali vzorky pôdy a rastlín. Čerstvé rastliny umyli a odvážili, potom ich vysušili a znovu zvážili. Korene, stonky, listy a ošúpané plody samostatne rozomleli na analýzu.

„Rastlinný prášok sme rozpustili, premenili ho na roztok pomocou rôznych kyselín a určili koncentráciu v roztoku. Výpočet koncentrácie v roztoku sme prepočítali na hmotnosť zriedeného materiálu, čím sme získali koncentráciu PTE v miligramoch na kilogram suchej biomasy,“ opisuje Duim.

V banánoch a manioku sa takmer všetky PTE okrem chrómu nachádzali vo vyšších množstvách pod zemou, v koreňoch a hľuzách. Kakao sa správalo odlišne – zvýšené hladiny sa zistili v stonkách, listoch a plodoch. V kakaovej dužine koncentrácie medi a olova prekročili limity stanovené Organizáciou OSN pre výživu a poľnohospodárstvo (FAO).

Keď tím zistil, že niektoré jedlé časti obsahujú hladiny PTE nad odporúčanými normami, vykonal formálne hodnotenie zdravotného rizika.

„Tieto prvky sa prirodzene vyskytujú v prostredí. Sme im vystavení v nižších koncentráciách. No v prípade katastrofy, ako bola tá v Mariane, keď sa očakáva zvýšená expozícia, musíme byť mimoriadne opatrní,“ hovorí Tamires Cherubin, doktorka zdravotníckych vied a spoluautorka štúdie.

Štandardné metódy hodnotia biologickú dostupnosť týchto prvkov, keďže určité koncentrácie môžu viesť k problémom s obličkami a srdcom, gastrointestinálnym ťažkostiam a poškodeniu pľúc pri vdýchnutí. Krátkodobé účinky môžu zahŕňať aj podráždenie kože a problémy s očami.

Výskumníci zohľadnili, koľko lokálne vypestovaných potravín obyvatelia konzumujú, pričom použili údaje Brazílskeho inštitútu geografie a štatistiky (IBGE). Zohľadnili tiež dĺžku možnej expozície, rozdiely v telesnej hmotnosti medzi deťmi a dospelými a čas potrebný na rozvoj škodlivých účinkov.

„Podľa referenčných denných dávok príjmu kontaminantov uvádzaných v literatúre považujeme za limit 0,05 mg/kg pre kadmium v ovocí a 0,1 mg/kg v hľuzách, 0,5–1,0 mg/kg pre chróm, 20,0 mg/kg pre meď, 0,5–1,0 mg/kg pre nikel, 0,8–2,3 mg/kg pre olovo a 50,0 mg/kg pre zinok,“ vysvetľuje Cherubin.

Pre väčšinu kovov boli hodnoty na takej úrovni, že u dospelých konzumujúcich tieto potraviny z ústia rieky Doce neexistuje významné nekarcinogénne riziko. Avšak hodnota pre banány dosiahla úroveň, ktorá by mohla signalizovať zdravotné obavy pri deťoch.

Hlavným faktorom boli zvýšené hladiny olova a koncentrácie kadmia v banánoch taktiež prekročili odporúčania FAO. Výskumníci upozorňujú, že dlhodobé vystavenie olovu, aj pri nízkych hladinách, môže trvalo ovplyvniť vývoj mozgu, potenciálne znížiť IQ a prispieť k poruchám pozornosti a správaniu. Dlhodobé riziká rakoviny a pokračujúca expozícia

Tím varuje, že konzumácia potravín pestovaných v kontaminovanej pôde počas mnohých rokov môže viesť ku kumulatívnym účinkom.

„V priebehu času, vzhľadom na očakávanú dĺžku života v Brazílii približne 75 rokov, môže existovať karcinogénne riziko, keďže existuje možnosť priameho aj nepriameho poškodenia DNA,“ hovorí Cherubin. Takéto genetické poškodenie môže zvýšiť pravdepodobnosť vzniku rakoviny centrálneho nervového systému, tráviaceho traktu a krvotvorných tkanív. „Všetko závisí od schopnosti ľudského tela absorbovať a metabolizovať tieto prvky dostupné v prostredí,“ dodáva.