Gefahr durch Arsen Gift im Korn

Reis ist ein Grundnahrungsmittel. Doch es gibt einen grausigen Verdacht: Das Getreide, das die halbe Menschheit ernährt, könnte aufgrund einer Anreicherung von Arsen Krebs verursachen.

Von Richard Stone

Das Leben von drei Milliarden Menschen hängt am Reis. Vor allem in Asien ist er das Grundnahrungsmittel. Doch Forscher bewegt zurzeit ein grausiger Verdacht. Könnte das Getreide, das die halbe Menschheit ernährt, Krebs verursachen? Mehrere Studien zeigen, dass sich in Reis und Reisprodukten wie Kleie erhöhte Arsen-Mengen finden - mindestens zehnmal so viel wie in Weizen und anderen Getreiden.

Mikroorganismen setzen Arsen im Boden frei. Reispflanzen nehmen das Gift dann aus der aufgeschwemmten Erde auf.

(Foto: Foto: dpa)

Die Pflanzenprodukte enthalten das giftige Halbmetall meist in anorganischer Form. Es macht Menschen krank, die die Arsen-Verbindungen im Trinkwasser aufnehmen; Betroffene haben ein erhöhtes Krebsrisiko. Weil sich Arsen in Reis anreichert, sind auch kleine Mengen "ein Problem für Menschen, die viel Reis essen", sagt Steve McGrath vom britischen Labor Rothamsted Research.

Experten warnen vor Panik; noch gebe es keine Daten, die Reis mit Krebs verknüpfen. "Wir müssen die Arsen-Belastung im Reis reduzieren", sagt Richard Loeppert von der Texas A&M University, "aber es besteht keine unmittelbare Gefahr." Zhu Yong-Gang vom Forschungszentrum für Umweltwissenschaften in Peking ergänzt: "Wir kennen noch nicht alle Antworten, aber Arsen ist Arsen."

China ist zurzeit eines der wenigen Länder, das einen Grenzwert für Arsen in Lebensmitteln festgelegt hat. 2005 senkte die Regierung die zulässige Menge von 700 auf 150 Mikrogramm anorganischer Arsenverbindungen pro Kilogramm Lebensmittel. In Amerika hatte die Aufsichtsbehörde FDA 1993 einen Richtwert der "zulässigen täglichen Aufnahme" von 130 Mikrogramm empfohlen. Aber die meisten Staaten, einschließlich der USA und der Europäischen Union, haben keinen Grenzwert für anorganisches Arsen erlassen.

Zhu und andere Forscher suchen nach Wegen, Reis zu entgiften. Womöglich gelingt es, den Anbau zu verändern, wenn nicht, müssen die Pflanzen genetisch verändert werden. Die Aufgabe drängt, weil Bauern wegen der globalen Nahrungsmittelkrise Reis zunehmend auf Flächen anbauen, die besonders mit Arsen belastet sind: die Umgebung von Minen oder Metallhütten sowie ehemalige Baumwollfelder, die intensiv mit arsenhaltigen Pestiziden besprüht worden sind.

Wie anorganisches Arsen in kleinen Mengen wirkt, kam in den frühen 1980er Jahren ans Licht, als viele Menschen in Indien und Bangladesch durch Wasser aus verseuchten Brunnen Vergiftungen bekamen. Das Leiden äußert sich durch raue Haut, und es folgen Haut- oder Blasenkrebs.

Die Brunnen enthielten einige hundert Mikrogramm Arsenverbindungen pro Liter, weit mehr als der von der Weltgesundheitsorganisation WHO aufgestellte Grenzwert von zehn Mikrogramm pro Liter. "Heute werden Milliarden Dollar ausgegeben, um Trinkwasser vom Arsen zu befreien", sagt Zhu. "Aber auch wenn wir das Problem lösen, steckt es noch im Reis."

In gefluteten Reisfeldern nehmen die Pflanzen das Gift aus der aufgeschwemmten Erde auf, wo es Mikroorganismen freisetzt, wie Steve McGrath im Juni 2008 in Environmental Science & Technology berichtete.

Analog zum WHO-Grenzwert für Trinkwasser wäre eine maximale tägliche Aufnahme von zehn Mikrogramm aus Lebensmitteln wünschenswert, schreibt Zhu im Fachblatt Environmental Pollution. Rechne man einen täglichen Konsum von 200 Gramm Reis, was für Asien eher niedrig geschätzt ist, müssten die Grenzwerte für Arsenverbindungen unter 50 Mikrogramm pro Kilogramm Essen liegen.

Arsen in britischen Supermärkten

Tatsächlich aber liege der Arsengehalt im Reis "üblicherweise höher", sagt Zhu. Manche Sorten übertreffen sogar 400 Mikrogramm Arsen pro Kilogramm. Und die Belastung ist nicht auf Asien beschränkt. Im April 2007 erschreckte Andrew Meharg von der Universität Aberdeen, der mit Zhu kooperiert, Verbraucher in Großbritannien. Er hatte Reisbrei vermessen, der in Supermärkten als Hilfsmittel beim Abstillen von Säuglingen verkauft wird. 35 Prozent der Proben enthielten Arsenmengen über den chinesischen Grenzwerten.

Zwei weitere Studien, die zurzeit im Druck sind, könnten weitere Aufregung auslösen. Demnach enthält Reiskleie "extrem hohe" Mengen von Arsen, wie Zhu sagt. Das Nebenprodukt aus Mühlen wird wegen seiner Ballaststoffe und B-Vitamine geschätzt und in Bioläden verkauft sowie bei der Versorgung unterernährter Kinder von internationalen Hilfsprogrammen eingesetzt. Die getesteten Proben stammten aus Japan und den USA. "Die Analyse zeigt die Größe und internationale Dimension des Problems", folgert Steve McGrath.

Um mögliche Schäden abzuwenden, diskutieren Experten verschiedene Ansätze. Weil Reis aus Indien oder Kalifornien wenig Arsen enthält, könnten Körner verschiedener Herkunft vor dem Verkauf gemischt werden. "Aber das dürfte in armen Regionen mit wenig Infrastruktur schwierig werden", sagt McGrath. Stattdessen könnten die Bauern Sorten anbauen, die auf Land statt auf gefluteten Felder wachsen.

Die dritte Möglichkeit ist, die herkömmlichen Pflanzen auf Erdwällen auszusäen, zwischen denen das Wasser steht. "Das kann den Übertrag von Arsen aus dem Boden in die Körner dramatisch reduzieren", sagt McGrath. Die Mikroorganismen setzen das Gift nicht mehr direkt an den Wurzeln der Reispflanzen frei. Aber dafür müssten sich die Anbaumethoden in Asien fundamental ändern.

Darum verfolgen Forscher auch den Gedanken, den Stoffwechsel von Reispflanzen genetisch zu verändern. Sie haben bereits die Proteine identifiziert, mit denen Pflanzen Arsen durch die Zellwände schleusen. Doch sie lassen sich nicht einfach blockieren, weil sie auch wichtige Nährstoffe transportieren. Zhu versucht darum, den Pflanzen ein Bakterien-Enzym einzupflanzen, mit dem sie das anorganische Arsen in eine flüchtige Verbindung umbauen. Demnächst sollen dazu in China Feldversuche beginnen.

Mit Kollegen zusammen probiert der Wissenschaftler aus Peking auch per konventioneller Züchtung Sorten auszuwählen, die weniger Arsen anreichern. Die neuen Varianten müssen aber vernünftige Erträge erzielen. Nach Ansicht der Bauern verblasst ein mögliches Krebsrisiko im Vergleich zu leeren Mägen.

Dieser Text ist im Original im Wissenschaftsmagazin Science erschienen. Weitere Informationen: www.sciencemag.org. Dt. Bearbeitung: C. Schrader