ARSENICO E RISO IN AMBIENTI TEMPERATI. ITALIA: STATO DELL ARTE E PROSPETTIVE DI MITIGAZIONE Romani M. * Miniotti E., Tenni D., Martin M., Beone G.M., Cubadda F., Sacchi G. *Centro di Ricerca sul Riso, Ente Nazionale Risi
Limiti di arsenico inorganico nel riso: approvato il regolamento È stata approvata il 12 gennaio la proposta di regolamento che fissa i limiti massimi di arsenico inorganico nel riso, a partire dal 1 gennaio 2016, secondo la tabella: Riso lavorato e non parboiled Riso parboiled e riso semigreggio Rice waffels, rice wafers, rice cracker e rice cakes Riso destinato alla produzione di alimenti per lattanti e prima infanzia etichettati e venduti come tali 0.20 mg/kg 0.25 mg/kg 0.30 mg/kg 0.10 mg/kg Per il parboiled verrà presa in esame una eventuale revisione del livello nel 2018. Il testo del regolamento sarà inviato al Parlamento europeo per l esame e sarà pubblicato nei prossimi mesi.
Attività dell ENR 2008-2013 1 2 3 1. Monitoraggio As nel riso 2008 2012 2. Effetto dei processi industriali Parboilizzazione Sbiancatura 3. Miglioramento delle tecniche agronomiche per mitigare il contenuto di As in granella Gestione dell acqua Effetto varietale Effetto dell applicazione di Silicio Tutti I campioni di granella sono stati analizzati per il contenuto di As totale e delle diverse specie con HPLC-ICP-MS dopo estrazione chimica con acido nitrico
Campionamento in zone rappresentative dell areale di coltivazione italiano As nel riso: monitoraggio
As nel riso: monitoraggio 2008 70 campioni di riso bianco tas ias As(III) As(V) DMA MMA ias µg kg -1 µg kg -1 µg kg -1 µg kg -1 µg kg -1 µg kg -1 % Media 164 100 91 16 55 7 65 Mediana 148 101 94 14 43 7 66 Minimo 56 39 38 0 3 0 23 Massimo 586 158 142 35 360 9 93 % As inorganico As totale µg kg -1
As nel riso: monitoraggio 2012 168 campioni di riso bianco tas ias As(III) As(V) DMA MMA ias µg kg -1 µg kg -1 µg kg -1 µg kg -1 µg kg -1 µg kg -1 % Media 155 101 87 15 45 < d.l. 72 Mediana 140 100 86 14 35 < d.l. 74 Minimo 49 40 31 0 6 0 31 Massimo 523 184 155 59 369 0 94 % 50 As inorganico As totale 40 30 20 10 0 µg kg -1
As nel riso: monitoraggio 2008 70 campioni di riso bianco 2012 168 campioni di riso bianco 100 As inorganico (%) 80 60 40 20 y = -0.13x + 87.6 R² = 0.57 y = -0.13x + 91.9 R² = 0.50 0 0 200 400 600 As totale (µg kg -1 ) 0 200 400 600
As nel riso: monitoraggio 2008 Concentrazione di As nei suoli (mg kg -1 ) <10 mg kg -1 10-20 mg kg -1 >20 mg kg -1
As nel riso: monitoraggio 2008 2010 Concentrazione di As nell acqua (µg l -1 ) Corso d acqua Comune Cd As Agogna (2008-2010) Mezzana Bigli <0,5 µg/l <5 µg/l Erbognone (2009-2010) Ottobiano " " Olona Meridionale (2008-2010)* San Zenone " Solo 2008* Po (2009-2010) Frascarolo " " Po (2009-2010) Pieve del Cairo " " Po (2009-2010) Bastida Pancarana " " Po (2008-2010) Spessa Po " " Terdoppio (2008-2010) Vigevano " " Terdoppio (2008-2010) Zinasco " " Ticino (2008-2010) Bereguardo " " Ticino (2008-2010) Pavia " " Ticino (2008-2010) Travacò Siccomario " " Canale deviatore acque alte (2009-2010) Miradolo Terme " " Olona Meridionale (2008-2010) Pontelungo (Bornasco) " " Colatore Reale (2009-2010) Chignolo " " Naviglio Pavese (solo 2008) Pavia " " Lambro Meridionale (2010) Zibido al Lambro " * nel 2008: 11 Giugno 7 µg/l 6 Ottobre 5 µg/l 11 Dicembre 5 µg/l [ARPA PV, 2008-2010]
Localizzazione dell As nel granello [Meharg et al., 2008]
Trattamento di parboilizzazione Trattamento con acqua calda (60-75 C ) Vitamine e minerali contenuti negli strati più esterni del granello sono solubilizzati attraverso l acqua calda Trattamento con pressione (105-125 C ~ 0,75-1,2 bar) Il vapore pressurizzato trasporta le sostanze solubili all interno dell endosperma e gelatinizza i granuli di amido Trattamento di essicazione (35-90 C ) L aria secca rimuove l acqua accumulata durante il processo fino ad arrivare ad un contenuto di umidità di 12-14 % [dati USA Rice Federation]
Trattamento di parboilizzazione 2013 Contenuto di As µg kg -1 Riso lavorato Parboiled Non parboiled Riso integrale +54% +36% -14% P=0,00 P=0,00 P=0,36 P=0,003
Trattamento di sbiancatura 2013 Contenuto di As µg kg -1 Riso integrale Riso bianco +69% P=0,00 +53% P=0,00
As nel riso: Progetti ENR Migliorare le conoscenze al fine fornire pratiche di gestione in grado di limitare la fitodisponibilità di arsenico e mitigare la sua concentrazione in granella in relazione a Gestione dell acqua Varietà Fertilizzazione con Silicio
As nel riso: Progetti ENR Gestione dell acqua prova di campo FLD DRY IRR As nel riso bianco (µg kg -1 ) Semina in acqua e sommersione continua per la maggior parte della stagione colturale Semina interrata e sommersione in 3-4 foglia Semina interrata e irrigazioni turnate (Aerobic Rice) As nella soluzione circolante (µg l -1 ) water FLD DRY IRR DMA MMA As(III) As(V)
As nel riso: Progetti ENR Gestione dell acqua prova di campo FLD DRY IRR As nel riso bianco (µg kg -1 ) Semina in acqua e sommersione continua per la maggior parte della stagione colturale Semina interrata e sommersione in 3-4 foglia Semina interrata e irrigazioni turnate (Aerobic Rice) As nella soluzione del suolo (µg l -1 ) water FLD DRY IRR DMA MMA As(III) As(V)
As nel riso: Progetti ENR Gestione dell acqua prova in vasca 2 techinche di coltivazione Semina interrata Semina in acqua 4 periodi di asciutta Sommersione continua Asciutta a inizio levata per 12 giorni Asciutta a metà levata Aerobic rice (sole irrigazioni)
As nel riso: Progetti ENR Gestione dell acqua prova in vasca 2012 tas ias Cd * Semina interrata 556 a 245 a 9 e Sommersione continua Semina in acqua 376 b 245 a 18 cde Asciutta a inizio levata per 12 giorni * Asciutta a metà leva Semina interrata 237 c 185 d 38 bc Semina in acqua 238 c 170 ab 16 de Semina interrata 141 cd 105 b 78 a Semina in acqua 109 d 101 b 33 bcd Aerobic rice Semina interrata 19 d 20 c 42 b ANOVA ** ** ** As nella soluzione del suolo (µg l -1 ) 200 Fioritura: 27-Agosto 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 06 May 25 Jun 14 Aug 03 Oct 22 Nov 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 06 May 25 Jun 14 Aug 03 Oct 22 Nov
As nel riso: Progetti ENR Gestione dell acqua prova in vasca 2014 tas ias Cd Sommersione continua Semina interrata 346 a 190 b 7 c Semina in acqua 340 a 227 a 18 c Asciutta in accestimento Semina interrata 309 a 189 b 13 c Asciutta a metà levata Semina interrata 110 bc 89 c 52 b Asciutta a fine fioritura Semina interrata 144 b 90 c 116 a Asciutta a metà levata e a fine fioritura Semina interrata 73 c 61 d 127 a Asciutta in accestimento e a metà levata Semina interrata 130 b 96 c 34 bc ANOVA ** ** **
As nel riso: Progetti ENR Varietà Effetto genotipico 21 varietà 4 gruppi merceologici Semina interrata e sommersione ritardata
As in rice: ENR projects Varieties genotypic effect Varietà As inorganico As totale ICP-MS Lungo A da parboiled Lungo A da interno Lungo B Tondo (µg kg -1 ) (µg kg -1 ) 2012 2013 2012 2013 Augusto 105.2 kl 74.4 hi 237.6 efg 229.3 bcd Dardo 130.5 ghij 80.9 fgh 266.5 cde 208.3 def Loto 188.3 a 121.5 a 352.0 a 277.2 a Luna 166.0 abcd 98.6 bcd 266.8 cde 208.7 def Baldo 140.5 efgh 78.8 ghi 240.0 efg 212.7 de Carnaroli 99.0 l 41.8 j 234.0 fg 175.6 hi Karnak 104.8 kl 38.1 j 209.5 gh 172.2 i Roma 122.0 hijk 68.2 i 255.0 def 200.2 efg Vialone Nano 175.8 abc 70.4 hi 305.0 b 197.7 efg Volano 158.3 cde 73.8 hi 297.3 bc 214.9 cde CL 26 147.1 defg 104.0 bc 265.8 cdef 196.1 efgh CL 71 106.2 kl 73.1 hi 200.9 h 138.3 j CLXL 135.0 fghi 93.2 cde 242.0 ef 244.9 b Gladio 139.3 efgh 86.9 efg 247.5 def 194.7 efgh Sirio 143.8 defgh 86.2 efg 236.3 efg 186.0 ghi Balilla 130.7 ghij 105.5 b 276.9 bcd 195.1 efgh Centauro 154.5 cdef 79.1 ghi 248.3 def 197.4 efgh CL 12 113.6 Ijkl 88.3 defg 251.0 def 187.5 fghi Selenio 179.5 ab 97.3 bcde 297.0 bc 236.5 bc Sole 151.8 defg 91.0 def 255.8 def 208.4 def
As nel riso: Progetti ENR Fertilizzazione con Silicio Stretta relazione tra As e Si [Tenni et al., in stampa] Valutazione della nutrizione con Si in differenti località Nel passato e nel futuro Valutazione di differenti fonti di Si sulla poroduzione e controllo delle malattie: Silicato di calcio Scorie Thomas (Fertilizzante P) Lolla di riso Cenere di lolla di riso Silicato di potassio Silicato di sodio Fertilizzazione del suolo con Si per il controllo dell As: Caratterizzazione di Ammentanti a base di Si (2014) Prove di incubazione(2014) Prove in vasca (2015) Loppa da altoforno Cenere di lolla Agrosil Trieste Piombino Taranto Siliforce Nessuna risposta da parte delle piante Applicazione fogliare di fertilizzanti a base di Si per il controllo dell As (2014) Vitanica Si
Conclusioni Contenuto di As nel riso italiano è oggi ben conosciuto Non ci sono problemi di inquinamento ambientale I processi di parboilizzazione e sbiancatura giocano un ruolo importante sul contenuto di As in granella La gestione dell acqua è la principale tecnica agricola is the main agriculture techniques coinvolta nella gestione dell As La fertilizzazione con Si necessità di risultati sperimentali specifici prima di poter essere applicata in campo
Grazie per l attenzione