di Mariosimone Zoccali PhD – L’arsenico “As” è un metalloide (termine ormai obsoleto secondo l’Unione internazionale di chimica pura e applicata IUPAC) trovandosi nella tavola periodica degli elementi tra metalli e non metalli. In natura si presenta in tre forme allotropiche (forme sotto cui può presentarsi un elemento chimico che differisce dalle altre per struttura cristallina e proprietà chimiche e fisiche): gialla, nera e grigia, le quali danno origine a molteplici composti inorganici ed organici. I composti inorganici dell’As risultano essere notevolmente più tossici rispetto a quelli organici, proprio per tale tossicità i composti inorganici dell’As sono stati inseriti nel gruppo 1 dall’International Agency for Research on Cancer “IARC”, del quale fanno parte tutti quei composti sicuramente cancerogeni per l’uomo. L’Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare “EFSA” riporta con maggiore incidenza casi di tumori della pelle, dei polmoni e della vescica.
Trattandosi di un elemento chimico, l’arsenico si trova naturalmente nella crosta terrestre ed è un costituente di oltre 200 specie minerali (Boyle and Jonasson, 1973). Il minerale più comune contenente As è l’arsenopirite, presente in Francia, Germania, Italia e Romania, così come in Siberia e Nord America. Le fonti antropiche di arsenico più importanti risultano essere le emissioni industriali, soprattutto quelle minerarie e per la produzione di energia a partire da combustibili fossili. La produzione mondiale di arsenico nel 2008 è stata stimata in 53.500 tonnellate, tale valore lascia facilmente presagire gli elevati rischi di esposizione. Molteplici sono gli usi dell’As, esso infatti viene impiegato nell’industria bellica come lega per le munizioni, come additivo anti-attrito, ancora usato nell’industria elettronica come semiconduttore, ma il suo maggiore utilizzo, nonché il più preoccupante risulta essere quello come erbicida, insetticida e preservante del legno. I composti dell’arsenico sono anche stati usati in campo medico come antibiotici. Ovviamente le suddette fonti rappresentano le principali cause di contaminazione del suolo, dell’aria e dell’acqua.
L’Arsenico nei cibi
Molte pubblicazioni scientifiche riportano la presenza di As nei cibi, tuttavia, la maggior parte di tali lavori, determina il contenuto totale di As cioè la somma di tutte le specie. La quantità totale di As, può essere facilmente rilevata in un laboratorio analitico equipaggiato con strumenti per la determinazione di elementi in tracce. Analisi, che viceversa forniscono dati riguardo il tipo di arsenico (specie chimica), sono di più difficile esecuzione, e relativamente pochi laboratori sono in grado di effettuarle. Tuttavia, tali dati risultano essere di notevole importanza, in quanto diversi cibi possono contenere differenti specie di arsenico, con conseguente differente tossicità.
Tra le specie inorganiche dell’As maggiormente presenti in natura troviamo arseniti e arseniati, proprio per tale ragione sono le specie inorganiche maggiormente ricercate nei cibi. I prodotti dell’agricoltura generalmente contengono concentrazioni trascurabili di tali specie, il riso tuttavia sembra essere un’eccezione in quanto livelli di arsenico inorganico compresi tra 0.1 e 0.4 mg/Kg sulla massa secca sono stati rilevati (Sun et al., 2008; Meharg et al., 2009). I prodotti ittici presentano livelli molto più elevati di arsenico, Julshamn et al., 2004 riporta valori totali di arsenico compresi tra 2 e 60 mg/Kg su massa secca. Per quanto riguarda le falde acquifere, bassi livelli di arsenico sono stati determinati, generalmente inferiori ai 10 ?g/L con alcune eccezioni dove concentrazioni fino a 5000 ?g/L sono state riportate (Smedley and Kinniburgh, 2002).
Leggermente più complicata risulta essere la contaminazione da parte di composti organici dell’arsenico. Dopo la determinazione di Arsenobetaina in aragoste nel 1977, più di 50 composti organici dell’As sono stati rilevati in organismi marini. Tra i casi più rilevanti menzioniamo la presenza di “arsenozuccheri” in alghe marine (2-50 mg arsenic/Kg su massa secca), mangimi per animali, cozze e ostriche (0.5-5 mg/Kg su massa secca Francesconi and Kuehnelt, 2002).
Esposizione
L’opinione dell’EFSA riguardante l’arsenico nei cibi del 1 febbraio 2010, pubblica risultati provenienti da 15 nazioni Europee, le quali hanno presentato più di 100,000 risultati riguardanti la contaminazione da As in vari prodotti alimentari. Due terzi ti tali campioni presentano livelli sotto il limite di determinazione. Mentre circa il 98% dei risultati è stato riportato come arsenico totale, solo in alcuni casi sono stati riportati livelli differenti per entrambe le specie. I più alti livelli di As totale sono stati rilevati in pesci, frutti di mare e prodotti a base di alghe, altri alimenti nei quali sono state determinate elevate concentrazioni di arsenico sono riso e prodotti a base di crusca e riso. Dall’elaborazione di tali valori, emerge un’esposizione media giornaliera all’Arsenico inorganico compresa tra 0,13-0,56 ?g/Kg di peso corporeo. I bambini sotto i tre anni di età risultano essere i più esposti all’arsenico inorganico. Due studi scientifici riportano un range di valori compresi tra 0,50-2,66 µg/Kg di peso corporeo. Dati di notevole importanza sono quelli derivanti dall’assorbimento dell’As in funzione della sua specie chimica. L’arsenico inorganico risulta essere infatti rapidamente e quasi totalmente assorbito dopo l’ingestione, mentre per quanto riguarda le forme organiche l’assorbimento è di circa il 70%.
Conclusioni
A seguito dell’ultimo “CONTAM Panel” effettuato dal gruppo di esperti scientifici sui contaminanti della catena alimentare dell’Efsa, è emerso che, già a concentrazioni inferiori rispetto al provvisorio limite tollerabile settimanale (15 ?g per Kg di peso corporeo), stabilito dal comitato sugli additivi alimentari della FAO/WHO, l’arsenico inorganico presente nelle acque potabili presenta effetti tossici. Tali risultati possono considerarsi un campanello d’allarme per la salute pubblica, di conseguenza seri provvedimenti dovranno essere presi in campo legislativo da parte degli organi competenti quali la FAO/WHO. Sicuramente norme più stringenti dovranno essere introdotte in campo alimentare riducendo quindi l’esposizione all’As tramite la dieta. Ne consegue che metodiche analitiche più sensibile e robuste dovranno essere validate, per la determinazione delle varie specie di As in modo da evitare falsi positivi. In definitiva l’attenzione a tale tematica da parte degli organi deputati alla salute pubblica è costante e continua, non tarderanno ad arrivare norme comunitarie più stringenti onde evitare casi di avvelenamento di grave entità.
Riferimenti bibliografici:
- Boyle RW, Jonasson IR, 1973. Journal of Geochemical Exploration 2 (3), 251-296.
- Sun GX, Williams PN, Carey AM, Zhu YG, Deacon C, Raab A, Feldmann J, Islam RM, Meharg AA, 2008. Environmental Science and Technology 42 (19), 7542-7546.
- Meharg AA, Williams PN, Adomako E, Lawgali YY, Deacon C, Villada A, Cambell RCJ, Sun G, Zhu YG, Feldmann J, Raab A, Zhao FJ, Islam R, Hossain S, Yanai J, 2009. Environmental Science & Technology 43 (5), 1612-1617.
- Julshamn K, Lundebye AK, Heggstad K, Berntssen MH, Boe B, 2004. Food Additives & Contaminants 21 (4), 365-376.
- Smedley PL, Kinniburgh DG, 2002. Applied Geochemistry 17 (5), 517-568.
- Francesconi KA, Kuehnelt D, 2002. Books in Soils, Plants, and the Environment. Marcel Dekker, (Ed), New York, 51-94.
- EFSA Journal 2009; 7(10):1351.
