Perubahan iklim disebut tingkatkan arsenik dalam beras, apa risikonya?

Sebuah studi ilmiah terbaru menyebut perubahan iklim dapat meningkatkan kadar arsenik yang terkandung beras. Apa risikonya?

Nasi merupakan makanan pokok bagi lebih dari separuh populasi dunia. Jumlah beras yang setiap hari dikonsumsi lebih banyak daripada gandum atau jagung.

Merujuk data itu, para akademisi mengungkapkan temuan terbaru mereka dengan rasa khawatir. Mereka menemukan bahwa seiring emisi karbon yang meningkat dan Bumi yang terus menghangat, kadar arsenik dalam beras juga akan meningkat.

Keberadaan arsenik dalam beras sejak lama telah dianggap sebagai masalah. Hampir semua beras mengandung arsenik. Bahan kimia berbahaya yang terjadi secara alami ini dapat terakumulasi di tanah persawahan, lalu meresap ke dalam bulir padi yang tumbuh di sana.

Namun kadar arsenik yang ditemukan di dalam bulir beras dapat sangat bervariasi, dari yang jauh di bawah batas yang direkomendasikan oleh badan pengawas hingga yang beberapa kali lebih tinggi dari "garis normal" itu.

Namun mengonsumsi arsenik anorganik–istilah yang digunakan untuk arsenik yang tidak memiliki atom karbon yang terikat padanya–dalam jumlah sedikit pun, baik melalui makanan atau air minum, dapat menyebabkan kanker dan berbagai masalah kesehatan lainnya, seperti penyakit kardiovaskular dan diabetes.

Para peneliti di seluruh dunia masih berupaya menemukan cara untuk mengurangi kadar arsenik dalam beras. Namun selama ini terdapat sejumlah siasat memasak beras yang dapat menekan unsur berbahaya ini.

Sebuah studi baru justru mencapai satu kesimpulan baru bahwa arsenik dalam beras mungkin akan menjadi persoalan yang lebih besar karena perubahan iklim.

Para periset dalam kajian tersebut menanam 28 galur padi yang berbeda di empat lokasi berbeda di China dalam kondisi eksperimental selama periode 10 tahun.

Mereka menemukan bahwa kadar arsenik dalam beras meningkat seiring dengan meningkatnya kadar karbon dioksida di atmosfer dan suhu yang melonjak.

Para ahli epidemiologi kemudian membuat model tentang bagaimana, pada tingkat konsumsi beras saat ini, kadar arsenik tersebut dapat memengaruhi kesehatan masyarakat. Mereka memperkirakan, peningkatan kadar arsenik dalam beras dapat menyebabkan sekitar 19,3 juta kasus kanker di China, tak termasuk negara lainnya.

"Arsenik anorganik dalam banyak penelitian telah terbukti sebagai karsinogen, memiliki efek buruk terhadap kesehatan paru-paru, kesehatan kardiovaskular–daftarnya panjang," kata Lewis Ziska, profesor ilmu kesehatan lingkungan di Columbia University, New York.

"Dua aspek perubahan iklim, yaitu peningkatan karbon dioksida dan suhu, menghasilkan jumlah arsenik yang lebih besar," kata Ziska, yang turut terlibat dalam penelitian terbaru ini.

Perlu dicatat bahwa skenario terburuk para akademisi ini lebih tinggi dari skenario emisi yang ditetapkan oleh Panel antarPemerintah tentang Perubahan Iklim, sebuah badan PBB dalam isu perubahan iklim.

Prediksi paling mengerikan yang dibuat para akademisi itu mengasumsikan suhu naik 2 derajat Celsius dan kadar karbon dioksida meningkat sebesar 200 bagian per satu juta (ppm) pada periode tahun 2025 dan 2050.

Skenario perubahan suhu dan kadar karbon dioksida itu memberikan gambaran tentang kondisi yang mungkin terjadi pada tanaman padi di masa depan jika emisi tidak dikurangi.

Meski para peneliti riset ini berfokus pada lokasi di China saat menjalankan eksperimen, mereka menyebut dampak yang sama kemungkinan besar terlihat pada padi yang ditanam di berbagai wilayah lain, termasuk Eropa dan Amerika Serikat. Alasannya, arsenik anorganik umumnya ditemukan pada padi yang ditanam di seluruh dunia.

"Kami bukan yang pertama yang meneliti karbon dioksida dan suhu, tapi kami yang pertama menggabungkan dua faktor ini di lapangan. Dan itulah yang mengejutkan kami," kata Ziska.

Tentu saja penelitian mereka memiliki keterbatasan, di luar skenario perubahan iklim.

Keterbatasan pertama, para akademisi itu mengasumsikan bahwa orang akan terus mengonsumsi beras dalam jumlah yang sama pada tahun 2050, seperti yang mereka makan pada tahun 2021. Faktor ini mengabaikan fenomena bahwa seiring sebuah negara menjadi lebih kaya, konsumsi beras mereka cenderung menurun.

Penelitian ini juga berasumsi bahwa orang akan terus mengonsumsi lebih banyak beras putih daripada beras merah, seperti yang mereka lakukan sekarang. Karena cara pengolahannya, beras putih mengandung lebih sedikit arsenik anorganik daripada beras merah. Artinya, pergeseran konsumsi meninggalkan beras putih dapat memperburuk temuan mereka.

Bagaimanapun, penelitian ini dianggap salah satu penelitian paling komprehensif yang pernah dilakukan terkait arsenik dalam beras, menurut Andrew Meharg, biolog di Universitas Queen Belfast.

Andrew sejak lama telah meneliti arsenik dalam beras, tapi tidak terlibat dalam penelitian terbaru ini. "Ini adalah penelitian yang paling kuat yang pernah Anda dapatkan," ujarnya.

Manusia telah mengetahui selama ratusan tahun bahwa arsenik bersifat racun. Sifatnya yang tidak berasa, tidak berwarna, dan tidak berbau bahkan menjadikannya metode yang disukai untuk mengalahkan musuh di era Romawi kuno dan pada abad pertengahan di Eropa.

Namun, dalam dosis tunggal dalam jumlah sedikit, arsenik tidak menyebabkan keracunan.

Selama beberapa dekade terakhir, para akademisi telah menemukan bahwa arsenik dalam jumlah yang lebih rendah pun dapat menyebabkan dampak kesehatan jika paparan terjadi secara kronis seumur hidup.

Kesimpulan itu secara khusus berlaku untuk arsenik anorganik yang lebih mudah terikat pada biomolekul dalam tubuh manusia sehingga dapat membahayakan.

Meskipun terdapat secara alami di bebatuan dan tanah, arsenik anorganik dapat menjadi produk sampingan dari aktivitas seperti penambangan, pembakaran batu bara, dan proses industri lainnya.

Ini berarti arsenik anorganik sangat umum ditemukan di air tanah di sejumlah wilayah, termasuk Amerika Selatan dan sebagian Asia selatan dan tengah.

Namun, orang-orang di wilayah lain juga rentan. Di AS, misalnya, lebih dari 7% pemilik sumur pribadi, atau 2,1 juta orang, meminum arsenik anorganik dalam kadar yang berbahaya.

Di seluruh dunia, sekitar 140 juta orang meminum air dengan kadar arsenik di atas pedoman yang direkomendasikan Badan Kesehatan Dunia (WHO).

Selain air minum, sumber utama paparan arsenik dari makanan di seluruh dunia adalah beras. Di wilayah yang cenderung memiliki sedikit arsenik di air tanahnya, seperti Eropa, beras merupakan sumber paparan arsenik anorganik terbesar dari makanan.

Masalahnya terletak pada bagaimana sekitar 75% pasokan beras dunia ditanam, kata Ziska, yakni di sawah irigasi.

Beras cenderung tercekik oleh gulma. Namun beras dapat tumbuh di air, sedangkan gulma tidak.

"Situasi itu memberi beras keuntungan besar dibanding gulma. Anda tidak perlu menyemprot, Anda tidak perlu mencangkul," kata Ziska.

"Namun ada sisi negatifnya, karena padi tergenang, tidak ada oksigen di tanah."

Dalam kondisi ini, bakteri anaerob di tanah kemudian beralih ke arsenik sebagai alternatif oksigen untuk menerima elektron saat mereka bernapas. Bakteri ini kemudian memfasilitasi reaksi dengan mineral lain di dalam tanah. Dampaknya, arsenik lebih mudah diserap oleh tanaman padi melalui sistem akarnya.

"Ketika Anda mengubah tanah dengan membuatnya lebih sedikit mengandung oksigen, arsenik akan bekerja dengan sendirinya," kata Ziska. Arsenik mengubah mikrobioma tanah sedemikian rupa sehingga bakteri yang menyukai arsenik menjadi lebih produktif.

Inilah yang diprediksi oleh Ziska dan rekan-rekan penelitinya akan semakin memburuk seiring meningkatnya suhu dan kadar karbon dioksida di atmosfer.

"Bakteri di dalam tanah ini mendapatkan lebih banyak karbon. Suhu semakin hangat dan menjadi lebih aktif," kata Ziska.

"Ini benar-benar efek sinergis. Anda membuat bakteri kecil lebih bahagia dengan suhu yang hangat, tapi Anda juga memberi mereka lebih banyak karbon dan bakteri ini menjadi liar," tuturnya.

Ziska dan tim risetnya menemukan, efek ini terjadi pada sekitar 90% dari 28 jenis padi berbeda yang mereka tanam selama penelitian 10 tahun di China.

Yang membuat para ahli kesehatan masyarakat khawatir adalah semakin banyak penelitian yang dilakukan, semakin banyak dampak buruk arsenik anorganik terhadap manusia yang terungkap.

Pada Januari 2025, Badan Perlindungan Lingkungan AS memperbarui penilaian mereka terhadap "faktor potensi kanker" arsenik anorganik, dengan mempertimbangkan semua penelitian baru tentang arsenik dan penyakit.

Penilaian terbaru mereka menemukan bahwa "arsenik jauh lebih kuat sebagai karsinogen daripada yang diduga selama ini".

Temuan tersebut dikatakan Keeve Nachman, pakar kesehatan lingkungan di Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health, sekaligus salah satu periset dalam penelitian beras dan arsenik terbaru.

Secara khusus, sekarang terdapat bukti kuat bahwa arsenik tidak hanya meningkatkan risiko kanker kulit, tapi juga kanker paru-paru dan kandung kemih.

Selain kanker, arsenik anorganik meningkatkan risiko penyakit jantung dan diabetes. Bila dikonsumsi oleh ibu hamil, zat ini juga meningkatkan risiko kematian janin atau bayi.

Arsenik anorganik ini juga dapat meningkatkan risiko bayi lahir dengan berat badan rendah, yang dapat berdampak pada kesehatan seumur hidup, seperti penyakit kardiovaskular.

Zat ini dapat pula berdampak pada perkembangan neurokognitif seorang bayi yang baru lahir.

Pada tingkat individu, risiko arsenik anorganik kecil. Misalnya, tinjauan EPA terbaru menemukan bahwa mengonsumsi 0,13 mikrogram arsenik anorganik per kilogram berat badan per hari akan meningkatkan risiko relatif terkena kanker kandung kemih atau diabetes sekitar 3%.

Namun, di seluruh populasi, terutama mereka yang banyak makan nasi, risiko kecil ini dapat bertambah. Dan, jika prediksi yang dibuat oleh Ziska dan rekan-rekan penelitinya ternyata benar, hal ini dapat berdampak signifikan terhadap penyakit pada populasi yang bergantung pada nasi sebagai makanan pokok selama beberapa dekade mendatang.

Jadi, selain memangkas emisi dan menjaga kenaikan suhu serendah mungkin, apa yang dapat dilakukan untuk menghindari arsenik anorganik?

"Kita tidak dapat berpura-pura bahwa kita akan menyingkirkan nasi dari meja makan. Itu tidak mungkin," kata Keeve Nachman.

Selain sebagai tradisi makanan yang penting, nasi penting bagi orang-orang yang hidup dalam kemiskinan, terutama memenuhi setengah dari kalori harian mereka dari nasi saja.

"Namun perlu dilakukan sesuatu yang berbeda," ujar Keeve.

Para peneliti juga telah bereksperimen untuk mengetahui apakah berbagai jenis pengelolaan air dapat mengurangi kadar arsenik dalam beras.

Salah satu strategi yang mereka coba adalah dengan membanjiri sebagian ladang, mengeringkannya, lalu membanjirinya lagi. Cara ini disebut dapat mengurangi jumlah arsenik anorganik dalam beras.

"Namun strategi itu meningkatkan kadmium," kata biolog Andrew Meharg.

"Kadmium dianggap sebagai ancaman yang lebih besar," ujarnya.

Kadmium dapat menyebabkan kanker payudara, paru-paru, prostat, pankreas, dan ginjal, serta penyakit hati dan ginjal.

Sementara itu, ada pula yang tertarik untuk mencoba membudidayakan varietas padi yang menyerap lebih sedikit arsenik anorganik. Namun siasat itu "belum menemukan hasil positif", kata para peneliti.

Karena beberapa jenis padi menyerap lebih sedikit arsenik anorganik, ada yang tertarik untuk meneliti cara membudidayakannya.

Solusi lain yang dicoba adalah menambahkan sulfur ke dalam air, yang dapat menyerap elektron, seperti arsenik.

Cara lain untuk mengubah mikrobioma di ladang adalah dengan menambahkan jenis pupuk tertentu, seperti campuran thyme gunung dan kotoran burung. Namun, diperlukan lebih banyak penelitian tentang pendekatan ini.

Pendekatan lain yang telah dikaji adalah menanam padi dengan air hujan, atau di tempat dengan tanah dan air irigasi yang rendah arsenik.

Padi dari Afrika Timur, yang cenderung menggunakan air hujan ketimbang air irigasi, memiliki kadar arsenik anorganik yang sangat rendah, seperti halnya padi di Indonesia.

Padi yang ditanam di AS, Amerika Tengah dan Selatan, Asia Tenggara, Eropa, dan Australia semuanya ditemukan memiliki kadar arsenik yang lebih tinggi.

Para peneliti menyebut pentingnya pemantauan dan regulasi yang lebih baik terkait paparan arsenik dalam makanan. "Para pembuat kebijakan telah menunda-nunda selama beberapa dekade terkait hal ini," kata Andrew Meharg.

Saat ini, Badan Pengawas Obat dan Makanan AS tidak mengatur kadar arsenik dalam beras, tapi mereka telah menetapkan batas 0,1 miligram per kilogram beras yang ditujukan untuk dikonsumsi anak-anak.

Pada tahun 2023, Uni Eropa menetapkan batas baru untuk arsenik anorganik dalam beras sebesar 0,2 miligram/kilogram.

China telah mengusulkan untuk memberlakukan batas yang sama. Namun, rekomendasi ini tidak memperhitungkan fakta bahwa beberapa komunitas mengonsumsi lebih banyak beras daripada yang lain.

"Ada cara untuk mengurangi jumlah arsenik anorganik, tetapi hal itu memerlukan perubahan mendasar dalam pengelolaan cara menanam padi saat ini," kata Ziska.

"Hal itu benar-benar perlu mendapat perhatian, karena hal itu memengaruhi begitu banyak orang di seluruh dunia," tuturnya.

Artikel ini pertama kali terbit dalam bahasa Inggris di BBC Future, dengan judul How climate change could affect arsenic in rice