Arsenic dans le riz : quels sont les vrais dangers ?

Céréale largement consommée dans le monde, le riz est souvent accusé d’être contaminé par des métaux lourds, en particulier l’arsenic. Faut-il s’en inquiéter ?

L’arsenic dans l’alimentation et dans le riz

Le riz est l’élément de base de l’alimentation de près de la moitié de la population mondiale, en particulier en Asie. C’est aussi une céréale particulièrement intéressante pour les personnes qui suivent un régime sans gluten.

L’arsenic dans l’environnement

L’arsenic est un métalloïde présent naturellement dans la croûte terrestre. Lorsque les roches sont altérées par l’érosion, l’arsenic se retrouve dans l’eau et dans les sols.

La présence d’arsenic dans les eaux souterraines est un problème fréquent dans certaines régions du monde comme le Bangladesh. Ce pays enregistre de hauts niveaux d’arsenic dans son sol, ce qui explique la présence du métalloïde dans l’eau et les aliments. Des millions de personnes dans le monde sont exposées à l’arsenic dans leur eau de boisson.

En France, d’après le Commissariat général au développement durable, « La teneur médiane d’arsenic atteint 12 mg/kg dans les sols métropolitains. Elle est trois fois moins élevée en outre-mer (hors Guyane). La valeur ordinaire (25 mg/kg) est dépassée dans 20 % des territoires de métropole (hors Corse), avec les concentrations les plus élevées en Lorraine et dans le nord-ouest du Massif central. » Des pollutions ponctuelles sont observées autour de certains sites industriels.

Des activités humaines dégagent de l’arsenic : industries, transports et agriculture, à cause de l’utilisation d’anciens pesticides et de la présence de résidus dans des engrais minéraux… Nous pouvons également être exposés à l’arsenic dans l’air : la fumée de cigarette dégage de l’arsenic. Des traitements de conservation du bois, appliqués sur des meubles, contiennent de l’arsenic. Enfin, l’arsenic est utilisé par l’industrie pharmaceutique, dans les cosmétiques, dans les tanneries et dans certaines peintures.

Les différentes formes d’arsenic

L’arsenic existe sous deux formes :

• l’arsenic organique, qui est combiné à du carbone dans les tissus animaux et végétaux ;
• l’arsenic inorganique – arsénites et arséniates – présent dans les sols, les roches et l’eau.

Le poisson est la principale source alimentaire d’arsenic organique ; il apporte de l’arsénobétaïne, des arséno-sucres et des arsénolipides. L’arsénobétaïne est considérée comme un composé non-toxique. Elle est excrétée, intacte, par les reins. Dans le corps humain, les arséno-sucres et les arsénolipides sont métabolisés et donnent différents composés, mais surtout du DMA : l’acide diméthylarsinique.

L’arsenic est très toxique sous sa forme inorganique, tandis que l’arsenic organique que l’on trouve dans les produits de la mer est moins nocif : l’arsenic organique est peu absorbé par les cellules, alors que l’arsenic inorganique est très réactif. L’arsenic inorganique est apporté par l’eau ou des aliments contaminés comme les céréales, en particulier le riz. L’arsénite et l’arséniate sont transformés dans l’organisme en DMA et en méthylarsonate, qui sont tous deux excrétés par les reins, en même temps que l’arsenic inorganique non-modifié.

D’après l’Institut national du cancer américain, l’ingestion d’arsenic dans l’eau est plus néfaste que par des aliments contaminés. Cependant, les aliments peuvent quand même représenter une source importante d’arsenic quand l’eau de boisson n’en contient pas.

L’arsenic inorganique dans le riz

Quand l’arsenic est présent dans les sols, il peut ensuite se retrouver dans différents aliments, en particulier le riz. En effet, si les cultures sont irriguées avec de l’eau contaminée en arsenic, le riz risque de voir son contenu en arsenic augmenter. En Inde et au Bangladesh, les eaux souterraines contaminées à l’arsenic sont largement utilisées pour irriguer les cultures de riz en saison sèche. L’arsenic s’accumule ainsi dans les sols, d’où une absorption élevée par les cultures.

En plus de cela, par rapport à d’autres céréales, le riz est particulièrement efficace pour fixer l’arsenic. Une des raisons est la présence d’un transporteur qui facilite l’entrée de l’arsénite par les racines.

Les apports en arsenic inorganique peuvent donc être conséquents chez les personnes qui mangent beaucoup de riz. En Inde, le riz est la principale culture dans l’ouest du Bengale. Or les habitants utilisent souvent de l’eau souterraine contaminée pour la cuisson du riz. Dans cette région de l’Inde, les eaux souterraines peu profondes sont pompées pour alimenter les réseaux d’irrigation des cultures. L’utilisation de ces eaux d’irrigation et de l’eau contaminée pour cuire la céréale augmente le contenu en arsenic du riz. Pour ces raisons, il a été observé dans une région rurale du Bengale que le riz cuit était la principale source d’arsenic chez les habitants : ils buvaient une eau saine mais cuisinaient le riz avec de l’eau contaminée…

Le riz sert également d’ingrédient à de nombreux produits alimentaires, qui peuvent eux aussi être contaminés par l’arsenic : lait végétal au riz, galettes de riz, céréales de petit-déjeuner, barres de céréales au riz, mais aussi des produits pour bébés !

Les dangers de l’arsenic pour la santé

À forte dose, l’arsenic peut causer la mort. Mais, la plupart du temps, l’arsenic est présent en petites quantités dans l’alimentation. On peut se demander si cette exposition à long terme peut conduire à des problèmes de santé.

Un poison mortel

L’arsenic est un poison tristement célèbre, utilisé dès l’Antiquité. Agrippine, la mère de Néron, aurait ainsi empoisonné son mari, l’empereur Claude, avec de l’arsenic. Sous le règne de Louis XIV, pendant l’affaire des poisons, c’est un mélange d’arsenic aussi appelé « poudre de succession » qui fit des ravages. La dose létale d’arsenic se situe entre 70 mg et 180 mg.

L’arsenic est un métalloïde toxique qui agit en générant un fort stress oxydatif : il augmente la présence des espèces réactives de l’oxygène et de l’azote dans les cellules. Toute une cascade de réactions aboutit à l’oxydation des lipides et à une altération des membranes des mitochondries, d’où des effets délétères pour les cellules. L’arsenic inactive près de 200 enzymes, notamment des enzymes impliquées dans les voies énergétiques cellulaires, la synthèse et la réparation de l’ADN. L’intoxication aiguë à l’arsenic est associée à des nausées, des vomissements, des douleurs abdominales et une diarrhée sévère.

Le risque de cancers

Le Centre International de Recherche sur le Cancer (CIRC) a classé l’arsenic parmi les produits cancérogènes pour l’homme. Dans sa monographie consacrée à l’arsenic, le CIRC distingue deux types de populations touchées par des cancers : ceux liés à l’inhalation d’arsenic et ceux dus à l’ingestion alimentaire d’arsenic.

Le lien entre la consommation d’eau contaminée à l’arsenic et le cancer a été établi dans plusieurs régions du monde, en Inde, au Bangladesh, en Chine, au Chili et en Argentine. Une ingestion prolongée d’eau contaminée à l’arsenic augmente le risque de cancer de la vessie et de la peau. À Taïwan, il a été observé une augmentation du risque de mourir d’un cancer du poumon dans les zones où l’eau est contaminée à l’arsenic.

Le Comité mixte d’experts sur les additifs alimentaires (JECFA) de l’OMS et de la FAO a fixé à 3 µg/kg/jour la limite à ne pas dépasser pour éviter un risque de cancer.

Les lésions cutanées

D’après l’OMS, l’exposition prolongée à l’arsenic dans l’eau de boisson et les aliments peut provoquer des lésions cutanées : «  Les premiers symptômes d’une exposition prolongée à des teneurs élevées en arsenic inorganique (par exemple dans l’eau de boisson et les aliments) s’observent en général sur la peau, avec des modifications de la pigmentation, des lésions cutanées et des plaques rugueuses sur la paume des mains et la plante des pieds (hyperkératose). Il faut au minimum une exposition d’une durée de cinq ans pour les voir apparaître et ils peuvent être annonciateurs d’un cancer de la peau. »

Les premiers symptômes d’une exposition prolongée à des teneurs élevées en arsenic inorganique s’observent en général sur la peau

Le risque de maladies cardiovasculaires et de diabète

L’exposition chronique à l’arsenic prédispose à des maladies cardiovasculaires : hypertension, AVC, athérosclérose… C’est notamment lié au stress oxydant généré par l’arsenic car celui-ci est néfaste à la santé vasculaire.

L’arsenic inhibe l’enzyme NO-synthase (oxyde nitrique synthase), ce qui conduit à une diminution de la synthèse du monoxyde d’azote (NO), un vasodilatateur. Les inhibiteurs de la NO-synthase ont un effet hypertenseur. Pour ces raisons, l’arsenic peut augmenter le risque d’hypertension et d’athérosclérose.

En 2021, des chercheurs de l’université de Pékin ont passé en revue 27 études regroupant 117 000 participants sur le lien entre l’arsenic et le risque d’hypertension. Ils ont ainsi montré que l’exposition à l’arsenic augmente le risque d’hypertension.

Cependant, si l’association est significative pour les fortes doses d’arsenic, les conclusions sont moins claires pour de faibles doses. Ainsi, une étude de l’université Johns-Hopkins a regroupé les résultats de 13 études. Les chercheurs ont trouvé qu’une forte exposition à l’arsenic dans les eaux de boisson (plus de 50 µg/L) augmente le risque de maladies cardiovasculaires, de maladie coronarienne et de maladie des artères périphérique, respectivement de 32 %, 89 % et 117 %. Mais, pour les auteurs, « À des niveaux d’arsenic faibles à modérés, les preuves n’étaient pas concluantes. »

De même, il existe une association entre l’exposition à l’arsenic inorganique et le risque de diabète et d’obésité. Cela serait dû au fait que l’arsenic favorise l’inflammation et le stress oxydatif. Mais là aussi, « les preuves actuellement disponibles sont insuffisantes pour conclure que l’arsenic à dose faible ou modérée est associé au développement du diabète ou de l’obésité. »

Un neurotoxique

Les effets neurologiques de l’arsenic se manifestent dans les semaines suivant une ingestion. Il s’agit souvent d’une neuropathie rappelant un syndrome de Guillain-Barré, avec des paresthésies, des engourdissements et des douleurs, notamment à la plante des pieds. Des études sur des patients souffrant de ce type de neuropathie ont mis en évidence une vitesse de conduction nerveuse réduite, typique de celles observées dans la dégénérescence axonale.

De plus, l’arsenic est néfaste au développement cognitif de l’enfant. Au Bangladesh, une étude sur des adolescents a montré que l’exposition à l’arsenic dans l’eau de boisson limitait leur développement intellectuel (voir graphique ci-contre). Chez les adultes, des rapports cliniques et industriels montrent qu’une forte exposition a des effets néfastes sur la fonction cognitive, à savoir sur  l’apprentissage, la mémoire et la concentration.

Les dangers pendant la grossesse

La période prénatale et les premières années de vie sont des moments critiques pour le développement, particulièrement sensibles aux pollutions de l’environnement. L’exposition à l’arsenic pendant cette période de vie est nocive et prédispose l’enfant à des problèmes de santé ultérieurs.

L’arsenic passe la barrière placentaire, si bien que les taux chez le fœtus sont équivalents à ceux de la mère. Des modifications épigénétiques pendant la grossesse pourraient conduire à des maladies plus tard chez l’enfant. L’exposition à l’arsenic in utero et pendant la période post-natale, à des niveaux élevés, est reliée à un risque important de maladie respiratoire, de cancer et de maladies cardiovasculaires plus tard dans la vie. Mais là aussi, les effets à des niveaux d’exposition plus faibles ne sont pas connus.

L’exposition à l’arsenic in utero a également des conséquences négatives sur la grossesse : augmentation du risque de fausse couche, de mortalité infantile, de prématurité, de faible poids à la naissance, de retard de développement… Par exemple, il existe une association entre une exposition élevée à l’arsenic inorganique (> 50 ppb) et l’avortement spontané, la mortalité à la naissance et un faible poids de naissance. Une analyse de 16 études a montré une association entre une concentration élevée de l’arsenic dans l’eau (plus 50 µg/L) et des avortements spontanés (+ 98 %), le fait de donner naissance à un enfant mort-né (+ 77 %) et la mortalité néonatale (+ 51 %). Mais il existe peu de preuves concernant des doses faibles ou modérées.

La consommation d’arsenic liée au riz

Les réglementations européennes et américaines sur l’eau ont fixé une limite à 0,01 mg/L d’arsenic total ou inorganique à ne pas dépasser. Ces normes sont basées sur l’hypothèse qu’un individu boit 1 L d’eau par jour, ce qui représente un maximum de 0,01 mg d’arsenic (10 µg) par jour. En Europe, nous ne pouvons pas craindre d’intoxication à l’arsenic dans l’eau. En revanche, les produits de la mer apportent de l’arsenic et les céréales, dont le riz et ses produits dérivés, sont une source d’arsenic inorganique.

L’exposition des enfants et des bébés

Les céréales de riz pour bébés sont un objet de préoccupation car elles sont une source d’arsenic inorganique. En 2015, la Commission européenne a fixé à 100 ng/g la concentration en arsenic inorganique à ne pas dépasser pour la production d’aliments destinés aux nourrissons et enfants en bas âge. De la même façon, en 2016, la FDA, aux États-Unis, a choisi cette même limite pour les produits à base de riz commercialisés pour les nourrissons.

Une étude américaine parue en 2018 a mesuré la concentration en arsenic dans une quarantaine de produits au riz pour bébés. Ils ont trouvé deux marques de céréales de riz qui dépassaient la limite de 100 ng/g d’arsenic inorganique. En moyenne, pour 15 g de céréales ingérées, le bébé absorbait 1,3 µg d’arsenic inorganique par jour.

En 2014, une étude finlandaise a trouvé dans quatre produits au riz pour bébés une concentration d’arsenic inorganique de 0,11 mg/kg en moyenne, ce qui représente 110 ng/g, donc un niveau trop élevé avec les normes actuelles… De même, en 2008, une étude britannique a trouvé une concentration médiane de 0,11 mg/kg d’arsenic inorganique dans 17 produits au riz pour bébés, soit au-delà des normes actuelles. À cette époque, il n’y avait pas de seuils fixés en Europe et aux États-Unis. Mais les auteurs signalent qu’un tiers des produits testés auraient été considérés comme illégaux sur le marché chinois où une limite de 0,15 mg/kg d’arsenic inorganique avait été fixée.

L’exposition des adultes

Globalement, en France, en Europe et aux États-Unis, la consommation moyenne de riz se situe à 4 kg par habitant par an, soit environ 11 g par jour. Mais certaines personnes ont un régime plus riche en riz, pour des raisons culturelles, mais aussi parce que le riz est souvent un élément important de l’alimentation sans gluten. Le riz est par exemple recommandé aux patients souffrant de la maladie cœliaque.

Les gros consommateurs de riz sont donc susceptibles d’absorber plus d’arsenic inorganique. En 2007, une étude sur des riz américains a montré que les personnes qui consomment 115 g de riz par jour (soit dix fois plus que notre moyenne nationale) avec le riz le plus riche en arsenic, atteignent, voire dépassent, les limites fixées par les autorités sanitaires.

Les produits au riz qui apportent de l’arsenic

Dans une étude de 2003 sur des riz du Bangladesh, le riz cultivé dans des régions où l’eau avait peu d’arsenic contenait des quantités d’arsenic équivalentes à celles trouvées ailleurs dans le monde. Mais les riz les plus contaminés, provenant de régions où les eaux souterraines sont contaminées à l’arsenic, pouvaient dépasser la concentration de 1,7 µg/g d’arsenic, ce qui est énorme !

Le riz sert à fabriquer de nombreux produits dérivés, comme le sirop de riz, utilisé comme alternative au sucre, par exemple pour sucrer des céréales, yaourts, barres énergétiques… En 2012, une étude américaine a analysé 29 barres énergétiques aux céréales. Toutes contenaient de l’arsenic. Celles qui en avaient le moins étaient celles qui ne contenaient pas de riz. Les chercheurs ont calculé que la consommation d’une barre de céréales pouvait apporter jusqu’à 4 µg d’arsenic inorganique. De plus, des produits énergétiques au riz, destinés aux sportifs, de type energy shot block, apportaient jusqu’à 10 µg d’arsenic inorganique par jour. Cela correspond à boire un litre d’eau à 10 µg/L d’arsenic, soit la limite supérieure fixée par les autorités sanitaires !

Par ailleurs, une étude britannique parue en 2008 a trouvé que des laits de riz vendus au supermarché dépassaient la limite européenne de 0,01 mg/L qui a été fixée pour les eaux de boisson.

Enfin, le son de riz contient des concentrations en arsenic plus élevées que le grain de riz, pouvant atteindre des concentrations de l’ordre de 1 mg/kg de poids sec. Or le son de riz est souvent utilisé comme complément alimentaire, ce qui invite à la prudence. Si vous consommez 20 g de son de riz par jour comme le recommandent certains fabricants, vous risquez de dépasser le limite de 0,01 mg d’arsenic par jour.

Conseils pour réduire son exposition

Le riz complet contient plus d’arsenic que le riz blanc, car l’arsenic inorganique est présent dans le grain et son enveloppe, qui est conservée dans le riz complet. Dans mes livres sur la nutrition, je recommande en effet la consommation de riz basmati blanc ou demi-complet.

Tout dépend aussi du sol et de la méthode de culture. De nombreux paramètres entrent en considération. Par exemple, si le riz est cultivé dans la saison sèche, l’irrigation risque d’être plus importante et donc le contenu en arsenic peut augmenter.

Pour réduire le contenu en arsenic du riz, il est conseillé de rincer son riz, de le faire cuire dans une grande quantité d’eau et de jeter l’eau de cuisson. Ainsi, il a été montré que le rinçage diminue de 10 % le contenu du riz basmati en arsenic inorganique. La cuisson du riz dans un grand volume d’eau diminue le contenu en arsenic de 35 % (arsenic total) et 45 % (arsenic inorganique) dans le riz long grain et le riz basmati. En revanche, l’arsenic n’est pas éliminé dans un petit volume d’eau de cuisson.

En conclusion, dans le cadre d’une consommation normale de riz, vous ne risquez pas de vous intoxiquer à l’arsenic. En revanche, si votre régime est riche en riz, soyez vigilant avec le riz complet et rincez-le bien. Par précaution, il convient également de limiter les aliments pour bébés qui contiennent du riz.

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