Удивительно длинная история мышьяка в вине

Мышьяк — абсолютный убийца без вкуса и запаха. Когда вы рассматриваете его связь с вином, навязчивые заголовки десятилетней давности, такие как «POISON WINE FELLS 11; Француженка сказала, что подсыпала мышьяк в бочки» (1955) и «300 французских моряков, отравленных мышьяком в винных пайках» (1932).

Но отношение яда к виноградникам и сельскому хозяйству гораздо приятнее, чем вы можете себе представить.

«Мышьяк был наиболее распространенной формой пестицида до Второй мировой войны, но он все еще использовался в 1970-х и 1980-х годах», — говорит доктор Кэролин Кобболд, доктор философии, научный сотрудник Кембриджского университета и автор книги «Радужный вкус». «Из-за токсичности мышьяка его долгое время использовали в качестве пестицида, фунгицида и гербицида».

До того, как мышьяк попал в виноградник, он имел историю, аналогичную многим другим встречающимся в природе элементам, которые, как теперь известно, являются смертельными, включая свинец. Он использовался в качестве лекарства для лечения кожных и легочных заболеваний в древних цивилизациях, а также в косметических средствах для осветления кожи в викторианской Англии.

«Очень важно отметить, что мышьяк, как правило, встречается во всем мире вместе с месторождениями других металлов», — говорит Кобболд. «Поэтому там, где вы найдете золото, серебро, медь и свинец, часто есть мышьяк».

Мышьяк: полный пакет?

Известность мышьяка в качестве средства для лечения виноградников, садов и хлопковых полей началась где-то в конце 19 века. Борьба с плесенью и вредителями на виноградниках была непростой задачей, и многие производители прибегали к химическим обработкам, которые эффективно применялись в Европе.

«В большинстве случаев на виноградниках самой большой проблемой является плесень», — говорит Эндрю Уотерхаус, доктор философии, винный химик и профессор энологии Калифорнийского университета в Дэвисе. «Итак, серая гниль, или мучнистая роса, или ложная мучнистая роса — это большая тройка, которая была бичом виноградарства на протяжении сотен лет. Итак, если они использовали мышьяк на винограднике, то, вероятно, потому, что он был эффективен против некоторых из этих плесеней. [Мышьяк] в основном токсичен для всего».

Эти обработки включали органические и неорганические соединения мышьяка, такие как метанарсонат натрия, арсенат кальция, арсенат свинца и арсенат меди. Их часто коммерциализировали с броскими названиями, такими как Paris Green.

«Если вы оглянетесь на то, с чего все началось, вы получите истории, источник которых вы не обязательно можете найти, но истории о том, как какой-то французский фермер пролил на поле Paris Green, который представляет собой арсенат меди, и заметил, что он убивает насекомых, и подумал: «Ага! Инсектицид», — говорит Кобболд.

Неорганическое соединение, яркий оттенок Paris Green, был продуктом смеси мышьяка, меди и оксида извести. Эта особенно смертоносная комбинация, также известная как ацетоарсенит меди, использовалась для избавления виноградников от плесени, а также для сохранения тел для захоронения, создания ярких оттенков на картинах и обоях и даже для уничтожения парижских канализационных крыс — настоящий продукт «все в одном».

Но какую бы форму ни принимал мышьяк, мало кто понимал долговременное воздействие этих химикатов на землю или на людей, которые их использовали.

«Поскольку [мышьяк] часто применяли рядом с амбаром, они выбрасывали остатки пестицида, когда заканчивали», — говорит Уотерхаус. «Поэтому обычно была горячая точка, куда они сбрасывали немного остатков каждый раз, когда распыляли».

Кобболд добавляет, что загрязнение почвы мышьяком «довольно широко распространено во всем мире», и вполне вероятно, что арсенаты все еще используются в местах, где не так много сельскохозяйственного надзора.

К сожалению, долговременные эффекты этих горячих точек и употребления арсенатов не были глубоко изучены и, вероятно, никогда не будут изучены. По словам Дженни Нельсон, доктора философии, адъюнкт-профессора Калифорнийского университета в Дэвисе, факультета виноградарства и виноделия, а также специалиста по применению ИСП-МС и ИСП-МС/МС компании Agilent Technologies, «в конечном итоге [содержащийся в почве мышьяк] передвигался и разбавлялся дождем, но не знаю, надолго ли».

Нельсон и ее коллеги изучили присутствие мышьяка в вине и ссылаются на исследования Мухаммада Ашрафа Али, профессора гражданского строительства Бангладешского инженерно-технологического университета, на тему того, будет ли он со временем рассеиваться или оседать в почве.

«Мышьяк вряд ли будет растворен или вымыт паводковыми или дождевыми водами в окисленном состоянии из-за его сродства к железу, марганцу, алюминию и другим минералам в почве», — пишет Ашраф Али.

Также неясно, насколько вредным органический или неорганический арсенат мог быть для биоразнообразия и здоровья почвы виноградников с тех пор, как они стали популярными более века назад.

«Хотя токсичность органических гербицидов, содержащих мышьяк, намного ниже, именно они при биоразложении в почве становятся более токсичными», — говорит Кобболд.

Мышьяк в вине: дело прошлого?

Хорошей новостью является то, что продукты на основе мышьяка больше не используются на виноградниках США или Европы или в других видах сельского хозяйства (хотя стоит отметить, что это вещество было заменено аналогичными сомнительными синтетическими средствами). К 1905 году Paris Green постепенно перестали использовать. Он вызывал серьезные побочные эффекты у тех, кто вступал с ним в контакт, включая хронические заболевания или смерть.

Также было обнаружено, насколько смертельным может быть мышьяк в больших дозах. В статье New York Times 1932 года, подробно описывающей отравление некоторых французских моряков, многие заявили, что они чувствовали себя плохо в течение нескольких месяцев. Когда мышьяк был обнаружен в винных пайках, эксперты предположили, что это «может быть связано с использованием яда для борьбы с фитофторозом на лозах или с тем, что мышьяк мог быть добавлен в вина для снижения кислотности».

«[Об этом инциденте] сообщалось в газетах от Нью-Йорка до Сингапура, — говорит Кобболд. «И это довольно интересно, потому что, если вы посмотрите на то, что говорили эксперты в то время, они не могли прийти к единому мнению, откуда взялся мышьяк».

Другие неорганические химические вещества, содержащие мышьяк, начали терять популярность с введением ДДТ и других синтетических средств после Второй мировой войны. В исследовании, проведенном Национальным центром биотехнологической информации (NCBI) при Национальном институте здравоохранения, говорится, что арсенат свинца был «поэтапно выведен из употребления после того, как было признано, что его использование связано с последствиями для здоровья садоводов, и возросло беспокойство по поводу того, что остатки мышьяка на фруктах являются вредным фактором».

В 1988 году Агентство по охране окружающей среды (EPA) окончательно запретило «остро-токсичный» арсенат свинца, отметив множество ужасных побочных эффектов, таких как рак кожи, мочевого пузыря и легких, серьезные желудочно-кишечные повреждения, общий сосудистый коллапс, кома и смерть. Однако арсенат кальция и некоторые органические гербициды на основе мышьяка по-прежнему разрешены законом, но строго регламентированы и не разрешены для использования на продовольственных культурах.

Хотя эти продукты оказали явное разрушительное воздействие, нет данных, показывающих, насколько широко распространены осложнения для здоровья от мышьяковых пестицидов, фунгицидов и гербицидов.

«Я подозреваю, что они не использовали много защитного снаряжения [на рубеже веков], поэтому они, вероятно, глотали [мышьяк]», — говорит Уотерхаус. «Но имейте в виду, что в то же время люди наносили на лицо кремы, содержащие мышьяк, чтобы осветлить кожу. Так что это было не единственное воздействие окружающей среды. Люди буквально накачивали себя мышьяком».

Мышьяк в вине сегодня

Несмотря на постепенное прекращение его использования в виноградниках, важно отметить, что мышьяк все еще встречается в природе в земле. «Являясь природным элементом, невозможно полностью удалить мышьяк из окружающей среды или продуктов питания», — заявляет Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. Смягчение является ключевым.

Присутствие мышьяка в вине сегодня не является чем-то неслыханным, хотя прошло некоторое время с тех пор, как произошел инцидент с отравлением, который попал в заголовки. Вместо этого, скорее всего, его найдут в незначительных количествах, если вино вообще тестируется.

В большинстве случаев это не так.

«Несколько лет назад было несколько судебных исков», — говорит Уотерхаус, имея в виду групповой иск в Калифорнии от 2015 года, в котором утверждалось, что 28 виноделен создали вина с опасно высоким содержанием неорганического мышьяка. «По сути, они говорили, что в вине должен быть тот же уровень мышьяка, что и в водопроводной воде, что на самом деле не так. Люди просто не пьют так много вина, чтобы оно таким образом накапливалось в вашем организме».

Стандарт, установленный EPA для безопасных уровней неорганического мышьяка в питьевой воде, составляет максимум 10 частей на миллиард (ppb). Предположительно, это основано на рекомендации, что человек должен потреблять около восьми стаканов воды каждый день.

«На самом деле они просто пытались встряхнуть отрасль, — говорит Уотерхаус. Кобболд соглашается, как и суд, закрывший дело год спустя.

«Я думаю, что среднее содержание в вине составляло 23 части на миллиард», — говорит она. «Производители вина говорят, что не имеет значения, если его содержание выше, чем в воде, потому что люди пьют больше воды, чем вина».

Но если неорганические мышьяковые пестициды, такие как арсенат свинца и арсенат меди, были эффективно запрещены в течение десятилетий, почему мышьяк все еще обнаруживается в вине?

Вероятно, он поглощается виноградными лозами из почвы. Однако неясно, остались ли они от пестицидов и удобрений предыдущей эпохи или же они естественным образом встречаются в почве.

«Если присутствует растворимый мышьяк, он может пассивно поглощаться растениями», — говорит Нельсон. «Это мнение подтверждается исследованиями, показывающими корреляцию между количеством мышьяка в винограде и листьях и тем, что изучается в почве, и количествами в винограде».

Мышьяк в основном накапливается в корнях и тканях листьев виноградной лозы, и «лишь минимальное количество мышьяка перемещается в кожицу, мякоть и семена ягод виноградной лозы», — говорит она.

В статье 2019 года Нельсон и ее коллеги рассмотрели, как уровень мышьяка в вине меняется от сбора урожая до ферментации и розлива. «Мы считаем, что мышьяк адсорбируется дрожжевой оболочкой, которая затем опускается в бутылку бочки/контейнера, в которой производится вино, и удаляется после ферментации», — говорит она.

Она указывает на исследование с аналогичными результатами, в котором отмечается 35-процентное снижение уровня мышьяка в розовых и красных винах после ферментации. Повышенные уровни перед ферментацией были связаны с наличием кожицы винограда. Они считают, что снижение уровня мышьяка после ферментации произошло «из-за образования летучих видов мышьяка или биосорбции дрожжевыми оболочками, которые оседают в виде осадка».

Хотя Нельсон считает, что в вине следует продолжать следить за содержанием мышьяка, чтобы лучше понять, откуда он берется, она соглашается с тем, что типичный любитель вина, вероятно, не может потреблять столько, чтобы испытать токсические эффекты. По ее словам, чтобы превысить установленный Международной организацией винограда и вина лимит в 200 микрограммов мышьяка на литр, вам придется выпить примерно 6,5 бутылок вина, содержащего 30 микрограммов на литр неорганического мышьяка, за один день.

«Для любого типичного потребителя это нереалистичное ожидание, — говорит Нельсон.