FAKTA Trädgård
Sammanfattar aktuell forskning • Nr 6 1999
Håkan Asp
Vegetabilier största
kadmiumkällan i kosten
• Spridningen av kadmium på våra åkermarker minskar, men halterna i jordarna ökar fortfarande.
• Över 75 procent av det kadmium vi får i oss kommer från vegetabilier. Det allra största tillskottet kommer från mjöl, gryn och potatis, medan endast ett fåtal procent kommer från grönsaker.
• Hälsoriskerna med kadmium inträder troligen vid mindre intag via födan än vad man tidigare
har trott. Därför är det viktigt att kadmiumintaget inte ökar.
• Sambandet mellan markvätskans kadmiumhalt, förhållandena i marken och växternas
kadmiuminnehåll studeras nu i ett projekt vid SLU i Alnarp.
FIGUR 1. Sallat är tillsammans med morot modellväxt i Alnarpsprojektet med slutligt mål att kunna förutsäga halten av
kadmium i en gröda som odlas under vissa betingelser.
H
älsorisker med tungmetaller i maten, f r ä m s t
kadmium (Cd), har på senare tid varit uppmärksammade i
både dags- och fackpress. Det rör sig
om kadmiuminnehållet såväl i
modersmjölksersättning som i ekogrisar och i årets potatisskörd.
En anledning till ämnets aktualitet
är att kadmiumhalten i marken fortsätter att öka, trots stora, och till viss
del lyckade, ansträngningar att
minska tillförseln av kadmium till
åkermarken. En annan anledning är
att nya forskningsrön tyder på att
hälsorisker på grund av kadmiumintag kan föreligga vid lägre doser än
man tidigare trott, se faktaruta 1.
Vid SLU och vid andra universitet är
flera forskargrupper sysselsatta med
att studera hur kadmium sprids i
natur- och odlingsmark, hur det tas
upp av växter och vilka hälsoriskerna
är. Vid institutionen för trädgårds-
vetenskap studerar vi nu kadmiumupptagning i sallat och morötter.
Högst halter i alunskiffer
En stor del av det kadmium som
förekommer i odlingsmarken kommer från modermaterialet, det vill
säga från den bergart som jorden
bildats av. Detta naturligt förekommande kadmium förklarar en stor
del av den variation som finns i
odlingsjorden över landet. De högsta halterna finns i jordar från så
kallade kambriska bergarter. Dessa
är alunskiffer, sandsten och kalksten.
Speciellt höga kadmiumhalter har
jordar från alunskiffer. Dessa jordarter förekommer bl.a. i Skåne, Östergötland, Västergötland, Närke och
på Öland.
Till naturligt förekommande kadmium läggs även det som sprids genom mänsklig aktivitet. Främst sprids
kadmium genom utsläpp i luften,
som förorening i fosforhaltigt konstFAKTARUTA 1
Njurskador vid låga kadmiumhalter
U
ngefär tre fjärdedelar av det kadmium vi får i oss i normal kost
kommer från den vegetabiliska delen av
vår mat. Cirka 40 procent av detta härrör
från mjöl och gryn. En lika stor del finns
i potatis och resten i grönsaker och andra
vegetabiliska produkter. De högsta
medelhalterna i vanliga vegetabilier har
mätts upp i morot och sockerbeta, se
tabell 1. I vete och potatis är halterna
lägre, men på grund av deras stora andel
av kosten bidrar de med det största tillskottet.
Morot är den grönsak som ger det största
bidraget till kadmiumintaget, dels för att
den kan innehålla relativt höga halter,
dels på grund av den stora konsumtionen. Morot kan dock inte anses tillföra
TABELL 1. Medelhalter av kadmium i några vegetabilier. (Kemikalieinspektionens rapport 1/98)
µg Cd/kg torrsubstans
Morot
Sockerbeta
Vete
Potatis
276
167
53
53
större andel
än ca 4 procent av det
kadmium vi i
snitt får i oss
från vegetabilier.
Det genomsnittliga kadmiumintaget
i Sverige via kosten är 10–15 µg per dag.
Detta är på en betryggande nivå jämfört
med det dagliga maximala intag på 70
µg per dag som Världshälsoorganisationen rekommenderar.
Tyvärr har studier nyligen visat att ett par
procent av befolkningen riskerar att få
problem med njurarna redan vid ett
intag på ca 30 µg per dag. Detta visar att
rekommendationerna troligen är för högt
satta.
De sjukdomar som sätts i samband med
för högt kadmiumintag är framför allt
njurskador. Man tror även att kadmium
kan vara en bidragande faktor till uppkomsten av benskörhet och vissa cancerformer.
gödsel och i rötslam. Industriellt har
kadmium använts till bland annat
metallegering, färgning och stabilisering av plaster och i nickel/
kadmiumbatterier.
Minskad användning
av kadmium…
Användningen av kadmium har minskat kraftigt sedan 1960-talet och belastningen från atmosfären har minskat 2–3 gånger under de senaste15–
20 åren.
Fosforgödselmedel tillverkas av fosforrika bergarter, som även innehåller kadmium i varierande mängd.
Också denna spridningskälla har
kraftigt minskat de senaste åren. Dels
har användningen av fosforgödselmedel i Sverige minskat med
mer än 50 procent sedan mitten av
1970-talet, dels arbetar konstgödseltillverkarna aktivt med att minska
kadmiumhalten i fosforgödselmedlet. Odlingsåret 1995 låg kadmiuminnehållet i snitt på 25 mg per kg
fosfor, betydligt mindre än de 64 mg
per kg fosfor som var medelvärde i
slutet på 1980-talet. Det finns en lagstadgad gräns att konstgödsel inte
får innehålla högre halter än 100 mg
Cd per kg fosfor. Nu saluförs det
gödselmedel där halten av kadmium
garanteras vara lägre än 5 mg per kg
fosfor.
…men halten i marken ökar
Trots att dessa stora spridningskällor
har minskat så kraftigt under de senaste åren, är fortfarande tillförseln
av kadmium till åkermarken större
än bortförseln. Detta för med sig att
kadmiumhalten i marken ökar med
några tiondels procent om året.
Det är framför allt den fria kadmiumjonen, Cd2+, som tas upp av växterna.
Förutom jordens kadmiuminnehåll
är alltså även faktorer som påverkar
mängden fria joner viktiga för växternas metallupptagning.
Svenska jordar
försurningskänsliga
Människans aktiviteter kan öka
tillgängligheten av kadmium för växterna, och därmed upptagningen,
genom påverkan på t.ex. pH och
mullhalt. Vid lägre pH, det vill säga
surare jord, frigörs Cd2+. Utsläpp av
försurande ämnen och användning
av ammoniumbaserade gödselmedel
med försurande inverkan på marken ökar alltså växttillgängligheten
av kadmium.
De svenska jordarna är i regel mer
försurningskänsliga än till exempel
jordar i Centraleuropa. Jordlagren
är ofta tunna och innehåller få baskatjoner som buffrar mot försurning.
Detta är en anledning till att försurande nedfall i sydvästra Sverige fortfarande överstiger markens kritiska
nivåer, trots att utsläppen av försurande ämnen har minskat på senare
tid.
Mull och lera binder
Organiska ämnen (mull) och lerpartiklar binder kadmiumjoner till
sina ytor vilket minskar dess tillgänglighet för växterna. En minskande
mullhalt i odlingsmarken, till exempel på grund av skifte från stallgödsel-
användning till mineralgödselmedel,
kan alltså bidra till ökad tillgänglighet av kadmium.
Olika växtarter kan skilja sig väldigt
mycket åt i sin förmåga att ta upp
oönskade metaller. Det finns även
sorter av samma art som ackumulerar exempelvis kadmium väldigt
olika. En del växter lagrar det mesta
av det upptagna ämnet i roten,
medan gamla blad är upplagringsplats hos andra. Detta har naturligtvis betydelse beroende på vilken del
av växten vi använder. Det försvårar
även generaliseringar av växters
kadmiumupptagning.
Sallat och morot
modellväxter i projekt
Sallat och morot är modellväxter i
ett forskningsprojekt vid institutionen för trädgårdsvetenskap i Alnarp.
De valdes dels för den principiella
skillnaden i vilken del av växten som
FAKTARUTA 2
Växter tar upp tungmetaller av misstag
B
egreppet tungmetall betecknar metaller med en högre täthet än 4,5 kg
per kubikdecimeter. I vardagligt tal menas ofta tunga metaller som är giftiga
vid låga koncentrationer och som bildar
flera giftiga föreningar. Exempel är bly,
kvicksilver, koppar, zink, krom, kadmium,
kobolt och nickel. En del av dessa är
dock i små mängder livsnödvändiga (essentiella) för växter. Till dags dato vet vi
att koppar, zink och nickel är nödvändiga för växters livscykel. Flera ämnen
kan komma att läggas till listan över de
essentiella ämnena. Betydelsen av nickel
bevisades till exempel så sent som 1987.
Hittills har man inte funnit att kadmium
har någon essentiell betydelse för någon växt. Växter tar troligen upp dessa
oönskade metaller ”av misstag”. Tungmetallerna kan uppvisa kemiska likheter
med ämnen som är nödvändiga för växten och följer därför med när växten tar
upp dessa. Ett känt exempel är att zink
och kadmium kan hämma varandras
upptagning, kanske på grund av att de
tas upp på samma sätt. Det är bland
annat också tungmetallernas likhet med
livsnödvändiga ämnen som gör dem
giftiga för såväl växter som människor.
De byter ut de viktiga ämnena, men
fyller inte deras funktion.
Växter har olika strategier för att skydda
sig mot allt för höga halter av tungmetaller. Ett sätt är att inte släppa in
tungmetallen i växten utan att binda
upp den i cellväggen innan den kommer fram till växtens cellmembran. I
detta fall stannar alltså den oönskade
metallen i växten.
Andra växter kan skydda sig genom att
avgifta tungmetallen, t.ex. kadmium,
inne i cellen. Växterna producerar en
molekyl kallad fytokelatin, som binder
hårt till kadmiumjonen, som på detta
sätt blir ogiftig. Dessa komplex kan sedan lagras i cellen. Man tror även att
vissa växter kan låta organiska syror
binda till tungmetallen i cellen så att
fytokelatinet kan återanvändas. Denna
avgiftning kan hos olika växter ske i
både rotens och skottets celler. Detta
sätt att skydda sig mot tungmetaller
behöver inte innebära att växterna tar
upp mindre mängder av metallen. Alltså
behöver det inte vara den växt som tål
den giftiga metallen bäst som innehåller
minst av den.
FIGUR 2. Prov tas på markvätskan
med s.k. lysimeter. Markvätskan
analyseras sedan och Cd2+-koncentrationen i marken kan jämföras med
innehållet i grödan.
ätes, dels för att dessa grönsaker i
tidigare undersökningar visat sig ta
upp relativt mycket kadmium.
Som tidigare nämnts är det huvudsakligen den fria jonen, som tas upp
av växterna, och dess koncentration
i marken styrs av markkemiska och
fysikaliska faktorer. Dessa faktorer
kan mätas och eventuellt användas
för att förutsäga en växts upptagning
av kadmium. Det är möjligt att vissa
faktorer, som påverkar tillgängligheten, även direkt påverkar rotens
benägenhet att ta upp kadmium oberoende av tillgängligheten. Ett av
målen med projektet är att mäta dessa
faktorers effekt på upptagningen, så
att även dessa bidrag kan användas
för att förutsäga kadmiumhalten i en
viss gröda odlad under vissa betingelser.
En annan frågeställning i projektet
är varför kadmium överhuvudtaget
tas upp i växter, se faktaruta 2.
I krukor och på friland
Växterna studeras både i väl kontrollerade, hydroponiska odlingssystem,
dvs. i vattenkultur, i klimatkammare
och nu i somras på friland vid SLU:s
försöksstation Torslunda på Öland. I
klimatkammaren odlas växterna i
jord i krukor, där tillförsel av kad-
TABELL 2. Sambandet mellan kadmiuminnehåll i sallat odlad i vätskekultur
och koncentrationen av fri kadmiumjon (Cd2+) i näringslösningar med två olika
näringsnivåer och med olika pH. I samtliga lösningar tillsattes 0,5 µM
kadmium.
pH
5
6
7
Halv näringsstyrka
Cd2+ i sallat,
µmol/g torrsubstans
2,2
2,4
0,9
Hel näringsstyrka
Cd2+ i sallat,
µmol/g torrsubstans
1,3
0,78
0,15
mium, vatten och gödsel kan kontrolleras, se figur 1.
Provtagning av markvätskan i jorden
(kruk- och frilandsförsök) har gjorts
med så kallade undertryckslysimetrar, se figur 2. Dessa består av rör som
grävs ner i jorden. Genom att skapa
ett undertryck sugs markvätskan in i
lysimetern ur vilken sen ett prov kan
tas. På detta sätt når man den vätska
som omger rötterna utan att systemet rot–jord störs.
Koncentration av
Cd2+ i lösning, µM
0,043
0,025
0,007
Förhållandet
växt/lösning
30,2
31,2
21,4
att kadmiuminnehållet i sallaten
minskar med ökande pH. Detta är
snarast en effekt av minskad tillgång
av fria kadmiumjoner vid ökande
pH. Skillnaderna i förhållandet mellan upptagning i växten och Cd2+ är
inte signifikanta. Möjligen föreligger en skillnad mellan pH 6 och 7.
Kadmiumintag får inte öka
Kadmiumhalten i jorden mäts även i
extrakt från markprovtagningsmetoder som är vanliga i trädgårdsproduktionen, t.ex. Spurway- och ALextraktion. Det görs för att se om
dessa metoder kan extrahera ut kadmium i relation till hur mycket som
är tillgängligt för växten. På vissa
jordar verkar det fungera, men resultaten är ännu inte klara.
Vissa grönsaker kan innehålla relativt höga halter kadmium, men då de
står för en ganska liten del av kosten
blir bidraget från dessa litet i jämförelse med mjölmat och potatis. Med
kännedom om de rön om kadmiums
hälsoeffekter som nyligen framkommit, se faktaruta 1, är det dock viktigt
att det totala kadmiumintaget via födan inte ökar. Detta kan uppnås genom att:
Tabell 2 ger exempel på resultat från
ett försök med odling av sallat i
vätskekultur. I samtliga fall var den
totala kadmiumhalten i näringslösningen densamma. Man kan se
Ansvarig utgivare:
Redaktör:
Internet:
Prenumeration och lösnummer:
Prenumerationspris:
Tryck:
Grönsaker, vegetabilier, kadmium,
morot, sallat
Litteratur
Eriksson, J. Söderström, M. & Andersson A. 1995. Kadmiumhalter i matjorden i svensk åkermark. Naturvårdsverket rapport 4450. ISBN 91-620-44508.
Järup, L., Berglund, M., Elinder, C.G.,
Nordberg, G. & Vather, M. 1998.
Health effects of cadmium exposure
– a review of the literature and a risk
estimate. Scandinavian journal of work,
evironment & health. vol. 24 Supplement 1.
Kemikalieinspektionen.
1998.
Cadmium exposure in the Swedish
environment. KEMI, report 1/98.
Printgraf, Stockholm.
Tabellen visar även upptagningen
från en lösning där koncentrationen
av övriga näringsämnen är halverad.
Det är tydligt att mängden konkurrerande ämnen kan påverka kadmiumupptagningen i stor utsträckning. Det
är troligt att vissa ämnen, t.ex. zink,
kalcium och mangan, har större konkurrerande effekt än andra.
Markvätskan analyseras och ur dessa
data kan sedan Cd2+-koncentrationen räknas ut. Efter skörd kan
kadmiuminnehållet i växten jämföras med Cd2+-koncentrationen i markvätskan.
pH och konkurrerande
ämnen påverkar
Ämnesord
• spridningen av kadmium minskas
ytterligare,
• odlingsåtgärder som minskar
kadmiums tillgänglighet för grödorna vidtas och
• sorter, som inte är benägna att ta
upp kadmium, utvecklas.
Håkan Asp är växtfysiolog med växters
näringsupptagning som specialitet.
Han arbetar som docent vid SLU,
institutionen för trädgårdsvetenskap,
avdelningen för rot- och substratforskning. Adress: Box 55, 230 53
Alnarp, telefon: 040-41 53 26. E-post:
[email protected]
Professor Paul Jensén och laboratorieassistent Sven Svensson medverkar
i projektet, som stöds av SJFR.
Britta Fagerberg, SLU, JLT-fakulteten, Box 7070, 750 07 Uppsala
Nora Adelsköld, SLU Informationsavdelningen, Box 7077, 750 07 Uppsala
Telefon: 018-67 17 07 • Telefax: 018-67 35 20
E-post: [email protected]
www.slu.se/forskning/fakta.html
SLU Publikationstjänst, Box 7075, 750 07 Uppsala
Telefon: 018-67 11 00 • Telefax: 018-67 28 54/67 35 00
E-post: [email protected]
140 kronor + moms
SLU Reproenheten, Uppsala
ISSN 0280-7157 © SLU 1999
