A partire da questo problema molto concreto hanno avuto luogo vari studi, a due dei quali ha preso parte il centro di 'Rothamsted' di Harpenden – Hertfordshire (UK), con due diversi gruppi di ricerca coordinati dal Dr. Fang Jie Zhao. I due ambiti oggetto di approfondimento sono stati le motivazioni della maggiore solubilità dell'arsenico nei suoli sommersi e la modalità di trasferimento dell'arsenico attraverso le membrane cellulari delle radici delle piante di riso.

Il primo studio considera nello specifico le coltivazioni di riso in condizioni di sommersione, nelle quali l'assimilazione di arsenico è attualmente molto più elevata che in quello coltivato 'in asciutta' e per questo il contenuto di arsenico nei chicchi di riso è risultato 10 volte maggiore che in asciutta, con valori di circa 1-2 mg/kg, a seconda delle diverse prove riportate e del fatto che i granelli fossero stati, o meno puliti. Inoltre la condizione di sommersione spiegherebbe il maggiore accumulo di arsenico nel riso rispetto ad altri cereali, che sono coltivati nelle stesse zone, ma sempre in asciutta.

Peraltro va notato che nei terreni sommersi l'arsenico prevale nelle forma organica metilata (nota come DMA e meno tossica per gli esseri umani), mentre nei terreni non sommersi l'arsenico, pur molto meno presente, prevale nelle forme minerali di arsenito ed arseniato, più tossiche.

Esprimendoci in termini più generali si può dire che in presenza di elevate percentuali di arsenico nei granelli di riso è stato constatato che esso è presente prevalentemente in forma metilata (DMA) e gli autori di questo studio ritengono quindi che la presenza di questa forma nella pianta rappresenti il risultato di un meccanismo messo in atto per inattivare l'arsenico, quando si accumuli in elevate dosi (fitotossiche) nei granelli.

L'ambiente di coltura anaerobico, che si instaura nelle risaie già dopo alcuni giorni dalla sommersione, causa dei processi di ossido-riduzione, uno dei quali trasforma la forma ossidata 'arseniato' in quella ridotta 'arsenito', in modo simile a quanto avviene in risaia anche per altri elementi minerali, come il manganese ed il ferro, utili però, in tale forma ridotta, alla coltura risicola. L'arsenito dopo la riduzione fuoriesce dalla superficie di scambio ed entra in soluzione.

Un altro processo di riduzione causa la decomposizione di idrossidi di ferro con liberazione questa volta anche di arseniato e questo processo sembra essere di entità molto rilevante.

Per completare la dinamica dell'arsenico in risaia va segnalato che a ridosso delle radici si formano delle incrostazioni di ossido di ferro per la presenza di ossigeno che giunge ad esse dal fusto attraverso i (tipici delle piante di riso) tessuti aeriferi. Questa zona 'ossidante' determinerebbe l'immobilizzazione prevalentemente dell'arseniato sulle concrezioni di ossido di ferro (anche se in parte, con un processo però molto lento, lo stesso arsenito stesso verrebbe qui trasformato in arseniato e bloccato); ne risulta che in soluzione nell'acqua della risaia prevale l'arsenito.

Gli elementi minerali presenti in soluzione a ridosso delle radici entrano nella pianta con vari meccanismi il più importante dei quali è il trasporto di membrana, attivo a livello delle membrane delle cellule delle radici. Dalle radici attraverso il tessuto vascolare (xilematico) gli elementi assorbiti sono traslocati nei tessuti delle piante, dove sono poi coinvolti nelle reazioni di fotosintesi ed in quelle metaboliche.

Il primo studio condotto dal gruppo del Dr. Fang Jie Zhao fece ritenere che il trasporto di membrana, attivo a livello delle cellule delle radici, che porta poi l'arsenico nella pianta attraverso lo xilema, avesse per protagonista prevalentemente l'arsenito, ma la conferma di ciò è fornita solo dal secondo studio, in cui gli autori fanno intendere che la principale forma di arsenico trasportata sia proprio l'arsenito.

Essi infatti sono riusciti in questa seconda ricerca a indurre mutazioni nelle proteine di membrana che trasportano, tra le due forme di arsenico, il solo arsenito, bloccando in tal modo una percentuale elevata dell'assorbimento dell'arsenico. Tali proteine, sono note come 'acquaporine' (Lsi1 ed Lsi2) ed appartengono ad una sottofamiglia delle proteine di membrana 'NIP'; la più importante di esse nell'attività di trasporto è risultata essere la Lsi2, infatti bloccandola veniva bloccato in modo più accentuato il trasferimento dell'arsenito.

L'abbondante assorbimento di arsenito, è ben comprensibile se si pensa che le proteine Lsi1 ed Lsi2 trasportano contemporaneamente, nella pianta, il silicio che, come noto, si accumula poi in elevatissime percentuali nella paglia di riso; in aggiunta a ciò gli studiosi segnalano che l'elevato assorbimento di silicio è correlato con elevate produzioni.

Basandosi su questo meccanismo di trasporto contemporaneo gli autori ritengono che, aumentando la disponibilità di acido silicico in soluzione, si possa favorire un ridotto assorbimento di arsenito a favore di un maggiore assorbimento di silicio; questo risultato potrebbe poi essere accentuato identificando e selezionando variazioni alleliche nel gene, codificante le proteine di trasporto (particolarmente la Lsi2), in piante che in tal modo assorbano ancor più il silicio rispetto all'arsenico di quanto già avvenga attualmente.

A conclusione del primo studio, in cui ancora non venivano offerte certezze circa il meccanismo di trasporto di membrana, veniva prospettata, per questo problema, una soluzione di carattere agronomico consistente nell'intervenire sul potenziale di ossidoriduzione dell'ambiente di coltura e quindi sulla solubilizzazione dell'arsenico, o interrompendo temporaneamente la sommersione e drenando l'acqua prima della fioritura del riso (circostanza che testata aveva mostrato la scomparsa di alcuni tipici sintomi di fitotossicita sul riso), o ricorrendo alla coltivazione in asciutta; entrambe queste soluzioni risultano comunque una valida opportunità, in aggiunta alla possibilità di incrementare la disponibilità di silicio in soluzione, in attesa di disporre anche di varietà selezionate, che attuino un trasporto di membrana prevalente del silicio, a scapito dell'arsenico.

Allo stesso obbiettivo di inattivare le proteine di membrana protagoniste del trasporto dell'arsenico il Centro di Informazione sulla Ricerca della Comunità Europea dichiarava, in un breve comunicato, che voleva giungere anche un'altra equipe di ricerca i cui risultati sono stati riportati il 15 luglio 2008. Nel comunicato è brevemente indicato che una ricerca condotta dall'Università svedese di Gothenburg e di quella danese di Copenaghen aveva dimostrato che l'arsenito veniva trasportato da alcune proteine di membrana del gruppo delle 'nodulin26-like intrinsic protein', o NIP in cellule di lievito.

Questa certezza era acquisita dal fatto che somministrando arsenito a cellule di lievito contenente certe NIP tipiche delle piante, messo a contatto con arsenico, interrompeva la propria crescita. Veniva poi riportato che i ricercatori avevano dimostrato che l'arsenito veniva effettivamente convogliato da alcune NIP nelle cellule di lievito, dove poi si accumulava. Infine era indicato che solo alcune NIP erano in grado di trasportare l'arsenito nelle cellule di lievito e tali proteine sono state poi identificate dai partecipanti a questo studio con quelle già note nelle piante come 'canali metalloidi'. Si tratta pertanto di uno studio, quest'ultimo, che è stato effettuato esclusivamente su cellule di lievito.