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鲜为人知的气候变化危害:食物营养的流失

来源:环球科学

(图片来源:lifeearth

 

有没有可能体重增长的同时营养也不足?结果是肯定的。根据一项关于体重增加的研究,持续增长的二氧化碳排放量正在减少我们食物中的营养,剥夺人类生长必须的维他命。

研究表明,像小麦、玉米、大豆和豌豆等农作物,相较于在2050年的二氧化碳含量下种植时,它们的蛋白质,锌和铁的含量都会降低。很多作物都已经出现营养流失。一项研究将现代植物和传统植物标本进行对比,发现包括锌,铁和钙在内的所有矿物质含量都与二氧化碳含量密切相关。

betway88必威体育发表在《科学进展》(Science Advances)上的这篇论文发现,实验中暴露在高二氧化碳水平下的18种水稻的营养浓度都有所下降。此研究首次表明,B族维生素(又称维他命B),例如促进食物分解供能的维生素B2以及对胎儿发育至关重要的叶酸,其含量均下降了30%。

二氧化碳作为植物生长的主要成分之一,其含量增加会伤害植物的说法看似讲不通,但事实证明,过多的二氧化碳对于植物的危害,与过量的碳水化合物对人类的危害一样大。对于植物来说,过量的二氧化碳好比多余热量或者“垃圾食品”,狼吞虎咽地吃下后,虽然长得又快又肥,但营养成分却越来越少。就像美国流行的肥胖症一样,其部分原因是,人们越来越多地接触到高热量但无营养的食物,所以吃得越多并不意味着长得越好。

betway88必威体育农学家早已知道这些食物营养含量越来越少,但他们认为这只是现代农业的副作用:土地过度使用导致矿物质消耗殆尽,或者培育者偏爱高产品种,从而牺牲营养来提高产量。同时,植物研究人员在过去的几十年中有令人惊讶的发现:二氧化碳含量升高也导致植物中的矿物质含量降低。

betway88必威体育植物学家和农学家曾经都有一些各自的困惑,但在此之前,没有人想过把农业与植物两者结合起来,完整地解释植物中营养成分耗尽现象的原因。

betway88必威体育1998年,一位名叫Irakli Loladze的科学家发现,浮游动物食用经强光曝晒生长迅速的藻类植物后,仍然感到饥饿。他认为相同的事情也能因二氧化碳含量过量而发生在植物身上。经证明,他的直觉是正确的,这一现象被称为“大量营养缺陷”。

betway88必威体育这项研究结果给很多人带来了困扰,尤其是贫穷地区或者不发达地区的人们,他们很难通过食用含有蛋白质和维他命的食物来补偿营养成分的缺失。

根据全球饥饿指数,全球有20亿人已经在遭受“潜在饥饿”。由于营养不良,这些人们即使摄入了足够多的卡路里,也在挨饿。缺铁是全球营养失调的最大的问题。每三个人中就有一个人缺锌,还有数百万人缺钙、缺镁、缺硒。饮食中人体必需营养素含量低可导致儿童认知发展障碍,增加儿童或者胎儿的死亡率,影响婴儿成长,损害免疫功能。

betway88必威体育在一些国家,大部分人以几种主要作物为生,食物种类不丰富、矿物质含量低,这可能会使他们严重缺乏营养。比如,大米和小麦提供的能量占人体消耗的五分之二。世界第八大人口大国孟加拉国,已经出现营养不良的问题,仅大米这一种作物就占了其国民能量摄入量的70%。

betway88必威体育一项研究绘制了最易患贫血症的人群分布图,发现最容易受影响的国家往往是那些最贫穷的国家,他们几乎不可能通过食用含铁量较高的水果、蔬菜、肉来解决缺铁问题。

营养缺乏对人们健康的直接危害显而易见,但有关其他影响的研究较少或者尚不清楚。例如,不仅仅是人类的食物变得越来越没有营养。一项研究表明,由于二氧化碳含量增加,花粉所含的蛋白质含量也比以前少,而花粉又是蜜蜂夏末时期最主要的食物来源。另一项研究发现,植物所处二氧化碳的浓度越高,所产的花蜜越少,这也会对蝴蝶和蜂鸟等传粉者产生影响。但这些对食草动物以及食物链上端的动物的影响,科学家们目前知之甚少。食物营养含量减少,会不会导致以此为食的猪牛等农场动物的肉质营养成分降低?目前,研究人员只能猜测。

betway88必威体育有趣的是,像玉米和甘蔗等植物,其光合作用方式不常见,某种程度上来讲不会导致营养下降。但是,这种所谓的“C4”植物仅占所有植物的3%,因此,简单地依赖于食用更多的C4作物不会解决营养耗尽的问题。

betway88必威体育讽刺的是,一名研究人员提到,营养缺陷可能导致肥胖症人数增加,因为人们要增加淀粉植物类食品的摄入,增加消化食物的负担,来补偿营养成分的下降。类似于浮游动物一边挨饿,一边又在不断地用“垃圾食品”——即吸收了过多光照强度的藻类植物——填满自己的肚子,我们可能正在走向一个奇怪的世界。在这个世界里,我们被食物所包围着,但却总感觉没吃饱。事实上,我们在挨饿的同时也在变胖。

我们能否减轻营养缺陷的影响?可能吧,但是很难。随着全球人口的增长,全球食物需求也在增加。即使我们从现在开始大幅度减排,在未来50年左右的时间里,大气中的二氧化碳含量仍有望达到550ppm。科学家已经成功用基因工程技术培养出高营养成分的作物,例如,相较于其他品种,黄金大米能够为人们提供更多维生素A,但是这个过程漫长、所需成本昂贵、弥补因大气中二氧化碳含量增多导致的营养过剩和维他命缺失的可能性不大。

同时,科学家正在致力于提高营养缺陷对全球生物影响的认知。通过他们的努力,我们可以更好地应对这一挑战,在人类行为导致环境变化所形成的新发现的潜在威胁下,保证世界粮食生产和人类健康。

 

翻译:高闻笛

审校:赵欢

作者:Elena Suglia

引进来源:科学美国人

本文来自:环球科学
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