气候变化使食品变得不健康
新的初步研究表明，大气中较高的 CO2 和较高的温度相结合，导致粮食作物的营养质量下降，对人类健康和福祉产生严重影响。 关于气候变化对粮食生产影响的大多数研究都集中在作物产量上，但如果营养价值差，收成的大小就没有什么意义。 “我们的工作不局限于数量，还关注我们所吃的食物的质量，”博士生 Jiata Ugwah Ekele 说在英国利物浦约翰摩尔斯大学。 气候变化的持续影响将对全球植物产生毁灭性和不可逆转的后果。 Ekele 女士的研究主要集中在探索与气候变化相关的 CO2 水平上升和温度升高的相互作用如何影响粮食作物的营养成分。 “这些环境变化会影响从光合作用和生长速率到合成的方方面面以及作物中养分的储存，“Ekele 女士说。 “了解这些影响至关重要，因为我们吃什么就是什么，而植物作为生态系统的主要生产者构成了我们食物网络的基础，”Ekele 女士说。 “通过研究这些相互作用，我们可以更好地预测气候变化将如何影响我们食物的营养景观，并努力减轻这些影响。” Ekele 女士的研究重点是流行的叶菜，包括羽衣甘蓝、芝麻菜和菠菜。 在这个项目中，这些作物在利物浦约翰摩尔斯大学的环境控制生长室中种植，并改变 CO2 和温度水平以模拟英国预测的未来气候情景。 “随着作物的生长，会评估叶绿素荧光和量子产量等光合标志物，而产量和生物量会在收获时记录，”Ekele 女士说。 在气候变化条件下种植植物后，它们的营养质量使用高效液相色谱 （HPLC） 和 X 射线荧光分析进行分析，以测量糖、蛋白质、酚类、类黄酮、维生素和抗氧化剂的浓度。 该项目的初步结果表明，大气中二氧化碳含量升高可以帮助作物生长得更快、更大，但肯定不会更健康。 “一段时间后，作物显示出钙和某些抗氧化化合物等关键矿物质的减少，”Ekele 女士说。 这些温度升高只会加剧变化。 “二氧化碳和热应激之间的相互作用产生了复杂的影响——作物长得不那么大或那么快，营养质量的下降加剧了，”Ekele 女士说。 一个关键的早期发现是，不同的作物对这些气候变化压力源的反应不同，有些物种的反应比其他物种更强烈。 “这种响应的多样性凸显了我们不能对作物进行一概而论。 这种复杂性一直既迷人又具有挑战性，并提醒我们为什么一起研究多个压力源很重要，“Ekele 女士说。 这种营养失衡对人类的健康构成了严重影响。 虽然较高的 CO2 水平会增加农作物中糖的浓度，但它会稀释必需的蛋白质、矿物质和抗氧化剂。 “这种改变的平衡可能会导致卡路里含量较高但营养价值较差的饮食，”Ekele 女士说。 “农作物中的糖含量增加，尤其是水果和蔬菜，可能会导致肥胖和 2 型糖尿病的风险增加——尤其是在已经与非传染性疾病作斗争的人群中。 营养成分差的 作物也会导致重要蛋白质和维生素的缺乏，从而损害人体免疫系统并加剧现有的健康状况——尤其是在低收入或中等收入国家。 “这不仅关乎我们种植了多少食物，还关乎食物里有什么以及如何支持人类的长期福祉，“Ekele 女士说。 尽管这项研究模拟了英国预测的气候变化，但其影响是全球性的。 “北半球的粮食系统已经受到不断变化的天气模式、不可预测的生长季节和更频繁的热浪的挑战，”Ekele 女士说。 “在热带和亚热带地区，这些地区还面临着干旱、害虫和土壤退化等重叠的压力因素，是数百万依赖直接用于农业以获得食品和收入。 Ekele 女士和她的团队愿意与更广泛的研究界就该项目进一步合作，包括来自农业、营养和气候政策的研究界。 “将植物科学与更广泛的人类福祉问题联系起来很重要。 随着气候的不断变化，我们必须全面思考我们正在建立的食品系统类型——一个不仅生产足够的食物，而且促进健康、公平和韧性，“Ekele 女士说。 “食物不仅仅是卡路里; 它是人类发展和气候适应的基础。 这项研究将于 2025 年 7 月 8 日在比利时安特卫普举行的实验生物学学会年会上发表。