随着大气中二氧化碳含量的上升我们的食物正在失去必需的营养素

在大气二氧化碳浓度升高的条件下生长的植物的矿物质、蛋白质和维生素含量下降。这些缺陷可能对印度的营养和农业景观产生重大影响。

《植物科学趋势杂志》最近发表的一篇评论文章总结了几项研究的结果，揭示了大气中二氧化碳水平升高会对植物中的关键矿质营养素产生负面影响，减少植物从消耗植物中获得的营养。法国科学家的审查解释说，几乎所有 C3 植物(采用 C3 途径进行光合作用，其中第一个碳化合物具有三个碳原子)暴露在二氧化碳浓度升高的情况下，氮、磷、钾等营养物质都会减少、铁、锌、镁和硫。

据估计，与前工业时代相比，现在大气中的二氧化碳含量高出了 50%。2022年，全球平均二氧化碳水平升至百万分之417.06，创下新纪录。

今年 5 月，NOAA 全球监测实验室测量的二氧化碳水平平均为 424.0 ppm，比 2022 年 5 月增加了 3.0 ppm。

二氧化碳虽然是植物的重要资源，但也是主要的温室气体之一。考虑到地球上的大多数植物，包括小麦、水稻、大麦和燕麦等谷物，都使用 C3 途径，这篇评论文章敲响了警钟：二氧化碳水平升高不仅会影响粮食生产的数量，还会影响其质量。

这篇评论文章指出，尽管这种现象大约二十年前就有记录，但最近的证据有助于确定其影响的程度。

农作物面临着人类从上到下的行为的冲击

虽然这篇评论文章从印度的角度重新讨论了气候变化及其对农作物营养价值的影响，但鉴于该国在满足粮食和营养需求方面存在困难，该主题变得意义重大。根据2022年全球饥饿指数(GHI)，印度在121个国家中排名第107位，饥饿问题被定为严重。GHI 2022 还指出，印度的儿童消瘦率(相对身高来说太瘦的儿童)是世界上最高的。2022 年，《BMJ 全球健康》发表的一份报告强调，过去二十年来，印度的严重急性营养不良急剧增加。

儿童食品电子商务平台 My Little Moppet 创始人兼首席执行官 Hemapriya Natesan 博士表示，鉴于这些发现，农作物本身的营养价值越来越低，这一事实令人担忧。

Natesan 博士解释说，早期的食物选择对于未来建立健康的饮食模式至关重要，而在正确的时间提供最佳营养至关重要。虽然这似乎是一个既定的事实，但作为一名母亲和一名医生，内特桑博士既看到了营养不足的影响，又面临着在高糖谷物为常态的情况下提供最佳营养的挑战。

一项研究表明，在大气二氧化碳浓度升高的条件下生长的植物的矿物质、蛋白质和维生素含量下降。摄影：SuSanA 秘书处/维基共享资源。

当你将二氧化碳水平上升的影响添加到上述情况中时，事情就会变得更加复杂。

阿育王苏里·塞加尔生物多样性与保护中心副教授 G. Ravikanth 解释说，虽然营养挑战是问题的一部分，但二氧化碳水平升高也会改变土壤的平衡，从而难以实施可持续农业实践。生态与环境研究信托基金 (ATREE)，班加罗尔。

“当植物接触更多的二氧化碳时，光合作用就会增加，从而产生更多的生物量。为了满足新的需求，植物试图从土壤中吸收更多的养分。此外，二氧化碳还会影响土壤的微生物区系，从而影响土壤的分解速率并影响植物可利用的养分，”他说。他指出，这种恶性循环使得在不添加外部养分的情况下很难种植农作物。

与印度陷入困境的营养状况一样，2016年发布的《全球土壤生物多样性图集》显示，由于污染、集约化农业、侵蚀和气候变化等各种威胁，印度的土壤生物面临着高风险。

2018 年发表的另一项研究表明，大气中二氧化碳含量升高不仅会影响微量营养素，还会影响米粒的蛋白质和维生素含量。研究发现，除了蛋白质、锌和铁之外，二氧化碳水平也会导致维生素B1、B2、B5和B9的下降。虽然确切的健康结果很难衡量，但考虑到大米是世界一半以上人口的主要食物来源，这些缺陷可能会带来重大的健康风险。

哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院环境健康科学副教授、该研究的合著者之一刘易斯·H·齐斯卡 (Lewis H. Ziska) 在相关博客文章中写道，植物生理学的这些无声变化往往是不属于关于二氧化碳上升影响的主流叙述的一部分，因为它们很难想象。在电子邮件采访中，齐斯卡重申了了解这些潜在变化的重要性。“营养价值降低的影响是巨大的，不仅是因为二氧化碳对蛋白质、维生素和微量营养素的影响而对人类健康造成影响，而且这也将对全球食物链产生影响，”齐斯卡说。他还写了一本关于二氧化碳对植物和生命影响的书。

作物多样性有助于解决营养问题

在谈到该问题的可能解决方案时，ATREE 的 Ravikanth 承认这是一个需要解决的复杂问题，但为营养挑战的未来做好准备的一种方法是种植能够更好地吸收土壤养分并提供最佳产量的植物。班加罗尔 GKVK 农业科学大学等多个研究中心正在进行试验。

齐斯卡补充说，在政策层面，还必须对营养成分较高的作物品种进行激励，以鼓励其种植。

“地球为我们食用的植物提供了广泛的遗传学。鼓励时间(作物轮作)和空间(在同一地点种植不同作物品系)的多样性对于解决营养问题绝对至关重要，”齐斯卡说。

内特桑进一步补充说，这种方法不仅在球场上而且在球场上都至关重要。“减缓气候变化需要所有利益相关者共同努力，提出长期解决方案。但我们现在能做的就是专注于消费更多传统谷物并确保更健康的饮食，不含化学物质，因此我们会尽最大努力尽早解决这些缺陷，”她说。

引文：

Gojon A，Cassan O，Bach L，Lejay L，Martin A。二氧化碳上升下植物矿物质营养的下降：生理和分子方面的糟糕处理。植物科学趋势。2023 年 2 月;28(2):185-198。doi：10.1016/j.tplants.2022.09.002。Epub 2022 年 11 月 3 日。PMID：36336557。

Chunwu Zhu 等人，本世纪的二氧化碳 (CO2) 水平将改变稻米中的蛋白质、微量营养素和维生素含量，对最贫穷的依赖稻米的国家产生潜在的健康后果。高级版 4，2018 年。

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