Аннотация:
За последние несколько десятилетий современное сельское хозяйство значительно увеличило производство продуктов питания, но в новом исследовательском отчете отмечается, что эта модель развития сельского хозяйства, основная цель которого – увеличение производства, может также привести к проблеме, которую легко упустить из виду: плотность питательных веществ в некоторых сельскохозяйственных культурах снижается. Исследователи обнаружили, что содержание некоторых ключевых питательных веществ в некоторых культурах, включая пшеницу, яблоки, морковь и горох, может быть на 20–50 процентов ниже, чем в 1960-х годах. Это означает, что, если оценки подтвердятся, людям, возможно, придется есть больше, чтобы получать такое же количество определенных минералов, как и в прошлом.
По недавним сообщениям британских СМИ, данное исследование провели исследователи из компании Deep Science Ventures (DSV), которая специализируется на научно-технологическом предпринимательстве. В исследовательском отчете отмечается, что в последние несколько десятилетий сельскохозяйственное производство все больше внимания уделялось урожайности с единицы площади, темпам роста сельскохозяйственных культур и экономическим выгодам, в то время как здоровью почвы и плотности питательных веществ в сельскохозяйственной продукции не всегда уделялось равное внимание. Исследователи полагают, что такое развитие событий может означать, что некоторые современные культуры, хотя и дают более высокие урожаи, не могут обеспечивать те же концентрации определенных питательных веществ, что и в прошлом.
Питательные вещества, участвующие в исследовании, включают калий, магний, медь, цинк и селен. Среди них в качестве примеров вызывающих озабоченность упоминаются такие продукты, как пшеница, хлеб, яблоки, морковь и горох. По оценкам отчета, содержание некоторых ключевых питательных веществ в некоторых сельскохозяйственных культурах снизилось на 20–50% по сравнению с 60 годами назад. Однако это не означает, что пищевая ценность всех овощей и фруктов снизилась вдвое, а также не означает, что количество всех витаминов и минералов уменьшилось в равной степени. Фактические изменения могут значительно различаться в зависимости от разных культур, разных питательных веществ и условий выращивания.
Исследователи полагают, что стремление к получению высоких урожаев в современном сельском хозяйстве является одной из важных причин изменения плотности питательных веществ. В течение последних нескольких десятилетий продолжались селекционные усилия по выявлению сортов сельскохозяйственных культур, которые растут быстрее, имеют более высокую урожайность с единицы площади и больше подходят для механизированной уборки и транспортировки. Эти улучшения значительно повысили эффективность сельскохозяйственного производства, но если одновременно не улучшить способность сельскохозяйственных культур поглощать и накапливать минералы, конечный урожай сельскохозяйственной продукции может оказаться относительно бедным питательными веществами.
В научных исследованиях это явление часто называют «эффектом разбавления питательных веществ». Проще говоря, если культура способна вырасти больше и производить больше углеводов или другой биомассы за тот же период времени, без соответствующего увеличения скорости накопления минералов и микроэлементов, содержание питательных веществ на единицу веса продукта может снизиться.
Например, современный сорт пшеницы может давать больше урожая, чем предыдущий сорт, но если добавленный вес на зерно происходит в основном за счет таких компонентов, как крахмал, без ежегодного увеличения содержания цинка, железа или других минералов, концентрация минералов в нем может быть ниже при том же весе. Аналогичная ситуация может возникнуть и с другими культурами, которые выращивались для получения высоких урожаев в течение длительного периода времени.
Однако исследователи подчеркивают, что проблема не только в самих сортах сельскохозяйственных культур. Качество почвы также вызывает беспокойство. Для роста растений требуются различные минералы и другие питательные вещества из почвы. Длительное сельскохозяйственное производство, изменения в структуре почвы и неразумное землепользование могут повлиять на почвенную экосистему и способность растений получать питательные вещества.
В исследовательском отчете говорится, что улучшение здоровья почвы, как ожидается, станет одним из важных способов увеличения плотности питательных веществ в сельскохозяйственной продукции. Посредством более рационального управления сельским хозяйством, сохранения органического вещества почвы, улучшения структуры почвы, увеличения биоразнообразия и более научного управления удобрениями и водными ресурсами фермеры могут улучшить питательный состав некоторых культур, сохраняя при этом урожайность.
Однако до сих пор невозможно сделать однозначный вывод о том, может ли снижение качества почвы объяснить все изменения в содержании питательных веществ в различных культурах. На питательный состав сельскохозяйственных культур также влияют различные факторы, такие как сорт, климат, концентрация углекислого газа, тип почвы, зрелость, методы посадки, условия хранения и экспериментальные методы обнаружения. Чтобы точно определить, насколько снизилось содержание определенного питательного вещества за последние 60 лет, вам необходимо убедиться, что данные за разные периоды максимально сопоставимы.
Это также одна из причин, почему в смежных областях исследований существуют долгосрочные противоречия. Десятилетия назад исследователи заметили, что содержание питательных веществ в некоторых современных сельскохозяйственных продуктах было ниже ранее опубликованных значений. Однако различия между историческими данными и результатами современных испытаний не обязательно отражают истинное ухудшение питания, поскольку сорта сельскохозяйственных культур, методы отбора проб, методы лабораторных испытаний и статистические данные, используемые в прошлом и сейчас, могут не совпадать.
Обзор в смежных областях, опубликованный в Журнале пищевых и сельскохозяйственных наук в 2017 году, показал, что утверждения об общем снижении содержания минеральных веществ в сельскохозяйственных культурах следует интерпретировать с осторожностью. Исследователи полагают, что эффекты разбавления питательных веществ действительно могут существовать в некоторых высокоурожайных культурах, но результаты сильно различаются в разных исследованиях, а на некоторые, казалось бы, очевидные исторические изменения может повлиять недостаточная сопоставимость данных. В обзоре также отмечается, что все изменения в питании нельзя просто объяснить продолжающимся истощением минеральных веществ в сельскохозяйственных почвах.
Поэтому снижение на 20–50 %, предложенное в отчете DSV, следует понимать как исследовательскую оценку некоторых культур и конкретных питательных веществ, а не глобальный закон изменений в питании овощей и фруктов, единогласно подтвержденный научным сообществом. Это поднимает вопрос, достойный дальнейшего изучения, но для точной количественной оценки этой тенденции все еще необходимы более стандартизированный долгосрочный мониторинг и экспериментальная проверка.
Несмотря на эти научные неопределенности, исследователи по-прежнему считают, что плотность питательных веществ в сельскохозяйственной продукции должна стать важным индикатором качества сельскохозяйственного производства, а не сосредотачиваться исключительно на урожайности и калорийности.
За последние несколько десятилетий современное сельское хозяйство добилось больших успехов в увеличении производства продуктов питания. В отчете отмечалось, что с 1960-х годов урожайность зерна с единицы площади значительно возросла, при этом темп роста урожайности зерна с гектара достиг 215%. В то же время доля недоедания в развивающихся странах также значительно снизилась – примерно с 35% до 12%.
Эти данные отражают значительный вклад современных сельскохозяйственных технологий. Высокоурожайные культуры, удобрения, ирригационные технологии, борьба с вредителями и механизация сельского хозяйства в совокупности улучшили снабжение продовольствием, так что рост мирового населения больше не обязательно приводит к такому же уровню нехватки продовольствия.
Однако исследователи отмечают, что продовольственная безопасность – это нечто большее, чем просто обеспечение того, чтобы люди потребляли достаточное количество калорий. Человек может испытывать дефицит цинка, железа, селена, фолиевой кислоты и других необходимых питательных веществ, даже если его ежедневное потребление пищи обеспечивает достаточную энергию. Это состояние часто называют дефицитом микроэлементов, а иногда называют «скрытым голодом».
Согласно данным, приведенным в докладе, более 2 миллиардов человек во всем мире по-прежнему страдают как минимум от одного клинического дефицита микроэлементов. Исследователи полагают, что даже если жители некоторых стран имеют доступ к достаточному количеству продуктов питания, нельзя считать, что их рацион полностью соответствует потребностям здоровья.
В качестве примера возьмем селен. Этот микроэлемент участвует в различных физиологических процессах организма человека и играет важную роль в нормальной работе иммунитета. Такие продукты, как цельнозерновые продукты и бразильские орехи, являются одними из диетических источников селена. В докладе отмечается, что по мере снижения плотности питательных веществ в пшенице, если соответствующие оценки подтвердятся, людям, возможно, придется есть больше цельнозернового хлеба, чтобы получить такое же количество селена, как и в прошлом.
Исследователи также обнаружили, что менее трети сортов мягкой пшеницы, выведенных с 1960-х годов, соответствуют рекомендуемым целевым показателям содержания цинка, указанным в отчете. Этот результат вызвал дальнейшую дискуссию о целях современной селекции: следует ли включать минеральное содержание и общую пищевую ценность в качестве более важных оценочных показателей при выборе сортов с высокой урожайностью, устойчивостью к болезням и адаптивностью к различным климатическим условиям.
Такие питательные вещества, как цинк, железо, селен и калий, играют разную роль в организме человека. Цинк связан с нормальной иммунной функцией, здоровьем кожи и т. д.; железо является важным компонентом гемоглобина, а дефицит железа может вызвать утомляемость и снижение концентрации внимания; селен участвует во множестве физиологических процессов; калий тесно связан с функцией нервов и мышц, а также регуляцией артериального давления.
Однако взаимосвязь между недостаточным потреблением одного питательного вещества и риском определенного заболевания часто бывает сложной. Нельзя сделать прямой вывод о том, что у определенной группы людей неизбежно возникнут соответствующие заболевания только на основании изменений в питательной ценности сельскохозяйственных продуктов. Фактические риски для здоровья также зависят от таких факторов, как общий рацион питания, другие источники пищи, индивидуальная физиология и состояние здоровья.
В отчете конкретно рассматриваются возможные последствия увеличения использования препаратов для снижения веса в последние годы. Некоторые препараты, такие как семаглутид и тилпотид, могут помочь людям, соответствующим показаниям, снизить аппетит и потребление пищи. Для людей, принимающих эти лекарства, если общее количество потребляемой ежедневно пищи сокращается, количество белка, витаминов и минералов, содержащихся в каждой порции, может стать более важным.
Исследователи предупреждают, что если плотность питательных веществ в некоторых сельскохозяйственных продуктах снижается и все больше и больше людей сокращают потребление пищи из-за лекарств или по другим причинам, это может еще больше усложнить для некоторых людей получение достаточного количества микроэлементов. По оценкам отчета, в Великобритании совокупные тенденции изменения продуктов питания и увеличения использования препаратов для снижения веса могут подвергнуть около 5 миллионов взрослых трудоспособного возраста риску недостаточного потребления необходимых витаминов и минералов.
Эта цифра представляет собой оценку риска, предложенную в исследовательском отчете, и не означает, что у 5 миллионов человек был диагностирован дефицит питательных веществ, и ее нельзя просто отнести на счет самих препаратов для снижения веса. Фактические эффекты зависят от употребления наркотиков, качества питания, индивидуального здоровья и получения соответствующих рекомендаций по питанию.
Что касается сельскохозяйственного производства, исследователи надеются изменить прежнее представление об измерении успеха исключительно по урожайности. Повышение урожайности на единицу площади остается важным, поскольку население планеты, изменение климата и ограниченность земельных ресурсов оказывают давление на запасы продовольствия. Но будущая селекционная и сельскохозяйственная политика, возможно, также должна будет уделять внимание содержанию белков, минералов и витаминов одновременно, чтобы сельскохозяйственные культуры могли не только производить больше продуктов питания, но и обеспечивать более богатые питательные вещества на единицу веса.
Одним из возможных решений является выращивание сортов сельскохозяйственных культур с высокой урожайностью и высокой плотностью питательных веществ. Посредством скрининга и скрещивания селекционеры могут искать сорта, которые более эффективно усваивают и накапливают цинк, железо и другие минералы, сохраняя при этом урожайность. Ожидается, что с развитием геномного анализа и технологий точной селекции такие цели будут изучаться более систематически.
Еще одно направление — улучшение управления сельскохозяйственными почвами. Покровные культуры, уменьшение ненужного нарушения почвы, правильный севооборот, увеличение содержания органического вещества и научно обоснованные удобрения — все это может помочь сохранить структуру почвы и ее экологическую функцию. Однако разные сельскохозяйственные регионы имеют разные типы почв, климат и потребности в сельскохозяйственных культурах, и конкретные меры необходимо корректировать в соответствии с местными условиями. Одна сельскохозяйственная модель не может просто решить все проблемы.
Исследователи также надеются, что цепочки поставок продуктов питания будут уделять больше внимания пищевой ценности продуктов. Если фермеры смогут получать разумную прибыль, производя более богатые питательными веществами культуры, рынок может создать стимулы для выращивания и продвижения родственных сортов. Правительства, научно-исследовательские учреждения, производители продуктов питания и сельскохозяйственные предприятия также могут работать вместе над созданием более унифицированной системы тестирования и оценки пищевой ценности, чтобы потребители могли иметь более четкое представление о питательном составе различных продуктов питания.
С точки зрения потребителей это исследование не означает, что люди должны есть меньше овощей, фруктов или цельнозерновых продуктов. Вместо этого эти продукты остаются важной частью сбалансированной диеты. Несмотря на то, что уровни определенных питательных веществ в некоторых продуктах ниже, чем в прошлом, фрукты и овощи по-прежнему содержат пищевые волокна, витамины, минералы и различные полезные растительные соединения.
Более разумный подход — поддерживать разнообразную диету, потреблять овощи и фрукты разных цветов и типов, а также разумно комбинировать цельнозерновые продукты, бобы, орехи и другие источники питания в соответствии с личными обстоятельствами. Простое увеличение потребления определенного овоща не гарантирует, что все необходимые питательные вещества будут обеспечены; Аналогично, согласно одному отчету, нет необходимости самостоятельно принимать большое количество витаминных или минеральных добавок.
В целом, это исследование поднимает вопрос, который заслуживает внимания сельскохозяйственной отрасли и общественного здравоохранения: хотя современное сельское хозяйство значительно увеличило производство, должно ли оно также уделять более систематическое внимание питательному качеству продуктов питания?
В настоящее время явление снижения плотности питательных веществ некоторых сельскохозяйственных культур подтверждено соответствующими исследованиями, но конкретные масштабы снижения, различия между разными регионами и роль качества почвы в нем все еще требуют дальнейших исследований. Основное предложение отчета DSV заключается в том, чтобы реинтегрировать плотность питательных веществ в систему оценки сельскохозяйственного производства и безопасности пищевых продуктов, а не отрицать достижения современного сельского хозяйства в улучшении снабжения продовольствием.
В будущем вопрос о том, как сбалансировать высокую урожайность, здоровье почвы, адаптивность к климату и пищевую ценность сельскохозяйственной продукции, может стать важным вопросом развития сельскохозяйственной науки и технологий. Для глобальной продовольственной системы настоящая цель состоит не только в производстве достаточного количества продовольствия, но и в обеспечении того, чтобы эта пища могла непрерывно и надежно обеспечивать питательные вещества, необходимые для хорошего здоровья.
Комментарии