По данным нового исследования, проведенного международной группой ученых, более высокие концентрации углекислого газа воздействуют на сокращение содержания белка и нескольких основных питательных веществ в рисе.
Исследование, опубликованное 23 мая в Science Advances впервые показало, что рис, выращенный при концентрации атмосферного CO2, ожидаемого к концу этого столетия, имеет более низкие уровни четырех ключевых витаминов группы В. Выводы также подтверждают результаты исследований других полевых исследований, в которых рис, выращенный в более высоких концентрациях CO2, имеет меньше белка, железа и цинка.
Рис является основным источником пищи для более чем 2 миллиардов человек. По словам команды, сокращение потребления питательных веществ рисом может оказать непропорциональное воздействие на результаты в области здравоохранения в самых бедных странах, зависящих от риса, согласно исследователям из Школы здравоохранения Университета Вашингтона и Школы медицины.
«Рис является диетическим продуктом в течение тысяч лет для многих групп населения в Азии и является самым быстро растущим продуктом питания в Африке», - сказала соавтор Кристи Эби, директор Центра Университета Вашингтона, профессор по здравоохранению и окружающей среде и глобального здоровья окружающей среды. «Сокращение качества питания риса может повлиять на здоровье матери и ребенка для миллионов людей».
Исследователи провели полевое исследование в Китае и Японии на 18 общих сортах риса. Их результаты подтверждают предыдущие исследования сокращения белка, железа и цинка в рисе, выращенном в атмосферных концентрациях CO2, которые ученые ожидают к концу 21-го века. Кроме того, в документе впервые показано снижение витамина В1, В2, В5 и В9 необходимых для того, чтобы помочь организму преобразовать пищу в энергию.
Средний уровень витаминов: B1 (тиамин) снизился на 17,1%; B2 (рибофлавин) – на 16,6%; B5 (пантотеновая кислота) – на 12,7%; B9 (фолат) – на 30,3%. Исследователи не сообщили об изменении уровня витамина B6 или кальция, в то время как уровни витамина Е повышались для большинства сортов.
В дополнение к изменениям в витаминах они сообщили о среднем снижении содержания белка на 10,3%, сокращении на 8% железа и 5,1% снижении содержания цинка по сравнению с рисом, выращенным в текущих концентрациях CO2, говорят исследователи.
Пищевые дефициты, вероятно, будут сильнее всего в странах, где рис составляет основную часть ежедневных диет. Около 600 миллионов человек, в основном в Юго-Восточной Азии, получают более половины своих ежедневных калорий и белка непосредственно из риса. Исследователи сказали, что вызванные СО2 изменения качества питания риса, вероятно, «усугубят общее бремя болезней и могут повлиять на развитие детей в раннем возрасте», - сказали исследователи, отметив, что недоедание может ухудшить диарейные заболевания и малярию. Прогнозируется, что дефицит питательных веществ, вызванный СО2, будет выше для стран с самым низким общим валовым внутренним продуктом на душу населения, как показало исследование.
«Это исследование дает важную информацию о том, как более высокая концентрация CO2 может повлиять на качество питания различных сортов риса, впервые выявив, что концентрации витаминов группы В будут уменьшены с увеличением выбросов CO2. Это недооцененный риск сжигания ископаемого топлива и вырубки лесов», - сказал Эби.
В некоторых исследованиях отмечалось, что более высокие уровни CO2 стимулируют рост растений за счет увеличения фотосинтеза. «Люди говорят, что CO2 - это пища для растений - и это так. Но реакция растения на подобное внезапное увеличение продовольствия также скажется на здоровье человека, от дефицита питания, до этно-фармакологии и сезонных аллергий» – сказал соавтор исследования Льюис Зиска, физиолог исследовательской лаборатории адаптивных систем растениеводства Министерства сельского хозяйства США по сельскохозяйственным исследованиям.
Сообщалось об изменениях в питательных микроэлементах, исходя из того, как повышенные концентрации CO2 влияют на физиологию растений, увеличивая содержание углеводов (например, крахмала и сахара) и уменьшая содержание белка и минерала. Изменения в витаминах B могут относиться к устоявшемуся упадку азота у растений, подвергнутых повышенным концентрациям CO2, сказал Зиска.
Авторы заявили, что для исследователей, в том числе агрономов, эпидемиологов, физиологов, диетологов и поставщиков медицинских услуг, необходимо точно оценить характер вызванных СО2 изменений в питательном здоровье людей и любых связанных с этим результатах лечения. Исследования также необходимы для определения вариантов снижения или отрицания рисков, включая исследования, которые прояснят, может ли традиционная селекция или генетическая модификация привести к питательно превосходящему рису и понять, можно ли улучшить качество питания риса за счет применения минеральных удобрений или после-сборочному укреплению.
Эби и Адам Драуновски, профессор эпидемиологии и директор Центра общественного здравоохранения в Школе общественного здравоохранения, были соавторами исследования Вашингтонского университета. Ведущим автором был Чуньу Чжу из Государственной ключевой лаборатории почв и устойчивого сельского хозяйства, Институт почвоведения Китайской академии наук, Нанкин. В состав исследовательской группы вошли ученые из Министерства сельского хозяйства США; Токийского университета; Колледжа медицинских наук Брайана в Линкольне, штат Небраска; и Университета Южного Квинсленда.