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【食事趨勢】氣候變遷對食材營養品質的影響

越來越多的研究投入了解氣候變遷對農作物產量的影響,但是卻鮮少人關注氣候變遷對農作物營養品質的影響,然農作物營養品質亦是糧食安全的關鍵因素,值得更多的研究關注。

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Q1氣候變遷對食材營養素含量會產生哪些影響?
Q2氣候變遷會帶給植物性食材的營養價值哪些影響?
Q3氣候變遷對穀類蛋白質的影響?
Q4氣候變遷對食物來源蛋白質過敏作用的影響?
其他值得關注的點

這邊按照舊習慣,先附上濃縮整理的圖片。Vivian營養師接下來會就進行分享,準備好了嗎?讓我們一起看下去吧!
Vivian營養師【食事趨勢】氣候變遷對食材營養品質的影響

Vivian營養師【食事趨勢】氣候變遷對食材營養品質的影響

Q1氣候變遷對食材營養素含量會產生哪些影響?(1)

學者針對87個國家發生的175個極端天氣事件進行研究,評估極端天氣事件對於微量營養素、巨量營養素和纖維供應的變化。結果顯示極端天氣事件對全球營養供應的影響很小。然而,從低收入環境中兒童健康成長所需營養素的角度而言,極端天氣事件的影響是巨大的
儘管有研究發現當大氣中的二氧化碳濃度升高時,作物產量亦隨之增加。然而,作物產量增加的同時,可能會發生產量稀釋效應,使得:穀類中的鋅和鐵含量略有下降,例如小麥的鋅含量減少9%、水稻的鋅含量減少3%)。
值得一提的是,另有研究發現溫度升高或降水模式改變,可能抵消上述現象。因此,考量氣候變遷對導致糧食安全與食物品質的影響時,應納入各種不同因素(溫度、二氧化碳與降水量)分別所造成的影響,以綜合分析其中複雜的交互作用。

Q2氣候變遷會帶給植物性食材的營養價值哪些影響?(2)

1. 氣候變遷會改變氣溫與降水而影響作物的生長。溫暖多雨的春季會增加播種蔬菜(例如:洋蔥、胡蘿蔔、黃瓜)的發芽率,但降雨季的延長可能會延緩生產過程
2. 缺乏冬季的低溫對蔬菜品質有負面影響,尤其是多年生蔬菜,如蘆筍和大黃(rhubarb)最為明顯,這樣的氣溫變化會帶給生產者經濟上的損失
3. 大氣中二氧化碳濃度增加會導致生菜和菠菜中的巨量營養素與微量營養素減少,且減少生菜、芹菜和大白菜中的硝酸鹽的含量,然而二氧化碳濃度上升卻會增加這些作物的維生素C與抗氧化力。顯示二氧化碳濃度上升為蔬菜的產量和營養品質帶來複雜反應
4. 高溫會增加草莓中類黃酮含量
5. 氣候變暖對作物的光合作用有顯著的影響,但也發現對一些收穫的作物品質有不利影響。氣溫上升導致蘋果與葡萄中的糖含量、葡萄的酸度、酪梨的硬度與油脂含量產生變化,上述這些溫度所致的因素變化將影響作物的風味。

Q3氣候變遷對穀類蛋白質的影響?(3)(4)

聯合國政府間氣候變遷小組(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)2019公布的報告指出大氣中二氧化碳濃度的增加也會降低農作物的營養品質。
例如,穀物的蛋白質含量是影響營養品質的重要因子,也同時影響小麥粉的最終用途和烘烤特性。研究發現大氣中二氧化碳濃度增加可能導致小麥的蛋白質含量顯著下降,從而降低穀物品質,並對營養價值產生潛在影響
Medek等人研究指出大氣中二氧化碳濃度升高會導致作物中的蛋白質降低,水稻、小麥、大麥和馬鈴薯的蛋白質含​​量分別下降了7.6%、7.8%、14.1%和6.4%;推估包括印度在內,將有18個國家的飲食蛋白質的損失量可能超過5%。學者認為由於二氧化碳濃度的上升,到2050年可能會使全球1.6%的人口或1.484億的人面臨蛋白質缺乏的風險。

Q4氣候變遷對食物來源蛋白質過敏作用的影響?(1)

了解新蛋白質或修飾蛋白質的潛在致敏性對於保護公眾健康至關重要。接觸新蛋白可能會導致過敏(無論是否出現臨床的過敏症狀)或透過交叉作用引起的臨床反應。研究確定了以下兩個氣候變遷造成食物過敏風險增加的原因:
1. 高溫和足夠的溫度波動可能對人體功能造成影響
2. 新植物擴大了地理範圍,使歐洲飲食中出現新的蛋白質來源;顯示氣候變遷可能影響新型食物蛋白的致敏性和食物過敏的病例增加。

值得關注的點

氣候變遷伴隨氣溫、降水、大氣中二氧化碳濃度等多種因子的改變,而不同因子的變化會為不同作物帶來不一樣的影響,其中正面影響與負面影響可能同時存在,因此,考量氣候變遷對導致糧食安全與食物品質的影響時,應納入各種不同因素(溫度、二氧化碳與降水量)分別所造成的影響,以綜合分析其中複雜的交互作用。

參考資料
1. European Food Safety Authority (EFSA), et al. "Climate change as a driver of emerging risks for food and feed safety, plant, animal health and nutritional quality." EFSA Supporting Publications 17.6 (2020): 1881E.
2. Leisner, Courtney P. "Climate change impacts on food security-focus on perennial cropping systems and nutritional value." Plant Science 293 (2020): 110412
3.IPCC, 2019. Special Report on Climate Change and Land. Available online: https://www.ipcc.ch/srccl/
4. Medek, Danielle E., Joel Schwartz, and Samuel S. Myers. "Estimated effects of future atmospheric CO 2 concentrations on protein intake and the risk of protein deficiency by country and region." Environmental Health Perspectives 125.8 (2017): 087002

撰文者
台灣營養師Vivian李芷薇

一心投入營養知識的傳播,用最簡單的語言與最清楚的圖解,讓學生族群、職場上班族到社區長者都能秒懂營養學。現職國立臺北大學營養師、臺北市信義區健康中心特約講師、企業健康講座合作講師;臺北醫學大學保健營養學系碩士。

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