未来食品在可持续发展及健康饮食上的潜力


编译:李楚君    审译:胡文锋    文宣:曾水仙


1 广州无两生物科技有限公司

2 生物源生物技术(深圳)股份有限公司

3 华南农业大学食品学院应用微生物研究室


导读(摘自https://go.nature.com/2LhQF3Y)

非传统食品正受到全球的关注。昆虫、海藻和人工培养肉等,在传统的消费动物源食物之外已开始规模化生产。此外,由微生物制成的食品,如微藻和真菌菌丝体,目前已达一定商业化生产规模。

而人工培养肉,也称为"实验室生长的肉",可能在不久的将来在商业上获得推广。人们不禁想问:这些所谓的"未来"食品有营养吗?它们是否真的以可持续的方式生产?

                                                                黄粉虫汉堡包


目前,全球食物系统对地球产生了相当大的影响。它的生产过程产生的温室效应气体占全球温室气体排放量的四分之一,它占用了大量土地,破坏森林,导致生物多样性的损失,并改变了全球氮、磷循环。动物源食品,如牛肉、牛奶和猪肉的生产和消费是造成这些环境影响的主要原因。

为了寻找对地球友好的食物,一直以来人们主要关注的是吃更多的植物源食品,不吃或少吃动物源食品,而我们称之为"未来食品"的潜力却未得到充分发挥。

然而,我们也知道动物源食品营养丰富,并且提供了高生物利用率的蛋白质、必需脂肪酸、矿物质和维生素,例如维生素B12;而植物源食品并不总是含有所有这些营养物质。

因此,科学家和营养学家们想知道,未来的食品,如昆虫、海藻或微藻的潜力有多大?与现有的动物源食品相比,它们能提供全面而充足的必需营养素且更具可持续发展潜力吗?

                                                                   微藻生产


近日在《Nature,Sustainability》杂志上刊登的"未来食品在可持续发展及健康饮食上的潜力"一文中,回答了这个问题。这篇主要由荷兰互格宁根大学研究人员发表,文章综合分析了目前未来食品在营养和环境方面的研究,并与主要动植物源食品进行了性能比较。

结果表明,与植物源食品相比,未来食品在营养方面有望代替当前的动物源食品。这些营养丰富的未来食品,如果配搭巧妙,可以提供传统动物源食品所含有的全部必需营养素。此外,它们的生产过程更节约土地,且能减少温室效应气体排放以及对气候影响,对地球更友好。


这是否意味着我们应该用未来食品代替动物源食品?现在就对这个问题给出一个确定的答案还为时过早。文中的结果是基于对未来食品原始营养成分的分析。而加工、制备和烹调对营养品质的影响,以及人体吸收营养的程度(生物利用度)尚未得到充分研究,因此未能纳入文中。

文章作者希望他们的研究将有助于激发人们在不同领域开展研究,如人类营养需求、食品加工与安全、技术和创新,以及未来食品在我们饮食中潜在作用的讨论。为了人类以及地球,文章作者希望社会所有利益攸关方能参与到关于未来食品的对话中。


文章节选

人们越发意识到,改变饮食是一种能在地球这个有限空间内解决人口不断增长问题的重要方法。在寻找对环境友好的食品时,我们希望吃更多的植物源食品,少吃或不吃动物源食品。而未来的食品,如昆虫、海藻或培养肉的潜力尚未得到充分开发。

实验数据表明,与目前的动物源食品相比,未来的食品在保证必需微量营养素摄入的同时,具有显著的环境效益。与植物源食品相比,未来食品多元组合中必需营养素的丰富性使它们成为当前动物源食品的优质替代品。


此外,未来食品更节省用地,如果用可再生能源生产,更能减少温室气体排放。进一步研究未来食品营养素的生物利用度和消化率、食品安全、生产成本和消费者接受度等,将对它们在未来饮食中作为主要食品来源起到决定性的作用。


改变饮食越发被认为是实现若干可持续发展目标的重要步骤。纵观人类历史,源自植物、家畜和鱼类的食品已成为我们全球饮食的主流。然而近年来,其他食品来源,如昆虫、培养肉或海藻,得到了全球的关注。当前主流食品,特别是肉类,不能满足既要为不断增长的人口确保营养,又要可持续发展,在这样的矛盾下,人们对"未来食品"的兴趣不断增加。

一方面,路生和水生的动物源食品为全球提供了近40%的蛋白质。通过提供必需的宏量和微量营养素,它们在减少营养不良方面起了关键作用,特别是在低收入国家。例如,牛奶含有相对高的钙;,牛肉是生物有效维生素B12和锌的高质量来源;,海鲜含有高浓度的Ω-3脂肪酸。

另一方面,非传染性疾病(我们称之为"富贵病",编译者注)被指与高收入国家大量摄取红肉和加工肉类有关,如冠心病和癌症。此外,动物源食品在全球的生产过程水平下通过利用自然资源,以及排放到空气、水和土壤的废弃物等已对环境造成巨大压力。例如,全球畜牧业释放了大约14.5%的人为温室气体,污染了地面和地表水,甚至地下水,并使用了大约40%的可耕地。越来越多的可食用农业和渔业产品被用于动物饲养,从而引发了所谓的食品与饲料的竞争。对动物源食品的需求预计将进一步增加,上述情形担忧可能进一步恶化。在我们寻找对环境影响少的食品时,我们看到了人们对未来食品的关注日益增加。虽然这些食品通常被认为富有营养,并且对环境的影响比大多数动物源食品低,但是现有的营养和环境数据尚未被综合整理和分析。在我们的研究中,我们在一个单一的框架(也称为功能单元)下将营养概况与未来食品的环境影响结合起来。这使得我们能够将未来食品与主要的传统植物源食品以及水生和陆地动物源食品进行比较。因此,这项研究的目的是,在保证食品能提供必需的宏量和微量营养素的前提下时,评估未来食品在与传统蛋白质食品相比对环境的影响。我们的研究还指出,如果动物源食品被其他食品代替,其中的必需宏量和微量营养素改变可能导致公共卫生问题。

我们将"未来食品"定义为:由于技术革新而迅速发展并能大规模生产的那些食品,且通常不会带来环境的压力。根据目前可获得的数据,我们选择了9种未来食品,包括陆地食品(培养肉、菌体霉蛋白如镰刀菌属(Fusarium venenatum)镰刀菌、黑水虻幼虫、家蝇幼虫、粉虫幼虫)和水生食品(小球藻、螺旋藻、海带和贻贝)。我们整理了它们的营养成分和对环境的影响,并与重要的植物源蛋白和水生、陆生动物源食品对比。

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参考文献:A. Parodi 等. The potential of future foods for sustainable and healthy diets [J]. Nature Sustainability, 2018,1: 782-789 .

“自然万物无穷已, 重生蛋白无两承”, 体现了无两人对有机废弃物资源化利

用的使命感,以及推动新型饲用食用原料,缓解粮食危机的美好愿景。

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