更新时间：2024-12-09 08:11:03点击：
如果大气中二氧化碳浓度持续减少，未来水稻的某些核心维生素含量可能会早已经常出现上升。研究找到，气候变化对以大米维生的极端贫困国家孕产妇和儿童身体健康的影响最为显著。图片来源：olly301水稻是全球30多亿人的主粮。
而这30亿人口中，很多人都开销不起营养非常丰富、所含原始蛋白质、谷物、水果和蔬菜的多样化饮食结构。比较低廉的谷物是他们主要的卡路里来源，而这其中就还包括水稻。我的研究主要注目与气候的波动和变化涉及的身体健康风险。
在最近公开发表的一份研究中，我与来自中国、日本、澳大利亚和美国的多位科学家合作，对气候变化的罪魁祸首，也就是二氧化碳浓度的下降可以转变水稻营养价值这一问题展开了评估。我们在亚洲实地栽种了多种基因多样性水稻品系，并早已分析了大气二氧化碳浓度下降是如何转变水稻中蛋白质、微量元素和B族维生素的水平。
我们的数据首次表明，在科学家预估的2100年大气二氧化碳浓度下生长的水稻，其所含的4种B族维生素含量经常出现了上升。这些找到同时还反对了其他实地研究结果，比如在上述大气条件下生长的水稻，其蛋白质、铁和锌的含量都比较较低，而这3种元素对胎儿和幼儿的早期发育十分最重要。这些变化可对孟加拉国、柬埔寨等以大米维生的极端贫困国家孕产妇和儿童身体健康的影响最为显著。
亚洲许多极端贫困地区都以水稻居多取食亚洲水稻产量和消费量占到全球总量的90%，贫困人口占到全球贫穷总人口的70%以上。图片来源：国际水稻研究所IRRI二氧化碳和作物生长 植物从大气二氧化碳中吸取生长所需的碳，并从土壤中吸取其他所需的营养物质。人类活动——特别是在是化石燃料自燃和森林采伐——造成大气二氧化碳浓度从工业化前的280ppm减少到如今的410ppm。如果全球废气亲率维持现状，那么到2100年，大气二氧化碳浓度很有可能会下降到1200ppm（其中还包括甲烷和其他气体排放量）。
一般来说，较高浓度的二氧化碳需要性刺激植物的光合作用和生长。这种影响可以使水稻、小麦和玉米等全球最重要的食物来源谷物更加多产。
不过近期的研究指出，预测对作物生长的影响只不过是很简单的。对人类身体健康至关重要的几种矿物质浓度（尤其是铁和锌）并会随着二氧化碳浓度变化而转变。现有植物生理学指出，主要谷物作物——尤其是水稻和小麦——在面临较高浓度的二氧化碳时，不会制备更加多碳水化合物（淀粉和糖）和较较少蛋白质，而且谷物内矿物质的含量也不会增加。
2014年以来全球营养不良人口数量呈圆形快速增长趋势，2016年估算超过8.15亿录：2000年-2016年全球营养不良人口数量及占比。2016年的数字为估计值。数据来源：FAO过去十年，全球饥饿人口数量及占比急剧下降，而如今或许又经常出现了浮现的迹象，预计将不会影响全球11%的人口（数据来源：联合国粮食与农业的组织（Food and Agriculture Organization，全称FAO））至关重要的微量元素目前，全球大约有8.15亿人的粮食安全无法获得确保，也就是说他们缺少可信的途径取得数量充裕、安全性营养、价格适合的粮食来源。
而面对铁、碘和锌等最重要微量元素缺少问题的人口数量有可能更加多（约为20亿）。膳食铁含量严重不足不会造成缺铁性贫血。
这种情况下，人体内的红细胞数量过于较少，无法装载足量氧气。这是最少见的一种贫血症，不会造成疲惫、气短或胸痛，甚至有可能引起心脏中风和儿童发育功能障碍等相当严重并发症。锌缺乏症的特征是食欲不振、嗅觉消退、伤口伤口较慢和免疫系统功能上升。锌对生长和发育十分最重要，所以确保充足的膳食锌摄取对孕妇和生长期儿童来说至关重要。
植物中二氧化碳浓度增高不会减少植物的组织中的氮含量，而后者对B族维生素的分解至关重要。人体的有所不同功能必须有所不同种类的B族维生素获取反对，比如调节神经系统、将食物切换为能量以及抵抗病毒感染等。
而孕妇摄取叶酸这种B族维生素可以减少新生儿的先天性缺失风险。育龄妇女贫血是一个长期存在的问题全球有三分之一的育龄妇女患上贫血症，大约6.13亿人。（资料来源：联合国粮食与农业的组织（FAO）?录：育龄妇女贫血患病率，2005-2016。
资料来源：WHO全球公共卫生观察站，2017最重要的营养缺陷我们在中国和日本分别展开了有所不同品种水稻的户外栽种和实地研究。为了仿真较高的大气二氧化碳浓度，我们使用了权利大气二氧化碳稀释方法，将二氧化碳必要刮起向稻田，让其保持在科学家预计的本世纪晚期的二氧化碳浓度。控制组稻田除了较高浓度的二氧化碳外，其他实验条件与对照组稻田相近。
平均值而言，与正处于当前二氧化碳浓度中的水稻比起，生长在低二氧化碳浓度稻田中的水稻维生素B1（硫胺素）含量较低17%；维生素B2（核黄素）含量较低17%；维生素B5（泛酸）含量较低13%；维生素B9（叶酸）含量较低30%。我们的研究首次证实二氧化碳浓度增高不会减少水稻中的B族维生素含量。
我们还找到，在二氧化碳浓度较高的环境下，水稻的蛋白质含量平均值增加10%，铁增加8%，锌增加5%。而维生素B6或钙的水平基本没变化。而维生素E是多数稻谷品种中含量唯一经常出现快速增长的营养物质。这块稻田中栏杆围住的八角形区域栽种的稻米是有所不同大气条件下水稻栽种实验的一部分。
二氧化碳浓度为568至590ppm的情况下栽种的水稻营养较好，蛋白质、维生素、矿物质的含量都较低（图片来源：日本国家农业和食品研究的组织Toshihiro Hasegawa博士）微量元素短缺大大好转目前，约有6亿人 （主要是在东南亚地区）日常一半以上的卡路里和蛋白质摄取必要来自大米。如果不采取行动，我们找到的水稻营养物质含量上升将很有可能让全球营养不良的现状愈发好转。
此外，营养不良不会让呕吐和疟疾等疾病好转，从而影响儿童的早期发育。与二氧化碳浓度增高造成的营养不良涉及的潜在身体健康风险与低于人均国内生产总值必要涉及。这解释，这些转变将给早已备受贫穷与营养严重不足后遗症的国家带给相当严重的潜在后果。很少有人不会把化石燃料、森林采伐和水稻的营养成分含量联系在一起。
但是我们的研究早已具体证实，化石燃料污染物废气不会激化全球饥饿挑战。气候变化如何影响其他关键植物？很失望，如今无论是在联邦、州、还是商业层面，没一个实体不愿获取长年研究资金，评估二氧化碳浓度减少对植物化学构成和营养物质的影响。
但二氧化碳引起的种种变化的确具备十分最重要的意义，还包括从药用植物到营养物质，食品安全和食物过敏等多个领域。鉴于有可能早已经常出现的潜在影响，很显著，投资这项研究早已迫在眉睫。此外，关键是还要具体防止或增加这些风险的措施，从传统植物选育到基因改进，再行到营养补充剂都要考虑到。二氧化碳浓度增高正在激化气候变化。
这些排放物在转变植物生物学各方面究竟不会充分发挥怎样的起到（还包括我们的食物、饲料、纤维和燃料作物的营养品质）依然还是未知数。
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