英国市售干型犬粮环境足迹评估：植物基与肉类基产品的生命周期对比分析

本综述通过生命周期评估（LCA）量化比较英国市售31种干型犬粮的环境影响，涵盖土地利用（m2/1000 kcal）、温室气体排放（kg CO2eq/1000 kcal）、酸化排放（g SO2eq/1000 kcal）、富营养化排放（g PO43?eq/1000 kcal）及淡水消耗（L/1000 kcal）五大指标。研究表明植物基犬粮在所有环境指标上显著优于肉类基产品，为宠物食品行业降低环境足迹提供了明确方向。

　　

引言

宠物食品生产对全球环境压力贡献显著，其中动物源性原料是主要驱动因素。随着人口增长对食物链需求的增加，农业生产导致温室气体排放加剧、森林砍伐、土地退化、生物多样性丧失、淡水枯竭以及水土污染等问题日益严重。2018年全球犬类数量达4.71亿只，喂养这些杂食性动物的肉类基饮食即使使用"副产品"也会产生大量温室气体。将伴侣动物的肉类基饮食替换为植物基替代品，可显著降低宠物食品的环境影响。

先前研究已评估宠物食品环境影响的不同方面。巴西犬粮制造的环境影响估计占该国二氧化碳排放总量的2.9–24.6%。在中国，喂养商业宠物食品的犬只碳排放是仅食用人类剩余食物的三倍。2015年，中国猫狗食物消费的温室气体足迹占全国总人口的2.5-7.8%。全球宠物食品生产需要4100-5800万公顷农业用地，约为英国国土面积的两倍，其温室气体排放量相当于莫桑比克或菲律宾等国家的排放水平。

生产红肉动物蛋白（如牛肉和羊肉）对人类或宠物消费无疑对环境产生最大影响，无论是在土地面积、用水还是温室气体排放方面。种植植物蛋白产生的环境成本仅为前者的一小部分。尽管有研究调查人类采用植物基饮食模式以及伴侣动物食用植物基宠物食品对环境的减轻影响，但尚未有研究直接比较英国肉类基与植物基（素食和纯素）犬粮的环境影响。

方法

研究计算了英国市售31种成年犬粮的环境影响，包括土地利用（m²/1000 kcal）、二氧化碳当量（kg CO₂eq/1000 kcal）、酸化排放（g SO₂eq/1000 kcal）、富营养化排放（g PO₄^3?eq/1000 kcal）和淡水消耗（L/1000 kcal）。这些计算使用先前发布的值，基于方法统一的生命周期评估数据集，包含约38,700个农场的数据，覆盖199个国家，生产全球约90%的蛋白质和热量。

犬粮选择方面，31种完整干犬粮样本购自英国超市，代表27个不同品牌。产品根据标签上列出的主要蛋白质来源分组："肉类基"——家禽、羊肉和牛肉；"植物基"——包括纯素和素食食品；另外还包括兽医肾脏处方粮。所有298种成分经过审查，涵盖最多33种个体成分。

宠物食品成分和配料权重采用改良比例，基于被分析饮食组的平均百分比。当比例未定义时，根据成分在列表中的位置应用平均百分比。使用这种方法，总成分组成在调整至100%前范围在39.29-120%之间。

环境影响评估采用生命周期评估当前标准，计算五种环境影响得分。影响值代表方法统一的生命周期评估数据集，包含570项合适研究，代表约38,700个农场，覆盖199个国家，生产全球约90%蛋白质和热量。这些影响值包括超过1,000个农场后过程，包括加工、包装、零售、运输和损失，直至消费者选择点。

最终环境影响值通过考虑成分百分比组成和食品水分含量确定。对所有数据进行方差分析（ANOVA），检查残差的正态分布和相应的Q-Q图。必要时，在ANOVA分析前对非正态分布数据进行对数转换，或使用合适的非参数检验。

结果

计算每种食品每种成分的土地利用、二氧化碳当量、酸化排放、富营养化排放和淡水消耗，并根据成分所占相对百分比进行调整。数据显示植物基食品在每个估计参数上环境影响得分最低；牛肉和/或羊肉始终最高。兽医食品作为半合成动物基产品，始终介于这两种产品类型之间。

食品成分方面，肉类基和植物基食品的近似物含量相似。兽医食品蛋白质含量较低，脂肪含量较高。所有食品中评估60种不同成分，近三分之一为动物源性。比较所有食品的前5种成分，最常见成分包括玉米蛋白粉、白米、家禽脂肪、葵花籽油和小麦蛋白。

土地利用方面，生产羊肉和牛肉犬粮所需的平均土地面积相似，但显著大于生产家禽、兽医和植物基食品所需的土地面积。植物基饮食仅需2.73 m²/1000 kcal，而牛肉和羊肉基饮食超过100 m²。宠物食品中记录最大土地使用的个体成分包括羊肉粉、未知物种的肉骨粉和牛肝。

二氧化碳当量排放方面，植物基食品温室气体排放最低，与家禽和兽医食品相似。相比之下，牛肉显著高于所有其他食品，包括羊肉也显著高于植物基食品。肉类基食品中最高二氧化碳当量影响值的成分包括肉骨粉、生牛肝、牛肝、羊肉粉和乳清蛋白浓缩物。

富营养化和酸化排放方面，植物基食品产生的排放最低，牛肉最大。牛肉的酸化值是羊肉、家禽、兽医和植物基食品的2.2、2.6、3.5和14.3倍；富营养化排放分别是2.9、4.5、4.8和16.4倍。

淡水消耗方面，羊肉基饮食记录最高平均淡水消耗，其次是牛肉、兽医食品、家禽，最后是植物基食品。因此，植物基食品的淡水消耗显著低于羊肉或牛肉。

通过多变量分析，所有估计值组合后仅按食品类型分组，羊肉和牛肉基食品与所有其他产品类型显著区分。第一主成分驱动羊肉基食品的差异，对应于土地利用、淡水消耗和二氧化碳当量产生的组合。第二主成分驱动牛肉基食品的差异，由二氧化碳当量、二氧化硫当量和磷酸盐当量排放的组合构建。

讨论

本研究首次全面比较英国市场上市售肉类基和植物基干犬粮的环境影响。研究结果与全球文献广泛一致，确认植物基饮食在土地利用、温室气体排放、富营养化、酸化和用水指标上始终是影响最低的选择。相比之下，含有羊肉或牛肉的饮食产生最高的环境负担，其次是兽医和家禽基食品。

当缩放到单只狗的整个生命周期，以及更广泛的英国宠物群体，乃至整个星球时，这些差异具有重大意义。一只20公斤拉布拉多犬在9年成年期间需要约919.8公斤食物。与传统饮食相比，植物基替代品在关键环境指标上显示出倍数增加的影响。

土地利用成为不同犬粮配方环境影响中最对比的指标之一。本研究土地利用估计包含多项改进以提高准确性，包括多茬种植、休耕期以及副产品经济分配。这些调整比旧模型更准确地反映真实农业系统，但仍突出动物基和植物基犬粮之间土地需求的巨大差异。

牛肉和羊肉基饮食导致二氧化碳当量排放显著高于家禽、植物或兽医配方。这些结果反映更广泛的发现，即80%农业温室气体排放来源于与森林砍伐、肥料使用和反刍动物甲烷相关的土壤变化。虽然植物基成分如大豆因土地利用受到批评，但其每单位蛋白质的总排放仍然显著较低。

通过营养污染导致的环境退化是动物农业另一个关键后果。植物基饮食产生的磷酸盐和硫基排放比牛肉或羊肉饮食低7-16倍。这些排放导致酸雨和水体富营养化，对生物多样性产生长期影响。

水压力在世界各国持续增加，全球70%以上淡水用于农业。牛肉和羊肉每1000 kcal所需水最多，植物基饮食用水最少。虽然牲畜直接饮水很少，但饲料作物灌溉占该部门大部分用水。

关于副产品，传统上犬只食用餐桌剩余食物，对环境影响较低。然而"优质"犬粮 popularity 上升，越来越多地纳入适合人类消费的动物部分，造成饲料-食物竞争。本研究中分析的许多肉类蛋白质来源来源于肉粉而非鲜肉，大多数被分类为动物副产品，可能来源于人类食物链的边角料。这些副产品通常被认为比优质肉块更可持续，有说法称它们有助于减少浪费，利用可能被丢弃的部分。然而最近证据表明，犬粮中使用副产品的环境益处可能被高估。

在全球范围内，45%宜居土地用于农业，其中70-85%用于支持 livestock 生产。随着全球人口增长带来食物需求增加，更循环食物系统的概念正在获得关注，同时强调植物和 livestock 在可持续食物生产中的互补作用。将这些原则融入宠物食品生产符合更广泛努力，以增强可持续性而不增加与人类食物供应的竞争。

研究局限性

本研究中使用的影响值处于零售点，因此仅考虑食品的生产、制造和分销。因此，未计算废物（食物浪费、动物废物和包装寿命终止）的额外环境影响。成分环境影响建模受数据可用性限制，需要对某些组件进行假设。在某些情况下，数据库缺乏特定影响值，需要基于类似成分进行估计，这可能不能精确代表当前生产方法。此外，假设值可能不与全球变暖潜能成线性比例，引入进一步不确定性。

结论

本研究重申先前在其他国家进行分析的建议——在美国，喂养犬只植物基饮食将显著改善家庭环境可持续性，与喂养传统肉类基饮食相比。应注意食品生物利用度和生物可及性超出本研究范围，作者不能基于行星效益以外的任何原因推荐任何食品。在此类温室气体排放估计中使用动物副产品，并不能缩小肉类基和植物基食品之间环境可持续性的差距。虽然家禽和兽医食品与以牛肉或羊肉为主要成分的食品相比影响相对较低，但它们仍然比植物基替代品显著更不可持续。随着全球食物需求上升和宠物拥有量增长，转向低影响宠物食品成分对于减少该部门生态爪印至关重要。