《Future Foods》:Holistic assessment of the lentil food system in France: Current situation and 2050 prospects
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由于其营养和农业效益,小扁豆被视为未来的关键作物。为推动向可持续食品系统转型,增加本地生产与消费的呼声日益高涨。然而,目前在国家层面评估小扁豆食品系统的多维度影响尚未实现。当前研究对小扁豆食品系统从生产到消费进行了整体评估。这包括涵盖四个维度的16个指标:营养
由于其营养和农业效益,小扁豆被视为未来的关键作物。为推动向可持续食品系统转型,增加本地生产与消费的呼声日益高涨。然而,目前在国家层面评估小扁豆食品系统的多维度影响尚未实现。当前研究对小扁豆食品系统从生产到消费进行了整体评估。这包括涵盖四个维度的16个指标:营养风险与效益、食品安全(包括化学与微生物风险及疾病成本)、环境影响以及经济影响。该研究描述了法国小扁豆食品系统的现状以及反映其在2050年演变趋势的替代情景。结果表明,对于本国农民而言,增加小扁豆消费可能会带来经济和农业收益。然而,研究表明到2050年微生物风险和环境影响将适度增加。总体而言,研究揭示增加本地生产以满足消费者需求可能出现的增长,是比增加进口更为有利的权衡方案。整体评估有助于描绘食品系统的全貌。总的来说,这为支持近期增加小扁豆消费提供了科学证据。
研究背景、存在问题及研究意义:由于对健康的有益影响及农业效益,小扁豆消费在可持续膳食的未来中被寄予厚望。多项2050年农业生态模型指出,减少单胃畜禽生产并增加基于植物的蛋白质(如豆类)消费是未来趋势。尽管相关研究指出了增加豆类消费的益处,但这些评估多停留在系统层面,依赖于扩大生产和消费的假设,而未能在国家层面全面评估此类变化带来的多维度影响。此外,如何通过本地生产或进口满足日益增长的豆类需求,以及这种需求增加在环境、健康和经济方面产生的更广泛后果,仍存在研究空白。在此背景下,为避免忽视环境影响、公共卫生和经济可行性之间的权衡,开展此项研究以填补国家层面小扁豆食品系统多维度影响评估的空白显得尤为必要。研究人员开展了一项针对法国小扁豆食品系统的整体评估研究,涵盖从生产到消费的全过程。研究结论表明,增加小扁豆消费对本国农民具有经济和农业收益,尽管到2050年微生物风险和环境影响会适度增加,但增加本地生产以满足消费需求比增加进口更具优势。该研究为支持未来向增加小扁豆消费的可持续膳食转型提供了科学证据,具有重要的政策指导意义。该研究发表在《Future Foods》期刊上。
关键技术方法:研究人员主要采用了以下关键技术方法:首先,基于联合国粮农组织(FAO)农业模型和“共享社会经济路径1”(SSP1)叙事构建了基准情景及2050年的三个替代情景;其次,利用剂量-反应关系评估营养风险与效益,结合第三次国家消费调查(INCA-3)数据计算微量元素摄入;第三,应用暴露评估模型评估化学风险,采用模块化建模方法结合概率性模拟评估微生物风险并计算疾病成本;第四,遵循ISO 14040和14044标准进行从摇篮到零售的生命周期评估(LCA),利用ReCiPe 2016 Midpoint (H)方法分析环境影响;第五,运用简化的局部均衡模型评估经济影响;最后,借助R软件构建雷达图对四个维度的指标进行整体映射与可视化比较。样本队列来源为第三次国家消费调查(INCA-3, 2014–2015)。
研究结果:
3.1. 营养评估:通过文献综述确定营养成分并利用INCA-3消费数据评估得出,在基准情景下,小扁豆消费对膳食中铁、硒和锌的总摄入量贡献显著。在替代情景中,随着小扁豆消费量增加,其对微量元素的贡献率随之上升。同时,基于剂量-反应关系计算得出,增加小扁豆消费可有效减少缺血性心脏病(IHD)的发病病例和疾病负担,且疾病负担的减少量随消费量的增加而扩大。
3.2. 食品安全维度:化学、微生物风险及疾病成本:化学风险方面,通过模型评估膳食镉暴露及其对慢性肾病的影响。结果显示,各情景下小扁豆的镉暴露未构成相关风险,尽管膳食暴露水平可能超过欧洲食品安全局(EFSA)设定的耐受摄入量,但未发现可归因于镉暴露的慢性肾病病例,疾病负担为零。微生物风险方面,针对蜡样芽孢杆菌和单核细胞增生李斯特氏菌进行概率性风险评估。研究发现国内消费的小扁豆因这两种病原体带来的疾病负担极低。李斯特氏菌的估计值为零,而蜡样芽孢杆菌的估计值随情景变化有所上升。气候变化对温度数据的影响是驱动风险估计上限值增加的主要因素。疾病成本方面,基于微生物风险评估的预计病例数,通过调整荷兰的病例均成本估算法国的疾病成本。结果显示李斯特氏菌病成本为零,而蜡样芽孢杆菌感染成本在部分情景中有所增加,且存在较大的不确定性区间。
3.3. 环境影响评估:通过生命周期评估(LCA)得出,在基准情景下,小扁豆生命周期在各类影响类别中均产生可观的环境影响,其中全球变暖潜势(GWP)影响最为显著,约为1250万kg CO
2-eq,其次为土地使用和酸化。在替代情景中,由于总消费量增加,各项环境影响指标均有所上升。增加进口的情景比增加本地生产的情景产生更高的环境影响,差异在4%至8%之间。
3.4. 经济评估:通过分析供需间的市场平衡得出,随着小扁豆消费增加,消费者剩余和健康效益均有所提升。与依赖进口的情景相比,依赖本地生产的情景在市场价格保持稳定且成本函数无重大变化的情况下,显著增加了本国农民的利润。
3.5. 整体风险评估映射:通过构建雷达图对四个维度的14个指标进行可视化比较,直观展示了2023年基准情景的各项指标均低于2050年预测情景。增加本地生产的情景在农民利润和GWP等指标上与增加进口的情景存在差异,主要体现在经济和环境影响维度。
讨论与结论总结:
在讨论部分,研究人员指出,与以往仅关注单一领域的研究不同,该研究同时涵盖了健康效益、食品安全、环境和经济四个领域。研究强调了气候变化对微生物风险的潜在影响,指出冷藏和环境温度的变化可能成为风险因素。在环境和经济影响方面,虽然小扁豆相较于动物性食品具有环境优势,但人口规模的消费增加仍会产生环境压力;本地生产增加有助于提升农民利润。研究也存在一定局限性,如营养评估可能高估了人均日摄入量,化学风险评估仅聚焦于镉而未深入探讨农药残留,微生物风险评估需纳入更多气候变化影响的途径,未来还可引入多准则决策分析方法进一步完善整体评估。结论部分指出,该研究展示了如何将多学科评估整合在单一框架内,有助于识别食品系统中需实施的食品政策。研究结果凸显了小扁豆消费对消费者的营养和经济效益及对农民的经济增益。尽管到2050年微生物风险和环境影响将适度增加,但该研究为支持近期向增加小扁豆消费的可持续膳食转型提供了科学证据。整体评估是评估当前及未来食品系统的一项有前景的工具。