从肉类到豆类:综合生命周期及健康负担评估揭示了中国饮食结构转变中的环境协同效益与营养权衡

《Food Research International》:From meat to legumes: Integrated life cycle and health burden assessment reveals environmental co-benefits and nutritional trade-offs in China's dietary transition

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月27日 来源:Food Research International 8.8

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   • 一个综合的LCA-HENI框架比较了中国在健康、环境和CHFP方面的成果。 • M3S9通

  
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    一个综合的LCA-HENI框架比较了中国在健康、环境和CHFP方面的成果。
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    M3S9通过等量肉类替代豆类,将温室气体排放量减少了30.6%。
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    M3S9减少了19.7%的用水量,14.4%的土地占用率,并使估计成本降低了16.6%。
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    根据中央饮食风险系数,M3S9使健康营养指数(HENI)每天增加了157分钟。
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    CHFP和HENI显示出反向的描述性关联,在转变过程中环境状况有所改善。

引言

人类驱动的变化使得全球食品系统成为地球可持续性和人类福祉之间的一个关键且充满矛盾的纽带(Steffen等人,2015年;Willett等人,2019年)。当前的食品系统产生了大约24%的全球温室气体(GHG)排放,并占淡水抽取量的70%,而食品安全仍然存在不均衡的问题(Crippa等人,2021年)。这导致了双重危机:环境退化与营养不良的多方面负担——这种动态被描述为肥胖、营养不良和气候变化的全球性综合征(Swinburn等人,2019年)。这体现了地球健康框架中相互关联的挑战,强调了人类福祉与维持食品安全的自然系统韧性之间的不可分割的联系(Dietz,2020年)。基于动物的食品生产具有很高的资源密集度,需要更多的水和土地,同时每单位蛋白质产生的温室气体排放量也比植物性替代品更高(Poore & Nemecek,2018年)。在中国,仅畜牧业就消耗了约40%的农业水资源(Xing等人,2023年)。因此,饮食转变可能会同时改变资源使用和与饮食相关的健康结果(Clark等人,2020年)。
中国正在进行的食品系统转型展示了国家饮食转变如何在大范围内重塑食品系统的可持续性(Wang等人,2025年)。作为世界上人口最多的国家和一个主要经济体,中国的饮食模式对环境有着广泛的影响。与食品相关的排放占该国总温室气体排放量的大约14%(Gao等人,2024年)。在过去四十年中,肉类消费的增加标志着从传统的以植物为基础的饮食向更多食用动物源食品的显著转变(Zhang等人,2025年)。这一转变与城市化和农业集约化同步发展,给环境稳定性和食品可获得性带来了额外的压力(Chen等人,2019年)。
这种饮食转变的健康影响非常重要且复杂。非传染性疾病(NCDs)占中国全国死亡人数的91%,诸如心血管疾病和2型糖尿病等状况与包括过量摄入红肉和加工肉类在内的饮食风险因素有关(Liu等人,2024年)。这些流行病学模式反映了环境退化、集约化畜牧业和城市食品环境如何影响饮食习惯和食品获取的相互关联的路径(Fanzo等人,2021年;Myers等人,2017年)。理解这些复杂的相互作用需要能够比较特定饮食路径下环境影响和健康结果的综合性分析框架。
最近的科学进展提供了评估这些维度的方法。EAT-Lancet委员会展示了如何将饮食模式与地球边界结合起来考虑人类健康(Willett等人,2019年)。健康营养指数(HENI)以伤残调整生命年(DALYs)为单位量化饮食与健康之间的关系(Stylianou等人,2021年),而生命周期评估(LCA)则绘制了食品产品的环境足迹(Chen等人,2024年;Poore & Nemecek,2018年)。然而,在将这些工具转化为与政策相关的综合证据方面仍存在一些差距,尤其是在中国。首先,环境足迹和与饮食相关的健康效应往往被分开评估。其次,在逐步饮食转变过程中产生的经济可行性和权衡考虑较少。第三,国家饮食指南与定量健康和环境指标之间的比较仍然有限;这样的比较应该区分饮食指南的营养目的和HENI及LCA提供的补充信息。现有的针对中国的研究往往单独考察环境、健康和经济方面(He等人,2018年;Hirvonen等人,2020年),而最近的证据将地球健康饮食与中国老年人的认知衰退等具体结果联系起来(Li等人,2025年)。肉类消费在中国的文化重要性进一步强调了考虑模拟饮食转变的实际可行性的必要性。很少有研究在逐步增加豆类替代肉类的情景中同时比较这些维度,并考虑营养组成和可负担性。
本研究通过应用一个综合框架来量化中国饮食转变的健康、环境、营养和经济影响,特别关注肉类替代豆类的情况。我们的跨学科方法结合了:(1)基于DALY的健康建模,以比较不同饮食情景下的健康效应;(2)LCA,以量化碳、水和土地方面的环境影响;(3)营养筛查,以检查能量和选定的营养限制;(4)经济分析,以评估可负担性限制;(5)与国家饮食指南的情景级遵守情况比较。使用中国健康与营养调查(CHNS)的饮食数据来描述观察到的摄入量并评估模型参考饮食,我们评估了三种替代策略下的十个逐步情景,并描述了建模结果之间的权衡。这项工作旨在为中国的复杂食品系统转型提供基于定量证据的路径。

部分摘录

综合建模框架

本研究开发了一个跨学科的建模框架,以量化中国食品系统转型中的健康、环境和经济成果。该框架结合了饮食评估、线性规划(LP)、基于情景的饮食建模、健康影响评估、LCA、营养筛查和成本分析。

与观察到的CHNS摄入量相关的疾病负担量化及比较

通过对14个与饮食相关的风险因素的综合性评估,我们量化了它们在中国食品系统背景下每微克摄入量所对应的疾病负担,以DALYs表示。这些风险因素包括钙、乳制品、纤维、蔬菜、水果、全谷物、豆类、钠、坚果、Omega-3脂肪酸、红肉、加工肉类、PUFAs和反式脂肪酸。估计的平均DRF值(每微克摄入量的DALYs)在补充表S7中呈现。

讨论

本研究开发了一个结合了HENI、LCA、营养筛查、饮食成本估算和中国食品金字塔遵守情况的综合框架,以研究中国逐步增加豆类替代肉类的情况。在所建模的路径中,M3S9与模型参考饮食相比,具有更低的环境负担和估计的饮食成本,以及更高的比较HENI值。相对于S1,M3S9将温室气体排放量减少了30.6%,用水量减少了19.7%,

结论

本研究对中国逐步增加豆类替代肉类的情况进行了综合定量评估,涵盖了环境、健康、营养和经济维度。相对于模型参考饮食,M3S9将温室气体排放量减少了30.6%,用水量减少了19.7%,土地占用率降低了14.4%,估计的饮食成本降低了16.6%,同时根据中央饮食风险系数,健康营养指数(HENI)每天增加了157分钟。其估计的能源供应超出了预先指定的范围,

CRediT作者贡献声明

陈晨:写作——审核与编辑,撰写初稿,可视化,验证,资源获取,方法论,调查,资金争取,正式分析,概念化。 李昭宇:撰写初稿,可视化,验证,方法论,调查,正式分析,数据管理,概念化。 叶凯溪:验证,监督,资源管理,项目行政,方法论,资金争取,概念化。 杨梦雪:可视化,

写作过程中生成的AI和AI辅助技术的声明

在准备这项工作时,作者使用[ChatGPT]来辅助语法检查和提高语言流畅度。所有内容随后都由作者进行了审核和编辑,作者对最终版本的出版物负全责。

资助

本研究得到了中国自然科学基金(32572708)的支持。

未引用的参考文献

中国国家统计局,2023年
Tuomisto,2019年
魏、崔和盛,2022年
周等人,2019年

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所报告的工作。
陈晨 | 李昭宇 | 叶凯溪 | 杨梦雪 | 冯雷 | 王静
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