10月12日,學校資源環境學院、長江經濟帶農業綠色發展研究中心在Nature子刊Nature Food上發表研究論文《Global food nutrients analysis reveals alarming gaps and daunting challenges》。資源環境學院、西南大學長江經濟帶農業綠色發展研究中心王孝忠副教授、美國賓夕法尼亞大學竇正霞教授為共同第一作者,美國賓夕法尼亞大學竇正霞教授、西南大學長江經濟帶農業綠色發展研究中心張福鎖院士和學校資源環境學院陳新平教授為共同通訊作者。

通過農業綠色發展消除饑餓和減少營養不良是當前國際科學界關注的焦點。近年來,微量營養素缺乏導致的隱性饑餓已逐漸成為全球范圍的一項重要挑戰,顯著影響了人體健康。定量化評估全球及不同區域的食物營養供應狀況,尤其是除了卡路里和蛋白質等大量營養素外的人體微量營養素(維生素類和礦物質),對指導農業綠色發展、保障人體健康具有極其重要的意義。
課題組首次構建了食物生產-消費-營養模型(Food-PCN Model),該模型的創新之處在于綜合考慮了食物從農業生產端到消費端物質流動過程中以往忽視的非食用部分、并采用了最新的區域食物損失與浪費參數。采用該模型,課題組從全球、區域和國家尺度上定量化揭示了食物消費量和11種人體必需的營養素有效供應狀況,包括2種大量營養素:卡路里和蛋白質;2類微量營養素:維生素(5種:維生素C、維生素A、維生素B3、維生素B6和維生素B12)和礦物質(4種:鐵、鋅、鈣和鎂);闡明了幾種微量營養素的缺乏及其國家和地區層面的營養狀況差異,最終提出合理的綠色發展策略來改善人體營養健康。
研究發現,2017年全球食物總生產量為7507 Mt,非可食部分、食物損失與浪費、食物消費量分別為2625 Mt、1636 Mt和3246Mt。本研究采用Food-PCN Model得到的全球食物消費量更接近各類公共健康研究領域發布的居民實際食物消費量,矯正了以往有關研究結果預測過高的問題。
課題組重建了營養推薦攝入標準與評價體系,系統研究發現,全球人均卡路里和蛋白質供應量相對充足,然而維生素A和鈣供應量缺乏最為嚴重(攝入比例基于多元線性規劃優化模型,該研究制定了確保所有11種營養素供應達到營養膳食推薦目標值的最佳飲食模式。發現在全球尺度上,最佳推薦飲食模式要求增加人均水果、蔬菜、牛奶、雞蛋、魚類、豆類和堅果的供應量,同時可適當減少谷物和肉類的供應量。研究指出,以大食物觀調整農業生產結構、采取提高農產品微量營養素濃度的生物強化措施、及減少食物浪費與損失是未來解決全球營養安全的關鍵。
該研究從大食物觀角度,基于現有的可獲得數據和可靠的分析,提供了確鑿的證據,系統揭示了全球人口普遍缺乏多種微量營養素的嚴重程度,指明全球農業生產需從關注產量轉向兼顧營養-產量,對宏觀指導未來農業發展具有重要意義。我國用全世界9%的耕地,生產了21%的糧食、52%的蔬菜、27%的水果、15%的動物性產品(肉蛋奶水產品),養活了19%的人口,全國平均營養指數超出全球平均14%,充分體現了農業技術進步對我國居民營養和人體健康發揮的巨大作用。研究指出,我國農業應從大食物觀出發,進一步調整農業生產結構,并通過生物強化大力提升農產品的微量營養素水平,這對我國農業綠色發展提出新的要求。
西南大學長江經濟帶農業綠色發展研究中心秉持“立地頂天”理念,以長期試驗基地和科技小院網絡扎根西南大地,切實解決西南地區農業綠色發展的技術瓶頸和應用模式,并在此基礎上發表高水平理論文章。本成果是中心2019年5月成立以來在Nature子刊發表的第三篇高水平論文。