Az élelmiszerek többféle egészségügyi és környezeti hatása

Keresse meg ezt a szerzőt a Google Tudósban
Keresse meg ezt a szerzőt a PubMed oldalon
Keresse meg ezt a szerzőt ezen a webhelyen
ORCID rekord David Tilman számára
Levelezés céljából: michael.clark @ ndph.ox.ac.uktilman @ umn.edu

Közreműködött: David Tilman, 2019. szeptember 24. (felülvizsgálatra elküldve: 2019. április 23.; felülvizsgálták: Tim G. Benton és Joan Sabate)

Jelentőség

Az étrendi döntések a halálozás és a környezetromlás egyik vezető globális okát jelentik, és veszélyeztetik az ENSZ fenntartható fejlődési céljainak és a párizsi klímaegyezménynek az elérhetőségét. A döntéshozatal tájékoztatása és az étrendi választások sokoldalú egészségügyi és környezeti hatásainak jobb azonosítása érdekében leírjuk, hogy 15 különböző élelmiszercsoport fogyasztása hogyan jár együtt 5 egészségügyi eredménnyel és a környezeti állapotromlás 5 aspektusával. Megállapítottuk, hogy a felnőttkori egészség javulásával összefüggő ételek gyakran alacsony környezeti hatásokkal járnak, ami azt jelzi, hogy ugyanazok az étrendi átállások, amelyek csökkentenék a nem fertőző betegségek előfordulását, elősegítenék a környezeti fenntarthatósági célok teljesítését is.

Absztrakt

Az étrend választása - az egyének által fogyasztott ételek típusai és mennyisége - az emberi egészség és a környezeti fenntarthatóság fő meghatározói. A globális morbiditás 15 legfontosabb kockázati tényezője közül kilenc a rossz táplálkozási minőségből adódik, míg a rossz étrend minőségével összefüggő betegségek, beleértve a szívkoszorúér-betegséget (CHD), a II-es típusú cukorbetegséget, agyvérzést és a vastagbélrákot, a globális halálozás közel 40% -át adják (1, 2). Ezenkívül a mezőgazdasági élelmiszertermelés a globális üvegházhatású gázok (üvegházhatást okozó gázok) ~ 30% -át bocsátja ki (3, 4); a Föld földjének ~ 40% -át elfoglalja (5); tápanyagszennyezést okoz, amely mélyen megváltoztatja az ökoszisztémákat és a víz minőségét (6); és a negatív környezeti hatások mellett a folyókból, víztározókból és a talajvízből származó édesvíz-elvonások ~ 70% -át teszi ki (7) (8, 9).

Itt megvizsgáljuk a felnőttek 5 különböző étrendfüggő egészségügyi eredményének - II. Típusú cukorbetegség, stroke, szívkoszorúér-betegség, vastagbélrák és mortalitás - potenciálisan összetett és sokrétű ételfüggő összefüggéseit, valamint az ételek előállításának 5 különböző környezeti hatását. . Az ilyen információk segítséget nyújthatnak a fogyasztóknak, az élelmiszeripari vállalatoknak és a politikai döntéshozóknak az élelmiszer-választással, az élelmiszertermékekkel és az élelmiszer-politikákkal kapcsolatos jobb döntések meghozatalában, növelve annak valószínűségét, hogy eleget tegyenek olyan nemzetközi fenntarthatósági céloknak, mint az ENSZ fenntartható fejlődési céljai vagy a párizsi klímaegyezmény ( 10, 11). Korábbi elemzések megvizsgálták a táplálkozási szokások általános egészségi és környezeti hatásait (pl. A 12. és 13. hivatkozás), de nem bontották le ezeket a sokoldalú hatásokat az egyes élelmiszerekre napi szinten fogyasztva. Ezenkívül az egyes élelmiszerekre vonatkozó elemzések általában az egészségi állapotot (pl. 14. hivatkozás) vagy a környezeti hatásokat (pl. 15. hivatkozás) vizsgálják a többi terméktől elkülönítve.

Különösen 15 különböző élelmiszercsoport emberi és környezeti hatásait vizsgáljuk: csirke, tejtermék, tojás, hal, gyümölcs, hüvelyesek, dió, olívaolaj (amelyet a telítetlen zsírsavakban gazdag növényi olajok indikátoraként az adatok rendelkezésre állásáról; lásd a SI függelékben szereplő vitát), burgonya, feldolgozott vörös hús, finomított gabonafélék, cukorral édesített italok (SSB-k), feldolgozatlan vörös hús, zöldségek és teljes kiőrlésű gabonafélék. Elemzésünk a fent említett 5 egészségügyi és 5 környezeti eredményt foglalja magában - ÜHG-kibocsátás, földhasználat, szűkösséggel súlyozott vízfelhasználás (a vízfelhasználás szorozva egy állandóval, amely regionális szinten skálázódik a víz elérhetősége alapján, miután kielégítik az emberek és a vízi ökoszisztémák iránti igényt) (16), és a tápanyagszennyezés 2 formája - savanyítás és eutrofizáció. Először külön megvizsgáljuk ezeknek az élelmiszereknek az egészségügyi és környezeti hatásait, majd közösen feltárjuk őket.

Ezeket az ételeket, valamint ezeket az egészségügyi és környezeti eredményeket azért választottuk ki, mert ezeknél az élelmiszereknél léteznek elfogadható oksági anyagcsere-mechanizmusok az élelmiszer-fogyasztás és az egészségügyi eredmények között, és mivel ezeknek az élelmiszereknek az egészségi és környezeti hatásait jól dokumentálták metaanalízissel. Az itt közölt egészségügyi eredmények a napi relatív napi adag elfogyasztásából eredő betegség relatív kockázatai (RR), az adott étel kohorszos vizsgálatban megfigyelt átlagos beviteléhez viszonyítva. Ha RR> 1, akkor egy további adag elfogyasztása a betegség átlagos kockázatához képest megnövekedett betegségkockázattal jár, és ha RR ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ –35), kövesse a felnőtt populációkat idővel annak megbecsléséhez, hogy az ételfogyasztás hogyan kapcsolódik a betegség kockázatához, miközben statisztikailag ellenőrzi az olyan zavaró tényezőket, mint az életkor, a testtömeg-index, a nem és a dohányzás előzményei. A csecsemőknek és gyermekeknek eltérő táplálkozási igényeik lehetnek. Az itt közölt 5 környezeti eredmény az egyes élelmiszercsoportok adagjának előállításának hatása, az életciklus-értékelések metaanalízise (LCA) alapján becsülve, amelyek figyelembe veszik a növényi és állati termelés környezeti hatásait, beleértve a mezőgazdasági termékek előállítását, előállítását és felhasználását. alapanyagok, vetőmag, felszerelés és termőföld (15), de nem szállítás, feldolgozás, kiskereskedelem és élelmiszer-előállítás. Mivel a legtöbb élelmiszercsoport több ételt tartalmaz, az egyes élelmiszercsoportok egy adagra eső környezeti hatását súlyozza az élelmiszerek globális átlagos fogyasztása az egyes élelmiszercsoportokban (5).

Eredmények

Az élelmiszer-csoportok egészségügyi eredményei.

Kevés kompromisszumot találtunk a különféle élelmiszerek egészségügyi hatásai között. Különösen egyetlen olyan élelmiszer sem, amely jelentős (a P 1-nél azt jelzi, hogy az élelmiszer-fogyasztás megnövekedett betegségkockázattal jár). Az egészségügyi adatok hibasávjai az 5. és a 95. percentilis konfidencia intervallumokat jelzik. (B) A környezeti adatokat relatív környezeti adatokként mutatjuk be. az előállított élelmiszer adagonként jelentkező hatása, ahol az 1 értéke azt jelzi, hogy egy adag étel előállítása ugyanolyan környezeti hatással jár, mint egy adag zöldség. A környezeti hatásokat log10 skálán ábrázoljuk, a környezeti adatok hibasávjai pedig az 5. értéket mutatják. és a 95. percentilis hatások az előállított élelmiszerek adagonként. A vízfelhasználást szűkösséggel súlyozott (Wtd) vízfelhasználásként jelentik, amely a vízellátás regionális eltéréseit fejezi ki. A parcellák létrehozásához felhasznált adatok az S1 adatkészletben találhatók. A teljes halálozás összefüggése és az olívaolajat a betegség-specifikus hozzájárulások (pl. CHD, stroke és cukorbetegség) súlyozásával becsültük meg a mortalitáshoz betegség-specifikus relatív ris k (2).

Az egészségügyi és környezeti adatok összefoglalása. (A) Az egészségügyi adatokat a betegség RR-jeként adják meg egy elfogyasztott étel adagonként, ahol az RR 1 azt jelzi, hogy az élelmiszer-fogyasztás fokozott betegségkockázattal jár. Az egészségügyi adatok hibasávjai az 5. és a 95. percentilis konfidencia intervallumokat jelzik. (B) A környezeti adatokat az előállított élelmiszerek egy adagra vetített relatív környezeti hatásaként tüntettük fel, ahol az 1 érték azt jelzi, hogy egy adag étel előállítása ugyanolyan környezeti hatással jár, mint egy adag zöldség. A környezeti hatásokat log10 skálán ábrázolják, a környezeti adatok hibasávjai pedig az előállított élelmiszer adagonként az 5. és a 95. percentilis hatást jelzik. A vízhasználatot szűkösséggel súlyozott (Wtd) vízfelhasználásként jelentik, ami a víz elérhetőségének regionális eltéréseit okozza. A diagramok létrehozásához használt adatok az S1 adatkészletben érhetők el. A teljes mortalitás és az olívaolaj közötti összefüggést megbecsültük a betegség-specifikus hozzájárulások (pl. CHD, stroke és cukorbetegség) súlyosságának súlyozásával a halálozáshoz a betegség-specifikus relatív kockázat alapján (2).

Radar ábrák rangsorolt egészségügyi és környezeti hatások naponta elfogyasztott ételenként. Az adatokat rangsorolási tengelyen ábrázoljuk úgy, hogy az adott egészségügyi vagy környezeti mutatóra a legkisebb átlagos hatással rendelkező élelmiszercsoport (a legalacsonyabb a legjobb egészségi vagy környezeti eredmény) értéke 1 (legbelső kör), és az élelmiszercsoport, amelynek egy adott mutató esetében a legnagyobb átlagos hatás értéke 15 (legkülső kör). Az egyes radarképek bal oldala az egészségügyi eredményeket mutatja; a jobb oldalon a környezeti hatások láthatók. A 10 kimenetelre alacsony átlagos hatással rendelkező élelmiszercsoportnak kis, kör alakú radarképe lenne, a nagy kimenetelűnek pedig egy nagy kör alakú radartáblája lenne. Az „összes étel” radarkép a 15 élelmiszercsoport adatait egyetlen ábrán egyesíti. A diagram elkészítéséhez használt adatok az S1 adatkészletben érhetők el. Az SSB-k cukorral édesített italok. A teljes mortalitás és az olívaolaj közötti összefüggést megbecsültük a betegség-specifikus hozzájárulások (pl. CHD, stroke és cukorbetegség) súlyosságának súlyozásával a halálozáshoz a betegség-specifikus relatív kockázat alapján (2).

Az egészségügyi és a környezeti eredmények közötti asszociációk.

Végül, hogy széles és általános összefüggéseket keressünk az élelmiszertípusok egészségi és környezeti hatásai között, összehasonlítjuk az egyes táplálkozási csoportok étrenddel összefüggő relatív halálozási kockázatát a csoport átlagolt relatív környezeti hatásával (AREI, egy élelmiszer relatív környezeti hatásának átlaga). adagonkénti hatás mind az 5 környezeti mutatóban).

A halálozás jelentős csökkenésével járó élelmiszereknek átlagosan alacsony az átlagos relatív környezeti hatása (3. ábra). A teljes kiőrlésű gabonafélék, gyümölcsök, zöldségek, diófélék és olívaolaj AREI-je adagonként 4 vagy kevesebb. A hal, a másik táplálékcsoport, amely a halálozás jelentős csökkenésével jár, AREI értéke 14 adagonként. A halálozás jelentős növekedésével járó élelmiszereknek változó környezeti hatása van (3. ábra). A feldolgozatlan vörös húsok (AREI = 73) és a feldolgozott vörös húsok (AREI = 37) rendelkeznek a legmagasabb AREI-vel, míg a cukorral édesített italok (AREI = 0,95) a legalacsonyabb AREI-t az összes élelmiszer közül ebben az elemzésben. Minőségileg hasonló összefüggések fordulnak elő az AREI és a cukorbetegség, CHD, stroke és vastagbélrák táplálékfüggő relatív kockázata között (SI függelék, S2. Ábra).

Társulás egy élelmiszercsoport halálozásra gyakorolt hatása és annak AREI között. Az y tengely log-skálán van ábrázolva, és az AREI az egyes élelmiszercsoportok adagjának előállításához 5 környezeti eredményen keresztül, összehasonlítva egy adag zöldség (kivéve a keményítőtartalmú gyökereket és gumókat) előállításának hatásával. Az x tengely a mortalitás relatív kockázata, ahol az> 1 relatív kockázat azt jelzi, hogy egy táplálékcsoport további napi adagjának fogyasztása megnövekedett halálozási kockázattal jár, és a madarak és emlősök relatív kockázata 70% -kal fenyegetettségként szerepel. a Nemzetközi Természetvédelmi Egyesület (IUCN) kihalása (47).

A globális étrend a megnövekedett betegség kockázatával vagy nagyobb környezeti hatásokkal járó élelmiszerek nagyobb fogyasztása felé tolódik el, és az előrejelzések szerint az étrenddel összefüggő betegségek és a környezet degradációjának gyors növekedéséhez vezetnek (12, 13, 48 ⇓ –50). Megfordítja ezt a tendenciát azokban a régiókban, amelyekben előfordult, és ehelyett növeli a teljes kiőrlésű gabonafélék, gyümölcsök, zöldségek, diófélék, hüvelyesek, halak, olívaolaj és más olyan telítetlen zsírtartalmú növényi olajok fogyasztását, amelyek folyamatosan összefüggenek a betegség csökkenésével kockázat és alacsony környezeti hatások - globálisan számos egészségügyi és környezeti haszonnal járna. A köz- és magánmegoldások elősegíthetik az élelmiszer-fogyasztás egészségesebb és környezetileg fenntarthatóbb eredmények felé történő elmozdulását.

Mód

Először elemeztük a felnőttek egészségi állapotára gyakorolt hatását, ha napi egy adag ételt fogyasztunk (1 adag nagyobb, mint a kohorsz átlag) 15 ételcsoport esetében. Különösen 19 legutóbbi dózis-válasz metaanalízis eredményeit szintetizáltuk, hogy meghatározzuk, hogyan befolyásolták az 5 egészségi eredményt - a vastagbélrák, a CHD, a II. Típusú cukorbetegség és a stroke előfordulásait, valamint a teljes halálozás kockázatát - mindegyik további adagjának fogyasztásával. napi ételtípus (lásd az SI függelék S1 táblázatát az ebben az elemzésben szereplő dózis-válasz metaanalízisek és az SI függelék S3 táblázat a dózis-válasz metaanalízisek által jelentett adagok méretét). Az elemzéseket erre a 15 élelmiszercsoportra korlátoztuk, mivel ezekhez az élelmiszerekhez dózis-válasz metaanalízis állt rendelkezésre. A több kohorszból származó dózis-válasz összefüggések megléte, valamint a betegség kockázatának változását magyarázó valószínű útvonalak arra utalnak, hogy a kockázati összefüggések tükrözik a biológiai folyamatokat és széles körben alkalmazhatók. Mivel nem voltak olyan dózis-válasz metaanalízisek, amelyek megvizsgálták az olívaolaj-fogyasztás és a teljes halálozás kockázata közötti összefüggést, úgy becsültük ezt az összefüggést, hogy a betegségspecifikus hozzájárulást (pl. CHD, stroke és cukorbetegség) a halálozáshoz súlyoztuk a betegség-specifikus relatív kockázat alapján ( 2).

Ezután meghatároztuk a 15 élelmiszercsoport mindegyikére vonatkozóan, hogy az egyes élelmiszerek egy adagjának mezőgazdasági termelése hogyan befolyásolta az 5 típusú környezetromlást - az üvegházhatást okozó gázok kibocsátását, a földhasználatot, a szűkösséggel súlyozott vízfelhasználást, valamint a savasodást és az eutrofizációt (a tápanyagszennyezés 2 formája) ) - a legutóbbi életciklus-metaanalízisek adatainak felhasználása (15, 41). Míg az életciklus-metaanalízisek adatai elsősorban magas jövedelmű és nagy ráfordítással rendelkező nemzetektől származnak, az élelmiszer-termelés környezeti hatásainak becslésére szolgáló egyéb módszerek azt mutatták, hogy míg az élelmiszer-termelés környezeti hatásai az egyes megtermelt élelmiszerekre régiónként változnak, a relatív rangsor a különféle élelmiszerek környezeti hatásainak mértéke régiónként hasonló (39, 40). Az LCA-k metaanalíziseinek felhasználása megbízhatóbbnak és a különböző élelmiszerek környezeti hatásainak általános nagyságát tükrözőnek tekinthető, mint az egyes LCA-k, az egyes LCA-k közötti potenciális eltérések miatt.

Annak érdekében, hogy jobban lehetővé tegyük a különböző élelmiszerek átfogó egészségügyi és környezeti hatásainak széles körű összehasonlítását, kiszámítottuk az egyes élelmiszerek átlagos környezeti hatását is, úgy, hogy először kiszámoltuk az egyes mutatókhoz tartozó élelmiszerek előállításának hatását a zöldségtermelés hatásához viszonyítva. Az átlagolt relatív környezeti hatás kiszámítása az itt vizsgált 5 környezeti eredmény relatív hatásainak átlagaként történt. Ennélfogva egy olyan élelmiszercsoport, amelynek átlagos relatív környezeti hatása 5-ös, azt jelzi, hogy az adott élelmiszercsoport adagjának előállítása az itt vizsgált 5 környezeti eredmény átlagában a környezeti hatások ötszörösét eredményezi, mint egy adag zöldség.

Az ebben az elemzésben alkalmazott adagméretek 225 g cukorral édesített italok esetében; 200 g tejtermékhez; 150 g burgonya; 100 g csirke, vörös hús, hal, gyümölcs és zöldség esetében; 50 g feldolgozott vörös hús, tojás és hüvelyesek esetében; 30 g finomított szemek és teljes kiőrlésű gabonafélék esetében; 28 g dió esetében; és 10 g olívaolajhoz. Azokban az esetekben, amikor a dózis-válasz metaanalízisek különböző adagméretű egészségügyi eredményeket jelentettek, kiszámoltuk a betegség kockázatának jelentett RR-jét a fent említett adagméretekre azáltal, hogy figyelembe vettük az élelmiszer-fogyasztás és a betegség kockázata közötti összefüggések linearitását és nemlinearitását.