Tápláló étrend-e az alacsony üvegházhatású gázkibocsátású étrend? - Saját kiválasztott étrendek elemzése a LifeGene tanulmányban

Absztrakt

Háttér

Az éghajlatváltozás sürgető globális kérdés, és az élelmiszer-ágazat jelentős mértékben hozzájárul az üvegházhatású gázok kibocsátásához (GHGE). Itt azt vizsgáljuk, hogy az alacsony GHGE-értékű étrend tápláló étrend lehet-e az északi táplálkozási ajánlásokhoz (NNR) képest.

Mód

Az élelmiszerek környezeti hatása az életciklus-felmérés (LCA) adatai alapján összekapcsolódott egy élelmiszer-gyakorisági kérdőívvel (FFQ), amelyet a svéd LifeGene vizsgálat 5364 résztvevője töltött ki. Ezt követően kiszámítottuk a napi CO2-egyenérték (CO2e) -kibocsátást, valamint a zöldségekkel, gyümölcsökkel, hússal és tejtermékekkel kapcsolatos kiválasztott tápanyagok bevitelét. A CO2-t kvartilisekre osztottuk, az 1. kvartilis a legalacsonyabb CO2-tartalmú étrendnek felel meg, a 4. kvartilis pedig a legmagasabb CO2-tartalmú étrendnek felel meg.

Eredmények

Az étrenddel kapcsolatos teljes kibocsátás 4,7 kg CO2e/nap/fő volt, ami 1,7 tonna CO2e/év. Általában csak kismértékű különbségek voltak a tápanyagbevitelben a változó CO2e-szintű csoportok között, függetlenül attól, hogy a bevitelt abszolút bevitelként, energiaszázalékként vagy tápanyagsűrűségként elemezték-e. Ezenkívül az NNR-hez való ragaszkodás magas volt a legkevesebb CO2-tartalmú csoportnál, kivéve a telített zsírokat, ahol a bevitel magasabb volt, mint az összes CO2e-csoport esetében ajánlott. Másrészt csak a legalacsonyabb CO2-tartalmú csoport teljesítette az ajánlott rostbevitelt. Azonban a CO2e csoportok egyike sem érte el a javasolt folát- és D-vitamin bevitelt.

Következtetések

Itt megmutatjuk, hogy egy önállóan kiválasztott, alacsony CO2-tartalmú étrend összehasonlítható tápanyag-bevitelt biztosít, mint a magas CO2-tartalmú étrend.

Háttér

Az üvegházhatásúgáz-kibocsátás (GHGE) jelentős csökkentésére van szükség, ha a globális felmelegedést az ENSZ legfeljebb 2 ° C-os célkitűzésére kell korlátozni, az iparosodás előtti időkhöz képest, és az étrend váltása a klímabarátabb étrend felé stratégiák az élelmiszer-ágazatból származó kibocsátások csökkentésére [1,2,3]. Az alacsony GHGE-tartalmú étrend népszerűsítésekor fontos figyelembe venni az étrend egészségügyi szempontjait és az étrendi ajánlások betartását. Szimulált étrendi forgatókönyveken alapuló korábbi tanulmányok arról számoltak be, hogy az alacsony GHGE-tartalmú étrend egyidejűleg tápláló is lehet [2, 4, 5], de az önállóan kiválasztott étrenden alapuló vizsgálatok [6,7,8,9] között csak az egyik GHGE-t jelentett a makrotápanyagok és a rostok bevitelével kapcsolatban [10]. Ezért további kutatásokra van szükség a vitaminok, ásványi anyagok, makrotápanyagok és rostbevitel tanulmányozásához alacsony GHGE-értékű étrenddel rendelkező egyének körében [11].

Az élelmiszer-előállítás a becslések szerint a világ összes üvegházhatást okozó értékének 25% -át teszi ki, ami meghaladja a közlekedési ágazat teljes kibocsátását [12]. Azonban a különböző élelmiszer-ipari termékek üvegházhatást okozó értéke jelentősen eltér, és az állati eredetű élelmiszerek előállítása általában magasabb növényi eredetű élelmiszerekhez, például zöldségekhez, teljes kiőrlésű gabonákhoz és hüvelyesekhez viszonyítva magasabb GHGE-vel társul. Különösen a kérődzők, például a szarvasmarha és a juh húsa kapcsolódik magas kibocsátáshoz, mivel kevésbé hatékony takarmány-átalakulási aránya és az emésztés során keletkező metán [13, 14]. A kollektív ételválasztásunk jelentős hatással van a globális üvegházhatást okozó gázra, és az étrendi váltás jelentősen befolyásolhatja a közegészségügyet.

Itt becsüljük meg az étrenddel kapcsolatos GHGE-t a svéd LifeGene tanulmányban, az Élelmiszer-gyakorisági Kérdőív (FFQ) segítségével, összekapcsolva az életciklus-felmérés (LCA) adatait a svéd étkezési szokásokra jellemző élelmiszeripari termékek szénlábnyomáról. Az általános cél annak vizsgálata, hogy az alacsony GHGE-tartalmú étrend tápláló étrend lehet-e. Legjobb tudásunk szerint ez az első svéd tanulmány, amely több tápanyag beviteléről számol be egy önállóan kiválasztott étrend alacsony vagy magas GHGE-értékű étrendjéből. Másodszor, ez az első tanulmány, amely a húshoz, tejtermékhez, gyümölcshöz és zöldséghez kapcsolódó tápanyagok egyedi szintjén a GHGE-t az északi táplálkozási ajánlásokhoz (NNR) [15] kapcsolja össze.

Mód

Étrendértékelési módszer

Az étrendet az Meal-Q nevű interaktív webes és étkezési alapú FFQ segítségével értékelték, amelyet másutt részletesen leírtak [18, 19]. Az Meal-Q értékeli az előző hónapok szokásos étrendi bevitelét, és 102–174 ételt, ételt és italt tartalmaz, az utólagos kérdések számától függően, valamint a kiegészítők használatával, az étkezési szokásokkal és az étkezési magatartással kapcsolatos kérdésekről. A résztvevőket arra utasították, hogy válasszanak előre definiált élelmiszerek és beviteli gyakoriságok közül, és számoljanak be minden olyan cikkről, amelyet havonta legalább egyszer fogyasztottak. Öt, különböző adagméretű fotót mellékeltünk 1) rizsre, burgonyára és tésztára, 2) húsra, csirkére, halra és vegetáriánus helyettesítőkre és 3) zöldségre (nyersen vagy főzve), és a főtt ételek és zöldségek adagméretének kiszámításához használták. adagméretet használtak az összes többi élelmiszerhez. A NutriCalc nevű Meal-Q-ra szabott programot használták az étrendi adatok összekapcsolására a Svéd Nemzeti Élelmiszerügynökség nemzeti élelmiszer-összetételi táblázatával [20], hogy előállítsák az egy főre jutó napi energia- és tápanyag-bevitelt. Az Meal-Q-t a tápanyagokra és az energiára vonatkozó 7 napos súlyozott élelmiszer-nyilvántartásokkal, valamint az energia tekintetében kétszeresen felcímkézett víz felhasználásával validálták, bizonyítva ezzel a jó érvényességet és reprodukálhatóságot [18, 19].

Az étrenddel kapcsolatos GHGE

Meghatároztuk a közzétett LCA-adatokat 65 élelmiszerre és élelmiszercsoportra, amelyek reprezentálják a tipikus svédországi élelmiszer-fogyasztást, másutt részletesen leírva, és az LCA-adatok körülbelül fele ugyanabból a forrásból származik [21]. Ez a 65 élelmiszer és csoport megfelelt az ételeknek/kérdéseknek a Meal-Q-ban, például 3 féle kenyeret kértünk Meal-Q-ban (fehér, teljes kiőrlésű és ropogós), de ugyanazokat az LCA adatokat használtuk fel az összes 3 féle kenyér. A különböző üvegházhatású gázok együttes hatásának értékelését a globális felmelegedési potenciál (GWP) felhasználásával végezték el, 100 éves távlatban kifejezve, kilogramm szén-dioxid-egyenértékben (CO2e)/kg élelmiszer. A CO2-érték kiszámításához használt GWP a szén-dioxid esetében 1, metán esetében 34, dinitrogén-oxid esetében 296 volt [22].

Az ÜHE magában foglalja a mezőgazdaságból és annak felhasználásából, az élelmiszer-feldolgozásból, az elosztásból és a kiskereskedelemből származó kibocsátásokat [21]. Ha az LCA-tanulmányok nem tartalmazták a forgalmazásból és a kiskereskedelemből származó kibocsátásokat, akkor a kibocsátást a kiskereskedelemhez, szállításhoz és csomagoláshoz kapcsolódó kibocsátások hozzáadásával számolták be svéd adatok felhasználásával [21]. A kiskereskedelmi fázis utáni kibocsátások, például a háztartásba szállítás, a tárolás és a főzés, valamint a hulladékkezelés nem kerültek be.

Az Meal-Q adagmérete az elfogyasztásra kész ételeken alapult, ezért a főzetlen élelmiszerek LCA-adatait újból kiszámítottuk CO2e/kg főtt ételre, ha szükséges, figyelembe véve mind a hidratálást, azaz a rizs főzését, mind a dehidratálást, azaz a hús főzését [21 ]. Ezenkívül kiigazítottuk az elkerülhetetlen élelmiszer-veszteségeket (azaz a héjat és a csontokat) a svéd élelmiszer-összetételi adatbázis [20] és az elkerülhető élelmiszer-pazarlás felhasználásával az élelmiszer-előkészítés előtt és után is, a British Waste and Resources Action Program [23] adatainak felhasználásával, egy FAO-jelentés [24].

A vegyes ételek CO2e-jét legfeljebb három fő élelmiszertermékre vagy csoportra alapozták, és a svéd élelmiszer-összetételi adatbázis [20] szokásos receptjeivel lemérték, például a lasagna a darált hús, a tej és a paradicsom súlyozott LCA-adatain alapult. Ezt követően a táplálék-kilogrammonkénti CO2-tartalmat a NutriCalc program az Meal-Q összes élelmiszerével összekapcsolta az egy főre jutó napi CO2-tartalom kiszámításával. A Meal-Q CO2e-értékét 7 napos súlyozott élelmiszer-nyilvántartásokkal hitelesítették, és a Spearman-korrelációs együtthatót az Meal-Q-ból származó 7 napos élelmiszer-nyilvántartás és a 7 napos súlyozott élelmiszer-nyilvántartások között. r = 0,70 (95% CI 0,61–0,77), míg a keresztklasszifikációs elemzések 90% -át ugyanabba/szomszédos kvartilisbe sorolták [21]. A Meal-Q reprodukálhatóságának osztályon belüli korrelációs együtthatója 0,81 (95% CI 0,73–0,87), és a keresztklasszifikációs elemzések 94% -át ugyanabba/szomszédos kvartilisbe sorolták [21].

Északi táplálkozási ajánlások (NNR)

Az NNR fő célja iránymutatások meghatározása a jó egészség előmozdítása és az északi országok populációjában a súlyos krónikus betegségek megelőzése érdekében [15]. Az NNR ajánlásokat tartalmaz a tápanyagok bevitelére vonatkozóan; teljes energiafogyasztás, a makrotápanyagok bevitele az összes energiafogyasztás százalékában, rost- és sóbevitel, valamint a vitaminok és ásványi anyagok ajánlott napi bevitele. A jelen tanulmány szempontjából releváns kiválasztott ajánlásokat az 1. táblázat ismerteti.

Vizsgálati központok

A személyes klinikai teszt magában foglalta a súly, magasság, derék, csípő és mellkas kerülete, a bioimpedancia, a pulzus és a vérnyomás mérését, valamint az audiometriát és a spirométert. Vér- és vizeletmintákat vettünk elemzésekhez és biobankoláshoz.

Statisztikai analízis

Eredmények

Összesen 5576 résztvevő töltötte ki a kérdőívben az étrendről szóló részt, ebből 5 364 látogatott el a tesztközpontba is. A 2. táblázat bemutatja a vizsgálatban résztvevők jellemzőit. A résztvevők többségének normál BMI-je 2 volt, több mint középiskolai végzettséggel rendelkezett, és az átlagos medián életkor 32 év volt. Az étrenddel kapcsolatos nyers medián emisszió 4,7 kg CO2e/nap és személy volt, ami 1,7 tonna CO2e/év, és a medián kibocsátás alacsonyabb volt a nőknél, 4,4 kg CO2e/nap és személy, mint a férfiaknál, 5,3 kg CO2e/nap . A nők és a férfiak 23% -a és 22% -a tiszteletteljesen számolt be arról, hogy multivitamin- és/vagy ásványi anyag-kiegészítőket használt. A marhahús fogyasztása (beleértve a darált húst és a hamburgert is) nőknél napi 0,3, a férfiaknál 0,5 adag volt, ami heti 2,1, illetve 3,5 adagnak felel meg, míg minden típusú hús fogyasztása napi 0,9 és 1,0 vagy 6,3 volt. és heti 7 adag nőknek, illetve férfiaknak. A tápanyag-bevitelre vonatkozó további adatokat az 1. kiegészítő fájl tartalmazza: S1. Táblázat.

Az étrenddel kapcsolatos üvegházhatásúgáz-kibocsátás életkor és nem szerint a LifeGene tanulmányban, 2009–10, Svédország (n = 5,364). A napi étrenddel kapcsolatos üvegházhatásúgáz-kibocsátás nyers mediánjának és IQR-jének megoszlása kg CO2e-ben kifejezve életkor és nem szerint

A 2. ábra a zsírból, fehérjéből, szénhidrátokból, telített zsírból, egyszeresen telítetlen zsírból és többszörösen telítetlen zsírból származó energia százalékos arányát mutatja az étrendhez kapcsolódó CO2e növekvő szintjeinek kvartilisai alapján. Összességében kicsi volt a különbség a CO2e kvartilisek között, és a különböző makrotápanyagok energiaszázaléka összhangban volt az 1. táblázatban leírt NNR szerinti ajánlott bevitellel, kivéve a telített zsírokat, amelyek az összes CO2e csoportnál ajánlottnál magasabbak voltak.

A makrotápanyagokból származó energia százalékos aránya az üvegházhatásúgáz-kibocsátás növekvő szintjének kvartilisével a LifeGene tanulmányban, 2009–10, Svédország (n = 5,364). A zsírból, fehérjéből, szénhidrátokból, telített zsírból, egyszeresen telítetlen zsírból és többszörösen telítetlen zsírból származó energia százalékos aránya az energiával módosított étrendhez kapcsolódó üvegházhatásúgáz-kibocsátás növekvő szintjeinek kvartilisai alapján

A 3. ábra a tápanyag-sűrűséget (tápanyag/MJ) mutatja az étrenddel összefüggő CO2-tartalom növekvő szintjének kvartilisével. Száz százalék felel meg az NNR szerinti menütervezési céloknak. Ismét kicsi különbségek voltak a vitaminok, az ásványi anyagok és a rostok között a CO2e kvartilisai között, kivéve a B12 vitamint, ahol az összes csoport lényegesen meghaladta az ajánlott B12 bevitelt. Ezzel szemben egyik csoport sem érte el az ajánlott folát- és D-vitamin bevitelt. Sőt, a rostok esetében csak a legalacsonyabb CO2-tartalmú csoport érte el az ajánlott bevitelt.

A tápanyag-sűrűség (tápanyag/MJ) az üvegházhatásúgáz-kibocsátás növekvő szintjének kvartilisenként, a LifeGene tanulmányban, 2009–10, Svédország (n = 5,364). A tápanyag-sűrűség (tápanyag/MJ) kvartilisekkel növekvő, az energiával módosított étrenddel kapcsolatos üvegházhatásúgáz-kibocsátás szintjén. Száz százalék felel meg a tápanyag-sűrűségre vonatkozó céloknak az étlap tervezéséhez az északi táplálkozási ajánlás szerint

Vita

A legalacsonyabb CO2-kibocsátású csoportban a legtöbb tápanyag megfelelő volt, és a bevitel összehasonlítható volt a legmagasabb CO2-kibocsátású emberek tápanyag-bevitelével, ami arra utal, hogy az alacsony GHGE-tartalmú étrend egyidejűleg tápláló is lehet. Bár tanulmányunkban néhány fontos tápanyag bevitele az emisszió növekedésével nőtt, a változó CO2-szinttel rendelkező csoportok között csak kicsi volt a különbség, és a hatás kevésbé volt kifejezett a Vieux és mtsai 2013 tanulmányához képest, ahol a táplálkozás jó minőségű mutatója volt. jelentősen magasabb a magas GHGE-tartalmú étrendhez képest az alacsony GHGE-értékű étrendhez képest [9].

Az NNR-hez [15] képest a mikrotápanyagok medián bevitele általában az ajánlott bevitel közelében volt vagy meghaladta, ha a jelen tanulmány összes CO2e csoportjában tápanyagsűrűségként elemeztük. A tendencia hasonló volt a makrotápanyagok energia százalékában, ahol a bevitel az ajánlott szinteken belül volt, kivéve a telített zsírokat, amelyek az ajánlottnál magasabbak voltak. Általánosságban elmondható, hogy az összes CO2e csoport teljesítette az ajánlott vas-, B12-, cink-, retinol-ekvivalensek, elsősorban az állati termékekben található tápanyagok bevitelét. A legmagasabb B12 és cink bevitelt abban a csoportban találták, ahol a legmagasabb a CO2e, míg a vas és a retinol ekvivalensei között nem volt különbség. A folátfogyasztás azonban nem érte el a reproduktív korú nők számára ajánlott szintet, amely az ebben a vizsgálatban szereplő nők többsége. Az egyik csoportban sem volt elegendő D-vitamin, ami Svédország lakosságának általános problémája.

A vizsgálat keresztmetszeti kialakítása korlátozás. Szisztematikus elfogultság is bevezethető, amikor az emissziós adatokat összekapcsolják az étrendi információkkal. Az FFQ célja az étrend nagy részének megragadása, és a kérdőívben felsorolt élelmiszerek reprezentatívak a lakosság fő áramlási szokásai szempontjából, vagyis nem foglalják magukban az egész étrendet [18]. Ezenkívül a kevert ételek, például a lasagna esetében standard receptekre támaszkodunk [20], és súlyozott LCA-adatokat használtunk fel legfeljebb három fő élelmiszertermékre vagy csoportra [21]. Emellett az aluljelentés az egyik legnagyobb kihívást jelentő probléma az összes önjelölt étrendi értékelésnél, és egyes ételekről azt gondolják, hogy nagyobb mértékben vannak alulírva, mint mások, valamint csoportonként eltérőek [25]. Ezért az abszolút CO2-értéket alábecsüljük ebben a tanulmányban ahhoz képest, ha szélesebb körű diétás módszert alkalmaztak volna [21].

Következtetések

Összegzésképpen elmondható, hogy az étrenddel kapcsolatos CO2-mennyiség ebben a megfigyelési tanulmányban összhangban áll más vizsgálatok eredményeivel, mind a forgatókönyvek, mind az önállóan kiválasztott étrendek alapján. Sőt, azt mutatja, hogy egy alacsony szén-dioxid-tartalmú, önállóan kiválasztott étrend összehasonlítható tápanyag-bevitelt biztosít a zöldségekhez, gyümölcsökhöz, húshoz és tejtermékekhez, mint magas CO2-tartalmú étrend. Ez azt is mutatja, hogy az alacsony CO2-tartalmú étrend betartja a tápanyagok többségére vonatkozó étrendi irányelveket. Ez megnyitja a jövőbeni előnyös helyzetet az alacsony GHGE-értékű étrend és a tápláló étrend között. A kollektív élelmiszer-választásunk jelentős hatással van a globális ÜHG-ra, és az élelmiszerek éghajlati hatásainak csökkentése érdekében csökkenteni kell a hús, különösen a marhahús fogyasztását, és a növényi eredetű élelmiszerek, például a teljes kiőrlésű gabonafélék, a hüvelyesek, a zöldségek és a zöldségek fogyasztását. gyümölcsnövekedés.