Потенціал майбутньої їжі для стійкого та здорового харчування

Предмети

Авторська виправлення до цієї статті було опубліковано 25 березня 2019 року

Анотація

Зміна дієти все більше визнається важливим рішенням для харчування зростаючого населення світу у межах планет. У наших пошуках дієти, сприятливої для планети, основна увага приділялася вживанню більше їжі рослинного походження та вживанню їжі, що не є або менше їжі тваринного походження, тоді як потенціал майбутніх продуктів, таких як комахи, водорості або культивоване м'ясо, був недосліджений. Тут ми показуємо, що в порівнянні з нинішніми продуктами тваринного походження майбутні продукти мають великі екологічні переваги, одночасно забезпечуючи споживання необхідних мікроелементів. Повний набір необхідних поживних речовин у суміші майбутніх продуктів робить їх якісними альтернативами сучасним продуктам тваринного походження порівняно з продуктами рослинного походження. Більше того, майбутні продукти харчування є економічно ефективною землею альтернативою продуктам тваринного походження, і якщо вони виробляються з відновлюваною енергією, вони також пропонують переваги парникових газів. Подальші дослідження біодоступності та засвоюваності поживних речовин, безпечності харчових продуктів, виробничих витрат та прийнятності споживачами визначать їх роль як основних джерел їжі у майбутньому харчуванні.

Параметри доступу

Підпишіться на журнал

Отримайте повний доступ до журналу протягом 1 року

всього 7,71 € за випуск

Усі ціни вказані у нетто-цінах.
ПДВ буде додано пізніше під час оплати.

Оренда або купівля статті

Отримайте обмежений за часом або повний доступ до статей на ReadCube.

Усі ціни вказані у нетто-цінах.

Наявність даних

Дані, що підтверджують висновки цього дослідження, доступні у цій роботі та додатковій інформації.

Список літератури

Van Huis, A. et al. Їстівні комахи. Майбутні перспективи забезпечення продовольчої та кормової безпеки (ФАО, 2013).

Пост, М. Дж. Культурна яловичина: медична технологія виробництва їжі. J. Sci. Food Agric. 94, 1039–1041 (2014).

Уеллс, М. Л. та співавт. Водорості як харчові та функціональні джерела їжі: перегляд нашого розуміння. J. Appl. Фіколь. 29, 949–982 (2016).

Van Zanten, H. H. E. та співавт. Визначення земельної межі для сталого споживання худоби. Глобус. Змінити Біол. 24, 4185–4194 (2018).

Herrero, M. та співавт. Сільське господарство та географія виробництва поживних речовин для використання людиною: трансдисциплінарний аналіз. Ланцетна планета. Здоров'я 1, e33 – e42 (2017).

Wang, X. та ін. Споживання червоного та обробленого м’яса та смертність: мета-аналіз доза-реакція перспективних когортних досліджень. Здоров'я Nutr. 19, 893–905 (2016).

Пан, А. та ін. Споживання червоного м’яса та смертність: результати 2 перспективних когортних досліджень. Арх. Інтерн. Мед. 172, 555–563 (2012).

Гербер, П. та ін. Боротьба зі зміною клімату за допомогою тваринництва. Глобальна оцінка викидів та можливостей зменшення наслідків (ФАО, 2013).

Лейп, А. та ін. Вплив європейського тваринництва: викиди азоту, сірки, фосфору та парникових газів, використання земель, евтрофікація води та біорізноманіття. Навколишнє середовище. Рез. Lett. 10, 115004 (2015).

Моттет, А. та співавт. Тваринництво: на наших тарілках чи їжа за нашим столом? Новий аналіз дискусії про корми/продукти харчування. Глобус. Харчова сек. 14, 1–8 (2017).

Александратос, Н. та Бруйнсма, Дж. Світове сільське господарство до 2030/2050: Ревізія 2012 року (ФАО, 2012).

Олександр, П. та ін. Чи може споживання комах, культивованого м’яса або імітації м’яса зменшити глобальне землекористування? Глобус. Харчова сек. 15, 22–32 (2017).

Low, J. W. et al. Харчовий підхід із запровадженням солодкої картоплі з м’якоттю апельсина збільшив споживання вітаміну А та концентрацію ретинолу в сироватці крові у маленьких дітей у сільській Мозамбіку. Дж. Нутр. 137, 1320–1327 (2007).

Pawlak, R., Lester, S. E. & Babatunde, T. Поширеність дефіциту кобаламіну серед вегетаріанців за оцінкою сироваткового вітаміну В12: огляд літератури. Євро. J. Clin. Nutr. 68, 541–548 (2014).

Гладишев, М. І., Сущик, Н. Н. та Махутова, О. Н. Виробництво EPA та DHA у водних екосистемах та їх перенесення на землю. Простагландини Інші ліпідні препарати. 107, 117–126 (2013).

Kainz, M., Arts, M. T. & Mazumder, A. Незамінні жирні кислоти в планктонній харчовій павутині та їх екологічна роль для вищих трофічних рівнів. Лімнол. Океаногр. 49, 1784–1793 (2004).

Hixson, S. M. та співавт. Поліненасичені жирні кислоти з довгими ланцюгами омега-3 впливають на шкідника, капусту білу метелика Pieris rapae. PLOS ONE 11, e0152264 (2016).

Liland, N. S. та співавт. Модуляція поживного складу чорної солдатської мухи (Hermetia illucens) личинки, харчуючись збагаченими водоростями середовищами. PLOS ONE 12, e0183188 (2017).

Хуссейн, М. та ін. Стале виробництво домашньої мухи (Musca domestica) личинки як багатий білком кормовий інгредієнт шляхом використання гною великої рогатої худоби. PLOS ONE 12, e0171708 (2017).

Хек, В., Гофф, Х., Вірзеніус, С., Мейер, С. та Крефт, Х. Варіанти використання земель для утримання в межах Планетних Меж - синергія та компроміси між глобальними та місцевими цілями в галузі стійкості. Глобус. Навколишнє середовище. Зміна 49, 73–84 (2018).

Туомісто, Х. Л. і Тейшейра де Маттос М. J. Вплив на навколишнє середовище культивованого виробництва м’яса. Навколишнє середовище. Наук. Технол. 45, 6117–6123 (2011).

Туомісто, Х. Л., Елліс, М. Дж. І Гааструп, П. Вплив культивованого м'яса на навколишнє середовище: альтернативні сценарії виробництва. В Proc. 9-а міжнародна конференція з оцінки життєвого циклу в агропродовольчому секторі 1360–1366 (LCA Food, 2014).

ван Зантен, H. H. E. та співавт. Від екологічної шкоди до екологічних можливостей: личинки мух перетворюють відходи на корм худобі. J. Чистий. Випуск. 102, 362–369 (2015).

Саломоне, Р. та ін. Вплив на організм біоконверсії харчових відходів комахами: застосування оцінки життєвого циклу до використання процесів Hermetia illucens. J. Чистий. Випуск. 140, 890–905 (2017).

Aubin, J., Fontaine, C., Callier, M. & Roque d’orbcastel, E.Mytilus edulis) культура бушо в затоці Мон-Сен-Мішель: потенційні пом'якшувальні ефекти на зміну клімату та евтрофікацію. Міжнародний J. Оцінка життєвого циклу. 23, 1030–1041 (2018).

Hasselström, L., Visch, W., Gröndahl, F., Nylund, G. M. & Pavia, H. Вплив вирощування водоростей на екосистемні послуги - приклад із західного узбережжя Швеції. Березень Полют. Бик. 133, 53–64 (2018).

Лхафі, С. К. і Кюне, М. Виникнення Вібріон spp. у синіх мідіях (Mytilus edulis) з німецького Вадденського моря. Міжнародний J. Харчовий мікробіол. 116, 297–300 (2007).

Циглер, Ф. та ін. Розширення концепції стійких морепродуктів за допомогою оцінки життєвого циклу. Риба Риба. 17, 1073–1093 (2016).

Хенрікссон, П. Дж. Г., Белтон, Б., Джахан, К. М. і Ріко, А. Вимірювання потенціалу стійкої інтенсифікації аквакультури в Бангладеш за допомогою оцінки життєвого циклу. Proc. Natl Акад. Наук. США 115, 2958–2963 (2018).

Wiebe, M. G. Quorn TM myco-protein - огляд успішного грибкового продукту. Міколог 18, 17–20 (2004).

Сметана, С., Паланісами, М., Матіс, А. і Хайнц, В. Стійкість використання комах на корм та продукти харчування: перспектива оцінки життєвого циклу. J. Чистий. Випуск. 137, 741–751 (2016).

Oonincx, D. G. A. B. та співавт. Дослідження виробництва парникових газів та аміаку видами комах, придатних для споживання тваринами чи людьми. PLOS ONE 5, e14445 (2010).

Рей, Н. Е., О’Міара, Т., Віліямсон, Т., Ізурса, Ж.-Л. & Kangas, P. C. Розгляд викиду вуглекислого газу під час виробництва оболонки в ДМС двостулкових молюсків. Міжнародний J. Оцінка життєвого циклу. 23, 1042–1048 (2018).

Рамос-Елордуй, Дж. Комахи: стійке джерело їжі? Екол. Їжа Nutr. 36, 247–276 (1997).

Ян, Q. та ін. Харчовий склад та якість білка їстівного жука Голотріхія паралела. J. Insect Sci. 14, 139 (2014).

Мароно, С. та співавт. Перетравність сирого білка Тенебріо молітор і Hermetia illucens їжа комах та її кореляція з ознаками хімічного складу. Італ. J. Anim. Наук. 14, 3889 (2015).

Latunde-Dada, G. O., Yang, W. & Aviles, M. V. Наявність заліза in vitro від комах та яловичини з філе. Agric. Харчова хімія. 66, 8420–8424 (2016).

Fleurence, J. L., Morançais, M. & Dumay, M. in Білки в харчовій промисловості 2nd edn (ed. Yada, R. Y.) 245–262 (Woodhead Publishing, Cambridge, 2018).

Edwards, D. G. & Cummings, J. H. Якість білка мікопротеїну. Proc. Nutr. Соц. 69, E331 (2010).

Mišurcová, L., Kráčmar, S., Klekdus, B. & Vacek, J. Вміст азоту, харчових волокон та засвоюваність у харчових продуктах з водоростей. Чеська J. Food Sci. 28, 27–35 (2010).

Maehre, H. K., Edvinsen, G. K., Eilertsen, K. E. & Elvevoll, E. O. Термічна обробка підвищує біодоступність білка при червоних морських водоростях (Palmaria palmata), але не в коричневих водоростях крилатих водоростей (Alaria esculenta). J. Appl. Фіколь. 28, 581–590 (2016).

Kose, A., Ozen, M. O., Elibol, M. & Oncel, S. S. Дослідження in vitro засвоюваності харчових мікроводоростей Chlorella vulgaris та ціанобактерії Spirulina platensis як харчова добавка. 3 Біотехнологія 7, 170 (2017).

Selmi, C. та співавт. Наслідки Спіруліна щодо анемії та імунної функції у людей похилого віку. Клітинка. Мол. Імунол. 8, 248–254 (2011).

Накано, С., Такекоші, Х. та Накано, М. Chlorella pyrenoidosa добавки зменшують ризик анемії, протеїнурії та набряків у вагітних. Рослинна їжа Hum. Nutr. 65, 25–30 (2010).

Лі, Л. та співавт. Спіруліна може збільшити запаси вітаміну А у всьому тілі китайських дітей шкільного віку, як це визначається методом парного розведення ізотопів. Дж. Нутр. Наук. 1, e19 (2012).

Ватанабе, Ф. та Біто, Т. Джерела вітаміну В12 та мікробна взаємодія. Досвід. Біол. Мед. 243, 148–158 (2018).

Ватанабе, Ф. та ін. Псевдовитамин В12 є переважним кобамідом здорової їжі для водоростей, Спіруліна таблетки. J. Agric. Харчова хімія. 47, 4736–4741 (1999).

Broekman, H. C. H. P. et al. Чи є алергія на борошнистого черв'яка або креветок показовою для харчової алергії на комах?. Мол. Nutr. Їжа Res. 61, 1601061 (2017).

Lüning, K. & Mortensen, L. Європейська аквакультура цукрової ламінарії (Saccharina latissima) для харчової промисловості: вміст йоду та епіфітні тварини як основні проблеми. Бот. Бер. 58, 449–455 (2015).

Урсу, А.-В. та ін. Екстракція, фракціонування та функціональні властивості білків з мікроводоростей Chlorella vulgaris. Біоресурс. Технол. 157, 134–139 (2014).

Bußler, S., Rumpold, B. A., Jander, E., Rawel, H. M. & Schlüter, O. K. Відновлення та технологічна функціональність борошна та білків з двох їстівних видів комах: мучного черв'яка (Тенебріо молітор) і чорна солдатська муха (Hermetia illucens) личинки. Геліон 2, e00218 (2016).

Oonincx, D. G. A. B. & de Boer, I. J. M. Вплив виробництва борошнистих червів на довкілля як джерело білка для людини - оцінка життєвого циклу. PLOS ONE 7, e51145 (2012).

Oonincx, D. G. A. B., van Broekhoven, S., van Huis, A. & van Loon, J. J. A. Перетворення кормів, виживання та розвиток та склад чотирьох видів комах на дієтах, що складаються з харчових побічних продуктів. PLOS ONE 10, e0144601 (2015).

ван Зантен, H. H. E., Mollenhorst, H., Bikker, P., Herrero, M. & de Boer, I. J. M. Висновок: роль тваринництва у сталому харчуванні: перспектива землекористування. Тварина 10, 547–549 (2016).

Пост, М. Дж. Культурне м’ясо зі стовбурових клітин: виклики та перспективи. М'ясо Sci. 92, 297–301 (2012).

Стан світового рибальства та аквакультури 2016. Сприяння продовольчій безпеці та харчуванню для всіх (ФАО, 2016).

Бази даних про склад харчових продуктів USDA (USDA, 2017); https://ndb.nal.usda.gov/ndb/.

Пост, М. Дж. В Білки Харчова промисловість 2nd edn (ed. Yada, R. Y.) 289–298 (Woodhead Publishing, Cambridge, 2018).

Moll, R. & Davis, B. Залізо, вітамін B12 та фолат. Ліки 45, 198–203 (2017).

Дженкінс, Т. С., Уоллес, Р. Дж., Моате, П. Дж. І Мослі, Е. Е. Запрошений огляд: останні досягнення в галузі біогідрування ненасичених жирних кислот в мікробній екосистемі рубця. J. Anim. Наук. 86, 397–412 (2008).

Лейп, А., Вайс, Ф., Лессен, Дж. П. та Вестгук, Х. Азотний слід харчових продуктів у Європейському Союзі. J. Agric. Наук. 152, 20–33 (2014).

Вайс, Ф. і Лейп, А. Викиди парникових газів із тваринницького сектору ЄС: оцінка життєвого циклу, проведена за моделлю CAPRI. Agric. Екосист. Навколишнє середовище. 149, 124–134 (2012).

Лейп, А. та ін. Оцінка внеску сектору тваринництва у викиди парникових газів в ЄС (GGELS) - Підсумковий звіт (JRC, 2010).

Кодекс Аліментаріус. Вказівки щодо маркування харчових продуктів (ФАО та ВООЗ, 1985).

Панель EFSA з дієтичних продуктів, харчування та алергії (NDA) Науковий висновок щодо дієтичних еталонних значень для жирів, включаючи насичені жирні кислоти, поліненасичені жирні кислоти, мононенасичені жирні кислоти, переклад жирні кислоти та холестерин. Європейське управління безпеки харчових продуктів. EFSA J. 8, 1461 (2010).

Подяки

Цей документ є результатом роботи Експертної групи з питань азоту та харчових продуктів Спеціальної групи з реактивного азоту при Робочій групі з питань стратегій та огляду Конвенції ЄЕК ООН про транскордонне забруднення повітря на великі відстані. Дослідження, що призвело до цих результатів, отримало фінансування від Програми Європейського Союзу «Горизонт 2020» за Угодою про гранти № 633692 (SUSFANS).

Інформація про автора

Приналежності

Група тваринницьких систем виробництва, Університет і дослідження Вагенінгена, Вагенінген, Нідерланди

A. Parodi, I. J. M. De Boer, C. E. Van Middelaar & H. H. E. Van Zanten

Європейська комісія, Спільний дослідницький центр, Іспра, Італія

Дослідження операцій та логістика, Університет і дослідження Вагенінгена, Вагенінген, Нідерланди

Agrifood and Bioscience, RISE Research Institute, Швеція, Гетеборг, Швеція

Національний інститут громадського здоров'я та навколишнього середовища (RIVM), Білтховен, Нідерланди

Організація наукових та промислових досліджень Співдружності (CSIRO), Сент-Люсія, Квінсленд, Австралія

Департамент сільськогосподарських наук, факультет сільського та лісового господарства, Гельсінський університет, Гельсінкі, Фінляндія

Гельсінський інститут науки про сталий розвиток (HELSUS), Гельсінський університет, Гельсінкі, Фінляндія

Інститут природних ресурсів Фінляндії (Лука), Гельсінкі, Фінляндія

Програма послуг та управління екосистемами, Міжнародний інститут прикладного системного аналізу, Лаксенбург, Австрія

Лабораторія ентомології, Університет і дослідження Вагенінгена, Вагенінген, Нідерланди

Ви також можете шукати цього автора в PubMed Google Scholar

Внески

A.L. та H.H.E.V.Z. розробив дослідження. A.P. та H.H.E.V.Z. задумав і вів проект, переглянув літературу, проаналізував дані та написав роботу. Наступні автори проаналізували дані та відредагували статтю: A.L., I.J.M.D.B., C.E.V.M., M.H. та Х.В. проаналізував дані про вплив на навколишнє середовище, P.M.S. аналізував дані про мікроводоростях, F.Z. проаналізував дані про морепродукти та мідії, E.H.M.T. проаналізував дані про харчування, H.T. проаналізував дані про культивоване м'ясо та J.J.A.V.L. проаналізовано дані про комах.

Відповідний автор

Декларації про етику

Конкуруючі інтереси

Автори декларують відсутність конкуруючих інтересів.

Додаткова інформація

Примітка видавця: Springer Nature залишається нейтральним щодо юрисдикційних вимог в опублікованих картах та інституційних приналежностей.

Додаткова інформація

Додаткові рисунки 1–7, Додаткові методи, Додаткове обговорення, Додаткові посилання

Додатковий набір даних 1

8 Додаткові таблиці

Права та дозволи

Про цю статтю

Цитуйте цю статтю

Пароді, А., Лейп, А., Де Бур, І.Дж.М. та ін. Потенціал майбутньої їжі для стійкого та здорового харчування. Nat Sustain 1, 782–789 (2018). https://doi.org/10.1038/s41893-018-0189-7

Отримано: 26 травня 2018 р

Прийнято: 13 листопада 2018 року

Опубліковано: 14 грудня 2018 року

Дата випуску: грудень 2018 р

Подальше читання

Споживча оцінка гамбургерів, збагачених білком, що містять вуглець, у європейських літніх людей

Ієбен Брокховен
, Вім Вербеке
, Хуан Тур-Кардона
, Штайл Шпельман
& Юнг Хунг

Якість та переваги їжі (2021)

„Поворотне” поголів’я як кліматично вигідна стратегія управління випасом для виробництва овець

Жан Віктор Савіан
, Радаель Маріньо Трес Шонс
, Вільям де Соуза Фільо
, Ангел Санчес Зуб’єта
, Ліріс Кіндлейн
, Жером Біндель
, Чімеліо Баєр
, Кароліна Бремм
& Пауло Сезар де Фаччіо Карвальо

Наука про загальне довкілля (2021)