前言:营养型农业主要是围绕我国广泛存在的隐性饥饿和营养过剩等健康问题,综合利用多个学科领域的技术,提高粮食作物、蔬菜作物中的人体必需的矿物元素、维生素等微量营养素,以及健康功能因子(如膳食纤维、抗性淀粉、番茄红素、叶黄素、花青素等)的含量,从食物源头为城乡居民的营养改善和健康保障提供新方法、新技术和新产品,以满足人体的营养健康需求。
1营养型农业发展背景
“隐性饥饿”已经成为全球关注的重要健康保持间题。保持人体健康,除了需要蛋白质、脂肪和碳水化合物等构成的宏量营养素外,还需要铁、锌等16种矿物元素以及维生素A、叶酸、维生素D、维生素E等13种维生素在内的必需微量营养素。如果这些必需微量营养素长期摄入不足就容易导致诸多疾病,世界卫生组织2005年将这种微量营养素缺乏现象称为“隐性饥饿”(Hidden Hunger)p-,主要是指机体虽然摄取了足够多的食物,但由于机体本身或食物、饮食,人体缺乏某一种或多种人体必需的微量营养素(如矿物元素、维生素等)而产生的隐蔽性的营养需求饥饿症因。隐性饥饿通常由于难以被发现而遭到忽视,它可直接影响一个国家或地区人口素质和社会经济发展。2008年哥本哈根共识将微量元素缺乏列为第5位影响全球人类健康的重要因素。
数据表明,全球有20亿人遭受一种或多种微量元素缺乏症的困扰,并由此导致发育迟缓、失明、贫血、感染加重,有时甚至死亡。调查显示,我国人群铁、锌、钙等摄入严重不足,维生素A摄入量仅为推荐量的15%,有20%的人群存在不同程度的隐性饥饿。国家卫生和计划生育委员会对中国居民营养与健康状况监测报告(2010—2013)显示圆;城市居民维生素A(视黄醇)、维生素B,(硫胺素)、维生素B₂(核黄素)、钙、锌等微量营养素摄入不足:71%的人存在维生素A摄入不足的风险,85%的人存在维生素B₁和B₂摄入不足的风险,锌的平均摄入了量为10.6mg,同样低于推荐摄入量(成年男子15mg/d,成年女性11mg/d),钙的摄入量为412.8mg,仅为推荐摄入量的52%;育龄妇女、孕妇、老年人的贫血率分别为15%、16.9%和12.5%。
营养失衡所引起的慢性病日趋严重。随着我国社会经济的迅速发展,人们的饮食方式和饮食结构发生了巨大的变化四,普遍存在高热量、高脂肪、高盐饮食等不合理的膳食行为,导致部分人群从食物中摄入的热量大大超过了身体需要,加上活动不足,导致超重和肥胖率高发,高血压、血脂异常、糖尿病等慢性病也急剧增加,并向低龄化人群蔓延圆。在营养过剩人群中往往存在着一种或几种微量营养素缺乏的现象 。全世界大约五分之一的人超重,超重人口达到了14亿人,其中5亿人肥胖。2018年的大数据分析表明我国超重或肥胖人群2亿,高血脂患者1亿,高血压患者2.7亿,糖尿病患者超过1亿,脂肪肝患者1.2亿。慢性病导致的死亡率占我国总死亡人数的85%,导致的疾病负担达到了70%。由隐性饥饿和营养过剩两者所形成的营养失衡现象已成为我国人群目前面临的主要营养与健康问题。
2营养型农业的研究进展
培育富含微量营养素和健康功能因子的新品种是解决隐性饥饿和营养失衡的重要解决途径之一 。改善营养不良状况主要有三种途径,即服用营养素补充剂、食品强化、调整饮食结构,这需要大量资金投入或同时调整饮食习惯。基于这种情况,国际上早在20年前就开始寻找新的解决途径,经过多年的研究探索发现作物营养强化技术(通过作物遗传育种提高作物中被人体吸收利用的微量营养元素和健康功能因子的含量)是一种解决世界范围内营养失衡问题的新方法叫。其特点在于如下。①生产简单,易于大面积推广。富含微量营养元素的农业营养强化作物的育成,可以直接替换原有的种植品种,不需要增加任何额外劳动,生产方式也不需要进行任何改动,可以迅速大面积推广。②不改变消费者饮食方式。它同时符合很多人的理念,即天然食物最安全,人可以从天然食物中获取一切所需要的营养。③受益人群广泛。从儿童、青少年、成年人到老年人都将成为作物营养强化的广泛受益人群,尤其是偏远的贫困地区急需营养改善的贫困农民家庭,这是食物强化、食品添加等任何其他方法难以做到的。④比较经济有效。营养强化只需要一次性投入,育成的强化品种就可以一劳永逸的供给,不再需要额外的支出。从国际上看,维生素A食品强化和作物营养强化两者的投入产出比,前者每年要分发5亿个维生素A药丸,需要2.5亿美元,而农业营养强化对一种作物只需一次性投入1500万~2500万美元就可以达到相同的效果。2014年哥本哈根共识中心主任比约恩·隆伯格博士谈到:农业营养强化是最佳公共经费投资范例,每1美元投入能产出17美元的收益。营养评价则保证了营养强化作物在实际应用过程中的有效性和安全性,人群干预研究表明强化作物能够有效改善人体的营养状况,已被广泛认同四间。
以作物营养强化技术为核心的营养型农业是一个多学科交叉的系统工程四。作物营养强化技术是以人体营养学理论为指导,以培育富含微量营养素的新品种为核心,涉及种质资源筛选鉴定、品种培育、基因组学、土壤栽培、动物及人体营养、营养评价、产品加工、疾病控制、农业经济和示范推广等众多学科领域的一个系统工程,集成了不同学科领域的一系列关键共性技术,实现了有益的营养物质在作物可食用部分的特异性积累和生物利用率的提升,促进了人体健康。作物营养强化技术包括发掘、发展、推广三个阶段,十个环节。发掘阶段包括三个环节,首先是目标人群及其消费食物种类的分析调查,在此基础上结合人体的营养需求,制定目标营养素的育种标准,依据该标准开展强化新品种的资源调查和品种选育;发展阶段包括新品种的获得、环境(种植栽培及生长发育等)对营养素的影响、营养素的保留(加工技术)及生物有效性分析(动物实验)、营养功效的人群干预等环节;推广阶段包括营养强化新品种的释放、市场推广普及、社会经济效益评价等环节。可以看出营养强化技术是一个集成了多个学科领域的一个综合性的技术体系,是一个需要不同学科交叉、协同攻关的体系。
结束语:未来5—10年,我国正处在全面建成小康社会的关键时期,面向国民营养改善的重大需求,农业正在从传统的资源型开发向现代科技型开发转变,以达到生态效益、经济效益和社会效益的有机统一。进一步通过不同学科、不同科研机构以及相关企业的大联合和协同攻关,针对中国人群营养状况和饮食结构特征,建立具有中国特色的作物营养强化技术体系,将大大促进我国营养型农业的发展,满足新时期我国居民的营养需求和健康需求。
参考文献:
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