该田地八角形内的水稻是由东京大学教授开始的一项实验的一部分，旨在在不同的大气条件下种植水稻。

根据国际科学家团队的一项新的实地研究，较高浓度的二氧化碳与水稻中蛋白质和多种关键营养素的减少有关。

今天发表在“ 科学进展”杂志上的这项研究首次表明，到本世纪末预计大米二氧化碳浓度增加的水稻含有较低水平的四种主要B族维生素。该研究结果还支持其他实地研究的研究，显示在较高CO2浓度下生长的水稻蛋白质，铁和锌较少。

研究中水稻中营养物质耗尽的图形
威斯康星大学公共卫生学院的Elizar Mercado

稻米是超过20亿人的主要食物来源。该团队的研究人员包括来自华盛顿大学公共卫生和医学学院的研究人员，估计水稻营养成分的减少会对最贫穷的水稻依赖国家的健康结果产生不成比例的影响。

“大米已成为亚洲许多人口数千年的主食，是非洲增长最快的主食，”共同作者，威斯康星大学健康与全球环境中心主任，全球卫生教授Kristie Ebi说。以及环境和职业健康科学。“减少大米的营养质量可能会影响数百万人的母婴健康。”

Ebi的同事  Adam Drewnowski是威斯康星大学公共卫生营养中心主任和流行病学教授，也是他的合着者。 

究人员对中国和日本的18种常见水稻进行了实地研究。他们的研究结果证实了先前报道的大气二氧化碳浓度下生长的水稻中蛋白质，铁和锌的下降，科学家们预计到21世纪末。此外，该论文首次揭示了维生素B1，B2，B5和B9的平均下降 - 维生素对于帮助身体将食物转化为能量所必需的维生素。

平均维生素B1（硫胺素）水平下降17.1％; 平均维生素B2（核黄素）含量为16.6％; 维生素B5（泛酸）平均含量为12.7％; 维生素B9（叶酸）的平均含量为30.3％。研究人员报告维生素B6或钙水平没有变化，而大多数菌株的维生素E水平增加。

华盛顿大学的Kristie Ebi和Adam Drewnowski的照片
本国际研究的共同作者Kristie Ebi和Adam Drewnowski是华盛顿大学公共卫生和医学研究人员。

研究人员表示，除了维生素的变化外，与目前二氧化碳浓度下的水稻相比，他们报告的蛋白质平均减少10.3％，铁减少8％，锌减少5.1％。

在大米占日常饮食主要部分的国家，营养缺乏可能受到的打击最为严重。大约有6亿人，大部分在东南亚，他们的日摄入量和蛋白质的一半以上直接来自大米。研究人员表示，二氧化碳诱导的水稻营养质量变化可能会“加剧疾病的整体负担，并可能影响儿童早期发育”，并指出营养不良会加重腹泻病和疟疾。研究显示，对于人均国内生产总值最低的国家，预计二氧化碳引起的营养缺乏会更大。

“这项研究提供了重要的见解，了解更高的二氧化碳浓度如何影响多种水稻的营养质量，首次确定B族维生素的浓度将随着二氧化碳的排放量的增加而减少。这是一种未被充分认识的化石燃料燃烧和森林砍伐的风险，“Ebi说。


赞比亚稻米种植者协会的成员。大米是非洲增长最快的主食。Flickr | 西蒙赫克

一些研究指出，较高水平的二氧化碳通过增加光合作用刺激植物生长。“人们说更多的二氧化碳是植物性食物，而且确实如此。但研究共同作者Lewis Ziska表示，植物如何应对食物的突然增加也将影响人类健康，从营养缺乏，民族药理学到季节性花粉过敏 - 我们还不了解。美国农业部农业研究局自适应种植系统实验室的研究植物生理学家。

报告的微量营养素变化基于CO2浓度升高如何影响植物生理，增加碳水化合物含量（如淀粉和糖）以及降低蛋白质和矿物质含量。Ziska说，B族维生素的变化可能与暴露于高浓度CO2的植物中氮的明显下降有关。

报告的微量营养素变化是基于CO2浓度升高如何影响植物生理，增加碳水化合物含量（如淀粉和糖）以及降低蛋白质和矿物质含量。Ziska说，B族维生素的变化可能与暴露于高浓度CO2的植物中氮的明显下降有关。

作者说，农学家，流行病学家，生理学家，营养学家和医疗保健提供者需要准确量化二氧化碳诱导的人类营养变化的性质以及相关的健康结果。还需要开展研究以确定减少或消除风险的方案，包括研究以了解传统育种或基因改造是否可以导致营养优良的大米，并了解通过施用矿物肥料或过帐可以改善大米的营养质量 - 收获设防。

资深作者是中国科学院土壤研究所土壤与可持续农业国家重点实验室朱春武，南京。研究小组还包括东京大学; 内布拉斯加州林肯市布莱恩健康科学学院; 和南昆士兰大学。

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