Nasza emisja CO₂ pogarsza jakość wypiekową pszenicy.

Økologisk Nu
Nasza emisja CO₂ pogarsza jakość wypiekową pszenicy.

Chleb, który będziemy jeść za 25 lat, może być zarówno trudniejszy do wypieku, jak i gorzej tolerowany przez niektóre osoby. Rosnące stężenie CO₂ w atmosferze zmienia bowiem skład białek w pszenicy. Wynika to z nowego badania przeprowadzonego pod kierunkiem Instytutu Biologii Systemów Żywności im. Leibniza przy Uniwersytecie Technicznym w Monachium (TUM), opublikowanego w czasopiśmie „Food Chemistry”. W ramach badania naukowcy uprawiali dziesięć odmian pszenicy ozimej na polu w Rheinbach w Niemczech. Pszenicę uprawiano konwencjonalnie, z użyciem nawozów azotowych; pszenicy ekologicznej nie uwzględniono w eksperymencie. Połowa upraw rosła w zwykłych warunkach, natomiast nad drugą połowę wtłaczano dodatkowy CO₂, tak aby jego średnie stężenie w ciągu dnia wynosiło 546 ppm. Odpowiada to mniej więcej poziomowi przewidywanemu około połowy tego stulecia. Białko w ziarnie pszenicy składa się z glutenu i szeregu innych białek, między innymi inhibitorów amylazy/trypsyny (ATI). Po zbiorach naukowcy zmierzyli ich zawartość w ziarnach i stwierdzili, że pszenica z pola wzbogacanego w CO₂ zawierała o 4,7 proc. mniej białka niż pszenica z pola kontrolnego. Jednocześnie zawartość ATI wzrosła o 5,7 proc. ATI to grupa białek, które mogą wywoływać alergię na pszenicę i nieceliakalną nadwrażliwość na pszenicę. Według badania mogą one również nasilać inne choroby, na które dana osoba już cierpi. W dziewięciu z dziesięciu odmian podwyższone stężenie CO₂ prowadziło do wzrostu zawartości ATI. Nie ustalono jednak, czy wzrost ten jest na tyle duży, by mieć znaczenie dla naszego zdrowia. ## Chleb gorzej wyrasta Negatywnie zmieniła się również zawartość glutenu. Gluten nie jest jednym białkiem, lecz całą rodziną białek, którą można podzielić na dwie główne grupy: Gliadyny, które nadają ciastu rozciągliwość. Występują one w kilku rodzajach. Gluteniny, które sprawiają, że ciasto jest elastyczne i mocne. Dzielą się na jednostki małe i duże. Naukowcy zbadali 21 białek glutenowych i stwierdzili, że w przypadku 15 z nich zawartość wyraźnie spadła, gdy pszenica była narażona na podwyższone stężenie CO₂. Łącznie suma 21 zmierzonych białek glutenowych zmniejszyła się o 18,7 proc. „Nasze wyniki pokazały również, że niższe stężenie białek glutenowych wiązało się z gorszą jakością wypieku” – mówi w komunikacie prasowym Sabrina Geisslitz, badaczka z Instytutu Leibniza, która kierowała badaniem. W eksperymencie objętość chleba zmniejszyła się o 4,1 proc. Sabrina Geisslitz wyjaśnia, że skala zmian w dużej mierze zależy od odmiany pszenicy. Naukowcy zmierzyli również zawartość tych fragmentów białek glutenowych, które podczas rozkładu glutenu w jelitach mogą wywoływać reakcję u osób z celiakią. W warunkach podwyższonego stężenia CO₂ ich zawartość przeważnie spadała. W przypadku niektórych odmian jednak wzrosła. ## Nie należy skupiać się wyłącznie na wysokich plonach Zdaniem naukowców wyniki podkreślają, jak ważne jest znalezienie i hodowla odmian, które zachowują dobrą jakość wypiekową przy rosnącym stężeniu CO₂, a jednocześnie zawierają jak najmniej potencjalnie problematycznych białek, zamiast skupiać się wyłącznie na uzyskiwaniu wysokich plonów. Nie jest to pierwsze badanie pokazujące, że wraz ze wzrostem zawartości CO₂ w powietrzu nasze uprawy tracą ważne składniki odżywcze. W 2011 roku naukowcy stwierdzili również, że choć dodatkowy CO₂ często zwiększa plony pszenicy, zawartość białka spada – i dzieje się tak nawet wtedy, gdy plony nie rosną. Także inne uprawy niż pszenica tracą ważne składniki odżywcze: w 2014 roku naukowcy opisali w czasopiśmie „Nature”, że pszenica, ryż, groch i soja zawierają mniej cynku i żelaza, gdy są uprawiane w warunkach podwyższonego stężenia CO₂. Według naukowców może to zagrozić prawidłowemu odżywianiu wielu ludzi na świecie, którzy czerpią większość cynku i żelaza właśnie z tych upraw. Cztery lata później opublikowano badanie, które wykazało, że wraz ze wzrostem zawartości CO₂ w ryżu spada poziom takich składników odżywczych jak białko, żelazo i cynk. W nordyckim projekcie badawczym, w ramach którego rośliny uprawia się w komorach klimatycznych Duńskiego Uniwersytetu Technicznego (DTU) symulujących cieplejszy klimat, wykazano również, że jęczmień jest hamowany w rozwoju. Choć dodatkowy CO₂ działa jak motor wzrostu, negatywne skutki wyższej temperatury są silniejsze. Stężenie CO₂ w atmosferze znacznie wzrosło – z około 340 ppm w 1980 roku do około 425 ppm w 2024 roku. Według prognoz nie jest wykluczone, że do 2050 roku osiągnie poziom bliski 600 ppm. Już dziś poziom CO₂ jest najwyższy od co najmniej dwóch milionów lat. Ostatnim razem, gdy był tak wysoki, globalna temperatura była o 1–2,5 stopnia wyższa niż obecnie, a poziom mórz był o 5–25 m wyższy, co wskazuje kierunek, w którym zmierza świat. Nasze emisje CO₂ są tak znaczne, że doprowadziły do wzrostu zawartości tego gazu cieplarnianego w atmosferze co najmniej 100 razy szybszego niż naturalne wzrosty stężenia CO₂ w ciągu ostatnich 800 tysięcy lat. Dawne naturalne emisje były powodowane między innymi przez obrót Ziemi, tektonikę płyt, masowy rozkład roślinności oraz aktywność wulkaniczną.

Chleb, który będziemy jeść za 25 lat, może być zarówno trudniejszy do wypieku, jak i trudniejszy do tolerowania dla niektórych z nas. Rosnące stężenie CO₂ w atmosferze zmienia bowiem skład białek w pszenicy.

Wynika to z nowego badania przeprowadzonego pod kierownictwem Instytutu Biologii Systemów Żywności Leibniza przy Uniwersytecie Technicznym w Monachium (TUM), opublikowanego w czasopiśmie Food Chemistry.

W ramach badania naukowcy uprawiali dziesięć odmian pszenicy ozimej na polu w Rheinbach w Niemczech. Pszenicę uprawiano konwencjonalnie z użyciem nawozów azotowych, a pszenicy uprawianej ekologicznie nie uwzględniono w eksperymencie. Połowa uprawy rosła w zwykłych warunkach, podczas gdy druga połowa otrzymywała dodatkowy CO₂ rozpylany nad roślinami, tak że jego średnie stężenie w ciągu dnia wynosiło 546 ppm. Odpowiada to mniej więcej poziomowi oczekiwanemu około połowy stulecia.

Białko w ziarnie pszenicy składa się z glutenu i szeregu innych białek, między innymi inhibitorów amylazy/trypsyny (ATI). Po zbiorach naukowcy zmierzyli ich zawartość w ziarnach i stwierdzili, że pszenica z pola wzbogaconego w CO₂ zawierała o 4,7 proc. mniej białka niż pszenica z pola kontrolnego.

Jednocześnie zawartość ATI wzrosła o 5,7 proc. ATI to grupa białek, które mogą wywoływać alergię na pszenicę i nieceliakalną nadwrażliwość na pszenicę. Według badania mogą one również nasilać inne choroby, na które już cierpimy. W dziewięciu z dziesięciu odmian podwyższone stężenie CO₂ zwiększyło zawartość ATI. Nie ustalono jednak, czy wzrost ATI jest wystarczająco duży, aby mieć znaczenie dla naszego zdrowia.

Chleb gorzej wyrasta

Zawartość glutenu również zmieniła się na niekorzyść. Gluten nie jest pojedynczym białkiem, lecz całą rodziną białek, którą można podzielić na dwie główne grupy:

Naukowcy zbadali 21 białek glutenowych, a poziom 15 z nich znacznie się obniżył, gdy pszenica była narażona na zwiększone stężenie CO2. Łącznie suma 21 mierzonych białek glutenowych spadła o 18,7 proc.

"Nasze wyniki wykazały również, że niższe stężenie białek glutenowych wiązało się z gorszą jakością wypieku" – mówi Sabrina Geisslitz, badaczka z Instytutu Leibniza i kierowniczka badania, w komunikacie prasowym.

W eksperymencie objętość chleba zmniejszyła się o 4,1 proc.

Sabrina Geisslitz wyjaśnia, że zmiany w dużej mierze zależą od odmiany pszenicy.

Naukowcy zmierzyli również zawartość tych części białek glutenowych, które mogą wywołać reakcję u osób z celiakią, gdy gluten jest rozkładany w jelitach. Ich poziom przeważnie spadał przy podwyższonym stężeniu CO₂. W przypadku niektórych odmian zawartość ta jednak wzrosła.

Nie należy kierować się wyłącznie wysokimi plonami

Według naukowców wyniki podkreślają, jak ważne jest znalezienie i wyhodowanie odmian, które zachowują dobrą jakość wypieku przy rosnącym stężeniu CO₂, a jednocześnie zawierają jak najmniej potencjalnie problematycznych białek, zamiast skupiać hodowlę wyłącznie na wysokich plonach.

To nie pierwsze badanie pokazujące, że nasze uprawy tracą ważne składniki odżywcze, gdy rośnie zawartość CO2 w powietrzu. W 2011 roku naukowcy odkryli również, że choć dodatkowy CO₂ często zwiększa plony pszenicy, zawartość białka spada – i dzieje się tak nawet wtedy, gdy plony nie wzrastają.

Również inne uprawy niż pszenica tracą ważne składniki odżywcze: w 2014 roku naukowcy wykazali w czasopiśmie Nature, że pszenica, ryż, groch i soja zawierają mniej cynku i żelaza, gdy są uprawiane przy podwyższonym stężeniu CO₂. Według naukowców może to zagrozić wyżywieniu wielu ludzi na świecie, którzy czerpią większość cynku i żelaza właśnie z tych upraw.

Cztery lata później opublikowano badanie, które wykazało, że składniki odżywcze, takie jak białko, żelazo i cynk, ulegają zmniejszeniu w ryżu, gdy rośnie zawartość CO2.

W nordyckim projekcie badawczym, w ramach którego rośliny uprawia się w komorach klimatycznych DTU symulujących cieplejszy klimat, również wykazano, że jęczmień jest hamowany. Choć dodatkowy CO2 działa jak czynnik pobudzający wzrost, negatywne skutki wyższej temperatury są większe.

Stężenie CO₂ w atmosferze znacznie wzrosło – z około 340 ppm w 1980 roku do około 425 ppm w 2024 roku, a według prognoz nie jest nieprawdopodobne, że do 2050 roku osiągnie poziom zbliżony do 600 ppm.

Już dziś poziom CO2 jest najwyższy od co najmniej dwóch milionów lat. Ostatnim razem, gdy był tak wysoki, globalna temperatura była o 1–2,5 stopnia wyższa niż obecnie, a poziom mórz był wyższy o 5–25 m, co wskazuje kierunek, w którym zmierza świat.

Nasza emisja CO2 jest tak duża, że spowodowała wzrost zawartości tego gazu cieplarnianego w atmosferze co najmniej 100 razy szybszy niż naturalne wzrosty CO2 w ciągu ostatnich 800 000 lat. Naturalne emisje w przeszłości były powodowane między innymi przez obrót Ziemi, tektonikę płyt, masowy rozkład roślinności i aktywność wulkaniczną.