Наші викиди CO₂ погіршують хлібопекарську якість пшениці.

Økologisk Nu
Наші викиди CO₂ погіршують хлібопекарську якість пшениці.

Хліб, який ми їстимемо через 25 років, може стати не лише менш придатним для випікання, а й важчим для засвоєння деякими з нас. Адже зростання вмісту CO₂ в атмосфері змінює склад білків у пшениці. Про це свідчить нове дослідження, проведене під керівництвом Інституту біології харчових систем імені Лейбніца при Мюнхенському технічному університеті (TUM) та опубліковане в журналі Food Chemistry. У межах дослідження на полі поблизу Райнбаха в Німеччині науковці вирощували десять сортів озимої пшениці. Пшеницю вирощували традиційним способом із використанням азотних добрив, а органічно вирощену пшеницю до експерименту не залучали. Половина врожаю росла у звичайних умовах, тоді як над іншою половиною додатково розпилювали CO₂, тож його середня концентрація у світлу пору доби становила 546 ppm. Це приблизно відповідає рівню, який очікується в середині століття. Білок у зернівці пшениці складається з глютену та низки інших білків, зокрема інгібіторів амілази/трипсину (ATI). Після збору врожаю дослідники виміряли вміст цих речовин у зерні й виявили, що пшениця з поля зі збагаченим CO₂ містила на 4,7% менше білка, ніж пшениця з контрольного поля. Водночас вміст ATI зріс на 5,7%. ATI — це група білків, здатних спричиняти алергію на пшеницю та нецеліакійну чутливість до пшениці. Згідно з дослідженням, вони також можуть погіршувати перебіг інших захворювань, на які людина вже страждає. У дев’яти з десяти сортів за підвищеного рівня CO₂ вміст ATI збільшився. Однак поки не з’ясовано, чи є це підвищення достатнім, щоб вплинути на наше здоров’я. **Хліб гірше піднімається** Вміст глютену також зазнав негативного впливу. Глютен — це не один білок, а ціле сімейство білків, яке можна поділити на дві основні групи: - **Гліадини**, які роблять тісто розтяжним. Вони бувають кількох типів. - **Глютеніни**, які надають тісту еластичності та міцності. Вони поділяються на малі й великі субодиниці. Дослідники вивчили 21 білок глютену, і 15 із них суттєво зменшилися, коли пшениця зазнавала впливу підвищеного рівня CO₂. Загалом сума 21 виміряного білка глютену зменшилася на 18,7%. «Наші результати також показали, що нижча концентрація білків глютену була пов’язана з гіршою якістю випікання», — заявила в пресрелізі Сабріна Ґайсліц, дослідниця Інституту Лейбніца, яка очолювала дослідження. У ході експерименту об’єм хліба зменшився на 4,1%. Сабріна Ґайсліц зазначає, що зміни значною мірою залежать від сорту пшениці. Дослідники також виміряли вміст фрагментів білків глютену, які можуть викликати реакцію в людей із целіакією під час розщеплення глютену в кишечнику. За підвищеного рівня CO₂ їхній вміст переважно зменшувався. Однак у деяких сортів він, навпаки, зростав. **Не слід зосереджуватися лише на високій урожайності** За словами дослідників, результати підкреслюють важливість пошуку та селекції сортів, які зберігають хорошу якість випікання за умов зростання рівня CO₂ і водночас містять якомога менше потенційно проблемних білків, замість того щоб займатися селекцією виключно заради високої врожайності. Це далеко не перше дослідження, яке показує, що зі зростанням вмісту CO₂ у повітрі наші сільськогосподарські культури втрачають важливі поживні речовини. У 2011 році науковці також виявили, що, хоча додатковий CO₂ часто підвищує врожайність пшениці, вміст білка в ній зменшується — і це відбувається навіть тоді, коли врожайність не зростає. Інші культури, крім пшениці, також втрачають важливі поживні речовини: у 2014 році дослідники показали в журналі Nature, що пшениця, рис, горох і соя містять менше цинку та заліза, якщо їх вирощувати за підвищеного рівня CO₂. За словами науковців, це може становити загрозу для харчування багатьох людей у світі, які отримують більшу частину цинку та заліза саме з цих культур. Через чотири роки було опубліковано дослідження, яке показало, що зі зростанням вмісту CO₂ у рисі зменшується кількість таких поживних речовин, як білок, залізо та цинк. У межах північного дослідницького проєкту, де рослини вирощують у кліматичних камерах Данського технічного університету (DTU), що імітують тепліший клімат, також було встановлено, що ячмінь зазнає негативного впливу. Хоча додатковий CO₂ стимулює ріст, негативний вплив вищої температури є сильнішим. Концентрація CO₂ в атмосфері значно зросла — приблизно з 340 ppm у 1980 році до близько 425 ppm у 2024 році. Згідно з прогнозами, цілком імовірно, що до 2050 року вона наблизиться до 600 ppm. Уже сьогодні рівень CO₂ є найвищим щонайменше за два мільйони років. Востаннє він був таким високим, коли глобальна температура була на 1–2,5 градуса вищою, ніж нині, а рівень моря — на 5–25 метрів вищим. Це свідчить про напрямок, у якому рухається світ. Наші викиди CO₂ настільки масштабні, що через них вміст цього парникового газу в атмосфері зростає щонайменше у 100 разів швидше, ніж під час природного підвищення рівня CO₂ за останні 800 000 років. Природні викиди в минулому були спричинені, зокрема, обертанням Землі, рухом тектонічних плит, масштабним розкладанням рослинності та вулканічною активністю.

Хліб, який ми їстимемо через 25 років, може стати не лише гіршим для випікання, а й важчим для перетравлення деякими з нас. Зростання рівня CO₂ в атмосфері змінює склад білків у пшениці.

Це показує нове дослідження, проведене під керівництвом Інституту біології харчових систем імені Лейбніца при Мюнхенському технічному університеті (TUM) та опубліковане в журналі Food Chemistry.

У межах дослідження на полі поблизу Райнбаха в Німеччині науковці вирощували десять сортів озимої пшениці. Пшеницю вирощували традиційно, із використанням азотних добрив, а органічно вирощена пшениця в експерименті не брала участі. Половина посівів росла за звичайних умов, тоді як на іншу половину подавали додатковий CO₂, унаслідок чого його концентрація в денний час у середньому становила 546 ppm. Це приблизно відповідає рівню, який очікується в середині століття.

Білок у зернівці пшениці складається з глютену та низки інших білків, зокрема інгібіторів амілази/трипсину (ATI). Після збору врожаю науковці виміряли їхній вміст у зерні й побачили, що пшениця з поля, збагаченого CO₂, містила на 4,7 відсотка менше білка, ніж пшениця з контрольного поля.

Водночас вміст ATI зріс на 5,7 відсотка. ATI — це група білків, які можуть спричиняти алергію на пшеницю та нецеліакійну чутливість до пшениці. Згідно з дослідженням, вони також можуть погіршувати перебіг інших захворювань, на які людина вже страждає. У дев’яти з десяти сортів в умовах підвищеного CO₂ вміст ATI зріс. Однак досі не з’ясовано, чи достатньо значне це підвищення ATI, щоб вплинути на наше здоров’я.

Хліб гірше піднімається

Вміст глютену також зазнав негативного впливу. Глютен — це не один білок, а ціла родина білків, яку можна поділити на дві основні групи:

Науковці дослідили 21 білок глютену, і вміст 15 із них суттєво знизився, коли пшениця зазнала впливу підвищеного CO2. Загалом сума 21 виміряного білка глютену зменшилася на 18,7 відсотка.

"Наші результати також показали, що нижча концентрація білків глютену була пов’язана з гіршою якістю випікання," — говорить Сабріна Гайсліц, науковиця Інституту біології харчових систем імені Лейбніца, яка очолювала дослідження, у пресрелізі.

В експерименті об’єм хліба зменшився на 4,1 відсотка.

Сабріна Гайсліц розповідає, що зміни значною мірою залежать від сорту пшениці.

Науковці також виміряли вміст частин білків глютену, які можуть спричиняти реакцію в людей із целіакією, коли глютен розщеплюється в кишечнику. За підвищеного рівня CO₂ їхній вміст переважно знижувався. Однак у деяких сортів він зріс.

Не слід орієнтуватися лише на високу врожайність

За словами науковців, результати підкреслюють, наскільки важливо знаходити й виводити сорти, які зберігають хорошу якість випікання за умов зростання рівня CO₂ і водночас містять якомога менше потенційно проблемних білків, замість того щоб займатися селекцією винятково заради високої врожайності.

Це далеко не перше дослідження, яке показує, що наші сільськогосподарські культури втрачають важливі поживні речовини, коли зростає вміст CO2 у повітрі. У 2011 році науковці виявили, що хоча додатковий CO₂ часто підвищує врожайність пшениці, вміст білка знижується — і це відбувається навіть тоді, коли врожайність не зростає.

Інші культури, крім пшениці, також втрачають важливі поживні речовини: у 2014 році науковці показали в журналі Nature, що пшениця, рис, горох і соя містять менше цинку та заліза, коли їх вирощують за підвищеного рівня CO₂. За словами науковців, це може поставити під загрозу харчування багатьох людей у світі, які отримують більшу частину цинку та заліза саме з цих культур.

Через чотири роки з’явилося дослідження, яке показало, що вміст таких поживних речовин, як білок, залізо та цинк, у рисі знижується зі зростанням рівня CO2.

У межах північного дослідницького проєкту, де рослини вирощують у кліматичних камерах DTU, що імітують тепліший клімат, також було встановлено, що ячмінь зазнає негативного впливу. Хоча додатковий CO2 діє як стимулятор росту, негативні наслідки підвищення температури є сильнішими.

Концентрація CO₂ в атмосфері значно зросла — приблизно з 340 ppm у 1980 році до приблизно 425 ppm у 2024 році, і, згідно з прогнозами, цілком імовірно, що до 2050 року вона наблизиться до 600 ppm.

Уже сьогодні рівень CO2 є найвищим щонайменше за два мільйони років. Востаннє, коли він був таким високим, глобальна температура була на 1–2,5 градуса вищою, ніж нині, а рівень моря — на 5–25 м вищим, що вказує на напрямок, у якому рухається світ.

Наші викиди CO2 настільки масштабні, що через них вміст цього парникового газу в атмосфері зростає щонайменше у 100 разів швидше, ніж природне зростання CO2 протягом останніх 800 000 років. Природні викиди в минулому були спричинені, зокрема, обертанням Землі, рухом тектонічних плит, масштабним розкладанням рослинності та вулканічною активністю.