• Намерете този автор в Google Scholar
  • Намерете този автор в PubMed
  • Потърсете този автор на този сайт
  • Запис на ORCID за Дейвид Тилман
  • За кореспонденция: michael.clark @ ndph.ox.ac.uktilman @ umn.edu

Принос от Дейвид Тилман, 24 септември 2019 г. (изпратено за преглед на 23 април 2019 г .; прегледано от Тим ​​Г. Бентън и Джоан Сабате)

въздействия

Значимост

Диетичният избор е водеща глобална причина за смъртността и деградацията на околната среда и застрашава постижимостта на целите на ООН за устойчиво развитие и Парижкото споразумение за климата. За да информираме за вземането на решения и за по-доброто идентифициране на многостранното въздействие върху здравето и околната среда от избора на диети, ние описваме как консумирането на 15 различни групи храни е свързано с 5 здравни резултата и 5 аспекта на деградацията на околната среда. Откриваме, че храните, свързани с подобряване на здравето на възрастните, също често имат ниски въздействия върху околната среда, което показва, че същите диетични преходи, които биха намалили случаите на неинфекциозни заболявания, също биха помогнали за постигане на целите за устойчивост на околната среда.

Резюме

Диетичният избор - видовете и количествата храни, които хората консумират - са основен фактор, определящ човешкото здраве и устойчивостта на околната среда. Девет от топ 15 на рисковите фактори за глобална заболеваемост са резултат от лошо диетично качество, докато болестите, свързани с лошо диетично качество, включително коронарна болест на сърцето (ИБС), диабет тип II, инсулт и колоректален рак, представляват близо 40% от смъртността в световен мащаб (12). Освен това производството на селскостопанска храна отделя 30% от глобалните парникови газове (ПГ) (3, 4); заема ∼40% от земната земя (5); причинява замърсяване с хранителни вещества, което дълбоко променя екосистемите и качеството на водата (6); и представлява 70% от отнемането на сладководни води на Земята от реки, резервоари и подпочвени води (7), наред с други отрицателни въздействия върху околната среда (8, 9).

Тук разглеждаме потенциално сложните и многостранни връзки, зависими от храната между и между 5 различни зависими от диетата здравни резултати при възрастни - диабет тип II, инсулт, коронарна болест на сърцето, рак на дебелото черво и смъртност - и 5 различни въздействия върху околната среда от производството на храните . Такава информация може да помогне на потребителите, хранителните корпорации и политиците да вземат по-добри решения относно избора на храни, хранителните продукти и политиките в областта на храните, потенциално увеличавайки вероятността от постигане на международни цели за устойчивост като Целите на ООН за устойчиво развитие или Парижкото споразумение за климата ( 10, 11). Предишни анализи са изследвали общото въздействие върху здравето и околната среда от хранителните режими (напр. Референции 12 и 13), но не са разложили тези многостранни въздействия върху отделни храни в количества, консумирани ежедневно. Нещо повече, анализите, разглеждащи отделни храни, обикновено изследват въздействието върху здравето (напр. Реф. 14) или въздействието върху околната среда (напр. Реф. 15), изолирано от другите.

По-специално, ние изследваме многобройните въздействия върху човешкото здраве и околната среда от 15 различни групи храни: пиле, млечни продукти, яйца, риба, плодове, бобови растения, ядки, зехтин (което включваме като показател за растителни масла с високо съдържание на ненаситени мастни киселини, тъй като за наличността на данни; вижте дискусията в приложение SI), картофи, преработено червено месо, рафинирани зърнени култури, подсладени захарни напитки (SSBs), непреработено червено месо, зеленчуци и пълнозърнести зърнени храни. Нашият анализ включва 5 споменати по-горе здравни резултата и 5 екологични резултата - емисии на парникови газове, използване на земята, използване на вода, претеглена от недостиг (използването на вода, умножено по константа, която се мащабира регионално въз основа на наличността на вода след удовлетворяване на търсенето от хората и водните екосистеми) (16) и 2 форми на замърсяване с хранителни вещества - подкисляване и еутрофикация. Първо разглеждаме въздействието на тези храни върху здравето и околната среда и след това ги изследваме съвместно.

Избрахме тези храни и тези здравни и екологични резултати, тъй като за тези храни съществуват правдоподобни причинно-следствени метаболитни механизми между консумацията на храни и здравните резултати и тъй като въздействието на тези храни върху здравето и околната среда е добре документирано чрез метаанализи. Отчетените тук здравни резултати са относителните рискове (RR) на заболяването в резултат на консумацията на допълнителна порция храна на ден спрямо средния прием на тази храна, наблюдаван в кохортно проучване. Ако RR> 1, консумацията на допълнителна порция е свързана с повишен риск от заболяване в сравнение със средния риск от това заболяване и ако RR ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ –35), което проследете възрастните популации през времето, за да прецените как консумацията на храна е свързана с риска от заболяване, като същевременно статистически контролирате за объркващи фактори като възраст, индекс на телесна маса, пол и история на тютюнопушенето. Кърмачетата и децата могат да имат различни хранителни нужди. 5-те екологични резултата, отчетени тук, са въздействията от производството на порция от всяка група храни, оценени чрез метаанализи на оценки на жизнения цикъл (LCA), които отчитат въздействието върху околната среда на растителната и животинската продукция, включително производството, производството и използването на селскостопански продукти суровини, семена, оборудване и обработваеми площи (15), но не и транспорт, преработка, продажба на дребно и приготвяне на храна. Тъй като повечето групи храни съдържат множество храни, въздействието върху околната среда на порция от всяка група храни се претегля от средната глобална консумация на храни във всяка група храни (5).

Резултати

Резултати за здравето на групите храни.

Открихме малко компромиси сред въздействието на различните храни върху здравето. По-специално, няма храна, свързана със значителен (при P 1 показва, че консумацията на храна е свързана с повишен риск от заболяване. Лентите за грешки за здравните данни показват 5-тия и 95-ия процентил на доверителни интервали. (B) Данните за околната среда са показани като относителна екологична въздействие на порция произведена храна, където стойност 1 показва, че производството на порция храна има същото въздействие върху околната среда, както производството на порция зеленчуци. Въздействията върху околната среда се нанасят в скала log10, а лентите за грешки за данните за околната среда показват 5-та и 95-и процентил въздействия на порция произведена храна. Използването на вода се отчита като недостиг на вода (Wtd), което отчита регионалните вариации в наличността на вода. Данните, използвани за създаване на парцелите, са налични в Набор от данни S1. Връзката между общата смъртност и зехтинът се изчислява чрез претегляне на специфичния принос на заболяването (напр. ИБС, инсулт и диабет) към смъртността чрез специфичен за заболяването относителен риск k (2).

Обобщение на данните за здравето и околната среда. (A) Данните за здравето се отчитат като RR на заболяването на порция консумирана храна, където RR 1 показва, че консумацията на храна е свързана с повишен риск от заболяване. Лентите за грешки за здравните данни показват 5-тия и 95-ия процентил доверителни интервали. (Б) Данните за околната среда са показани като относително въздействие върху околната среда на порция произведена храна, където стойност 1 показва, че производството на порция храна има същото въздействие върху околната среда като производството на порция зеленчуци. Въздействията върху околната среда се нанасят по скала log10, а лентите за грешки за данните за околната среда показват 5-ти и 95-ти процентил въздействия на порция произведена храна. Използването на вода се отчита като недостиг на вода (Wtd), което отчита регионалните различия в наличността на вода. Данните, използвани за създаване на графики, са налични в набора от данни S1. Връзката между общата смъртност и маслиновото масло се изчислява чрез претегляне на специфичния принос на заболяването (напр. ИБС, инсулт и диабет) към смъртността чрез специфичен за заболяването относителен риск (2).

Радарни парцели с подредени по ранг въздействия върху здравето и околната среда на порция консумирана храна на ден. Данните се нанасят на ос за подреждане по ранг, така че групата храни с най-ниско средно въздействие за даден индикатор за здравето или околната среда (най-ниско е най-доброто здраве или екологичен резултат) има стойност 1 (най-вътрешният кръг), а групата храни с най-високото средно въздействие за даден индикатор има стойност 15 (най-външния кръг). Лявата страна на всеки радарен график показва здравни резултати; дясната страна показва въздействието върху околната среда. Група храни с ниско средно въздействие за 10-те резултата ще има малък кръгов радар, а този с високо въздействие за 10-те резултата ще има голям кръгов радар. Радарният график „всички храни“ комбинира данни за 15-те групи храни в един график. Данните, използвани за създаване на графика, са налични в набора от данни S1. SSB са подсладени със захар напитки. Връзката между общата смъртност и маслиновото масло се изчислява чрез претегляне на специфичния принос на заболяването (напр. ИБС, инсулт и диабет) към смъртността чрез специфичен за заболяването относителен риск (2).

Асоциации между резултатите за здравето и околната среда.

И накрая, за да търсим широки и общи връзки между въздействието върху здравето и околната среда на видовете храни, сравняваме относителния риск от смъртност на всяка група храни, свързан с диетата, със средното относително въздействие върху околната среда на групата (AREI, средната стойност на относителната среда на дадена храна въздействие на порция при всичките 5 индикатора за околната среда).

Храните, свързани със значително намаляване на смъртността, имат постоянно средно относително въздействие върху околната среда (фиг. 3). Пълнозърнестите зърнени храни, плодове, зеленчуци, ядки и зехтин имат AREI от 4 или по-малко на порция. Рибата, другата група храни, която е свързана със значително намаляване на смъртността, има AREI от 14 на порция. Храните, свързани със значително увеличение на смъртността, имат променливо въздействие върху околната среда (фиг. 3). Необработените червени меса (AREI = 73) и преработените червени меса (AREI = 37) имат най-високите AREI, докато подсладените със захар напитки (AREI = 0,95) имат най-ниските AREI от всички храни в този анализ. Качествено подобни взаимоотношения възникват между AREI и зависимите от храната относителни рискове от диабет, ИБС, инсулт и колоректален рак (приложение SI, фиг. S2).

Асоциация между въздействието на дадена група храни върху смъртността и нейния AREI. Оста y е нанесена на дневник и е AREI за получаване на порция от всяка група храни в рамките на 5 екологични резултата спрямо въздействието от производството на порция зеленчуци (без скорбялни корени и грудки). Оста x е относителният риск от смъртност, където относителният риск> 1 показва, че консумирането на допълнителна дневна порция от група храни е свързано с повишен риск от смъртност, а относителният риск 70% от птиците и бозайниците, които са изброени като застрашени от изчезване от Международния съюз за опазване на природата (IUCN) (47).

Глобалните диети се насочват към по-голяма консумация на храни, свързани с повишен риск от заболявания или по-голямо въздействие върху околната среда и се очаква да доведе до бързо нарастване на свързаните с диетата заболявания и влошаване на околната среда (12, 13, 48 ⇓ –50). Обръщане на тази тенденция в регионите, в които се е случила, и вместо това увеличаване на консумацията на пълнозърнести зърнени храни, плодове, зеленчуци, ядки, бобови растения, риба и зехтин и други растителни масла с високо съдържание на ненаситени мазнини - храни, които постоянно се свързват с намалена болест риск и ниски въздействия върху околната среда - биха имали множество ползи за здравето и околната среда в световен мащаб. Публичните и частни решения могат да помогнат за пренасочване на консумацията на храна към по-здравословни и по-устойчиви към околната среда резултати.

Методи

Първо анализирахме въздействието върху здравето на възрастните от консумацията на допълнителна порция храна на ден (1 порция повече от средната стойност за кохортата) за 15 групи храни. По-специално, ние синтезирахме резултати от 19 скорошни мета-анализа на дозата-отговор, за да определим как 5 здравни резултата - честота на колоректален рак, ИБС, диабет тип II и инсулт, както и риск от обща смъртност - са повлияни от консумацията на допълнителна порция от всеки вид храна на ден (виж Приложение SI, Таблица S1, за метаанализите доза-отговор, включени в този анализ и Приложение SI, Таблица S3, за размерите на порции, отчетени от метаанализите доза-отговор). Ограничихме нашите анализи до тези 15 групи храни, тъй като за тези храни бяха налични метаанализи в зависимост от дозата. Съществуването на взаимоотношения доза-отговор от множество кохорти, заедно с правдоподобни пътища, които обясняват промяната в риска от заболяване, предполагат, че съотношенията на риска отразяват биологичните процеси и са широко приложими. Тъй като няма метаанализи на доза-отговор, изследващи връзката между консумацията на зехтин и риска от обща смъртност, ние оценихме тази връзка чрез претегляне на специфичния за заболяването принос (напр. ИБС, инсулт и диабет) към смъртността чрез специфичен за заболяването относителен риск ( 2).

След това определихме за всяка от 15-те групи храни как селскостопанското производство на порция от всяка храна е повлияло на 5 вида влошаване на околната среда - емисии на парникови газове, използване на земята, използване на вода, претеглена от недостиг, и подкисляване и еутрофикация (2 форми на замърсяване с хранителни вещества ) - използване на данни от последните метаанализи на жизнения цикъл (15, 41). Докато данните от метаанализите на жизнения цикъл са предимно от нации с високи доходи и страни с голям принос, други методологии за оценка на въздействието върху околната среда от производството на храни показват, че докато въздействието на производството на храни върху околната среда на единица произведена храна варира в различните региони, относителното класиране въздействието върху околната среда на различните храни е сходно в различните региони (39, 40). Използването на метаанализи на LCAs може да се счита за по-надеждно и отразяващо общите величини на въздействието върху околната среда на различни храни, отколкото отделните LCAs, поради потенциални вариации между отделните LCAs.

За да се даде възможност за по-добри сравнения между общото въздействие върху здравето и околната среда на различните храни, ние също изчислихме осредненото въздействие върху околната среда на всяка храна, като първо изчислихме въздействието на производството на храна за всеки индикатор спрямо въздействието на производството на зеленчуци. След това средното относително въздействие върху околната среда беше изчислено като средната стойност на относителните въздействия за 5-те екологични резултата, разгледани тук. Като такава, група храни със средно относително въздействие върху околната среда от 5 показва, че произвеждането на порция от тази група храни дава средно 5 пъти въздействието върху околната среда за 5-те екологични резултата, разгледани тук, отколкото производството на порция зеленчуци.

Размерите за сервиране, използвани в този анализ, са 225 g за подсладени захарни напитки; 200 г за млечни продукти; 150 г за картофи; 100 г за пиле, червено месо, риба, плодове и зеленчуци; 50 г за преработено червено месо, яйца и бобови растения; 30 г за рафинирани зърнени храни и пълнозърнести зърнени култури; 28 г за ядки; и 10 g за зехтин. В случаите, когато метаанализите доза-отговор отчитат здравни резултати при различни размери на порции, ние изчисляваме докладваните RR на риска от заболяване за гореспоменатите размери на порции, като отчитаме линейности и нелинейности във връзката между консумацията на храна и риска от заболяване.