Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh

Biến đổi khí hậu đang âm thầm làm suy giảm hàm lượng dinh dưỡng trong thực phẩm. Một nghiên cứu cho thấy sự gia tăng nồng độ CO₂ cùng với nhiệt độ cao hơn không chỉ định hình lại cách tăng trưởng của cây trồng mà còn làm giảm giá trị dinh dưỡng của chúng - đặc biệt là trong các loại rau lá xanh thiết yếu như cải xoăn và rau chân vịt. Sự thay đổi này có thể gây ra vấn đề cho sức khỏe toàn cầu, đặc biệt là ở những cộng đồng đang đối mặt với tình trạng thiếu hụt dinh dưỡng. Các nhà nghiên cứu cảnh báo rằng mặc dù cây trồng có thể phát triển nhanh hơn, nhưng chúng cũng có thể trở nên kém dinh dưỡng hơn, với ít khoáng chất, ít protein và ít chất chống oxy hóa hơn - làm dấy lên lo ngại về béo phì, suy yếu hệ miễn dịch và các bệnh mãn tính.
 
Nghiên cứu cho thấy sự kết hợp giữa nồng độ CO₂ trong khí quyển cao hơn và nhiệt độ nóng hơn góp phần làm giảm chất lượng dinh dưỡng của các cây lương thực, gây ra những tác động nghiêm trọng đến sức khỏe của con người.

Hầu hết các nghiên cứu về tác động của biến đổi khí hậu đối với sản xuất lương thực đều tập trung vào năng suất cây trồng, nhưng quy mô thu hoạch không có ý nghĩa gì nếu giá trị dinh dưỡng thấp. Jiata Ugwah Ekele, nghiên cứu sinh tại Đại học Liverpool John Moores, Vương quốc Anh, cho biết: "Nghiên cứu của chúng tôi không chỉ tập trung vào số lượng mà còn hướng đến chất lượng của những gì chúng ta ăn",

Những tác động đang diễn ra của biến đổi khí hậu có thể gây ra những hậu quả tàn khốc và không thể đảo ngược đối với thực vật trên toàn cầu. Nghiên cứu của Ekele chủ yếu tập trung vào việc tìm hiểu cách hàm lượng dinh dưỡng của cây lương thực có thể bị ảnh hưởng bởi các tác động của sự gia tăng nồng độ CO₂ và nhiệt độ tăng liên quan đến biến đổi khí hậu.

Theo Ekele, "Những thay đổi môi trường có thể ảnh hưởng đến mọi thứ, từ quang hợp và tốc độ sinh trưởng đến tổng hợp và lưu trữ chất dinh dưỡng trong cây trồng. Điều quan trọng là phải hiểu những tác động này bởi vì chúng ta là những gì chúng ta ăn, và thực vật tạo thành nền tảng cho lưới thức ăn của chúng ta với tư cách là nhà sản xuất đầu tiên của hệ sinh thái. Bằng cách nghiên cứu những tương tác này, chúng ta có thể dự đoán tốt hơn cách biến đổi khí hậu sẽ định hình bức tranh dinh dưỡng về thực phẩm của chúng ta và nỗ lực giảm thiểu những tác động đó.”

Nghiên cứu của Ekele tập trung vào các loại rau ăn lá lá phổ biến, bao gồm cải xoăn, xà lách Arugula và rau chân vịt. Trong dự án này, các loại cây trồng được trồng trong các buồng sinh trưởng có kiểm soát tại Đại học Liverpool John Moores, với mức CO₂ và nhiệt độ được thay đổi để mô phỏng các kịch bản khí hậu được dự đoán trong tương lai của Vương quốc Anh. “Các chỉ thị quang hợp như huỳnh quang diệp lục và hiệu suất lượng tử được đánh giá khi cây trồng phát triển, trong khi năng suất và sinh khối được ghi nhận khi thu hoạch,” Ekele cho biết. Sau khi cây được trồng trong điều kiện biến đổi khí hậu, chất lượng dinh dưỡng của chúng được phân tích bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) và phân tích huỳnh quang tia X để đo nồng độ đường, protein, phenol, flavonoid, vitamin và chất chống oxy hóa.

Kết quả bước đầu của dự án cho thấy nồng độ CO₂ trong khí quyển tăng cao có thể giúp cây trồng phát triển nhanh hơn và to hơn, nhưng chắc chắn không tốt cho sức khỏe. Ekele cho biết: "Sau một thời gian, cây trồng có sự suy giảm các khoáng chất quan trọng như canxi và một số hợp chất chống oxy hóa". Những thay đổi này chỉ trở nên trầm trọng hơn khi điều kiện nhiệt độ tăng. "Sự tương tác giữa CO₂ và stress nhiệt có những tác động phức tạp - cây trồng không phát triển nhanh như mong đợi và sự suy giảm chất lượng dinh dưỡng ngày càng trầm trọng hơn".

Một phát hiện ban đầu quan trọng là các loại cây trồng khác nhau phản ứng khác nhau với các tác nhân gây căng thẳng do biến đổi khí hậu, có một số loài phản ứng mạnh hơn những loài khác. Ekele cũng cho biết: "Sự đa dạng trong phản ứng cho thấy chúng ta không thể khái quát hóa trên tất cả các loại cây trồng. Sự phức tạp này vừa hấp dẫn vừa đầy thách thức, đồng thời nhắc nhở chúng ta tại sao việc nghiên cứu nhiều tác nhân gây căng thẳng cùng lúc lại quan trọng". Sự mất cân bằng dinh dưỡng có thể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng đối với sức khỏe con người. Mặc dù nồng độ CO₂ cao hơn có thể làm tăng nồng độ đường trong cây, nhưng nó có thể làm loãng các protein, khoáng chất và chất chống oxy hóa thiết yếu. “Sự thay đổi cân bằng này có thể góp phần tạo ra chế độ ăn nhiều calo hơn nhưng lại kém giá trị dinh dưỡng hơn. Hàm lượng đường tăng cao trong cây trồng, đặc biệt là trái cây và rau củ, có thể dẫn đến nguy cơ béo phì và tiểu đường tuýp 2 cao hơn - đặc biệt là ở những nhóm dân số vốn đã phải vật lộn với các bệnh không lây nhiễm.”

Các loại cây trồng có hàm lượng dinh dưỡng thấp cũng có thể dẫn đến thiếu hụt các protein và vitamin thiết yếu, gây tổn hại đến hệ miễn dịch của con người và làm trầm trọng thêm các tình trạng sức khỏe hiện có - đặc biệt là ở các nước có thu nhập thấp hoặc trung bình. “Vấn đề không chỉ nằm ở việc chúng ta trồng bao nhiêu thực phẩm, mà còn ở những gì bên trong thực phẩm đó và cách nó hỗ trợ sức khỏe lâu dài của con người”, Ekele nói.

Mặc dù nghiên cứu này mô phỏng những dự án ​​thay đổi khí hậu của Vương quốc Anh, nhưng những tác động này mang tính toàn cầu. “Hệ thống lương thực ở Bắc bán cầu đang phải đối mặt với những thách thức do sự thay đổi của thời tiết, mùa vụ khó lường và các đợt nắng nóng thường xuyên. Ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, những khu vực này cũng phải đối mặt với các tác nhân gây căng thẳng chồng chéo như hạn hán, sâu bệnh và thoái hóa đất - và là nơi sinh sống của hàng triệu người phụ thuộc trực tiếp vào nông nghiệp để có lương thực và thu nhập,” Ekele cho biết.

Ekele và nhóm của bà sẵn sàng hợp tác sâu hơn trong dự án này với cộng đồng nghiên cứu rộng hơn, bao gồm các chuyên gia trong lĩnh vực nông nghiệp, dinh dưỡng và chính sách khí hậu. Theo Bà, "Điều quan trọng là phải kết nối khoa học thực vật với các vấn đề rộng hơn về sức khoẻ con người. Khi khí hậu tiếp tục biến đổi, chúng ta phải suy nghĩ toàn diện về loại hệ thống thực phẩm mà chúng ta đang xây dựng - một hệ thống không chỉ sản xuất đủ lương thực mà còn thúc đẩy sức khỏe, công bằng và khả năng chống chịu. Thực phẩm không chỉ là hàm lượng calo; đó là nền tảng cho sự phát triển của con người và sự thích ứng với khí hậu.".

Nguồn: Sciencedaily.com