微观食物|为什么果蔬没了记忆里的味道微量元素植物有机质微生物

2021年,被联合国大会设为“国际果蔬年”, 世卫组织建议每人每天食用至少400克的水果和蔬菜,以此作为健康饮食的一部分。

随着冷链和物流的发展,如今我们可以随时随地吃到全球各地的食物,获取食物不再受到季节和地域的限制。然而,不少人也发现,现在的果蔬似乎越来越缺少曾经的风味了。

上海街头一处水果摊。澎湃新闻记者冯婧 图

如上图,这17种必需元素含量虽有不同,但作用却同等重要。“大量元素”构成植物体的架构,而中、微量元素更多是参与植物体内的代谢过程,特别是植物为防御病害所需要的次生代谢产物。

很多微量元素在果蔬的风味中都起着重要的作用。

在蕃茄质量方面,钾的作用是将水分移动至蕃茄果实的细胞中。如果想要多汁的西红柿, 必须有足够的钾。此外,施硼肥能提高番茄的产量和品质,铜也可以增强蔬菜的风味、颜色以及花朵的颜色。

洋葱、大蒜、韭菜和细香葱等葱类作物,因其独特的风味,已被人类饮食达多个世纪。 最近有研究发现,它们对人体健康有多重益处,包括抗血小板活性、抗癌性、抗血栓形成活性、抗哮喘和抗生素作用。研究还发现,葱属作物的功能性风味成分是有机硫化合物。在土壤中,氮和硫的肥力相互作用,会影响风味物质的生物合成途径,进而影响食物的味道。

然而,现代农业耕作中,土壤很容易缺乏微量元素。这是由于:

(1)产量大大提高,土壤中的植物可吸收的微量元素很快就被植物吸收完了;

(2)大量施用的高浓缩、高成分的肥料(氮磷钾肥)里缺乏微量元素;同时,供应充足或过量的养分,使得根系不需要深扎下去寻找大量需要的元素,也不需要发展和根系微生物的友好关系,最终导致根系变浅,根系周围的分泌物变少。虽然产量提高了,但根际环境中,微生物对微量元素的转化性能降低了。

(3)表土的侵蚀和土壤环境的恶化,使土壤固有的微量元素的有效性降低。

除了微量元素,蔬菜水果的香气、颜色和水果的营养价值,都依赖于植物的次生代谢产物的含量。

植物主要产生三种次生代谢产物:(1)萜类/异戊二烯酸酯;(2)酚类;(3)含氮/硫的化合物。其中,酚类和萜类化合物是大类,且种类繁多,它们有助于形成果实的品质。成熟果实的微妙香气,是数百种主要代谢物的挥发物的独特组合。比如,许多成熟水果的香气都以酯为主。有趣的是,芳香和非芳香瓜品种之间的差异在于酯含量。

如果土壤缺乏微量元素,就会阻碍植物的次生代谢过程,因为微量元素是次级代谢过程中许多酶的关键因素,比如硼在植物的酚代谢中起着核心作用,锌是成千上万种植物蛋白的活性所需,缺硼就会影响多酚等物质的合成。

其实,在自然界中,植物次生代谢产物是植物对环境的一种适应。水果的次生代谢产物可增加对种子传播者(如鸟类、昆虫)的吸引力,并保护其免受生物和非生物胁迫。也就是说,受人们喜爱的果蔬的风味是植物的一种生存策略。

有意思的是,过度使用杀虫剂,让植物不再需要自己去防御病虫害,也就阻碍了次生代谢产物的产生,最终也影响了果蔬的风味。

气候和环境条件对植物的次生代谢产物也有很大的影响,光和温度是发育、生长和新陈代谢的最重要信号。然而,很多蔬菜种植于大棚或反季节种植,或者光线不足,或者温度较低,阻碍了植物的次生代谢。

比如,大田种植的芹菜为何比温室种植的芹菜更有“芹菜味”?这是因为在紫外线下,芹菜里的黄酮和其他类黄酮的合成增加,形成了更多的芹菜素,因此有更浓郁的“芹菜味”。

有越来越多的证据显示,在缺乏微量元素的环境中生长的作物,尽管作物本身还没有显示出缺素症状,但造成了人类微量元素摄入量的降低,也就是造成“隐性饥饿”,给人类的健康带来影响。

此外,植物化学物质也会影响人的健康。植物化学物质是具有生物活性的非营养性植物化合物,其活性范围广泛,从抑制癌细胞的增殖到防止氧化性损害,可以预防心血管疾病和多种癌症。如黄酮类化合物,被称为自由基清道夫,具有抗炎、抗过敏、抗菌和抗病毒特性等药理特性。

土壤可以减少碳排放吗?

除了影响食物安全、食物风味和人类的健康,一些科学家认为,“碳”是土壤维系生命的“食物”,将碳输入土壤,不仅能让土壤健康起来,而且越来越被认为是未来解决碳排放问题的有效途径。

事实上,土壤中储存的碳,比所有植物、动物和大气中的碳总和还要多。土壤有机质的碳含量估计是活体植物的4倍,全世界土壤中的碳储量是大气的3倍多。《健康土壤培育与实践指南》一书指出,土壤六英寸(约15厘米)表土中1%有机质中的碳量与农田上空大气中的碳量相当。

因此,土壤碳含量的变化能在很大程度上影响大气二氧化碳的含量。如果土壤有机质从3%减少到2%,大气中的二氧化碳含量可能会增加一倍。反过来,如果能让大气中的碳存储到土壤中,就可以有效减缓大气二氧化碳含量的增加。

理论上,这是一条双赢的途径,既让土壤因“富碳”而健康,又减缓了地球暖化的过程。

但在影响温室效应方面,土壤能起到多大的作用,目前仍富有争议。这是由于,对土壤本身碳储量的估算还不完全清楚;土壤里的碳也存在平衡,不可能无限制的增加;土壤的固碳和释碳机制(特别是长期机制)仍在研究中。此外,不管是大气还是土壤,吸收和排放的温室气体,不单单是二氧化碳,还有氮氧化物气体等,而后者的热效应是二氧化碳的300倍。

因此,土壤固碳是一个值得做的事业,至少有助于土壤健康,但能否解决碳排放问题,是一个乐观但需谨慎对待的议题。

结语

2005年,四名旧金山妇女组成的小组提出一个新词Locavore,她们建议当地居民只吃在100英里(约161公里)半径范围内种植或生产的食物。这个词由“本地”(local)和“吃”(vore)两个词组合而成,意为“土食者”,这个词还被评为2007年度《新牛津美语辞典》的最佳词汇。后来,欧美国家逐渐出现了locavore运动,鼓励消费者从农贸市场购买食物,甚至种植自己的食物,理由是新鲜的本地产品营养丰富且味道更好,而且可以避免长途运输的能源消耗。locavore一词,将饮食与生态融为一体,人们既享受了美食,也能与当地的环境产生连结。然而,美食离不开健康的土壤。还是那句话,“土壤吃什么,人就吃什么”。

(作者陈能场供职于广东省科学院生态环境与土壤研究所,华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心,广东省农业环境综合治理重点实验室。)

参考文献:

· 陈能场等译. 2020. 《健康土壤培育与实践指南》. 云南科技出版社。

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THE END
0.洋葱是什么洋葱是发物吗洋葱有很多不一样的俗称、比如球葱、圆葱、玉葱、荷兰葱,番葱等,或许是因地域的不同所以习称也就不一样。洋葱鳞茎粗大,近似球状,表面拥有紫色外衣,是一种非常好的食材。洋葱如今已被全世界广泛栽培,在我国洋葱主要分布于:山东、江苏、甘肃、云南、四川等地。 jvzquC41okv/rrsiiwumx7hqo1ym1‚npi{goi86956860qyon
1.尤其是洋葱、豌豆、玉米这些植物细胞,哪些是低等的,哪些是高等的(通称叶状体),有性生殖的性“器官”是单’细胞的,配子结合形成合子,合子直接发育成新的植物体,不经过胚的阶段.低等植物细胞包括:细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、液泡、叶绿体、线粒体、中心体等.一般植物细胞含有的它都含有.强调中心体是动物和低等植物细胞特有的.高等动物细胞没有.低等植物分为藻类、菌类jvzquC41sd4{wx~gdcth0lto1zlf/zzguvopp8vwguzjqw4:8h9149k24gh4dk:;89:3gjg26:7:8jh0jvsm
2.专题08细胞的生命历程(期末真题汇编)高一生物上学期人教版有丝分裂末期是染色体解螺旋变成染色质,纺锤体消失,核膜、核仁重新出现,细胞板形成细胞壁,C正确;D、洋葱是高等植物,高等植物细胞中没有中心体,在有丝分裂前期,由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体,而不是由中心体发出的星射线形成纺锤体。中心体存在于动物细胞和某些低等植物细胞中,D错误。故选D。制作洋葱根尖细胞有丝jvzquC41yy}/|}m0eun1|thv1;59?63:74ivvq
3.2021C.能进行无氧呼吸的植物都是低等植物 D.有机物在无氧条件下分解不彻底 组卷:6引用:1难度:0.9 解析16.有人对“观察植物细胞吸水和失水”实验进行创新,选择紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞与无毒大分子胭脂红溶液进行实验,下列叙述正确的是( ) A.该创新实验不可验证原生质层具有选择透过性 B.若发生质壁分离,则可看到jvzquC41yy}/l‚jqq0ipo8ur1cgfc@id6/96e;262:9.do;f/:925>54:7