农产品营养健康 (营养健康优质农产品)

——以山东沂源县富锶农产品为例

郭燕枝 中国农业科学院研究员

韩娟 农业农村部食物与营养发展研究所研究员

农业农村部食物与营养发展研究所富锶产业团队(以下简称“富锶团队”),发挥国家战略科技力量,深刻理解和琢磨“土特产”三个字的深刻要义和内涵,以山东沂源县富锶农产品为例,将营养健康与“土特产”有机结合,以农产品营养健康功效为载体,摸索了一条由卖产品向同时卖健康转变的产业振兴新路子,谱写“土特产”新篇章。

农产品营养健康,营养健康优质农产品

一、以营养元素“锶”为切入点,明确营养健康功效及其毒理上限

从锶对人体健康功效来看,锶是现阶段中国居民亟需的重要营养元素之一。锶,是人体维持生命健康必需的18种微量元素之一,与人类健康息息相关。锶突出的四大健康功效,是现阶段我国居民健康需求的福音。一是锶能促进钙的吸收,有效预防骨质疏松。随着我国社会老龄化现象的加剧,我国65岁以上人群骨质疏松症患病率达到32.0%,其中男性为10.7%,女性为51.6%,且农村地区骨质疏松患病率要高于城市地区。雷奈酸锶作为锶的其中一种形态化合物,是临床治疗骨质疏松的特效药。二是锶能促进生殖健康,提升男性精子活力和生殖能力。近年来,我国人口增长总体呈下降趋势, 2022年已经进入负增长轨道。出现人口负增长的两大主要原因是人口出生率下降与老龄化程度上升。与美国等发达国家男性生殖能力下降趋势相似,一项通过对327,373名健康中国男性的调查显示,在近30年间,我国健康男性的精子浓度和精子总数都出现了显著下降,男性生育力逐年下降。三是促进多余钠的排泄,预防心血管疾病。根据2021年发布的《中国心血管健康与疾病报告》显示,我国心血管病的发病率与致死率仍高居榜首,其中农村、城市心血管病分别占死因的46.74%和44.26%,与此同时,在我国疾病负担排名中,心脑血管病的疾病负担排在第一位,明显高于全球平均水平。四是调节大脑皮质水平,缓解抑郁症状。2019年,中国抑郁症患病人数为5005.62万例,抑郁症正逐步成为威胁人类精神健康及身体健康的第二大杀手,给个人、家庭和社会均带来沉重的负担。因此,以锶为切入点,开发富锶农产品,对于改善我国中老年人群骨质疏松、提升男性精子活力、减少心脑血管疾病及抑制抑郁症状等具有重要的社会意义。

从锶推荐摄入量来看,我国居民锶摄入远低于推荐摄入量标准。 作为现阶段居民健康的重要营养元素,每天膳食平均摄入量为1.9mg/d,而目前我国人均“锶”摄入量为0.83mg/d,远低于平均摄入水平,只有推荐量的43.6%;也远低于欧美等发达国家人均锶摄入水平,美国人均锶摄入量为3.3mg/d,德国人均摄入量平均为1.84mg/d,分别为我国的3.9倍和2.3倍。可以说大多数中国人均处于缺“锶”状态,锶在我国具有很大的发展空间。

从人体锶摄入的毒理上限来看,锶是一种比较安全的营养元素,摄入上限阈值较高 自然环境中存在的稳态锶的含量对人体是没有毒性的,且人体摄入的锶主要通过尿液、粪便和汗液排出。已有动物研究结果表明,锶的安全上限值(NOAEL)为140 mg/kg/天,除以不确定因子30(从动物到人类的外推10,人类变异性3)和修正因子3(研究时间短和有限的终点检查),计算得到的MRL为2.0 mg/kg/天,即人体每天可最多摄入120mg的锶,为当前平均膳食摄入量的60倍以上。

二、下足“土”功夫,明确全国“锶”资源分布规律和富锶农产品主要特征

做好土特产文章,要紧紧依托于农村特色资源,一方水土养育一方人,不同的自然资源禀赋和农业资源,形成了独特的物产。富锶团队通过实地调研、资料查询等方式,下足“土”功夫,历时一年明确了全国水土“锶”资源分布状况,为用活富锶资源赋能添彩。

从全国锶资源分布来看,呈现北高南低的特征。 从不同区域土壤中的锶分布来看,东北、西北、华北地区的土壤锶含量均值均超过220mg/kg,西南地区表层土壤锶含量为108mg/kg,深层土壤锶含量为99mg/kg,为全国各区域最低。从不同区域水的锶资源分布来看,呈现出地理上的集合分布,南北方区域差异较大,以长江为界,长江以南地区锶含量明显较低,长江沿岸城市锶含量大多集中在0.2-0.3mg/L,以南地区除贵州省部分地区外,其余城市的饮用水锶含量大多低于0.1mg/L。

从沂源县域锶资源分布来看,呈现总体锶资源得天独厚但分布不均的特征。为摸清全县水土资源本地家底,富锶团队对沂源全县10个镇、2个街道,水土样本6132件水土中的锶和各种金属元素进行拉网式监测,并绘制了全国第一张县域级水土“锶”资源分布图。结果显示,沂源县域90%水土锶含量超过GB 8537-2018食品安全国家标准饮用天然矿泉水中界限指标锶含量(≥0.2 mg/L)和土壤中丰级标准,且沂源县全域水土重金属均低于国家限量标准。但不同镇之间水土锶含量差异较大,为县域锶资源差异化发展提供数据支撑。

从农产品富集“锶”的能力和效果来看,部分叶菜类农产品富集锶的能力较高。富锶农产品作为新的优势生态农业资源,近年来逐渐受到重视。从农产品种类来看,藻类、药用菌类作物、叶菜类蔬菜、中草药、油料作物锶的富集能力较高,有的高达52 ug/g。从作物的部位来看,作物的叶、茎具有更强锶富集能力。目前市面上富锶矿泉水、富锶小米、富锶水稻等特色农产品琳琅满目,为推动当地社会经济的发展提供营养支撑。

三、下足“特”功夫,富锶地区人群健康功效验证助力区域独特“魅力”

学术界已经基本明确锶的四大健康功效。为了进一步验证锶对雄性精子活力和对中老年骨质疏松的影响,富锶团队通过构建小鼠模型和人群健康功效对照检测,结果助力锶的独特“魅力”。

从小鼠模型试验结果来看,锶对提升男性精力活力效果显著我国目前饮食结构逐渐从最低限度加工饮食转向精加工饮食,其中高脂食物比例增加导致男性精子活力下降的现象呈上升趋势。基于这一现象,富锶产业团队选取高脂饲喂小鼠作为研究对象,并使用锶进行干预治疗。研究结果显示,与高脂饲喂小鼠对照相比,锶的干预能够有效改善小鼠的精子活力及*丸睾**的形态,将80%(8/10)小鼠提升至正常水平。此外,锶还可以显著降低高脂饮食小鼠血脂、胆固醇、游离脂肪酸及血清胰岛素的水平。这些结果说明,使用锶进行干预治疗,可以改善由于高脂饮食带来的精子活力下降及代谢异常现象。为锶改善精子活力提供了坚实的实验基础。

从人群健康功效对照检测来看,富锶地区中老年骨密度远高于全国和对照地区。富锶产业团队选取水土资源锶含量较高的沂源县,和与沂源县饮食习惯、经济发展水平相同的其他省份对照县。共选取643人,其中男性293人,女性350人,平均年龄为62.03岁。检测结果显示,沂源县人群发锶水平要高于对照县与全国平均水平。从骨密度均值来看,沂源县无论男性还是女性,都明显好于对照县;从与全国骨质疏松率比较来看,沂源地区65岁以上人群骨质疏松发生率要远低于全国平均水平。这为富锶地区人群健康功效提供了重要数据支撑。

四、下足“产”功夫,系列富锶产品标准制定塑造农产品品质 “独一份”

“土特产”真正促进乡村产业发展,产品标准标识是关键。富锶团队充分利用当地农产品特有的营养元素和“锶”资源,通过构建系列富锶农产品标准,助力打造具有区域辨识度、全国影响力的农业特色产业。

一是系列富锶农产品团标已立项。目前,富锶团队结合前期富锶苹果、矿泉水等农产品样品检测结果,已经完成富锶鲜苹果、富锶矿泉水、富锶小米和富锶山楂四个“富锶”特色产品标准立项工作,后期还需要通过大量样本检测和标准方法构建,构建区域富锶农产品品质评价、分等分级以及产品标准体系。

二是正在打造系列富锶农产品生产基地。在沂源县目前100多个苹果、樱桃和黄桃生产基地,选取36个,作为富锶农产品生产基地,重点围绕品种选育、膜下滴灌、定量施肥等技术,确保富锶产品品质和锶含量稳定。确保沂源“土特产”富锶品质在全国独一份。在生产基地的基础上建成特色优质产业园区,打造品牌建设及科普宣传平台。

三是打造富锶科技创新平台。坚持以消费者需求和富锶产业发展需要为两个导向,规划产业发展路径,打造区域品牌和重点产品,积极开展科普和宣传,构建具有国际影响力的品牌建设和科普宣传平台。加快科研成果转化和应用示范,打造集科研、检测、展示、推广“四位一体”的国家级富锶科技创新、农业技术创新平台。

五、以营养健康为载体,谱写“土特产”新篇章初见端倪但任重道远

随着我国城乡居民消费升级加快,农产品消费由“吃得饱”向“吃得好”“吃得营养健康”加快转变。“土特产”作为“食药同源”重要组成,发展“土特产”是促进乡村振兴、面向人民生命健康的重要举措。但我国“土特产”类型繁杂多样,评价指标体系不健全,部分地区面临乡“土”资源家底不清、“特”色产品中营养特征和健康功效不明、“产”业集群发展存在标准体系缺位、产品标识不清等问题。富锶团队基于前期研究基础和经验,提出以营养健康为载体,加快我国“土特产”健康持续发展的三点建议。

一是加快构建我国“土特产”评价指标体系 。目前关于“土特产”的界定比较模糊,缺乏系统的评判标准、判断方法、产品形态和认定机构。建议对全国不同区域的文化产品、民俗产品、健康功效产品等“土特产”资源状况进行摸底调查,构建不同形态“土特产”评价指标体系,为今后“土特产”的有序开发奠定理论体系基础。

二是以营养健康为载体的“土特产”应大力扶持和推广。中医自古以来就有“药食同源”的理论,即许多食物既是食物也是药物,食物和药物一样能够防治疾病。在目前营养过剩与营养缺乏并存的营养性疾病高发的中国,以营养健康为载体,有序开发各地独特的“土特产”食物资源,以“土”为健康基础,“特”为健康品质,“产”为健康普及,助力健康中国和乡村振兴战略目标顺利实现。

三是以营养健康为载体的“土特产”需要全方位全链条持续发力。土特产”农产品健康功效等基础研究是前提,只有明确地方特色农产品营养成分及其健康功效,才能有针对性的满足某些特殊人群营养健康需求,才能打健康品牌,走健康特色之路;“土特产”营养健康品质稳定是基础 ,农产品受品种、栽培模式、气候条件、加工过程等影响,其营养品质一致性和稳定性波动较大,通过开展水土资源调查和农作物富集机理研究,建立规范化的生产基地和标准化的加工保持技术,确保“土特产”营养品质稳定是重要基础; “土特产”标准和品牌体系建设是保障, 目前各地“土特产”行业准入门槛比较低,工艺流程、生产标准和产品标准缺乏。亟需在确保“土特产”特色的基础上,规范生产过程和行业标准,提高“土特产”健康功效品牌效应; 科普宣传和正确引导是手段。 目前市场上以营养健康为噱头的农产品琳琅满目,以营养健康为载体的“土特产”,亟需通过标准引领、标签标识、科普宣传等途径,形成内外一致的宣传声音,打造中国“土特产”的国家宣传模式。

总之,中国地域广阔,不同土壤、水源和气候孕育出独特的自然资源和农业资源。将居民亟需的营养健康与“土特产”有机结合,因地制宜保护好独特资源禀赋的“土”,挖掘出营养健康的“特”,开发出具有健康功效的“产”,并尊重农业发展规律,在品种选育、基地建设、加工保持、标准制定、品牌打造等全链条发力,提升农产品竞争力,真正助力健康中国和乡村振兴双目标顺利实现。