氣候變化影響麵包口感？

伴隨著氣候變化，CO?濃度不斷攀升並帶來了小麥等農業經濟作物的產量增加。澳大利亞農業研究人員綜合多年的研究數據發現，CO?濃度的升高引發了小麥等作物的植物蛋白質含量的下降和蛋白組成結構的變化，而這些改變將有可能影響麵包的口感。

二氧化碳的增加影響了我們所鍾愛的一些食物的口感。

從肉類到蔬菜甚至葡萄酒，氣候變化和極端氣候事件已經影響到我們的飲食。接著《氣候與食物》的系列專欄，我們將繼續探討該行為對食物鏈的意義。

大氣中二氧化碳的濃度持續升高。其他事物也一樣，更高水平的CO?將提高主要莊稼的產量，比如小麥、大麥和豆類。但是天平傾斜的另一面卻是：我們鍾愛的一些食物的品質和營養成分將會下降。

在澳大利亞穀物自由空氣CO?濃縮(AGFACE)裝置的研究中，我們正在維多利亞農業項目和墨爾本大學模擬2050年可能出現的CO?濃度。當前的CO?濃度達到了406PPM（百萬分級），並預測在2050年升至550PPM。我們發現CO?濃度抬升將會降低作物蛋白質和微量元素的含量，比如穀物中的鋅元素和鐵元素（豆類受到的影響較小）。

蛋白質受CO?影響的程度取決於溫度和土壤有效水分。豐水年受影響程度小於枯水年。但是經過九年的研究，我們發現CO?濃度抬升時作物蛋白質平均衰減量是6%。

因為在乾旱條件下蛋白質含量受CO?濃度抬升影響衰減會更加嚴重，所以澳大利亞可能尤為受影響。相比世界上其他擁有更好生長條件的地區，這裡的作物品質可能下跌得更多。除非發現能夠改善蛋白質衰減情況的育種和農藝方案，否則澳大利亞的乾旱條件將會使自身陷入不利的競爭地位。

二氧化碳濃度增加可能影響做麵包的麵粉品質。

食物品質

小麥有好幾個不同的品種——有的適合製作麵包，有的適合做麵條。蛋白質含量就是區分小麥品種的一大因素。

雖然平均6%的作物蛋白質含量衰減可能似乎並不大，但是這可能導致許多澳大利亞小麥品質等級下調。有些區域可能完全無法繼續產出足以製作麵包的高品質小麥。

但是我們的小麥蛋白質減少將會在不同方面顯露出來。許多農民因高蛋白質含量獲得額外收益，他們的收入可能會因此受損。因為市場更青睞高蛋白小麥，所以我們的出口也將遭受打擊。作為消費者，我們可能發現麵包品質（最好的麵包粉是高蛋白的）和營養的下滑。麵包的大小和質地可能發生變化，但是口感是否會受影響還不清楚。

蛋白質減少對麵包影響的主要衡量因素是麵包的大小和質地，但是減少的程度受莊稼種類的影響。作物蛋白質含量的衰減是影響麵包大小的一個因素，但是生麵糰的特性（例如彈性）也會因作物蛋白質組成成分的改變導致評級下降。蛋白質衰減改變了麥谷蛋白和麥醇溶蛋白的組成，這兩種蛋白質是麥麩中的主要蛋白成分。當使用更低品質的麵粉時，為了保持麵包的品質，烘焙師們可以添加麥麩，但是如果麥麩特性發生變化，那麼添加麥麩可能也無法達到所求高品質麵包的生麵糰特性。即使添加麥麩拯救了可憐的麵包品質，這一做法也給烘焙過程帶來了額外成本。

營養也將受作物蛋白減少影響，尤其是在食品獲取更加受限的發展中地區。這是一個重大的糧食安全問題。如果作物蛋白質含量衰減，收穫更少食物的人們可能需要更多地購買（以更高的價格）來滿足他們基本的營養需求。微量營養素特別是鋅和鐵的減少可能影響健康，這一點在非洲地區尤為突出。國際上正在通過生物強化和選擇富含鐵與鋅的作物品種解決該問題，但是隨著CO?濃度增加，這些行動也許不一定能成功。

新品種小麥能抵抗二氧化碳濃度的增加嗎？

我們能做什麼？

農民已經接受了這些變化，並積極採取了應對措施。通過氮肥的合理管理可能最小化作物蛋白質的減少。但是我們實施的研究發現相比當前CO?濃度，在更高濃度的CO?條件下施加額外肥料的作用更弱。可能在更高水平的CO?濃度下會有根本性的生理變化和障礙，而這些還並沒有為人所知。

如果氮基肥料管理不能、或者只能部分地增加作物蛋白質，那麼植物育種是否可以趕得上CO?濃度增加的速度？是否還有沒有被考慮到、但是可能優化效益並減少消極影響的性狀？

選擇高蛋白小麥品種的結果常常是產量下降。這種關係被稱作產量-蛋白質難題。在尋找增加蛋白質含量同時保持產量的品種上已經下了很多功夫。然而我們依然收穫甚微。

結合相應的管理手段和育種技術也許能夠在維持作物蛋白質水平的同時持續增加產量。但是，CO?濃度的抬升埋下不少問題，例如：蛋白質組成是否會變化、CO?濃度升高後植物可生產的蛋白質量是否存在限值。我們也許需要積極的篩選和更廣泛的性狀測驗以及管理實踐，才能理解在未來的CO?條件下現在篩選的品種是否還能表現得如預期一樣。

最後，為了維持麵包品質，我們應該反思我們的目的。並不是所有小麥都需要做成麵包。但是，為了保持澳大利亞在國際市場上的競爭力，植物育種人可能需要選擇在CO?濃度上升情況下作物蛋白含量仍維持較高水平的品種，尤其是那些擁有美味麵包必須的特殊蛋白質組合的品種。

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