Padmakumar Varijakshapanicker

1 Institutul internațional de cercetare a creșterii animalelor, Hyderabad, India

Sarah Mckune

2 Departamentul de Sănătate Publică și Profesii în Sănătate, Universitatea din Florida, Gainesville, FL

3 Feed the Future Innovation Lab pentru sisteme de creștere a animalelor, Institutul de Științe Alimentare și Agricole, Universitatea din Florida, Gainesville, FL

Laurie Miller

4 Școala de Medicină, Școala Friedman de Științe și Politici Nutritive și Departamentul Eliot-Pearson de Studiu al Copilului și Dezvoltare Umană, Universitatea Tufts, Boston, MA

Saskia Hendrickx

2 Departamentul de Sănătate Publică și Profesii în Sănătate, Universitatea din Florida, Gainesville, FL

5 Departamentul de Științe ale Animalelor, Institutul de Științe Alimentare și Agricole, Universitatea din Florida, Gainesville, FL

Mulubrhan Balehegn

2 Departamentul de Sănătate Publică și Profesii în Sănătate, Universitatea din Florida, Gainesville, FL

6 Departamentul de științe animale, Rangeland și Wildlife, Universitatea Mekelle, Mekelle, Tigray, Etiopia

Geoffrey E Dahl

2 Departamentul de Sănătate Publică și Profesii în Sănătate, Universitatea din Florida, Gainesville, FL

5 Departamentul de Științe ale Animalelor, Institutul de Științe Alimentare și Agricole, Universitatea din Florida, Gainesville, FL

Adegbola T Adesogan

2 Departamentul de Sănătate Publică și Profesii în Sănătate, Universitatea din Florida, Gainesville, FL

5 Departamentul de Științe ale Animalelor, Institutul de Științe Alimentare și Agricole, Universitatea din Florida, Gainesville, FL

Implicații

Sistemele durabile de creștere a animalelor contribuie la securitatea alimentară, administrarea economică și de mediu și nevoile socioculturale și sunt vitale pentru realizarea majorității obiectivelor de dezvoltare durabilă ale Națiunilor Unite.

Producția de animale contribuie la sustenabilitate prin utilizarea terenurilor necultivabile pentru producția de alimente, conversia surselor de energie și proteine ​​care nu pot fi folosite de oameni în alimente de origine animală foarte nutritive și reducerea poluării mediului cu subproduse agroindustriale, generând în același timp venituri și sprijinind mijloace de trai de milioane de oameni din întreaga lume.

Unele sisteme de creștere a animalelor sunt deosebit de eficiente la sechestrarea carbonului și, prin urmare, reduc emisiile de gaze cu efect de seră care contribuie la încălzirea globală.

Producția de animale oferă cel mai mare potențial de reducere a emisiilor de gaze cu efect de seră provenite din agricultură, iar oamenii de știință au conceput mai multe strategii eficiente care pot reduce astfel de emisii din sistemele de creștere a animalelor cu până la 30%.

Cea mai mare parte a discursului actual despre durabilitate se concentrează pe un factor important - mediul. Factorii la fel de importanți sunt necesitatea de a asigura securitatea alimentară și nutrițională pentru populația globală în creștere, într-un mod acceptabil din punct de vedere cultural, care să asigure accesibilitatea, accesibilitatea și siguranța acesteia.

În timp ce sistemele de creștere a animalelor contribuie în general la durabilitate, sistemele de gestionare a animalelor slab gestionate pot avea efecte negative asupra mediului și a sănătății și bunăstării oamenilor și animalelor.

Introducere

Cele mai frecvente cuvinte asociate durabilității sunt „mediu”, „social” și „economic”. Astfel, sustenabilitatea este un concept holistic care ia în considerare în comun dimensiunile ecologice, sociale și economice ale unui sistem sau intervenție pentru prosperitate de lungă durată. Experiența arată că dezvoltarea economică cu prețul ecologiei nu durează; prin urmare, este esențial să armonizați ecologia cu dezvoltarea. Acest lucru se aplică și sistemelor de creștere a animalelor, care ar trebui să fie viabile din punct de vedere economic pentru fermieri, ecologice sau cel puțin neutre și acceptabile din punct de vedere social pentru a fi considerate durabile.

Există diferite tipuri de sisteme de producție a animalelor, în funcție de disponibilitatea resurselor, condițiile de mediu și contextele sociale și economice și variază considerabil în ceea ce privește durabilitatea. Aceste sisteme de creștere a animalelor includ sisteme extinse pe pajiști, sisteme intensive fără pământ și sisteme agricole mixte, printre altele. Aceste sisteme contribuie semnificativ la alimentația umană și mijloacele de trai și oferă servicii ecosistemice importante. Cu toate acestea, dacă nu sunt gestionate corespunzător, ele pot provoca, de asemenea, poluarea cu nutrienți și a mediului și degradarea solului.

Având în vedere creșterea gradului de conștientizare globală cu privire la schimbările climatice și studiile care indică faptul că efectivele de animale sunt unul dintre factorii care contribuie la gazele cu efect de seră, degradarea mediului și pierderea biodiversității, diferite eforturi concertate au vizat dezvoltarea sau asigurarea durabilității sistemelor de creștere a animalelor care oferă economie și ecosisteme servicii fără a compromite integritatea, sănătatea și bunăstarea viitoare a mediului, a oamenilor și a animalelor. Creșterea concurenței pentru resursele necesare pentru producția de hrană și alimente, în special în cadrul sistemelor de producție a animalelor mai intensive, a ridicat îngrijorări cu privire la sustenabilitatea economică și de mediu a unor sisteme de producție a animalelor. Producția și procesarea furajelor și fermentarea enterică a furajelor contribuie la 45% și, respectiv, la 39% din emisiile totale provenite din agricultură (Steinfeld și colab., 2006). Aproximativ 90% din emisiile de animale sunt produse de rumegătoare prin fermentare enterică (188 de milioane de tone), iar restul de 10% din gunoi de grajd (Swamy și Bhattacharya, 2006). În plus, sistemele de producție a animalelor gestionate necorespunzător pot provoca consecințe negative asupra mediului, cum ar fi eutrofizarea în sisteme intensive cu intrare mare, suprapășunarea și degradarea solului și a terenurilor în sisteme extinse și rezultate negative asupra sănătății umane.

Chiar dacă sistemele de gestionare necorespunzătoare a animalelor pot avea efecte negative asupra mediului, statisticile citate pe scară largă despre contribuția lor sunt înșelătoare. Majoritatea nu reflectă diversitatea sistemelor de producție a animalelor și nici diferențele dintre sistemele de producție dominante în diferite țări, chiar și pentru o anumită specie. De exemplu, o statistică des citată este că animalele contribuie cu 18% din gazele cu efect de seră la nivel global (Steinfeld et al., 2006), mai mult decât cea pentru industria transporturilor, dar această analiză este incorectă și a fost corectată de autori (Mottet și Steinfeld, 2018). Mai mult, intervențiile pot contribui la reducerea amprentei de carbon a producției de animale, îmbunătățind în același timp productivitatea. De exemplu, cu strategii îmbunătățite de gestionare și hrănire, amprenta de carbon pe miliard de kilograme de carne de vită produsă în 2007 a fost redusă cu 16,3% comparativ cu producția echivalentă de carne de vită din 1977 (Capper, 2011).

Atunci când se compară emisiile de gaze cu efect de seră provenite de la diverse sisteme de producție a animalelor, este esențial să se țină seama atât de necesitatea administrării mediului, cât și a securității alimentare pentru a asigura sustenabilitatea sistemului. Un indice care ia în considerare ambele este măsurarea intensității emisiilor, care leagă emisiile de gaze cu efect de seră cu alimentele produse de sistem. Acest indice important arată că producția de metan pe unitate de alimente produse în mai multe țări cu venituri mici și medii este mult mai mare decât în ​​unele țări dezvoltate (Figura 1). Acest lucru nu implică faptul că sistemele de producție din țările dezvoltate ar trebui să fie copiate în întregime de țările cu venituri mici și medii; mai degrabă, fiecare țară ar trebui să evalueze și să implementeze aspectele sistemelor de producție ale țărilor dezvoltate care își vor intensifica în mod durabil sistemele de producție și, prin urmare, vor crește producția de alimente, reducând în același timp emisiile de gaze cu efect de seră.

creștere

Variația regională a intensităților emisiilor de gaze cu efect de seră. Retipărit cu permisiunea din „Abordarea schimbărilor climatice prin creșterea animalelor - O evaluare globală a emisiilor și a oportunităților de atenuare” (Gerber și colab., 2013).

Oamenii de știință animale au dezvoltat strategii nutriționale, genetice, de sănătate și de gestionare pentru a reduce intensitățile emisiilor de gaze cu efect de seră cu până la 30% (Gerber și colab., 2013). Într-adevăr, conceptul de diete durabile, care sunt profitabile, acceptabile din punct de vedere etic și socio-cultural, și ecologice se dezvoltă ca una dintre soluțiile cheie pentru asigurarea sustenabilității sistemelor de producție a animalelor. Având în vedere concurența dintre sistemele alimentare și hrana, conceptul de diete durabile prevede că viitoarele sisteme de hrană ar trebui să se concentreze pe o eficiență sporită a conversiei furajelor fibroase, cum ar fi reziduurile culturilor cu conținut ridicat de carbohidrați structurali slab digerabili (lignină și celuloză) în consumabile pentru om produse animale. Prin urmare, dietele și sistemele de hrănire durabile au potențialul de a menține profitabilitatea sistemelor de hrănire, reducând în același timp impactul lor negativ asupra mediului și social (Bocquier și González-García, 2010). Adoptarea unor astfel de diete animale durabile va necesita o contribuție multidisciplinară la dezvoltarea indicatorilor obiectivi. Cercetările viitoare în dietele durabile pentru animale ar trebui să vizeze atât fiziologia animalelor, cât și practicile fermierilor pentru a dezvolta o perspectivă conceptuală integrală, dinamică și flexibilă (Bocquier și González-García, 2010).

Producție durabilă de animale pentru hrana umană

Evaluarea durabilității sistemelor alimentare pentru animale se concentrează de obicei pe emisiile de GES din alimentele produse. Cu toate acestea, această abordare nu ține cont de beneficiile nutriționale, de sănătate și de alte beneficii pe care le oferă animalele în diferite sisteme de producție. Aceste beneficii compensează gazele cu efect de seră pe care le produc, care sunt în scădere datorită introducerii unor sisteme îmbunătățite de gestionare a animalelor (Capper, 2011). Amprenta de carbon mai mare generată de animale în comparație cu alte surse de hrană sunt compromisuri necesare, deoarece sistemele de animale furnizează produse bogate în nutrienți, care sunt vitale pentru sănătate și bunăstare (White and Hall, 2018).

Nutriția umană, malnutriția și cascada

Cerințele nutriționale ale ființelor umane includ macronutrienții (carbohidrați, proteine ​​și grăsimi) și micronutrienții (vitamine și minerale). Malnutriția este definită ca deficiență, exces sau dezechilibru în aportul de nutrienți față de necesitățile de nutrienți. Atât subnutriția, cât și supranutriția pot avea consecințe grave. Subnutriția în timpul copilăriei și copilăriei este răspândită în țările cu venituri mici și medii și este cel mai frecvent clasificată ca stunting (înălțime mică pentru vârstă) sau irosire (greutate mică pentru înălțime). Stuntingul reflectă de obicei malnutriția cronică și infecțiile frecvente în timp ce risipirea indică o lipsă acută semnificativă de alimente și/sau un statut de boală și este un predictor puternic al mortalității. Aproximativ 1 din 5 sau 151 de milioane de copii din lume sunt reticenți și peste 50 de milioane sunt irosiți (UNICEF, 2018).

Ratele de cascadare sunt cele mai ridicate în mai multe țări din Africa subsahariană și din Asia de Sud, unde prevalența depășește adesea 30%. La copiii mici, cascadarea este asociată cu o dezvoltare fizică și cognitivă redusă, un risc crescut de infecție, un nivel scăzut de performanță școlară și probleme comportamentale mai mari. Adulții care au fost subnutriți în copilărie au o productivitate economică mai mică, rezultate reproductive materne mai slabe și o incidență crescută a hipertensiunii și a intoleranței la glucoză (UNICEF, 2018). Într-adevăr, cercetătorii Băncii Mondiale au raportat că diminuarea copilului reduce produsul intern brut al țărilor afectate cu aproximativ 7% în medie și cu 10% pentru țările africane și asiatice, reducerea fiind de până la 16% pentru anumite țări (Galasso și colab., 2016).

Cascada abundă în rândul celor săraci în medii cu venituri mici, în care dietele sunt bazate pe cereale și nu au diversitate. Capacitatea gastrică limitată a sugarilor, în special a sugarilor, le face dificilă ingestia de substanțe nutritive adecvate necesare pentru a sprijini creșterea rapidă. Cascadarea este adesea asociată cu deficiențe de micronutrienți. De exemplu, 38% dintre copiii din India sunt împiedicați, deoarece copiii mici consumă în principal alimente pe bază de cereale, cărora le lipsesc proteinele ușor digerabile și micronutrienții cheie biodisponibili (Shivakumar și colab., 2019). Aceste deficiențe de micronutrienți cresc riscul de boli precum diaree, malarie și rujeolă, diminuând în continuare creșterea copilului și dezvoltarea cognitivă. Deficiențele de micronutrienți din copilărie sunt, de asemenea, asociate cu reduceri ulterioare ale productivității muncii, precum și cu rezultate reproductive mai slabe pentru femei (Neumann și colab., 2002).

Importanța alimentelor provenite de la animale față de alimentele vegetale în îndeplinirea cerințelor nutriționale

Comparativ cu alimentele vegetale, alimentele de origine animală furnizează surse dense de energie, proteine, minerale și vitamine, dense și ușor biodisponibile. Alimentele provenite de la animale sunt deosebit de valoroase pentru sugari în primele 1000 de zile de viață, când dimensiunea gastrică mică și rata rapidă de creștere necesită surse nutritive dense și biodisponibile. Organizația Mondială a Sănătății constată că alimentele de origine animală sunt cele mai bune alimente bogate în nutrienți pentru copiii cu vârsta cuprinsă între 6 și 23 de luni. Proteinele derivate din animale oferă un profil echilibrat al aminoacizilor care sunt ușor digerați, în timp ce proteinele derivate din plante nu au adesea unul sau mai mulți aminoacizi critici pentru creștere și alte funcții metabolice și sunt mai puțin digerabile. De exemplu, un studiu recent a comparat digestibilitatea aminoacizilor din orez, mei, mung dal și ouă. Digestibilitatea aminoacizilor (măsurată prin scorurile digestibile ale aminoacizilor indispensabili) a fost cea mai mică pentru mung dal (65%), cea mai mare pentru ouă (87%) și intermediară pentru orez și mei (Shivakumar și colab., 2019).

Calitatea dietetică, mai degrabă decât cantitatea de energie și proteine ​​alimentare, a fost citată ca un predictor semnificativ al dezvoltării cognitive a copiilor (Whaley și colab., 2003). Aportul de alimente de origine animală îmbunătățește, de asemenea, creșterea și activitatea fizică a copiilor și duce la rezultate mai bune ale sarcinii și la morbiditate redusă din cauza bolilor (Neumann și colab., 2002). Alimentele provenite de la animale contribuie la calitatea dietei. De exemplu, carnea este bogată în aminoacizi, fier, zinc, riboflavină, vitamina B12, vitamina B6, acizi grași polinesaturați esențiali și alți micronutrienți esențiali pentru funcția cognitivă și creșterea normală. Laptele (Figura 2) este o sursă bună de vitamina A, calciu, vitamina B12, riboflavină, acizi grași polinesaturați esențiali, folat (cu excepția laptelui de capră care are un deficit de folat) și este probabil cea mai bună sursă de iod biodisponibil. Ouăle sunt surse bune de aminoacizi (Figura 3), vitaminele A, B2, B12, iod, colină, folat, zinc, fier și acizi grași precum acidul docosahexaenoic (DHA) și acidul eicosapentaenoic (EPA).