Een ontdekkingsreis in de wereld van voedsel, bodem en water: Ons voedsel (12d): Vergelijking van veranderingen van samenstelling eten wereldwijd

In de afgelopen 25 jaar is er wereldwijd heel veel geroepen over de verandering van ons voedsel. In meerdere landen zijn onderzoeken hiernaar uitgevoerd. Ze geven aan dat er (n)iets is verandert, maar hoe dit zich tot elkaar verhoudt is nog niet naast elkaar gezet. Daarom een blog waarin zoveel mogelijk onderzoeken naast elkaar zijn gezet.

Een onderzoek naar de verandering van de samenstelling van graan

In 2008 is een studie verschenen die over een zeer lange periode (van 1840 tot 2000) heeft gekeken naar de verandering van de samenstelling van het graan wat in Rothamsted (een proefboerderij in het VK) werd gekweekt. Hiermee is een trend over 160 te bepalen, wat een aantal interessante inzichten heeft gegeven (zie de figuren hieronder):

Vanaf de jaren 60 van de 20e eeuw is er een verandering opgetreden bij de 3 vakken die in de studie zijn bekeken (en die allemaal lopen vanaf 1840), zowel bij de plot met dierlijke mest (FYM), het proefvak (control) als het vak met kunstmest. Hierbij is bij 2 (toepassing van (kunst)mest) van de 3 de opbrengst toegenomen, terwijl de chemische samenstelling (Zn, Fe, Cu en Mg zijn bekeken) bij alle 3 redelijk gelijkwaardig afgenomen is (zie eerste reeks van 6 figuren). Dit duidt op invloed van nieuwe varieteiten die vanaf de jaren 60 zijn gebruikt.
Tegelijkertijd blijkt dat de zink en ijzer / fytaat verhouding vanaf het begin van de proef (1840) al een dalende trend vertoond (zie onderste figuur), wat een indicatie is dat de beschikbaarheid uit graan van zink en ijzer bij consumptie is afgenomen (fytaat doet de beschikbaarheid voor mensen afnemen).

Bron: http://www.kore.no/wp-content/uploads/2015/02/evidence-of-decreasing-mineral-density-in-wheat-grain-over-the-last-160-years.pdf
a: oogst; b: oogst index; c: zink; d: ijzer; e: koper; f: magnesium

Bron: http://www.kore.no/wp-content/uploads/2015/02/evidence-of-decreasing-mineral-density-in-wheat-grain-over-the-last-160-years.pdf

Oorzaken van verandering

Over de verandering van de voedingswaarde zijn veel verschillende redenen genoemd, een greep uit de mogelijke oorzaken:

verandering van bodemvruchtbaarheid als gevolg van bijvoorbeeld

gebruik van pesticiden (en kunstmest)
grootschalige mechanisatie met dieper en meer ploegen en bodemverdichting

gebruik van andere rassen (zie ook halverwege blog 12b), die gekweekt zijn met de focus op:

hogere opbrengst
langere houdbaarheid
product wat er mooi uit blijft zien

gebruik van kunstmest met als gevolg het verdunningseffect (zie het einde van blog 12a)
grotere velden en dus grotere monoculturen zonder de vele rafelranden met biodiversiteit en een ongeroerde bodem
tussen jaren kunnen er (o.a. door meteorologische verschillen) ook verschillen in voedingswaarde en samenstelling optreden
Verschil in sampling: bij fruit kan het zijn dat een fruit van een oude boom is vergeleken met een nieuwe boom (of andersom), waarbij het fruit een andere samenstelling heeft
Aspecten gerelateerd aan de wijze van onderzoek, waar is het sample genomen, hoe is het verwerkt voordat het onderzocht is etc.

De impact van verschillende rassen en de variatie tussen jaren is goed zichtbaar gemaakt in een onderzoek uit 2017 naar verschillende appelrassen in 3 opeenvolgende jaren. Onderstaande figuur laat links de hoeveelheid K, N, P, Ca en Mg zien bij 42 appelrassen in 2008. Groen geschreven namen zijn commerciele rassen, blauwe geschreven zijn oude rassen. De rechter figuur laat vervolgens voor 11 rassen (6 commerciele en 5 oude rassen) de hoeveelheid eerder genoemde mineralen zien in 2008, 2009 en 2010. Te zien is dat de verschillen door de jaren heen ook sterk kunnen verschillen. Bij appels is er dus een bandbreedte waarbinnen de chemische samenstelling van het fruit varieert, dit is van groot belang om in het achterhoofd te houden bij de rest van de blog.

Bron: https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s10341-017-0336-8.pdf

Het interessante aan de graan studie die als eerste is weergegeven, is dat er zowel een algemeen langetermijn daling is te zien bij zink en ijzer / fytaat verhouding als een daling van de mineralenconcentratie vanaf de jaren 60, vanaf wanneer andere rassen in omloop kwamen.
Deze beide studies laten dus zien dat er meerdere processen door elkaar heen spelen: veranderingen per jaar als gevolg van veranderingen in de bodem en het weer, veranderingen als gevolg van andere rassen en lange termijn veranderingen ongeacht ras.

Alle grootschalige onderzoeken naast elkaar

In de afgelopen 25 jaar zijn er buiten Nederland minstens 7 onderzoeken uitgevoerd waarin de verandering van het eten is bepaald. In blog 12c is een analyse beschreven van de Nederlandse situatie middels vergelijking van de NEVO tabellen. Deze 8 onderzoeken zijn met elkaar vergeleken. De periode van vergelijking, het aantal onderzochte producten, welke producten zijn onderzocht, de focus, en daarmee de onderzochte parameters, allemaal verschillen ze van elkaar in de 8 onderzoeken. Onderstaande tabel laat de belangrijkste karakteristieken van de verschillende onderzoeken zien (waarbij alleen wordt gekeken naar verse producten, niet naar verwerkte of gekookte aardappels, fruit en groente). De grote verschillen tussen de onderzoeken maken een goede vergelijking van deze onderzoeken dan ook een uitdaging.

	Australie	Canada	Finland	Geigy	NL (NEVO)	UK	USA1	USA2
Aardappels Fruit Groente Andere Totaal	2 19 23 - 44	1 10 14 - 25	1 8 18 33 60	1 3 3 1 8	3 25 44 47 119	- 19 21 - 40	1 4 38 - 43	- 4 5 1 10
Type onderzoek	Eetbare portie	Eetbare portie	Droge stof	Eetbare portie	Eetbare portie	Eetbare portie	Eetbare portie	Eetbare portie
Periode/ onderzochte jaren	1980, 2000	1951, 1972 1999	1970, 2000	1985, 1996, 2002	1971, 2010	1930, 1980	1950, 1999	1963, 1999
Water			X		X	X	X	X
Ca	X	X	X	5	X	X	X	X
Cu			X			X
Fe	X	X	X		X	X	X
K	X		X		X	X		X
Mg	X		X	5		X		X
Na	X				X	X
P			X		X	X	X
Se			X
Zn	X		X
Vet					X		X
Eiwit					X		X
Koolhydraat					X		X
Energie					X		X
Vit A		X			X		X
Vit B1		X			X		X
Vit B2		X			X		X
Vit B6				1	X
Foliumzuur				2
Vit C		X		3	X
Nicotine-zuur		X			X		X
Beta Carotheen					X

In het overzicht is 1 buitenlands onderzoek niet opgenomen: in 2000 is het UK-onderzoek van Meyer uit 1997 herhaald door Thomas en zijn een aantal producten toegevoegd ten opzichte van het onderzoek uit 1997. Vergelijking van de data van beide onderzoeken laat echter zien dat de data door Thomas in 2000 zijn toegeschreven aan andere jaren (1940 of 1978), terwijl in het onderzoek van Meyer aangegeven wordt dat deze onderzoeken niet zijn herhaald sinds 1930, waardoor zij ze toeschrijft aan 1930. Omdat in deze blog juist naar de verandering over de tijd wordt gekeken (met het moment van analyse), is op basis van deze uitleg het onderzoek van Thomas in zijn geheel niet gebruikt.

Verder is er in 2017 een literatuurstudie uitgevoerd door het Louis Bolk instituut. Hierbij is een analyse gedaan van de samenstelling van groenten conform de NEVO tabel 1980 versus die van 2014. In het rapport is alleen een tabel opgenomen waarin de toename, gelijk of afname is weergegeven (de percentages voor de NEVO analyse zijn berekend op basis van 44 groenten, als het aantal dus lager is dan 44 (laatste kolom) is de som van de percentages dus ook niet 100%; dit om de onderlinge vergelijking te kunnen maken).
De resultaten van de vergelijking van deze studie met de eerder uitgevoerde NEVO vergelijking (zie blog 12c) staan in onderstaande tabel. Grosso modo komt dit redelijk met elkaar overeen: veel stoffen hebben een lagere concentratie dan vroeger, behalve de hoeveelheid energie, deze is bij een zeer groot aantal groenten toegenomen.

	Louis Bolk analyse 1980 versus 2014			Vergelijking NEVO 1971 versus 2010
	Toege-nomen	Gelijk	Afge-nomen	Toege-nomen	Gelijk	Afge-nomen	Aantal
Energie	87%	0%	13%	75%	7%	18%	44
Eiwit	18%	55%	26%	14%	48%	39%	44
Vet				27%	7%	55%	39
Koolhydraten	13%	47%	39%	11%	52%	36%	44
Calcium	21%	55%	24%	27%	52%	20%	44
Fosfor	8%	68%	24%	23%	59%	16%	43
IJzer	11%	51%	38%	7%	50%	41%	43
Kalium	8%	57%	35%	2%	57%	39%	43
Natrium	0%	49%	51%	5%	52%	39%	42
Beta-Carotheen				16%	0%	34%	22
Vitamine B1	18%	71%	11%	16%	64%	18%	43
Vitamine B2	18%	68%	13%	7%	73%	20%	44
Nicotinezuur				5%	89%	7%	44
Vitamine B6 totaal				9%	45%	43%	43
Vitamine C				7%	45%	48%	44
Water				16%	80%	5%	44

Alle onderzoeken roepen dat er (n)iets veranderd is, maar ze bepalen dat allemaal op basis van andere factoren over een andere periode en op basis van andere producten. Daarom een poging om ze naast elkaar te leggen. Alle genoemde producten (in het Engels) zijn vertaald en gelinkt aan het zelfde product in het Nederlands om vergelijking mogelijk te maken.
Bij de vergelijking is vervolgens gekeken naar de 2 mineralen die het meeste zijn onderzocht: ijzer en calcium, naar vet (vanwege de sterke afname in groenten, zie blog 12c) en 2 vitaminen, vitamine B1 en C.

Vergelijking van calcium

In alle literatuur wordt gesproken over percentuele veranderingen van de verschillende producten, hoe deze zich echter tot elkaar verhouden, dat is de grote vraag. Om de verandering van het calcium gehalte te kunnen vergelijken, is alleen gekeken naar de gewassen die in minimaal 3 onderzoeken voorkomen. Dit resulteert in 34 producten (aardappels, groente, fruit). Voor deze producten is vervolgens de percentuele verandering van de calcium concentratie uitgerekend. Deze waarden zijn in onderstaande tabel weergegeven. De percentages zijn gekleurd op dezelfde manier als in blog 12c: hoe roder hoe groter de afname, hoe groener hoe groter de toename.
De producten zijn gesorteerd op de maximum aangetroffen concentratie calcium in het product en ingedeeld in 4 groepen: > 100 mg/100g; tussen 50 en 100 mg/100g; tussen 25 en 50 mg/100g; en tussen 25 en 50 mg/100g. De eerste groep heeft dus (ooit) in een onderzoek een concentratie van meer dan 100 mg Ca per 100 g product (gehad), de laatste groep heeft een concentratie van 10 tot 25 mg Ca per 100 g product. Een afname bij de eerste groep heeft bij gelijke consumptie van beide producten dus een veel grotere impact dan een afname bij de laatste groep: een grote afname bij een lage concentratie was weinig, en is nog steeds weinig, terwijl een grote afname op een hoge concentratie wel tot een enorme vermindering van de Ca consumptie kan leiden.
Wat opvalt is dat er weinig producten zijn waarbij er bij alle onderzoeken sprake is van een afname; zowel toenames als afnames lijken in onderzoeken te zijn gevonden.

Bron achterliggende data: de in bovenstaande tabel genoemde 8 onderzoeken:

Daarom is ook gekeken naar de verandering van de calcium concentraties door de tijd. Van de 34 producten is een selectie gemaakt om te laten zien (34 grafieken is onoverzichtelijk). Opgemerkt wordt hierbij dat in deze en de hierna volgende grafieken de kleuring van de 8 onderzoeken gelijk is, de legenda laat altijd dezelfde 8 onderzoeken zien, alleen als er data beschikbaar is wordt er een lijn geplot.
Bij het presenteren van de grafieken zijn de vier calcium concentratie groepen uit de tabel gebruikt en zijn per groep drie grafieken getoond. Hierbij is geprobeerd in ieder geval 1 grafiek te laten zien met een redelijk duidelijke daling, terwijl bij de andere een onduidelijke trend uit alle data te halen is.