Ферментация овощей как недооценённый источник парниковых газов: от микробных механизмов до глобальных последствий для баланса

Соленья и связь с климатом

Ферментированные овощи, такие как соленья и кимчи, — повседневные продукты, встречающиеся на кухнях по всему миру. В этом исследовании показано, что банки, тихо пузырящиеся на столах и на заводах, также выделяют газы, нагревающие климат. Внимательно изучив поведение микробов во время ферментации овощей, учёные демонстрируют, что этот знакомый пищевой процесс — небольшая, но реальная часть глобального баланса парниковых газов.

Почему ферментированные овощи важны для атмосферы

Команда начала с вопроса, выделяют ли обычные маринованные овощи парниковые газы в процессе ферментации. Они установили контролируемые банки с китайской капустой, огурцами и редькой и отслеживали накопление углекислого газа и закиси азота в газовой и жидкой фазах вокруг овощей. Уже через пять дней концентрации газов в банках значительно превысили обычные значения в воздухе, что подтвердило: ферментация — это не только процесс создания вкуса, но и процесс производства газов. Метан появился лишь кратковременно и в крошечных количествах, что показывает: основная климатическая проблема связана с углекислым газом и закисью азота.

Уровень соли определяет тип выделяемого газа

Поскольку соль является ключевым компонентом приготовления солений, исследователи проверили, как разные концентрации соли влияют на выработку газов в течение 90 дней ферментации капусты. Низкие и средние концентрации соли давали значительно больше закиси азота, тогда как при высокой концентрации соли выделялось намного больше углекислого газа. Детальные измерения кислотности, растворённых соединений азота и органического углерода показали, что более крепкие рассолы вымывают из капусты больше сахаров и других богатых углеродом веществ. Это дополнительное топливо вместе с сообществом солеустойчивых микробов способствовало повышенному выделению CO2 в условиях высокой солёности.

Микробы работают внутри банки

Чтобы понять, кто именно производит какие газы, учёные секвенировали микробную ДНК из рассола. В банках с низкой солью доминировали бактерии группы Proteobacteria, включая Enterobacter и Serratia, известные способностью превращать нитрат в закись азота при низком содержании кислорода. При высокой солёности эти чувствительные к соли микробы уменьшались, и их место занимали лактобациллы, устойчивые к соли, такие как Pediococcus, Leuconostoc и Lactobacillus. Компьютерный анализ их генетического потенциала показал, что сообщества при низкой солёности склонны к путям, которые «протекают» закисью азота, тогда как сообщества при высокой солёности предпочитают маршруты, превращающие нитрат в аммоний, избегая N2O, но продолжая разложение углерода с выделением CO2.

От домашних банок до глобальных сумм

Используя измеренные скорости эмиссии газов, авторы оценили, что это может значить в масштабах мировой индустрии солений. При допущении, что около одной десятой мирового урожая овощей подвергается ферментации, они расчётно получили, что соленья могут выделять примерно от шестнадцати тысяч до почти пятидесяти семи тысяч тонн CO2‑эквивалента в год. Часть этого исходит от газа в свободном объёме банок и чан, а часть — от последующего высвобождения растворённых газов, когда солёные рассолы сливают и подвергают воздействию воздуха. Хотя это мало по сравнению с выбросами электростанций или автомобилей, это указывает на ранее игнорируемый, широко распространённый и технически управляемый источник.

Что это значит для еды и климата

Проще говоря, исследование показывает, что приготовление солений похоже на работу множества маленьких биореакторов, превращающих углерод из овощей и азот из удобрений в газы, согревающие планету. Рецепты с высоким содержанием соли, как правило, меняют закись азота на большее количество углекислого газа, тогда как рецепты с меньшей солью дают обратный эффект. Работа предполагает, что переработчики продуктов и исследователи могли бы разработать методы ферментации, сохраняющие вкус и безопасность при сокращении выбросов газов — например, регулировать уровень соли, состав микробных сообществ или обращение с рассолом. Это также напоминает, что климатическое воздействие растительной диеты и пищевых отходов включает не только поля и транспорт, но и то, что происходит внутри каждой тихо шипящей банки.

Цитирование: Huo, P., Zhang, X., Xu, C. et al. Vegetable fermentation as an overlooked source of greenhouse gases: from microbial mechanisms to global budget implications. npj Sci Food 10, 167 (2026). https://doi.org/10.1038/s41538-026-00825-4

Ключевые слова: ферментация овощей, соленья, парниковые газы, закись азота, микробиология пищи