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食物中含有的营养物质的种类远超过我们的想象!

已有 717 次阅读 2020-4-7 00:11 |系统分类:观点评述|关键词:学者

食物中含有的营养物质的种类远超过我们的想象!

食物对我们来说至关重要,正如一句谚语所说“你就是你所吃的东西”。成百上千种食物,不仅给我们生存和健康提供了丰富的营养,而且不同食物具有不同风味、口感,愉悦了我们的心情。但是,正如《nature food》里面发表的一篇论文The unmapped chemical complexity of our diet所说,我们目前对食物与营养的理解仅局限于食物成分表中的150种营养成分。尽管通过这150多种营养素是我们对食物和营养有了革命性的认识,但是,他们只占食物中大量成分的一小部分。截至20198月,FooDB记录了食物中存在26,625种不同的化学物质。

 

营养暗物质

除了收录在食物成分表中的150多种物质外,大量没有被收录的物质,作者将它们称为营养的“暗物质”。我们的食物中存在大量的营养暗物质。

从进化的角度来看,植物的通过气味,味道和外观进行自我保护和防御。 这些防御手段主要是通过化学物质实现的,因此需要广泛的化学成分,特别是丰富的次生代谢产物。从光到土壤的水分,肥力和盐度等多种环境因素也可能影响食物中多种成分的合成和积累。烹饪、食品加工、储存、包装也会改变食物中的化学成分,增加了原料中不存在的化学物质。

 

USDAFooDB数据的分析证实,大约2,000种化学物质在大多数植物中均能被检测到。 然而,这2,000种化学物质中,仍有85%没有在食物被量化,也就无法对其进行深一步的研究。以大蒜为例,最新的食物数据库(FooDB)显示大蒜中含有2,306种不同的化学成分,但是美国农业部(USDA)只对生大蒜中的67种营养成分进行了定量分析。

 

营养暗物质对人体健康有不可忽视的作用

我们目前对食物与健康关系之间的理解,与我们开始对基因组生物学的了解,有着惊人的相似之处。人类基因组计划开始阶段,反对者认为只有占所有碱基1.4%的编码区是值得标记的,高达98.6%的“垃圾DNA”是不值得标记,没有必要浪费这么多经费标记所有基因。 然而,今天估计携带疾病的变异体中有66%位于这些非编码区。同样,今天在食物中被记录的150种营养成分约占食品中记载的26,625种化学物质的0.5%。我们对已收录的150种营养成分的健康作用有了详细的研究,但是对超过99%的食品中存在的营养暗物质在健康的作用还不清楚。


但是,未被收录的营养暗物质已被证实与许多的健康影响有关,例如氧化三甲胺(TMAO)与冠心血管疾病。动物产品中含有左旋肉碱和胆碱,被肠道细菌代谢成三甲胺(TMA),在肝脏中转化为三甲胺-N-氧化物(TMAO),机体中高含量的TMAO与心血管疾病密切相关。但是有研究已经证实,大蒜,特级初榨橄榄油和红酒中富含的大蒜素和3,3-二甲基丁烷1-o1DMB)可阻止肠道细菌产生TMA,减少TMAO的产生,预防或降低心血管疾病的发生。然而,上述TMAO与心血管疾病的例子中,只有胆碱在营养数据库被收录和量化。其余五个物质尽管发挥了关键健康作用,但是没有被记录,属于营养暗物质。同时,Comparative Toxicogenomics Database 揭示了大蒜中目前未量化的485种化学物质也可以与多种治疗作用相关,例如上述大蒜素在心血管疾病中的保护作用。

 

虽然我们目前无法改变疾病的遗传基础,但可以通过食物中的某些分子改变我们对特定表型和疾病表型的遗传易感性。例如,通过选择适当的生活方式,可以将对心脏病具有强烈遗传易感性的人的罹患该疾病的机会降低70%以上,饮食变化在其中起着主导作用。如果我们希望更好地了解饮食成分多样性的健康效应,以达到通过饮食预防和缓解疾病的目的,那么详细了解食物中大量未知的或没有被定量的营养暗物质,是非常必要的。诸如USDAFooDBFrida PhenolExplorereBasis等数据库,已经产生了很多有关食物成分的信息。但是,当前存在一些问题限制了我们系统地研究饮食成分多样性对健康影响。

    食物组学,旨在利用组学的技术,系统的探索食物成分及功能。通过食物组学了解食物成分的多样性,以及不同食物成分具备的独特健康功能,结合个体的基因组学、蛋白质组学、肠道菌群等多组学数据,生理生化等基本指标,可以提供个性化的食谱,到维持健康、预防疾病和延长寿命的目的。

 

重要启示:

1. 食物中含有种类丰富的营养物质,是人类获取营养物质的最好来源。

2. 营养暗物质具有巨大的潜在营养价值。

3. 仅仅关注食物的几种营养素,脱离食物成分的多样性研究食物的营养是不科学的。

4. 检测食物中的大量暗物质,并定量分析是十分有必要的。

5. 尽管食物是营养素的最好来源,但是在明确的营养素缺乏或某些特殊医学环境下,单一营养素(补镁控制妊娠期高血压)、营养素配方(特医食品),可能比食物更好。这一点不可否认。

 

 

摘译:王茂清




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2 农绍庄 范振英

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