使用遺傳學應對營養不良

一個人的基因決定了身體如何吸收和使用營養

　　美國食品與藥品管理局(FDA)個人化營養與醫學部門的主任Jim Kaput解釋了為什么應對營養不良的舉措應該考慮營養基因組學——食品與遺傳結構之間的相互作用。

　　饑餓的人們不僅僅需要食品。他們需要合適的營養從而維持并促進良好的健康。食品援助可以幫助防止饑餓，但是如果它不是營養平衡的，它也可能對慢性病和早死有貢獻。

　　提供關鍵的營養——通過全部食品、強化食品或補充劑——在發展中國家具有特別重要的意義。根據無國界醫師組織的數據，在發展中國家，營養不良造成了每年五歲以下兒童死亡的約60%。

　　但是需要什么水平的營養從而維持良好的健康并預防疾病?為了回答這個問題，我們必須求助于營養基因組學——研究營養如何與基因相互作用從而改變代謝的學科。

　　遺傳變異

　　一個人的基因決定了身體如何吸收和使用營養。由于每個人在遺傳上都是獨特的，維持良好健康所需的營養數量和類型可能因人而異。

　　在歷史上分離的人群也可能有差異，這些人群在遺傳上適應了應對不同的地方環境。

　　由這種適應導致的最明顯的差異就是膚色。從粉色到棕色的變化不僅幫助防止了曬傷，而且還讓合適數量的陽光穿透皮膚從而把未激活的前體變成維生素D3。

　　一個不太明顯的遺傳適應是乳糖耐受，這是指直到成年后還能制造乳糖酶，后者用于代謝奶中的乳糖。大多數哺乳動物在斷奶之后就停止制造乳糖，但是喝牛奶的人類能夠從中獲取蛋白質、鈣和水，幫助他們從北歐和中非的惡劣環境中生存下來。

　　其結果是，他們的更多后代生存了下來，攜帶著乳糖基因的這個變種。許多北歐和中非人保持著喝牛奶的習慣，而全世界70%的人口都是不耐受乳糖的。

　　人群遺傳學的差異還可能源于歷史上土壤、植物和動物中的營養缺乏或過剩。例如，飲食中缺鐵、硒或其他微營養物質可能選擇出了幫助攝取、貯藏和使用這些關鍵營養物質的基因。

　　類似的力量對馴化的植物和動物起了作用。例如，由于當地土壤、降雨量、溫度和其他影響植物生長、成熟和化學組成的條件，在阿肯色三角洲地區生長的水稻與在印度生長的水稻在化學上和營養上有差別。

　　取得合適的平衡

　　對于發展中國家，這種遺傳變異的主要意義在于單靠食品并不夠。種類不對的食品可能和缺乏食品一樣對人的健康產生損害。

　　例如，考慮一下不僅影響食品充足、也影響發展中國家城市地區的肥胖和慢性病的流行，例如中國。根據世界衛生組織的定義，中國有1/6的人(2.15億人)超重。

　　過多的熱量和脂肪無疑對這一流行有貢獻，但是另一個因素是許多加工食品并不營養均衡。工業化國家正在面臨這種營養不均衡導致的健康和財政危機，而發展中國家必須應對農村地區營養不足和城市中心營養過剩的雙重負擔。

　　矛盾的是，這幾種形式的營養不良可能通過一個類似的修改DNA的分子過程——稱為表觀遺傳學——導致使用基因的方式的穩定但不可遺傳的變化。營養不足和營養過剩——特別是在胎兒時期——可能導致這種表觀遺傳程序在“預期”的食品環境與現實環境之間產生一種配合不當。

　　為育齡婦女和她們的子女提供足夠的熱量是必要的，但是這不足以優化這種表觀遺傳編程——微量營養物質的正確平衡對于短期和長期健康都很重要。

　　當然，為青年女性提供合適的營養是不夠的——為她們的子女提供足夠的營養也對于維持一種食品環境以促進成年后的最佳健康有關鍵作用。需要讓公共政策和食品強化項目知道這些已經被大家接受了的概念。

　　個人化營養

　　營養基因組科學仍然處于它的幼稚階段，而且人們幾乎不知道如何根據人口的遺傳特征去提供有針對性地營養干預手段。

　　進展很慢，因為許多研究把重點放在了地方的、相對同質的人群，使用了不同的實驗設計。但是稱為微量營養基因組學項目的營養基因組學科學家組成的國際研究組已經開始協調制定協調的實驗方案和數據庫，用于比較不同地理區域和具有文化獨特性的人群中的個體對食品的反應。

　　這類舉措對于向食品政策專家以及國家和國際機構提供解決發展中國家營養不良的知識基礎具有關鍵作用。

　　對基因和營養之間相互作用的研究已經開始，但是它需要對在遺傳和文化上具有多樣性的各個人群的基礎和應用研究的更多投資。如果設計得當，這種研究可以迅速把基礎科學轉化成幫助促進營養保障的行動。