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【摘要】人类基因组学的深入发展，为饮食符合基因表达的效应，为饮食有利于主体的基因型，提供了前沿的科学理论与精准的技术支持。
【关键词】营养；基因组学；食物活性；精准饮食
中图分类号：R1 文献标识码：A 文章编号：2096-5249（2018）01-030-01
营养基因组学（nutrigenomics）是研究营养素和植物化学物质对机体基因的转录、翻译表达及代谢机理的科学；是研究营养素和食物活性物质在人体中的分子生物学过程、产生效应，以及对人体基因的转录、翻译表达的代谢机制，其应用范围包括营养素作用的分子机制、营养素的人体需要量、个体食谱的制定以及食品安全等。基因组学的深入发展，为饮食符合基因表达，为饮食有利主体基因，提供了精准的技术支持。
1 人类基因组学为饮食提供了精准的技术
细胞时代，主要研究营养素在体内代谢、生理功能及其对组织细胞的影响。分子生物时代，为营养学向微观世界发展、探索生命奥秘提供了理论基础。特别是人类及模式生物的基因组草图、基因组序列图相继绘制完成，为人类阐明基因组及所有基因的结构与功能，揭开生命奥秘奠定了基础。营养科学也由营养素对单个基因表达及其作用的分析，开始朝着基因组及其表达产物在代谢调节中的作用方向发展。在此背景下，营养基因组学（Nutritionalgenomics，应运而生，并迅速成为营养学研究的新前沿。
随着基因组学研究的发展以及人类基因组计划的实施和完成，科学界普遍认为，疾病多样性复杂性的困惑现象很可能都是由个体间的基因差异造成的。不少科学家开始从理论和实践两方面更深入地认识基因与饮食间的相互关系，营养学研究也由此迈人了一个崭新的——“基因时代”，2000年提出的一种新的营养学理论，是继药物之后源于人类基因组计划的个体化治疗的第二次浪潮。营养基因组学所涉及的学科有营养学、分子生物学、基因组学、生物化学、生物信息学等，从这个层面上看，营养基因组学是基于多学科的边缘学科
2 营养基因组学在饮食精准方面的主要研究内容
基因组学技术可以帮助人们确认一些与疾病发生有关的基因，从而建立个性化食谱，使人们的健康状况通过调整饮食来达到最佳。它不仅可以了解食品活性成分对人体代谢途径及体内平衡影响外，还可以了解食品功能成分对不同人体基因多态性敏感的差异，并由此来调节饮食，制定最合适的个性化膳食，并可有效地防止人體内与疾病相关基因的表达。其主要研究内容主要有以下几个方面：了解食物活性成分如何直接或间接地影响人体内基因组结构的变化；探讨膳食因子可营养素对人体基因组产生的影响；探讨哪些慢性或遗传性疾病容易受到膳食因子的影响；依据人体基因多态性的差异，探讨健康人体和疾病患者对不同膳食因子敏感性的差异；根据不同人对营养需求、状态及其自身基因多态性的差异来设计个性化膳食，藉此达到预防慢性疾病的发生.
3 营养基因组学对饮食技术精准性重点探索的二个方面内容
近年迅猛发展的基因组生物技术中。一方面从转录组学探索监测细胞分子水平，括检测RNA表达的DNA微簇列（microarray）等为代表的转录相关性技术；二方面从蛋白组学探索蛋白分子的二维聚烯凝胶电泳和质谱分析相关性技术，为饮食精准的科学学理论与精准技术展开两个方面的研究。第一方面，是营养基因组学对饮食精准性展开探讨内容的三个层次。
3.1 揭示营养素的作用机制。通过基因表达效应的变化研究能量限制、微量营养素缺乏、糖代谢等问题；分子生物学技术，能够测定单一营养素对某种细胞或组织基因表达谱的影响；基因组学技术，可以检测营养素对整个细胞、组织或系统及作用通路上的影响。高通量的检测能够真正了解营养素的作用机制。
3.2 阐明营养需要量的分子生物标记。应用含有某种动物全部基因的cDNA芯片研究在营养素缺乏、适宜和过剩条件下的基因表达图谱，将发现更多的、能用来评价营养状况的分子标记物。现有的营养需要量均非根据基因表达确定，仅有极少数是依据生化指标。今后，借助于功能基因组学技术，未来可通过从DNA、RNA到蛋白质等不同层次的分子标记物，作为评价营养素状况的新指标，进而更准确、更合理地确定营养素的需要量。
3.3 使个性饮食符合主体基因型。目前的营养需要量均是针对群体而言，而未能考虑个体之间的基因差异性。实际上人体基因约有140～200万个单核苷酸多态性（SNPs），其中6万多个存在于外显子中，这是人体对营养素需求及产生反应差异的重要分子基础。因此，未来将应用基因组学技术研究营养素需求的个体差异，通过基因组成以及代谢型的鉴定，确定个体的营养需要量。力膳食影响人体健康提供最前沿的技术保证。
第二方面，是营养基因组学探索特别关注的五个要点。
在进行营养基因组学研究时，特别关注以下5个要点：产生适当的代谢反应需要多少营养素，特别是需要多少宏量营养素；对于遗传背景不同的人，在复杂的膳食成分下如何获得适量的营养素；如何将膳食成分同机体代谢的精细和长期调控联系起来；在现有的分子和基因组技术条件下，如何获得不同人自出生到死亡期间的营养需要的变化量；加工性食品，如何符合基因多态性的精准要求。
总而言之，营养基因组学的重要应用是建立营养素需要量。传统的营养素需要量是用来估测营养素需要量的方法，如平衡实验或因子分析并非适用于所有营养素，尤其是那些具有较强稳态作用，涉及到复杂分子调控的营养素.基因组技术将有助于发现大批分子水平上可特异地反映营养素水平的指标，使营养需要量的建立基于更科学的分子机制基础之上。
参考文献：
[1]中固医药科技出昄社出版，姜宁主编的《基因营养生物医学健康新理念》.
[2]上海教育出版社出版，杨利民主译的《探索生命的向奥秘轻松活过100岁》.
[3]上海世纪出版社出版，陈昕主编的《写在基因里的食谱关于饮食、基因与文化的思考》.
【关键词】营养；基因组学；食物活性；精准饮食
中图分类号：R1 文献标识码：A 文章编号：2096-5249（2018）01-030-01
营养基因组学（nutrigenomics）是研究营养素和植物化学物质对机体基因的转录、翻译表达及代谢机理的科学；是研究营养素和食物活性物质在人体中的分子生物学过程、产生效应，以及对人体基因的转录、翻译表达的代谢机制，其应用范围包括营养素作用的分子机制、营养素的人体需要量、个体食谱的制定以及食品安全等。基因组学的深入发展，为饮食符合基因表达，为饮食有利主体基因，提供了精准的技术支持。
1 人类基因组学为饮食提供了精准的技术
细胞时代，主要研究营养素在体内代谢、生理功能及其对组织细胞的影响。分子生物时代，为营养学向微观世界发展、探索生命奥秘提供了理论基础。特别是人类及模式生物的基因组草图、基因组序列图相继绘制完成，为人类阐明基因组及所有基因的结构与功能，揭开生命奥秘奠定了基础。营养科学也由营养素对单个基因表达及其作用的分析，开始朝着基因组及其表达产物在代谢调节中的作用方向发展。在此背景下，营养基因组学（Nutritionalgenomics，应运而生，并迅速成为营养学研究的新前沿。
随着基因组学研究的发展以及人类基因组计划的实施和完成，科学界普遍认为，疾病多样性复杂性的困惑现象很可能都是由个体间的基因差异造成的。不少科学家开始从理论和实践两方面更深入地认识基因与饮食间的相互关系，营养学研究也由此迈人了一个崭新的——“基因时代”，2000年提出的一种新的营养学理论，是继药物之后源于人类基因组计划的个体化治疗的第二次浪潮。营养基因组学所涉及的学科有营养学、分子生物学、基因组学、生物化学、生物信息学等，从这个层面上看，营养基因组学是基于多学科的边缘学科
2 营养基因组学在饮食精准方面的主要研究内容
基因组学技术可以帮助人们确认一些与疾病发生有关的基因，从而建立个性化食谱，使人们的健康状况通过调整饮食来达到最佳。它不仅可以了解食品活性成分对人体代谢途径及体内平衡影响外，还可以了解食品功能成分对不同人体基因多态性敏感的差异，并由此来调节饮食，制定最合适的个性化膳食，并可有效地防止人體内与疾病相关基因的表达。其主要研究内容主要有以下几个方面：了解食物活性成分如何直接或间接地影响人体内基因组结构的变化；探讨膳食因子可营养素对人体基因组产生的影响；探讨哪些慢性或遗传性疾病容易受到膳食因子的影响；依据人体基因多态性的差异，探讨健康人体和疾病患者对不同膳食因子敏感性的差异；根据不同人对营养需求、状态及其自身基因多态性的差异来设计个性化膳食，藉此达到预防慢性疾病的发生.
3 营养基因组学对饮食技术精准性重点探索的二个方面内容
近年迅猛发展的基因组生物技术中。一方面从转录组学探索监测细胞分子水平，括检测RNA表达的DNA微簇列（microarray）等为代表的转录相关性技术；二方面从蛋白组学探索蛋白分子的二维聚烯凝胶电泳和质谱分析相关性技术，为饮食精准的科学学理论与精准技术展开两个方面的研究。第一方面，是营养基因组学对饮食精准性展开探讨内容的三个层次。
3.1 揭示营养素的作用机制。通过基因表达效应的变化研究能量限制、微量营养素缺乏、糖代谢等问题；分子生物学技术，能够测定单一营养素对某种细胞或组织基因表达谱的影响；基因组学技术，可以检测营养素对整个细胞、组织或系统及作用通路上的影响。高通量的检测能够真正了解营养素的作用机制。
3.2 阐明营养需要量的分子生物标记。应用含有某种动物全部基因的cDNA芯片研究在营养素缺乏、适宜和过剩条件下的基因表达图谱，将发现更多的、能用来评价营养状况的分子标记物。现有的营养需要量均非根据基因表达确定，仅有极少数是依据生化指标。今后，借助于功能基因组学技术，未来可通过从DNA、RNA到蛋白质等不同层次的分子标记物，作为评价营养素状况的新指标，进而更准确、更合理地确定营养素的需要量。
3.3 使个性饮食符合主体基因型。目前的营养需要量均是针对群体而言，而未能考虑个体之间的基因差异性。实际上人体基因约有140～200万个单核苷酸多态性（SNPs），其中6万多个存在于外显子中，这是人体对营养素需求及产生反应差异的重要分子基础。因此，未来将应用基因组学技术研究营养素需求的个体差异，通过基因组成以及代谢型的鉴定，确定个体的营养需要量。力膳食影响人体健康提供最前沿的技术保证。
第二方面，是营养基因组学探索特别关注的五个要点。
在进行营养基因组学研究时，特别关注以下5个要点：产生适当的代谢反应需要多少营养素，特别是需要多少宏量营养素；对于遗传背景不同的人，在复杂的膳食成分下如何获得适量的营养素；如何将膳食成分同机体代谢的精细和长期调控联系起来；在现有的分子和基因组技术条件下，如何获得不同人自出生到死亡期间的营养需要的变化量；加工性食品，如何符合基因多态性的精准要求。
总而言之，营养基因组学的重要应用是建立营养素需要量。传统的营养素需要量是用来估测营养素需要量的方法，如平衡实验或因子分析并非适用于所有营养素，尤其是那些具有较强稳态作用，涉及到复杂分子调控的营养素.基因组技术将有助于发现大批分子水平上可特异地反映营养素水平的指标，使营养需要量的建立基于更科学的分子机制基础之上。
参考文献：
[1]中固医药科技出昄社出版，姜宁主编的《基因营养生物医学健康新理念》.
[2]上海教育出版社出版，杨利民主译的《探索生命的向奥秘轻松活过100岁》.
[3]上海世纪出版社出版，陈昕主编的《写在基因里的食谱关于饮食、基因与文化的思考》.