在基因水平上调节膳食

人们患病往往和他们的膳食有关，如果能够掌握所吃食物中的营养成分，就能够有效地提高免疫力，抵抗病毒。根据医学统计资料显示，常吃蔬菜水果的人比较不容易患上癌症。但是，人们一直都无法确定蔬菜或水果中的哪些成分有助于抗癌。

食物中的营养成分，比人们的想像更为复杂。以癌症为例，人体内如果有过多的自由基，就会破坏器官的细胞和组织，甚至侵入脱氧核糖核酸（DNA），引起细胞突变形成癌症。因此，要抑制自由基的活动，就必须从食物中摄取抗氧化成分。通过找出各种食物中的抗氧化的成分，就能知道哪些食物对抗癌有利和病人应该服用的剂量是多少。掌握了这项技术，科学家就能用来研制出特别有营养的转基因食品。例如，印尼人的饮食习惯导致他们普遍缺乏维生素A，科学家就可以设计并生产出含有较多维生素A的稻米，让他们通过吃米饭就能吸取到足够的维生素A。又如，有的食物很可口，但是吃多了却容易发胖，科学家就可以改良这些食物，让它们保留原味，人们吃了后却不会将食物中的脂肪存入体内。现代科学已经为上述设想提供了可能性。

自古以来人类对营养与健康的研究经历了漫长的岁月，且进展缓慢。只是进入20世纪中后期才找到维持生命与健康所必需的营养素及其摄入量，自此之后营养学研究方发展迅速，目前已进入后基因研究时代。大量的基因信息和新颖的研究技术，为营养科学研究提供了得心应手的新工具，人类通过基因组学或蛋白质组学技术，可清楚认识人体细胞、器官对营养及环境变化的真实反应，有助于我们正确理解有利于体内代谢途径的最佳营养方式。

现有的研究成果表明：营养素对基因表达的影响有两种方式，一种是直接影响基因的表达，如维生素A、D与锌和脂肪能够直接影响基因的表达；另一种是间接影响基因的表达，如膳食纤维可以通过改变激素信号（增强或减弱）、机械刺激或肠道细菌代谢产物而发挥其对基因表达的间接作用。因此，利用现代生物学技术，能够测定单一营养素对细胞或对组织基因表达的影响，清楚认识每种营养素对基因表达的影响。营养素对基因表达的作用已成为当前营养支持研究领域中重要的研究内容，特别是氨基酸参与基因表达的研究内容更为深入。氨基酸作为蛋白质合成的前体物，不仅能影响蛋白质的代谢，而且还能参与整个机体内环境的稳态平衡。

人体的营养和健康状况是受内、外环境两种因素的影响的，人体的营养状况和应激状况都可看作是外界环境因素对血液中氨基酸的浓度的直接影响。人体细胞也可以通过自身（内因）调节不同基因的表达来改变对氨基酸的摄取，并调节氨基酸的多种生理功能。已有的研究表明：氨基酸本身可调节靶基因的表达，血液氨基酸浓度变化能够通过多个途径调节靶基因表达，并作用于靶细胞。例如，人们过去对进食蛋白质缺乏的食物会导致IGFBP-1（类胰岛素生长因子结合蛋白-1）的升高和抑制机体生长的机制认识不清。但近来的研究表明，氨基酸浓度降低能够直接诱导IGFBP-1的表达。因此，在进食蛋白质缺乏的食物时，氨基酸的摄取会受到限制，通过诱导IGFBP-1的表达而抑制机体生长。超生理剂量的氨基酸可以上调某些基因表达，如高浓度的色氨酸能够增加胶原酶和金属蛋白酶组织抑制因子的表达，再如谷氨酰胺、丙氨酸和脯氨酸能够刺激乙酰辅酶A羧化酶、肝糖原合成酶和精氨酰琥珀酸合成酶的活性等。

在不久的将来，医生可以在为人们进行基因检查后，精确地推断出这些人所缺乏的营养素，从而在基因水平进行膳食调节。

但遗憾的是，与国外相比我们不仅在理论研究方面落后，而且在应用方面更为落后。我们必须跑步赶上，加速发展我国营养学的研究、应用与普及工作。