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基因与精准营养“背后的故事”
作者:黄思维 发表时间:2019年03月07日

  2016年5月,华大精准营养(深圳)科技有限公司(以下简称华大精准营养)正式登记成立了。“华大”这个备受市场关注与追捧的“大V机构”,为何会从基因组学研发开始涉足精准营养领域? 

  近日,华大精准营养总经理张海峰接受记者采访表示,华大精准营养计划打造从检测到干预的精准营养健康管理闭环,包含三个板块:第一个是精准检测平台,第二个是个性化健康管理方案,第三个是营养品和食材优选平台。目前,公司已有3款11类营养品面世。 

 

  基因决定精准营养 

  2015年1月20日,美国总统奥巴马在国情咨文中提出“精准医学计划”,希望精准医学可以引领一个医学新时代,自此拉开了全球精准医学的序幕。 

  张海峰指出,精准营养则是受到精准医学的影响,从医疗领域延伸到营养健康领域的新概念。其最终研究目标为改善人们的营养健康,这便需要考虑不同人群的不同生长发育阶段、不同的身体状况以及各自面临的环境因素。 

  他对记者表示:“精准两个字如何才能体现呢?需要更多地考虑人体的基因背景、代谢特征以及肠道微生物水平,综合以上才能做到‘精准’。精准也受到多种因素的影响,首先是个体遗传因素,然后还有生活特征等等,很多因素都会影响营养的精准性。” 

  因此,研究精准营养需关注的第一个问题便是基因组学和精准营养的关系。以叶酸基因为例,如果个体的叶酸基因正常,其叶酸代谢能力便没有问题,正常食物就能满足叶酸的供应量。 

  “但假如叶酸基因中一个C变成了T,那他的代谢吸收能力大概相当于正常人的一半,就要考虑多吃一些富含叶酸的食物。如果变成了两个T,代谢叶酸的能力就比较差,更要注意多对叶酸水平进行监测和补充叶酸才能保证健康。”张海峰解释道。 

  除叶酸外,碳水化合物、脂肪以及一些维生素和矿物质等的代谢能力也都受到基因的调控,检测这些基因则可以预测人体的相应代谢能力。 

  华大精准营养针对这些开发了一些基因检测产品,如根据基因制定每个人运动和营养方案的“因动”,可以检测各种营养素的代谢能力、最合适的运动类型等,通过基因检测制定更加科学合理的运动方案和营养方案。 

 

  代谢中的精准营养是关键 

  张海峰说:“在代谢组学方面,华大精准营养也做了许多的工作,包括代谢全谱以及靶向代谢物质定量的测量、代谢组学的分析等,能比较准确地定量检测出一些营养素的情况,如维生素、矿物质、重金属等。” 

  他介绍道,华大精准营养在代谢中检测了如下几个方向:氨基酸、维生素、矿物质、激素以及肠道菌群。“激素在营养学中非常重要,如许多儿童肥胖是由激素失衡导致的,激素对于体重控制的影响非常大。此外还要注意氨基酸的均衡,日常我们吃的蛋白质的量虽然足够,但蛋白质结构是不对的。” 

  目前,华大精准营养采用质谱的技术对上述物质进行检测,检测的内容包括10种维生素、20种氨基酸、15种微量元素、重金属及13种类固醇。在检测的同时,华大精准营养也通过调查问卷来了解人们日常的生活习惯、饮食结构等。然后再通过膳食指南以及文献报道建构知识库,通过营养智能算法推算出每个人对营养素相对准确的需求。 

  张海峰说:“有了具体的需求数字以后,我们就可以有目标地满足这些需求,包括通过调整饮食结构、添加膳食补充剂,以满足这些营养素个性化的需求。” 

  其中西藏阿里地区的一个案例让他印象特别深刻。当地位置偏僻,生存环境比较恶劣,冬天持续时间特别长。华大精准营养对当地小学生和学龄前儿童进行了全面营养素的检测,发现他们缺乏维生素的现象非常严重。当地小孩以面食为主,导致体内锌含量的水平低于普通中线以下,甚至有13%的人低于标准的下线。 

  针对这一情况,华大精准营养给学校食堂提供了食谱、菜谱的建议外,还专门做了符合国家特殊膳食标准的营养咀嚼片,较为精准地满足了该地区小孩的营养需求。 

  “此外,母乳喂养的好处不用我多赘述。除了能提供营养外还能增强免疫力,对小孩未来成年后健康的影响也很大。但现在中国很多妈妈的营养是失衡的,尤其是很多爱美的女性在备孕时也把自己弄得很瘦,在饮食中营养摄入的达标率也比较低。微量元素的摄入是不足的,进而影响到母乳的营养成分。”张海峰有些担忧地说。 

  华大精准营养研发出专门的产品检测母乳的营养成分,包括如蛋白、脂肪、乳糖等五种宏量元素、九种维生素以及微量元素、重金属。 

  张海峰指出:“通过分析营养结构,我们可以了解下一步如何对乳母进行营养指导,以及提供能够改善母乳分泌量和母乳结构的产品等,研发一些专门的产品满足她们的需要,这样能增强母子两代人的健康。” 

 

  肠道菌群不容忽视 

  肠道菌群是华大精准营养关注的另一个焦点。“现在我们对肠道菌群的认识比较多了,肠道菌群可以说是人体的器官,也是不可分割的一部分,被称为人体的第二套基因组。营养吸收跟肠道菌群也有非常密切的关系,很多特别重要的营养素如B族维生素需要通过肠道菌群参与合成。”张海峰说。 

  小孩从出生那一刻开始,肠道菌群就已经开始形成。张海峰告诉记者,以前通常认为怀孕的时候应该是无菌的环境,但近两年研究发现羊水里面是有菌的,包括母亲子宫内膜上都有大量菌的存在。在怀孕初期,这些菌的结构更加趋向于以乳酸菌为主体,这便是为分娩小孩做准备。 

  “当小孩出生分娩的那一刻,就要从妈妈的产道里获得他第一次益生菌的补充。包括后期在母乳喂养过程当中,从妈妈的乳汁以及皮肤环境当中,也会获得很多益生菌的来源。孩子如果是剖腹产又不是母乳喂养,就失去了非常重要的建立肠道菌群的过程。” 

  据张海峰介绍,随着年龄的增大,三岁后小孩的肠道菌群更加趋向于成人。我们把肠道菌群看做是人体的一个器官的话,他的衰老和人体器官的衰老是同步的。当人到中老年阶段的时候,肠道菌群的多样性也在下降,有益菌含量也在降低,有害菌也在升高。 

  “肠道菌群是我们健康木桶当中的一块‘板’,如果肠道菌群先短下来了,那么健康的水位就会降低。现在发现许多疾病与肠道菌群间有很多关联,如慢性代谢病、肥胖等。此外,70%的免疫力都来源于肠道,神经系统功能也与肠道菌群有关。”张海峰说。 

  据介绍,2018年华大作为欧盟MetaHIT计划的参与单位,完成了肠道菌群非常基础性的基因组测序和生物信息的工作,构建了人类肠道微生物组的基因图谱。 

  “2010年至今我们围绕肠道菌群和一些慢性病发表了很多文章,也有很多关于肠道菌群和益生菌专利上面的储备,以及从健康人的肠道里分离的一些菌株,就此做了研究和应用的工作。基于此,华大精准营养根据不同人群以及不同的需求,做了一些益生菌产品和调控益生菌的益生元产品。”张海峰介绍道。 

  针对目前业内关于益生菌是否有用的激烈争论,张海峰指出,关于益生菌跟人的健康之间的关系的研究仍不够深入,包括个体化特征、哪些菌适应哪些人、不同的菌株适应哪些症状等,还是需要更加精准的研究。华大精准营养也正处于不断探索的阶段,通过肠道菌群检测结果,指导如何补充益生菌,以及做营养相应的管理。 

  记者了解到,华大精准营养正研究如何整体科学地应用这几个组学数据,目前主要针对肥胖和三高领域。 

  “整体思路就是我们通过一些检测,包括基因检测、肠道益生菌检测、人体测量以及代谢的检测,加上影像学,比如被研究者胖的位置等等。结合这些因素,我们来给肥胖的人群做一个比较准确的方案。”张海峰笑着说。 

  第一期针对100余人进行了测试,经过两个月的时间,在不明显改变日常生活习惯的基础上做体重管理,效果相对而言比较明显。其中,有一个试验者从180多斤瘦到130多斤。 

  张海峰指出,精准营养与营养型农业之间的关系,好比收入水平和农业发展的关系。“现在所处的阶段是已满足了温饱,食品安全问题也没有之前那几年突出了,现在大家希望食物能更多地改善自身健康。” 

  因此,张海峰认为可以通过育种培育一些作物,也可以将中国特有的资源用好。“希望在保障食品安全的基础上,做一些食物功效成分的量化研究,这个东西究竟好在哪里,它的核心营养素含量到底达到什么水平等。” 

    

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