作者：劉永峰 李建科 單位：陜西師范大學(xué)食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院

1分子營養(yǎng)學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展

分子營養(yǎng)學(xué)從產(chǎn)生到現(xiàn)在已有20多年的歷史。1975年，美國實驗生物學(xué)科學(xué)家聯(lián)合會第59屆年會在亞特蘭大舉行了“營養(yǎng)與遺傳因素相互作用”專題討論會，美國國立衛(wèi)生研究所（NIH）營養(yǎng)協(xié)調(diào)委員會主席ArtemisPSimopoulos博士認(rèn)為，這是營養(yǎng)學(xué)歷史上具有里程碑意義的一次盛會。1985年，ArtemisPSimopoulos博士在美國西雅圖舉行的“海洋食物與健康”的會議上，首次使用了“MolecularNutrition”，即分子營養(yǎng)學(xué)這個名詞；1988年該領(lǐng)域研究的論文與綜述驟然增多，文章涉及的內(nèi)容大致包括分子生物學(xué)技術(shù)在營養(yǎng)學(xué)研究中的應(yīng)用、分子生物學(xué)與營養(yǎng)學(xué)結(jié)合的必要性、基因轉(zhuǎn)錄的代謝調(diào)節(jié)、基因表達(dá)的營養(yǎng)（或營養(yǎng)素）調(diào)節(jié)、營養(yǎng)與變異、基因多態(tài)性與營養(yǎng)素之間的相互作用對營養(yǎng)相關(guān)疾病的影響、基因多態(tài)性對營養(yǎng)素需要量的影響等7個部分[2]，已經(jīng)囊括分子營養(yǎng)學(xué)的所有研究內(nèi)容。20世紀(jì)末至21世紀(jì)初，人類基因組計劃完成之后，相繼提出了環(huán)境基因組計劃和食物基因組計劃，而食物基因組計劃主要研究與食品中營養(yǎng)素和非營養(yǎng)素顯著相關(guān)的基因及其突變位點，尤其是研究與營養(yǎng)素代謝顯著相關(guān)的突變基因[3]。接著，美國麻省理工學(xué)院臨床研究中心DrYong教授指出：營養(yǎng)學(xué)家應(yīng)該考慮基因組序列對他們的研究意味什么，如果不去嘗試回答這個問題，營養(yǎng)學(xué)將面臨死亡[4]。在這種背景下，分子營養(yǎng)學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。人類對癌癥研究快速推動了營養(yǎng)學(xué)與基因表達(dá)的聯(lián)姻，直接導(dǎo)致了分子營養(yǎng)學(xué)的誕生。

隨后，科學(xué)家們考慮到人們年齡、性別的差異，尤其是考慮到了個體在營養(yǎng)素需要量上的特殊性，根據(jù)對特異營養(yǎng)素影響基因表達(dá)及特異基因不同基因型對營養(yǎng)素需要量和營養(yǎng)素利用程度影響不同等方面的研究，營養(yǎng)學(xué)研究者制訂了不同基因型人群相應(yīng)的推薦攝入量（RNI）。這些研究推動了分子營養(yǎng)學(xué)研究的發(fā)展，將有利于促進(jìn)對人類健康有利的基因進(jìn)行表達(dá)，抑制或沉默與營養(yǎng)代謝疾病有關(guān)的基因進(jìn)行表達(dá)。隨著分子營養(yǎng)學(xué)的產(chǎn)生和飛速發(fā)展，以及學(xué)生渴求知識的范圍更廣泛，自主學(xué)習(xí)的氛圍更濃，食品科學(xué)與營養(yǎng)科學(xué)等同類院系為本科或研究生開設(shè)分子營養(yǎng)學(xué)課程，無疑為學(xué)生創(chuàng)造了更好的教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生能夠?qū)W習(xí)到最前沿、最新興的專業(yè)學(xué)科，更快地進(jìn)入科研狀態(tài)，更好地適應(yīng)社會發(fā)展。

2分子營養(yǎng)學(xué)與食品營養(yǎng)學(xué)的關(guān)系

食品營養(yǎng)學(xué)是現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)的一門分支學(xué)科，其側(cè)重點是從農(nóng)產(chǎn)品原料的營養(yǎng)物質(zhì)組成及含量、膳食結(jié)構(gòu)與營養(yǎng)素的合理搭配、食品貯藏加工中營養(yǎng)素的變化等角度研究食品營養(yǎng)與人體健康，廣義上還包括食品營養(yǎng)與農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)系。可以說，食品營養(yǎng)學(xué)是食品科學(xué)與工程專業(yè)的主干課程。目前，越來越多的高校將食品科學(xué)專業(yè)的院系設(shè)置為食品科學(xué)與營養(yǎng)科學(xué)并重的院系，從這些舉動中，看到了食品營養(yǎng)學(xué)的發(fā)展重要性及前景。分子營養(yǎng)學(xué)當(dāng)前最公認(rèn)的概念是，應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)和方法從分子水平上研究營養(yǎng)學(xué)的一個新領(lǐng)域，是營養(yǎng)科學(xué)研究的一個高級層面，也是營養(yǎng)科學(xué)的一個組成部分或分支。從分子水平上研究營養(yǎng)學(xué)，也就是從DNA水平或基因乃至蛋白質(zhì)水平研究營養(yǎng)學(xué)。研究內(nèi)容遍及營養(yǎng)科學(xué)的各個領(lǐng)域，當(dāng)前的研究熱點主要有營養(yǎng)與基因表達(dá)調(diào)控、營養(yǎng)與遺傳變異、營養(yǎng)與基因組的穩(wěn)定性、營養(yǎng)與個體基因多態(tài)性對相關(guān)疾病的影響等。因此，在開設(shè)食品營養(yǎng)學(xué)、食品生物技術(shù)等課程的同時，需要緊隨學(xué)科發(fā)展形勢和科學(xué)研究前沿，拓展?fàn)I養(yǎng)科學(xué)研究內(nèi)容，盡量讓學(xué)生多掌握一些分子營養(yǎng)學(xué)知識，并進(jìn)行該領(lǐng)域的試驗，以便迎接食品營養(yǎng)學(xué)領(lǐng)域面臨的新挑戰(zhàn)。

3食品科學(xué)專業(yè)分子營養(yǎng)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容

食品營養(yǎng)學(xué)的課程一般在大學(xué)二年級作為必修課開設(shè)，而分子營養(yǎng)學(xué)是營養(yǎng)學(xué)領(lǐng)域中發(fā)展最快的一門科學(xué)，與食品營養(yǎng)學(xué)息息相關(guān)。在學(xué)生已經(jīng)掌握食品營養(yǎng)學(xué)知識的基礎(chǔ)上，為其開設(shè)分子營養(yǎng)學(xué)選修課程，讓有興趣的學(xué)生能夠從宏觀到微觀，從現(xiàn)象到本質(zhì)，更深層地了解食品營養(yǎng)的分子機(jī)理及分子作用。另外，作為食品科學(xué)專業(yè)的研究生，深層次地了解分子營養(yǎng)機(jī)理就更為必要了。食品科學(xué)專業(yè)分子營養(yǎng)學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容主要包括：基因表達(dá)的概念和基因表達(dá)調(diào)控的基本理論和基因表達(dá)調(diào)控的意義；食品中營養(yǎng)素對基因表達(dá)的調(diào)控、對基因組結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性的影響；食品中各類營養(yǎng)素對基因表達(dá)的調(diào)控，分別介紹食品中蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、鈣、鐵、鋅、硒、VA，VD，VE對基因表達(dá)的調(diào)控；基因多態(tài)性對食品營養(yǎng)素吸收、代謝和利用的影響，主要介紹基因多態(tài)性對食品中葉酸代謝的影響、VD受體基因多態(tài)性對食品中鈣代謝的影響、基因多態(tài)性對食品中膽固醇代謝的影響、基因多態(tài)性對食品中鐵代謝的影響和基因多態(tài)性與食品中乳糖不耐征；個體化的營養(yǎng)素供求量制訂及其個體化健康影響的規(guī)律及機(jī)制，食品營養(yǎng)素與基因相互作用在個體化營養(yǎng)相關(guān)疾病的一般作用和生命早期食品對成年后營養(yǎng)相關(guān)疾病發(fā)生的營養(yǎng)及機(jī)制。在教學(xué)過程中，針對食品科學(xué)專業(yè)學(xué)生的自身特點，設(shè)置了整個教學(xué)內(nèi)容，充分利用學(xué)生已有的食品科學(xué)和營養(yǎng)科學(xué)知識基礎(chǔ)，合理選擇教學(xué)內(nèi)容，注意和實踐相結(jié)合，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，同時注重學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)能力和科研能力的培養(yǎng)。首先，應(yīng)考慮到介紹基因表達(dá)的概念和基因表達(dá)調(diào)控的基本理論，因為食品營養(yǎng)素對基因表達(dá)的調(diào)控要涉及到這些分子生物學(xué)的基礎(chǔ)理論，所以在本課程的前面進(jìn)行介紹有助于為學(xué)習(xí)后面的知識奠定基礎(chǔ)。其次，食品營養(yǎng)素對基因表達(dá)的調(diào)控、對基因組結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性的影響以及基因多態(tài)性對食品營養(yǎng)素吸收、代謝和利用的影響，這是分子營養(yǎng)學(xué)的主要研究內(nèi)容，但是這些內(nèi)容比較抽象，針對本科生和研究生，需要結(jié)合實例，形象地進(jìn)行介紹，而且本科生可以相對簡單地進(jìn)行講述，以便學(xué)生更容易理解。再次，因為食品中各類營養(yǎng)素對基因的表達(dá)調(diào)控雖然有一些共同點，同時它們又各具特色，以各種營養(yǎng)素為例，詳細(xì)地介紹每一種食品營養(yǎng)素對基因表達(dá)的調(diào)控。最后，在以上內(nèi)容的基礎(chǔ)上，針對本科生和研究生，以不同難易程度來講述個體化的營養(yǎng)素供求量制定及其對個體化健康影響的規(guī)律及機(jī)制，詳細(xì)闡述不同個體營養(yǎng)素的需求量和供給量及在營養(yǎng)相關(guān)疾病發(fā)生中的作用。如此這樣，學(xué)生結(jié)合自學(xué)，可以全面學(xué)習(xí)和理解分子營養(yǎng)學(xué)的知識內(nèi)容。

4食品科學(xué)專業(yè)分子營養(yǎng)學(xué)的教學(xué)方法