作者：劉永峰 李建科 單位：陜西師范大學食品工程與營養科學學院

1分子營養學的產生和發展

分子營養學從產生到現在已有20多年的歷史。1975年，美國實驗生物學科學家聯合會第59屆年會在亞特蘭大舉行了“營養與遺傳因素相互作用”專題討論會，美國國立衛生研究所（NIH）營養協調委員會主席ArtemisPSimopoulos博士認為，這是營養學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”，即分子營養學這個名詞；1988年該領域研究的論文與綜述驟然增多，文章涉及的內容大致包括分子生物學技術在營養學研究中的應用、分子生物學與營養學結合的必要性、基因轉錄的代謝調節、基因表達的營養（或營養素）調節、營養與變異、基因多態性與營養素之間的相互作用對營養相關疾病的影響、基因多態性對營養素需要量的影響等7個部分[2]，已經囊括分子營養學的所有研究內容。20世紀末至21世紀初，人類基因組計劃完成之后，相繼提出了環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素和非營養素顯著相關的基因及其突變位點，尤其是研究與營養素代謝顯著相關的突變基因[3]。接著，美國麻省理工學院臨床研究中心DrYong教授指出：營養學家應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，營養學將面臨死亡[4]。在這種背景下，分子營養學應運而生。人類對癌癥研究快速推動了營養學與基因表達的聯姻，直接導致了分子營養學的誕生。

隨后，科學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素需要量上的特殊性，根據對特異營養素影響基因表達及特異基因不同基因型對營養素需要量和營養素利用程度影響不同等方面的研究，營養學研究者制訂了不同基因型人群相應的推薦攝入量（RNI）。這些研究推動了分子營養學研究的發展，將有利于促進對人類健康有利的基因進行表達，抑制或沉默與營養代謝疾病有關的基因進行表達。隨著分子營養學的產生和飛速發展，以及學生渴求知識的范圍更廣泛，自主學習的氛圍更濃，食品科學與營養科學等同類院系為本科或研究生開設分子營養學課程，無疑為學生創造了更好的教學環境，讓學生能夠學習到最前沿、最新興的專業學科，更快地進入科研狀態，更好地適應社會發展。

2分子營養學與食品營養學的關系

食品營養學是現代營養學的一門分支學科，其側重點是從農產品原料的營養物質組成及含量、膳食結構與營養素的合理搭配、食品貯藏加工中營養素的變化等角度研究食品營養與人體健康，廣義上還包括食品營養與農業發展的關系。可以說，食品營養學是食品科學與工程專業的主干課程。目前，越來越多的高校將食品科學專業的院系設置為食品科學與營養科學并重的院系，從這些舉動中，看到了食品營養學的發展重要性及前景。分子營養學當前最公認的概念是，應用分子生物學技術和方法從分子水平上研究營養學的一個新領域，是營養科學研究的一個高級層面，也是營養科學的一個組成部分或分支。從分子水平上研究營養學，也就是從DNA水平或基因乃至蛋白質水平研究營養學。研究內容遍及營養科學的各個領域，當前的研究熱點主要有營養與基因表達調控、營養與遺傳變異、營養與基因組的穩定性、營養與個體基因多態性對相關疾病的影響等。因此，在開設食品營養學、食品生物技術等課程的同時，需要緊隨學科發展形勢和科學研究前沿，拓展營養科學研究內容，盡量讓學生多掌握一些分子營養學知識，并進行該領域的試驗，以便迎接食品營養學領域面臨的新挑戰。

3食品科學專業分子營養學的教學內容

食品營養學的課程一般在大學二年級作為必修課開設，而分子營養學是營養學領域中發展最快的一門科學，與食品營養學息息相關。在學生已經掌握食品營養學知識的基礎上，為其開設分子營養學選修課程，讓有興趣的學生能夠從宏觀到微觀，從現象到本質，更深層地了解食品營養的分子機理及分子作用。另外，作為食品科學專業的研究生，深層次地了解分子營養機理就更為必要了。食品科學專業分子營養學課程的教學內容主要包括：基因表達的概念和基因表達調控的基本理論和基因表達調控的意義；食品中營養素對基因表達的調控、對基因組結構和穩定性的影響；食品中各類營養素對基因表達的調控，分別介紹食品中蛋白質、脂肪、碳水化合物、鈣、鐵、鋅、硒、VA，VD，VE對基因表達的調控；基因多態性對食品營養素吸收、代謝和利用的影響，主要介紹基因多態性對食品中葉酸代謝的影響、VD受體基因多態性對食品中鈣代謝的影響、基因多態性對食品中膽固醇代謝的影響、基因多態性對食品中鐵代謝的影響和基因多態性與食品中乳糖不耐征；個體化的營養素供求量制訂及其個體化健康影響的規律及機制，食品營養素與基因相互作用在個體化營養相關疾病的一般作用和生命早期食品對成年后營養相關疾病發生的營養及機制。在教學過程中，針對食品科學專業學生的自身特點，設置了整個教學內容，充分利用學生已有的食品科學和營養科學知識基礎，合理選擇教學內容，注意和實踐相結合，提高學生學習興趣，同時注重學生系統學習能力和科研能力的培養。首先，應考慮到介紹基因表達的概念和基因表達調控的基本理論，因為食品營養素對基因表達的調控要涉及到這些分子生物學的基礎理論，所以在本課程的前面進行介紹有助于為學習后面的知識奠定基礎。其次，食品營養素對基因表達的調控、對基因組結構和穩定性的影響以及基因多態性對食品營養素吸收、代謝和利用的影響，這是分子營養學的主要研究內容，但是這些內容比較抽象，針對本科生和研究生，需要結合實例，形象地進行介紹，而且本科生可以相對簡單地進行講述，以便學生更容易理解。再次，因為食品中各類營養素對基因的表達調控雖然有一些共同點，同時它們又各具特色，以各種營養素為例，詳細地介紹每一種食品營養素對基因表達的調控。最后，在以上內容的基礎上，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素供求量制定及其對個體化健康影響的規律及機制，詳細闡述不同個體營養素的需求量和供給量及在營養相關疾病發生中的作用。如此這樣，學生結合自學，可以全面學習和理解分子營養學的知識內容。

4食品科學專業分子營養學的教學方法