现代营养学及其应用

食品营养学课程论文题目：现代营养学及其应用姓名:王亚平学号：15808943班级：食工一班指导老师：汪建明摘要现代营养学诞生于化学和生物化学，近年来,由于生物化学自身的发展以及生物技术的迅速更新,营养学也随之取得了突飞猛进的发展，营养学研究已经进入了一个新的时代。本文主要从营养蛋白组学、营养代谢组学、微生态营养学、循证营养学四方面简单介绍现代营养学的相关研究及应用。关键字：现代营养学营养蛋白组学营养代谢组学微生态营养学循证营养学ABSTRACTModernnutritionwasborninchemistryandbiochemistry,inrecentyears,withthebiologicalchemistryandthebiologicaltechnologyofrapiddevelopmentofitsupdates,nutritionhasbeenachievedbyleapsandboundsdevelopment,nutritionresearchhasenteredanewera.Thearticlemainlyfromnutritionproteomics,nutritionalmetabonomics,microecologicalnutrition,evidence-basednutritionintroducesfouraspectsrelatedresearchandapplicationofmodernnutrition.Keywords:Modernnutrition；nutritionproteomic；nutritionalmetabonomics；micro-ecologynutrition；Evidence-basednutrition目录前言..................................................................21营养蛋白组学..........................................................21.1蛋白质组学.......................................................21.2营养蛋白质组学的研究内容和方法....................................21.2.1营养蛋白质组学的研究内容.......................................21.2.2营养蛋白质组学研究方法.........................................31.3蛋白质组学在营养上的应用..........................................32营养代谢组学..........................................................42.1营养代谢组学研究流程..............................................42.1.1生物样品制备...................................................42.1.2分析检测技术...................................................52.1.3数据处理和统计分析.............................................52.1.4代谢途径数据库.................................................62.2营养代谢组学的应用................................................62.2.1疾病诊断......................................................62.2.2鉴定代谢产物...................................................62.2.3监测食物的有效性和安全性.......................................62.2.4推动细胞代谢的发展.............................................73微生态营养学..........................................................73.1医学微生态营养学..................................................73.2动物微生态营养学..................................................83.3植物微生态营养学..................................................94循证营养学............................................................94.1循证的基本步骤....................................................94.2证据的论证强度...................................................104.3系统评述和荟萃分析...............................................104.4循证营养学的应用.................................................114.4.1循征营养学在理论与实践上的应用...............................114.4.2循证营养学应用的局限性.......................................115我国现代营养学发展展望...............................................125.1个体营养与整体营养并重发展.......................................125.2慢性疾病营养因素研究与预防控制...................................125.3肝病的营养治疗...................................................1315.4高龄社会的营养健康干预...........................................135.5现代营养学与祖国传统医学的结合...................................13参考文献...............................................................142前言营养学是研究人体营养这一人类生物学过程及其在人们饮食生活实践中得到完满实现的理论、措施和方法的学科。人体营养规律，包括一般生理条件下和在疾病状态下的营养规律。现代营养学诞生于化学和生物化学，近年来，由于生物化学自身的发展以及生物技术的迅速更新，营养学也随之取得了突飞猛进的发展。进入21世纪以来，现代营养学的研究出现了以下几个特点。（1）研究方法从流行病学和生理学的方法向分子生物学方法转化。（2）从以营养素为基础转向以食物为基础。（3）营养学研究趋向个体化本文主要从营养蛋白组学、营养代谢组学、微生态营养学、循证营养学四方面简单介绍现代营养学的相关研究及应用。1营养蛋白组学营养蛋白质组学是指应用蛋白质组学的方法，研究营养素、膳食或食物活性成分对机体蛋白质表达的影响及对蛋白质翻译后的修饰作用。本质上，营养代谢的过程取决于细胞或器官的众多mRNA分子表达和众多密码蛋白质的相互作用。营养蛋白质组学有助于我们正确理解机体代谢途径和最佳的营养和健康状况。营养成分如氨基酸、脂肪酸和糖等，都会影响蛋白质的表达，通过代谢产物或代谢状态（如激素状况、细胞氧化还原状况等等），继而导致mRNA水平或蛋白质水平甚至其功能的改变。这样就可以检测营养素对整个细胞、组织或系统及作用通路上所有已知和未知分子的影响[1]。1.1蛋白质组学“蛋白质组”(pro-teome)一词最早由MarcWilkins首次于1994年提出，即基因所能表达的全部蛋白质，更为清楚的表达是细胞或组织或机体在特定时间和空间上表达的所有蛋白质。具体的说，它是对不同时间和空间上发挥功能的特定蛋白质组群进行研究，进而在蛋白质的水平上探索其作用模式、功能机制、调节和调控以及蛋白质组群内的相互作用。蛋白质组学是以蛋白质组为研究对象的新的研究领域。它可分为：①表达蛋白质组学(expressionproteomics)，即确定细胞、组织中的蛋白质，建立蛋白质定量表达图谱，或扫描EST(expressedsequencetages)图；②细胞图谱蛋白质组学(cell-mapproteomics)，即确定蛋白质在亚细胞结构中的位置，通过纯化细胞器或用质谱仪鉴定蛋白质复合物组成等，来确定蛋白质与蛋白质的相互作用。1.2营养蛋白质组学的研究内容和方法1.2.1营养蛋白质组学的研究内容寻找营养素功效及安全性评价的生物标志物，全面了解各种营养素的作用机制；从分子水平上寻找可特异、灵敏反映人体营养状况及评价营养干预效果的生物标志3物；发现营养相关疾病新的蛋白分子标志物，作为营养干预或治疗的诊断工具或分子靶标；分析各种食物蛋白质的组成及特点，以便于制定个性化营养素需要量及设计个性化食谱；增加人们对某些营养素功能或营养制剂作用的认识，从而有利于设计和应用新功能食品[2，3]。1.2.2营养蛋白质组学研究方法1.2.2.1二维电泳（2-DE）技术二维聚丙烯酰胺凝胶电泳（2-DE）是目前对蛋白质组分辨率最高、重复性最好的分离技术，因此，也是蛋白质组研究中应用最多的。其原理是根据蛋白质的等电点不同，在pH梯度胶内等电聚焦（IEF）对蛋白质进行初次分离，蛋白质沿pH梯度移动至各自的等电点位置，随后再沿垂直方向按照其相对分子质量的不同进行分离，即对蛋白质再次分离。其缺点是蛋白质表达水平的差异较大，一些低浓度的蛋白质不易检测。Gygisp等[4]在IEF技术中应用固相pH梯度（IPG）可以产生极窄范围的pH梯度，具有更高的分辨率，可以观察到以前不能检出的蛋白质，改善了异构体的分离，并且方便了蛋白质的定量。1.2.2.2质谱（MS）技术质谱技术是目前鉴定蛋白质的多种方法中发展最快、最具潜力的技术，具有高灵敏度、高准确性、自动化等特点。其基本原理是：带电粒子在磁场或电场中运动的轨迹和速度依粒子的质量与携带电荷比（质荷比m/z）的不同而变化，从而可以据此来判断粒子的质量和特性[5]。新近出现的一种被称为基质辅助激光解析电离四级飞行时间质谱技术（MALDI-TOF-MS）[6]，综合了肽指纹图谱方法的大规模和串联质谱，直接获得肽序列两方面的优点，可用于测定蛋白质或多肽的精确相对分子质量，并能测定较大分子的相对分子质量。另外，对于蛋白质和多肽，质谱技术还有一个重要功能就是多肽的测序，即采用串联质谱（Tandem2MS）。WilmM等[7]应用串联质谱能在较低的飞摩尔上测得多肽片段序列。1.2.2.3高效液相色谱（HPLC）技术高效液相色谱是目前对复杂样品分析定性最受重视的分析手段之一。它是利用高压输液泵驱使带有样品的流动相通过装填固定相的色谱柱，利用固液相之间的分配机理对混合物样品溶液进行分离的方法。用液相色谱结合电喷雾质谱（ESI-MS），不依赖于2-DE，也可以分析磷肽或糖肽[8]，该方法已被应用于研究乳制品在加工储存过程中发生的化学修饰。用胰蛋白酶水解β－乳球蛋白得到的混合物中含有9种不同的乳糖肽。1.3蛋白质组