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综述:跨气候带的精准营养:从南亚到北极的饮食、传统与基因组适应性解码
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月15日 来源:Frontiers in Nutrition 5.1
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这篇综述深入探讨了南亚与北极人群在饮食相关基因(如AMY1A、FADS1/2、CPT1A)、微生物组和代谢通路上的适应性差异,揭示了传统高碳水植物性饮食与高脂动物性饮食如何塑造了不同的遗传特征(如rs66698963“素食等位基因”和rs174570“海洋饮食变异”),并分析了现代饮食转型对慢性疾病(T2DM、心血管疾病)风险的影响,为基于基因组(PN)和微生物组的精准营养策略提供了跨学科视角。
人类群体通过基因适应性应对饮食变迁,南亚与北极作为极端气候的典型代表,分别演化出对高碳水植物性饮食和高脂动物性饮食的独特代谢策略。精准营养(PN)通过整合多组学(基因组学、微生物组学)数据,挑战“一刀切”的膳食指南,为个体化健康干预提供新范式。
碳水化合物代谢
南亚人群的AMY1A基因拷贝数(2-15个)显著高于北极人群,增强了对淀粉的消化能力。高拷贝数曾帮助农耕群体高效分解谷物,但现代精制碳水摄入导致血糖波动,加剧糖尿病风险。相反,北极人群因传统低淀粉饮食保留低AMY1A拷贝数,对现代高糖饮食耐受性更差。
乳糖耐受性
欧洲-南亚共享的乳糖酶持久性(LP)等位基因rs4988235在北极原住民中罕见,反映其缺乏畜牧历史。南亚通过发酵乳制品(如酸奶)缓解乳糖不耐受,而北极人群若摄入未发酵乳制品可能引发消化不适。
脂代谢与寒冷适应
北极人群的FADS基因簇衍生等位基因(如rs174570)几乎固定存在,抑制LC-PUFA合成以匹配海洋脂类摄入;而南亚的“素食等位基因”rs66698963(22bp插入)增强植物源性脂肪酸转化,但过量omega-6摄入可能促炎。CPT1A“北极变异”(rs80356779)促进生酮作用,在食物短缺时提供能量,却可能导致婴儿低血糖。
南亚素食者肠道富集Prevotella和纤维降解菌,而北极微生物组以Bilophila和蛋白脂肪代谢菌为特征。西式饮食破坏传统菌群结构,减少短链脂肪酸(SCFAs)产生,增加炎症和心血管疾病风险。
南亚人群的AMY1A高效率和FADS2插入变异,在精制谷物和植物油主导的饮食中加剧代谢综合征;北极人群的TBC1D4变异(rs61736969)原有助于血糖调控,但高碳水摄入后糖尿病风险上升2.5倍。
基于基因型(如FADS单倍型)和微生物特征的干预可优化健康:南亚需控制omega-6/3比例,北极应维持传统海洋脂类摄入。整合传统饮食智慧(如发酵食品)与基因组数据,是应对营养转型挑战的关键。
古DNA与代谢组学将揭示适应性变异的时空轨迹,而气候变迁下的饮食资源变化亟需动态评估。跨学科合作有望为不同气候带人群制定“基因-文化-环境”适配的营养方案。
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