食物的暗物质：为什么大部分营养成分仍然是个谜

我们吃的食物中含有隐藏的化学物质，这些化学物质可能掌握着两者的关键……

　　

我们吃的食物中含有大量隐藏的化学物质，它们可能是疾病和健康的关键。

2003年人类基因组首次测序时，许多人认为这一突破将揭示疾病的全部起源。然而，遗传因素仅占总体风险的10%左右。其余90%则由环境因素决定，其中饮食起着尤为重要的作用。

据估计，全球范围内，营养不良是导致25岁以上成年人死亡的约五分之一的原因。在欧洲，仅饮食因素就造成了近一半的心血管死亡。

尽管几十年来公共卫生运动一直呼吁人们减少脂肪、盐和糖的摄入，但肥胖率和饮食相关疾病仍在持续攀升。显然，我们对食物的认知存在一些缺失。

超越卡路里和营养

在现代历史的大部分时间里，营养学都被简化地描述，主要将食物视为能量来源，将营养物质视为身体的组成部分。人们的注意力主要集中在大约150种众所周知的化学物质上，例如蛋白质、脂肪、碳水化合物和维生素。然而，研究人员现在认为，人类饮食中实际上含有超过26,000种不同的化合物，其中大多数化合物仍未被充分探索。

天文学提供了一个有用的比较。天文学家知道暗物质约占宇宙的27%。它不发射也不反射光，因此无法直接观测，但它的引力效应表明它一定存在。

营养科学也面临着类似的问题。食物中绝大多数化学物质在研究中都是我们肉眼无法察觉的。我们每天都在食用它们，却几乎不知道它们的作用。

一些专家将这些未知分子称为“营养暗物质”。这提醒我们，正如宇宙充满隐藏的力量一样，我们的饮食也充满了隐藏的化学物质。

当研究人员分析疾病时，他们会研究各种各样的食物，尽管任何关联通常都无法与已知的分子匹配。这就是营养学中的“暗物质”——那些我们每天摄入但尚未被绘制或研究的化合物。有些化合物可能有益于健康，但另一些则可能增加患病风险。挑战在于找出哪些化合物发挥了什么作用。

食品组学作为一种新方法

食品组学领域正是致力于实现这一目标。它融合了基因组学（基因的作用）、蛋白质组学（蛋白质）、代谢组学（细胞活动）和营养基因组学（基因与饮食的相互作用）。

这些方法开始揭示饮食如何以远超卡路里和维生素的方式与身体相互作用。

以地中海饮食（富含水果、蔬菜、全谷物、豆类、坚果、橄榄油和鱼类，限制红肉和甜食）为例，众所周知，地中海饮食可以降低患心脏病的风险。

但它为何有效？一个线索在于一种名为TMAO（氧化三甲胺）的分子，它是肠道细菌代谢红肉和鸡蛋中的化合物时产生的。高浓度的TMAO会增加患心脏病的风险。但大蒜等食物中含有能够阻止其产生的物质。这便是饮食如何打破健康与危害平衡的一个例子。

肠道微生物与食品化学

肠道细菌也发挥着重要作用。当化合物到达结肠时，微生物会将其转化为新的化学物质，从而影响炎症、免疫和新陈代谢。

例如，鞣鞣花酸（存在于各种水果和坚果中）会被肠道细菌转化为尿石素。尿石素是一组天然化合物，有助于维持我们线粒体（人体的能量工厂）的健康。

这表明食物是由相互作用的化学物质组成的复杂网络。一种化合物可以影响多种生物机制，而这些机制又反过来影响许多其他机制。饮食甚至可以通过表观遗传学（基因活性的改变不会改变DNA本身）来开启或关闭基因。

历史提供了鲜明的例子。例如，二战期间在荷兰经历饥荒的母亲所生的孩子，在以后的生活中更容易患上心脏病、2型糖尿病和精神分裂症。几十年后，科学家发现，这些孩子的基因活性受到了母亲怀孕期间饮食（或禁食）的影响。

绘制隐藏的食物世界

诸如“食物圈计划”（Foodome Project）之类的项目正试图对这个隐藏的化学宇宙进行分类。目前，已有超过13万个分子被列出，将食物化合物与人类蛋白质、肠道微生物和疾病过程联系起来。该项目旨在构建饮食与身体相互作用的图谱，并找出哪些分子对健康真正重要。

希望通过理解营养暗物质，我们能够解答长期困扰营养科学的难题。为什么某些饮食对某些人有效，而对其他人无效？为什么食物有时能预防疾病，有时又会促进疾病？哪些食物分子可以用来开发新药或新食品？

我们仍处于起步阶段。但信息很明确——我们餐盘里的食物不仅仅是卡路里和营养素，而是一个我们才刚刚开始描绘的广阔化学景观。正如绘制宇宙暗物质图谱正在改变我们对宇宙的看法一样，揭示营养暗物质也可能改变我们的饮食方式、治疗疾病的方式以及我们对健康本身的理解。