营养与健康

胡小明助理研究员营养感应与健康--从“会吃”开始中科院营养代谢与食品安全重点实验室2018.5.19中国科学院上海营养与健康研究院公众科学日为什么吃饱了就不想再吃了？介绍提纲12345“吃”与营养营养不平衡与疾病营养怎么发挥作用？应该怎样吃？总结与展望“吃”与营养50—60吨人一辈子吃多少食物？“王者以民为天，而民以食为天。”《汉书·郦食其传》人为什么要“吃”？“吃”与营养“人是铁，饭是钢，一顿不吃饿的慌”，吃饭却不仅仅是为了填饱肚子，食物还会供给我们身体所需要的各种能量。人的活动离不开能量，好比是汽车如果没有了汽油就跑不起来了一样，人没了食物也就不存在任何生命活动了。人为什么要吃饭？因为不吃饭就会死。为什么不吃饭就会死？因为没有能量供应。人消化食物产生能量，供人类活动之用。即使是在平静状态，人类依然需要消耗能量维持心脏的跳动。“吃”与营养能量怎么来的？食物中的营养（营养素）。营养素—食物中含有的，能够维持机体生存，保证机体的正常生理功能以及生长发育、体力活力和健康状态的各种化学物质。营养—机体摄入﹑消化﹑吸收和利用膳食中的营养成分，满足自身需要的生物学过程。营养素有何用途？•产生能量•制造热能•生长所需•保护身体“吃”与营养“吃”与营养人体七大营养素水蛋白质脂肪糖类矿物质维生素纤维素（膳食纤维）碳水化合物“吃”与营养一顿普通的午餐每100g牛肉营养成分表能量（大卡）125蛋白质（克）17.8脂肪（克）2胆固醇（克）122碳水化合物（克）0.2钙（毫克）6钾（毫克）270钠（毫克）48.6磷（毫克）150镁（毫克）17铁（毫克）2.2锌（毫克）1.77硒（微克）6.26维生素A（微克）3烟酸（毫克）4.1维生素B1（毫克）0.02维生素B2（毫克）0.24维生素E（毫克）0.42蛋白质是构成细胞的基本物质，是机体生长及修补受损组织的主要原料。氨基酸是蛋白质的基本组成单位。“吃”与营养肉牛奶鱼蛋脂类是储存和供给能量的主要营养素。机体细胞膜、神经组织、激素的构成均离不开它。脂类还起保暖隔热、防止机械损伤等作用。脂肪酸是构成脂类的主要成分，根据碳氢链饱和与不饱和的不同可分为3类：饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸。“吃”与营养动物油植物油深海鱼油碳水化合物是为生命活动提供能源的主要营养素，碳水化合物到体内经生化反应最终均分解为糖，因此亦称之为糖类。还具有组成抗体、酶、激素、细胞膜、神经组织等功能。碳水化合物分为两类：可以吸收利用的有效碳水化合物如单糖、双糖、多糖，不能消化的无效碳水化合物，如纤维素。“吃”与营养矿物质，又称无机盐，是构成人体组织和维持正常生理功能必需的各种元素的总称。人体无法自身产生、合成的。维生素：是人和动物为维持正常的生理功能而必须从食物中获得的一类微量有机物质，在人体生长、代谢、发育过程中发挥着重要的作用。“吃”与营养“吃”与营养水，是万物之源，是生物体最重要的组成部分。“吃”与营养每天活动6000步盐6克油25~30克奶及奶制品300克大豆及坚果类23~35克畜禽肉40~75克水产品40~75克蛋类40~50克蔬菜类300~500克水果类200~350克谷薯类250~400克全谷物和杂豆50~150克薯类50~100克水1500~1700毫升介绍提纲12345“吃”与营养营养不平衡与疾病营养怎么发挥作用？应该怎样吃？总结与展望营养不平衡与疾病营养缺乏仍然是影响国民健康的重要因素患病率（%）农村贫困地区尤为严重！中国居民营养与慢性病状况报告(2015年)营养不平衡与疾病蛋白质营养不良头发干燥、脱发发育不良营养不平衡与疾病正常红细胞缺铁性贫血红细胞叶酸缺乏性贫血红细胞红细胞形态异常，功能受损营养不平衡与疾病缺乏维生素D儿童佝偻病骨质软化症营养不平衡与疾病营养过剩导致的超重和肥胖成为国民健康的主要挑战中国居民营养与慢性病状况报告(2015年)成人肥胖率达11.9%！青少年、儿童肥胖上升！营养不平衡与疾病非传染性慢病约占我国所有死亡率的87%世界卫生组织《2014年非传染性疾病国家概况》2010国家慢性病调查报告2017世界卫生组织统计200420072012我国超重、肥胖、高血压患病情况超重肥胖高血压010203040患病率（%）23.127.330.17811.918.124.925.2肥胖易诱发慢性代谢性疾病我国成人2型糖尿病呈流行态势：2015年数据来源：国际糖尿病联合会（IDF），2017年WORLD中国1.14亿，占全球1/3营养不平衡与疾病11.6%营养不平衡与疾病暴饮暴食偏高蛋白、高脂肪食物营养不平衡与疾病儿童肥胖症营养不平衡与疾病营养不平衡与疾病血糖测量值参考标准血糖情况最佳良好差空腹4.4~6.17.07.0餐后2小时4.4~8.010.011.1（单位：mmol/L）糖尿病营养不平衡与疾病蛋白质、脂类、碳水化合物等摄入过多-肥胖脂类、糖类过多会导致糖尿病风险升高钠摄入过多，造成患高血压风险升高维生素异常，致皮肤干（缺维生素A），口角炎（缺维生素B2）等营养不平衡与疾病营养不平衡为什么就容易导致疾病（如肥胖）呢？能量摄入能量消耗能量摄入能量消耗变胖高糖饮食正常饮食营养不平衡与疾病长期高糖饮食容易导致肥胖!4个月膳食营养素摄入不足过多营养缺乏营养过剩营养缺乏病慢性非传染性疾病发育不良、脱发、贫血﹑佝偻病﹑骨质疏松肿瘤﹑高血压﹑高血脂﹑动脉粥样硬化﹑糖尿病﹑冠心病﹑脑中风营养不平衡与疾病营养缺乏和营养过剩均导致疾病发生营养不平衡与疾病严格按照健康营养摄入标准，为什么还会有疾病发生？介绍提纲12345“吃”与营养营养不平衡与疾病营养怎么发挥作用？应该怎样吃？总结与展望营养怎么发挥作用？首先营养经过胃肠道消化吸收进入体内再经血液循环进入到各组织和器官被利用营养素消化系统胃小肠大肠营养怎么发挥作用？机体器官组织感应到营养素后“开始工作”，维持代谢和促进生长。什么叫“营养感应”？营养怎么发挥作用？营养感应：感知和应对营养水平变化的能力；是维持生命的必需条件。饿了就会“想吃”吃饱了就不想再吃了营养怎么发挥作用？同学们想一想？身体的这种感觉“饿了就想吃”和“吃饱了就不再吃”是受什么控制的呢？营养怎么发挥作用？脂肪酸感应葡萄糖感应氨基酸感应……饥饿/进食特定营养素摄入或不足正常异常代谢稳态代谢失衡营养感应代谢疾病2014年自然将该研究列为“生物学研究前沿领域”的五大重点内容之一营养怎么发挥作用？饥饿饱腹饥饿素瘦素胰岛素胰高血糖素AgRP神经肽POMC神经肽饥饿素瘦素胰岛素胰高血糖素AgRP神经肽POMC神经肽大脑胰腺脂肪肠道大脑脂肪肠道胰腺激素或分泌肽是营养感应的“效应器”营养怎么发挥作用？营养素的变化如何调控这些激素的水平？氨基酸是调控代谢的关键营养素之一，下面以机体感应氨基酸变化调控代谢为例来解释营养感应的这一机制。营养怎么发挥作用？采集整合中国人群营养与代谢大数据采集整合中国人群营养与代谢大数据氨基酸是组成蛋白质的基本单元氨基酸连接成一条链状结构营养怎么发挥作用？提供精准营养方案组成人体成分的氨基酸主要有20种•必需氨基酸–必须从食物中摄取•非必需氨基酸–人体能制造的氨基酸必需氨基酸非必需氨基酸组氨酸、异亮氨酸亮氨酸、缬氨酸赖氨酸、甲硫氨酸苯丙氨酸、苏氨酸色氨酸丙氨酸、精氨酸天冬氨酸、天冬酰胺半胱氨酸、谷氨酸谷氨酰胺、甘氨酸脯氨酸、丝氨酸、酪氨酸三种支链氨基酸营养怎么发挥作用？CellMetab2009,9:311-326050100150200血清亮氨酸/异亮氨酸含量170149胖人血清中亮氨酸含量更高！营养怎么发挥作用？肥胖人PSerPEtNTauAsnSerHypGlyGlnAspEtNHisThrCitSarbAlaAlaGlu1MHis3MHisAsaCarAnsHcitArgAadbAibAbuHylProOrnCthCysLysMetValTyrHcyIleLeuPheTrpRelativeserumlevel0100200**********************LeanObeseBCAAsPSerPEtNTauAsnSerHypGlyGlnAspEtNHisThrCitSarbAlaAlaGlu1MHis3MHisAsaCarAnsHcitArgAadbAibAbuHylProOrnCthCysLysMetValTyrHcyIleLeuPheTrpRelativeserumlevel0100200**********************LeanObeseBCAAsPSerPEtNTauAsnSerHypGlyGlnAspEtNHisThrCitSarbAlaAlaGlu1MHis3MHisAsaCarAnsHcitArgAadbAibAbuHylProOrnCthCysLysValTyrHcyIleLeuPheTrpRelativeserumlevel0100200300NormalfastingglucoseType2diabetes*************************BCAAsPSerPEtNTauAsnSerHypGlyGlnAspEtNHisThrCitSarbAlaAlaGlu1MHis3MHisAsaCarAnsHcitArgAadbAibAbuHylProOrnCthCysLysValTyrHcyIleLeuPheTrpRelativeserumlevel0100200300NormalfastingglucoseType2diabetes*************************BCAAs糖尿病人这些结果说明氨基酸和代谢性疾病密切相关，但如何参与调控？我们也发现：胖人和糖尿病人血中亮氨酸含量更高！？？Insulinsensitivity脂质与能量代谢平衡糖代谢平衡能量摄入能量消耗胰岛素敏感性褐脂产热白脂代谢糖异生等营养相关信号葡萄糖脂肪酸氨基酸下丘脑营养怎么发挥作用？营养感应的机制与代谢调控白色脂肪组织：储存能量褐色脂肪组织：消耗能量前体白色脂肪细胞前体褐色脂肪细胞间充质干细胞白色脂肪细胞褐色脂肪细胞白色脂肪褐色脂肪摄取到的多余能量会储存到白色脂肪组织中，使人变胖！营养怎么发挥作用？氨基酸与能量代谢瘦素信号与代谢调控CummingsD,etal.NatGenet2000营养怎么发挥作用？脑洞大开脑的结构非常复杂。其中有个叫“下丘脑”的结构是感应营养素和控制我们摄食、能量消耗的中枢。营养怎么发挥作用？缺亮氨酸粮食普通小鼠下丘脑过表达S6K1小鼠变瘦不变瘦XiaTetal.Diabetes.2012缺亮氨酸粮食营养怎么发挥作用？这些基因就像是身体里的“开关”：当营养素多了或少了时，就开始启动或关闭器官工作。吃饱后吃饱后正常人基因表达异常机体器官工作被开启机体器官工作被抑制POMCGhrelinInsulinFGF21POMCGhrelinFGF21Insulin基因表达改变基因表达异常严格按照健康营养摄入标准，为什么还会有疾病发生？营养怎么发挥作用？基因表达异常导致营养感应机制被破坏是关键原因之一！回到问题膳食中的营养素1、营养素不足2、营养素合理3、营养素过多吃多了吃不饱吃饱吃好感应不到容易生病健康容易生病容易生病每个人的遗传背景不同，对营养的感应情况不同！即营养感应不同！！！营养怎么发挥作用？吃的学问--精准营养！不同个体对饮食的应答及代谢调控的多样性与复杂性，决定了用“共同”方案无法解决“个体”问题，严重阻碍了代谢性疾病的防治。迫切需要个体化研究方法（组学，微生物菌群、生物网络等）来揭示个体的营养感应与代谢调控发病机制，提供综合多维数据的精准营养干预手段，从而精准地防治代谢性疾病。营养怎么发挥作用？提供精准营养方案采集整合中国人群营养与代谢大数据探索维持人体代谢稳态的重要基本原理及合理营养需求中国精准营养计划（CPNPlan）提升国民健康水平营养怎么发挥作用？营养感应？明白了一点点。辣么，怎样吃才健康呢？介绍提纲12345“