1、营养感应与健康 -从“会吃”开始营养感应与健康 -从“会吃”开始中国科学院上海营养与健康研究院公众科学日中国科学院上海营养与健康研究院公众科学日2为什么吃饱了就不想再吃了？3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4“吃”与营养 5060 5060 吨吨u 人一辈子吃多少食物人一辈子吃多少食物？“王者以民为天，而王者以民为天，而民以食为天民以食为天。”汉书汉书郦食其传郦食其传 人为什么要“吃”？5“吃”与营养“人是铁，饭是钢，一顿不吃饿的慌人是铁，饭是钢，一顿不吃饿的慌”，吃饭却不仅仅是为了填饱肚子，食物吃饭却不仅仅是为了填饱肚子，食物还会供给我们
2、身体所需要的各种能量。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。没了食物也就不存在任何生命活动了。人为什么要吃饭？人为什么要吃饭？因为不吃饭就会死。因为不吃饭就会死。为什么不吃饭就会死？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，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。类依然需要消耗能量维持心脏的跳动。6“吃”与营养u 能量能
3、量怎么来的？怎么来的？食物中的营养（营养素）。食物中的营养（营养素）。u 营养素营养素食物中含有的，能够维持机体生存，保证机体食物中含有的，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。康状态的各种化学物质。u 营养营养机体摄入机体摄入消化消化吸收和利用膳食中的营养成分，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。满足自身需要的生物学过程。7u 营养素有何用途？营养素有何用途？产生能量产生能量 制造热能制造热能 生长所需生长所需 保护身体保护身体“吃”与营养8“吃”与营养人体七大人体七大营养素营养素
4、水水蛋白质蛋白质脂肪脂肪糖类糖类矿物质矿物质维生素维生素纤维素纤维素（膳食纤维）（膳食纤维）碳水化合物碳水化合物9“吃”与营养一顿普通的午餐一顿普通的午餐每每100g100g牛肉营养成分表牛肉营养成分表能量（大卡）能量（大卡）125125蛋白质（克）蛋白质（克）17.817.8脂肪（克）脂肪（克）2 2胆固醇（克）胆固醇（克）122122碳水化合物（克）碳水化合物（克）0.20.2钙（毫克）钙（毫克）6 6钾（毫克）钾（毫克）270270钠（毫克）钠（毫克）48.648.6磷（毫克）磷（毫克）150150镁（毫克）镁（毫克）1717铁（毫克）铁（毫克）2.22.2锌（毫克）锌（毫克）1.771
5、.77硒（微克）硒（微克）6.266.26维生素维生素A A（微克）（微克）3 3烟酸（毫克）烟酸（毫克）4.14.1维生素维生素B1B1（毫克）（毫克）0.020.02维生素维生素B2B2（毫克）（毫克）0.240.24维生素维生素E E（毫克）（毫克）0.420.4210u 蛋白质蛋白质是构成细胞的基本物质，是机体生长及修补受损组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。织的主要原料。u 氨基酸氨基酸是蛋白质的基本组成单位。是蛋白质的基本组成单位。“吃”与营养肉肉牛奶牛奶鱼鱼蛋蛋11u 脂类脂类是储存和供给能量的主要营养素。机体细胞膜、神经组是储存和供给能量的主要营养素。
6、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。机械损伤等作用。u 脂肪酸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 不同可分为不同可分为3 3类：类：饱和脂肪酸饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸单不饱和脂肪酸和和多不多不 饱和脂肪酸饱和脂肪酸。“吃”与营养动物油动物油植物油植物油深海鱼油深海鱼油12u 碳水化合物碳水化合物是为生命活动提供能源的主要营养素，碳水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，因此亦称化合物到体内经生
7、化反应最终均分解为糖，因此亦称 之为之为糖类糖类。还具有组成抗体、酶、激素、细胞膜、神。还具有组成抗体、酶、激素、细胞膜、神 经组织等功能。经组织等功能。u 碳水化合物碳水化合物分为两类：可以吸收利用的有效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，如单糖、双糖、多糖，不能消化的无效碳水化合物，如如纤维素纤维素。“吃”与营养13u 矿物质矿物质，又称无机盐，是构成人体组织和维持正常生理功，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。能必需的各种元素的总称。人体无法自身产生、合成的人体无法自身产生、合成的。u 维生素维生
8、素：是人和动物为维持正常的生理功能而必须从食物：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。过程中发挥着重要的作用。“吃”与营养14“吃”与营养u 水水，是万物之源，是生物体最重要的组成部分。是万物之源，是生物体最重要的组成部分。15“吃”与营养每天活动每天活动60006000步步盐盐 6 6 克克油油 2530 2530 克克奶及奶制品奶及奶制品 300 300 克克大豆及坚果类大豆及坚果类 2335 2335 克克畜禽肉畜禽肉 4075 4075 克克水产品水产品 40
9、75 4075 克克蛋类蛋类 4050 4050 克克蔬菜类蔬菜类 300500 300500 克克水果类水果类 200350 200350 克克谷薯类谷薯类 250400 250400 克克 全谷物和杂豆全谷物和杂豆 50150 50150 克克 薯类薯类 50100 50100 克克水水 15001700 15001700 毫升毫升16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17营养不平衡与疾病u 营养缺乏营养缺乏仍然是影响国民健康的重要因素仍然是影响国民健康的重要因素患病率（患病率（%）农村贫困地区农村贫困地区尤为严重！尤为严重！中国居民营养
10、与慢性病状况报告中国居民营养与慢性病状况报告(2015(2015年年)18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 19营养不平衡与疾病红细胞形态红细胞形态异常，功能异常，功能受损受损20营养不平衡与疾病缺乏维生素D儿童佝偻病骨质软化症21营养不平衡与疾病u 营养过剩营养过剩导致的超重和肥胖成为国民健康的主要导致的超重和肥胖成为国民健康的主要 挑战挑战中国居民营养与慢性病状况报告中国居民营养与慢性病状况报告(2015(2015年年)成人肥胖率达成人肥胖率达11.9%11.9%！青少年、儿童肥胖上升！青少年、儿童肥胖上升！22营养不平衡与疾病非传染性慢病约占我国所有死亡率的非传染性
11、慢病约占我国所有死亡率的87%87%世界卫生组织世界卫生组织20142014年非传染性疾病国家概况年非传染性疾病国家概况2010 国家慢性病调查报告国家慢性病调查报告2017 世界卫生组织统计世界卫生组织统计 200420072012我国超重、肥胖、高血压患病情况我国超重、肥胖、高血压患病情况超重超重肥胖肥胖高血压高血压010203040患病率（患病率（%）23.127.330.17811.918.124.925.2肥胖易诱发慢性代谢性疾病23u我国成人我国成人2 2型糖尿病呈流行态势：型糖尿病呈流行态势：20152015年年数据来源：国际糖尿病联合会（数据来源：国际糖尿病联合会（IDF），）
12、，2017年年WORLD中国1.14亿，占全球1/3营养不平衡与疾病11.611.6%24营养不平衡与疾病暴饮暴食暴饮暴食偏高蛋白、高偏高蛋白、高脂肪食物脂肪食物25营养不平衡与疾病儿童肥胖症26营养不平衡与疾病27营养不平衡与疾病血糖测量值参考标准血糖测量值参考标准血糖情况最佳良好差空腹空腹4.46.1 7.0餐后餐后2 2小时小时4.48.0 11.1（单位：（单位：mmol/L）糖尿病28营养不平衡与疾病u 蛋白质、脂类、碳水化合物等摄入过多蛋白质、脂类、碳水化合物等摄入过多-肥胖肥胖u 脂类、糖类过多会导致脂类、糖类过多会导致糖尿病风险升高糖尿病风险升高u 钠摄入过多，造成患钠摄入过多
13、，造成患高血压风险升高高血压风险升高u 维生素异常，致维生素异常，致皮肤干皮肤干（缺维生素（缺维生素A A），），口角口角 炎炎（缺维生素（缺维生素B2B2）等）等29营养不平衡与疾病u 营养不平衡为什么就容易导致疾病（如肥胖）呢？营养不平衡为什么就容易导致疾病（如肥胖）呢？能量摄入能量摄入能量消耗能量消耗能量摄入能量消耗变胖30高糖饮食高糖饮食正常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!科学科学研究研究4个月个月31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
14、u 营养缺乏和营养过剩均导致疾病发生营养缺乏和营养过剩均导致疾病发生32营养不平衡与疾病严格按照健康营养摄入标准，严格按照健康营养摄入标准，为什么还会有疾病发生为什么还会有疾病发生？33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34营养怎么发挥作用？u 首先营养经过胃肠道首先营养经过胃肠道 消化吸收进入体内消化吸收进入体内u 再经血液循环进入到再经血液循环进入到 各组织和器官被利用各组织和器官被利用营养素营养素消化系统消化系统胃胃小肠小肠大肠大肠35营养怎么发挥作用？u 机体器官组织感应到营养素后机体器官组织感应到营养素后“开始工作开始工作”，维持代
15、，维持代 谢和促进生长。谢和促进生长。什么叫“营养感应”？36营养怎么发挥作用？u 营养感应：营养感应：感知和应对营养水平变化的能力；是感知和应对营养水平变化的能力；是 维持生命的必需条件。维持生命的必需条件。饿了就会“想吃”吃饱了就不想再吃了37营养怎么发挥作用？同学们想一想同学们想一想？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？38营养怎么发挥作用？脂肪酸感应脂肪酸感应葡萄糖感应葡萄糖感应氨基酸感应氨基酸感应饥饿饥饿/进食进食特定营养素特定营养素摄入或不足摄入或不足正常正常异常异常代谢稳态代谢稳态代谢失衡代谢失衡营营养养感感应应代谢疾病代谢疾病 20142014年年
16、将该研究列为将该研究列为“生物学研究前沿领域生物学研究前沿领域”的五大重点内容之一的五大重点内容之一39营养怎么发挥作用？饥饿饥饿饱腹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u 激素或分泌肽是营养感应的激素或分泌肽是营养感应的“效应器效应器”40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。41营养怎么发挥作用？采集整合中国采集整合中国人群营养与代人群营养与代谢大数据谢大数据采集整合中国人
17、群采集整合中国人群营养与代谢大数据营养与代谢大数据u 氨基酸是组成蛋白质的基本单元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42营养怎么发挥作用？提供精准提供精准营养方案营养方案u 组成人体成分的氨基酸主要有组成人体成分的氨基酸主要有2020种种 必需氨基酸必需氨基酸必须从食物中摄取必须从食物中摄取 非必需氨基酸非必需氨基酸人体能制造的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、组氨酸、异亮氨酸异亮氨酸亮氨酸、缬氨酸亮氨酸、缬氨酸赖氨酸、甲硫氨酸赖氨酸、甲硫氨酸苯丙氨酸、苏氨酸苯丙氨酸、苏氨酸色氨酸色氨酸丙氨酸、精氨酸丙氨酸、精氨酸天冬氨酸、天冬酰胺天冬氨酸、天冬酰胺半胱
18、氨酸、谷氨酸半胱氨酸、谷氨酸谷氨酰胺、甘氨酸谷氨酰胺、甘氨酸脯氨酸、丝氨酸、酪氨酸脯氨酸、丝氨酸、酪氨酸三种支链氨基酸43营养怎么发挥作用？Cell Metab 2009,9:311-326瘦人050100150200血清亮氨酸血清亮氨酸/异亮氨酸含量异亮氨酸含量胖人170149胖人血清中亮氨酸含量更高！胖人血清中亮氨酸含量更高！44营养怎么发挥作用？肥胖人肥胖人糖尿病人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？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？u 我们也发现：胖人和糖尿病人血中亮氨酸含量更高！我们也发现：胖人和糖尿病人血中亮氨酸含量更高！45？In
19、sulinInsulin sensitivisensitivityty脂质与能量脂质与能量代谢平衡代谢平衡糖代谢平衡糖代谢平衡能量摄入能量摄入能量消耗能量消耗胰岛素胰岛素敏感性敏感性褐脂产热褐脂产热白脂代谢白脂代谢糖异生等糖异生等营养相关营养相关信号信号葡萄糖葡萄糖脂肪酸脂肪酸氨基酸氨基酸下丘脑下丘脑营养怎么发挥作用？u 营养感应的机制与代谢调控营养感应的机制与代谢调控46白色脂肪组织白色脂肪组织：储存能量：储存能量褐色脂肪组织褐色脂肪组织：消耗能量：消耗能量前体白色脂肪细胞前体白色脂肪细胞前体褐色脂肪细胞前体褐色脂肪细胞间充质干细胞间充质干细胞白色脂肪细胞白色脂肪细胞褐色脂肪细胞褐色脂肪细胞
20、白色白色脂肪脂肪褐色褐色脂肪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？u 氨基酸与能量代谢氨基酸与能量代谢47瘦素瘦素信号与代谢调控信号与代谢调控Cummings D,et al.Nat Genet 2000 48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。49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小鼠变瘦变瘦不变瘦不变瘦Xia T et al.Diabetes.2012缺亮氨酸粮食50营养怎么发挥作用？u 这些基因就像是身体里的这些基因就像是身体里的“开关开关”：当营养素多
21、了：当营养素多了 或少了时，就开始启动或关闭器官工作。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基因表达基因表达改变改变基因表达基因表达异常异常51严格按照健康营养摄入标准，严格按照健康营养摄入标准，为什么还会有疾病发生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！回到问题回到问题膳食中的营养素1 1、营养素不足2 2、营养素合理3 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
22、病52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？53u 吃的学问吃的学问 -精准营养！精准营养！l 不同个体对饮食的应答及代谢调控的多样性与复杂性，决不同个体对饮食的应答及代谢调控的多样性与复杂性，决 定了用定了用“共同共同”方案无法解决方案无法解决“个体个体”问题，严重阻碍了问题，严重阻碍了 代谢性疾病的防治。代谢性疾病的防治。l 迫切需要个体化研究方法（组学，微生物菌群、生物网络迫切需要个体化研究方法（组学，微生物菌群、生物网络 等）来揭示等）来揭示个体的营养感应与代谢调控发病机制个体的营养感应与代谢调控发病机制，提供综，提供综 合多维数据的精准营养干预
23、手段，从而精准地防治代谢性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。疾病。营养怎么发挥作用？54提供精准提供精准营养方案营养方案采集整合中国人采集整合中国人群营养与代谢大群营养与代谢大数据数据探索维持人体代探索维持人体代谢稳态的重要基谢稳态的重要基本原理及合理营本原理及合理营养需求养需求中国精准营养计划 （CPN Plan）提升国民健康水平营养怎么发挥作用？55营养感应？明白了一点点。辣么，怎样吃才健康呢？56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57应该怎样吃？同学们每天都同学们每天都 吃哪些食物？吃哪些食物？58u 食物的三大
24、功能：食物的三大功能：1 1、饱腹、饱腹提供热能和提供热能和 各种营养素各种营养素 2 2、滋味（美味）、滋味（美味）应该怎样吃？色色香香味味型，型，增进食欲。增进食欲。3 3、调节机体功能、调节机体功能功能食品功能食品59u 我们知道：我们知道：不同人群的营养需求不同不同人群的营养需求不同应该怎样吃？婴幼儿儿童青少年中老年各阶段都有营养标准60u 我们知道：我们知道：不同人群的营养需求不同不同人群的营养需求不同应该怎样吃？婴幼儿儿童青少年中老年各阶段都有营养标准61应该怎样吃？食物多样，谷类为主，粗细搭配食物多样，谷类为主，粗细搭配 多吃蔬菜水果和薯类多吃蔬菜水果和薯类 每天吃奶类、大豆或其
25、制品每天吃奶类、大豆或其制品 常吃适量的鱼、禽、蛋和瘦肉常吃适量的鱼、禽、蛋和瘦肉 三餐分配要合理，零食要适当三餐分配要合理，零食要适当 每天足量饮水，合理选择饮料每天足量饮水，合理选择饮料 保持适量运动，有助于营养利用保持适量运动，有助于营养利用u 营养学家建议：营养学家建议：62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63总结与展望 膳食膳食 营养营养 健康健康 u 营养是关乎健康的一门重要科学！营养是关乎健康的一门重要科学！64u 未来会更未来会更“会吃会吃”，吃得更，吃得更“科学科学”！了解自己的遗传背景和代谢特征满足营养需要，平衡膳食个性化选择膳食，优化营养，预防疾病总结与展望65
