Nutrigenomics and Beyond

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出版者:Natl Academy Pr
作者:Yaktine, Ann L./ Pool, Robert
出品人:
页数:90
译者:
出版时间:2007-7
价格:$ 23.73
装帧:Pap
isbn号码:9780309104890
丛书系列:
图书标签:
  • Nutrigenomics
  • Precision Nutrition
  • Genetics
  • Diet
  • Health
  • Wellness
  • Personalized Medicine
  • Epigenetics
  • Metabolism
  • Nutrition
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具体描述

The integration of biology, genomics, and health has opened the possibility of applying genomics technology to nutrition. In 2001, scientists associated with the Human Genome Project announced the successful mapping of the reference sequence of the human genome. Since then, a body of information has emerged. Genomics and related areas of research have contributed greatly to efforts to understand the cellular and molecular mechanisms underlying diet-disease relationships. Integration and application of genetic and genomics technology into nutrition research is, therefore, needed to develop nutrition research programs that are aimed at the prevention and control of chronic disease through genomics-based nutritional interventions. Of interest is the integration of relevant computational methods into nutritional genomics research; the enhancement of tools applicable to systems biology; and the effective dissemination of genomics-derived information to scientists, policy makers, and the interested public. To address these issues, a workshop was held on June 1 and 2, 2006. The workshop included presentations that were structured around three focus sessions: human genetic variation, epigenetics, and systems biology. A fourth session presented discussions on the implications of nutrigenomics for the future of nutrition science research. Numerous themes emerged from the workshop presentations. First, nutrigenomics is a complex field because it addresses issues related to multigenetic traits that can be modified by a number of nutritional and other environmental factors. Such complexity presents a challenge to the field; and the ensuing research opportunities will require cooperative work among scientific disciplines and across government, academic, and industrial centers, as well as adequate funding, to be realized. Additionally, the ability to stretch the limits of conventional research methodologies afforded by new genetic and genomic applications at the level of the individual opens the door to a wealth of potential benefits to areas such as disease prevention and wellness, bearing in mind the necessity of ethical safeguards. This potential, however, must be wisely exploited to avoid the pitfalls of overpromising research results and prematurely setting unrealistic expectations for beneficial outcomes. Finally, careful and rigorous research must be employed to optimize outcomes and assure acceptance by the scientific community. In summary, nutrition science is uniquely poised to serve as the crossroads for many disciplines and, using genomics tools, can bring this knowledge together to better understand and address diet-related chronic diseases and molecular responses to dietary factors.

食品科学前沿:从分子到人类健康的综合视角 图书简介 本书旨在为食品科学、营养学、生物化学以及相关生命科学领域的专业人士、研究人员和高年级学生提供一个全面且深入的视角,探讨食品成分如何通过复杂的生物化学途径影响人类健康和疾病预防。本书聚焦于食品科学的核心原理及其在当代健康挑战中的应用,内容涵盖从基础的营养素代谢到先进的食品功能性成分研究。 第一部分:食品化学与营养素基础 第一章:食物的宏观与微观结构 本章首先回顾了主要的食物基质——碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素和矿物质——的化学结构、分类及其在食物中的存在形式。重点分析了蛋白质的氨基酸组成、脂肪酸的饱和度与不饱和度、复杂碳水化合物(如膳食纤维和抗性淀粉)的结构特性。深入探讨了食物加工对这些宏量营养素结构稳定性和生物利用度的影响,例如美拉德反应、淀粉糊化和脂肪氧化等关键过程的化学机理。 第二章:消化吸收的生物化学路径 详细阐述了食物在胃肠道中被分解和吸收的酶促过程。本章对消化酶(淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶)的作用机制进行了细致的剖析,并讨论了肠道屏障的结构与功能,包括主动转运、被动扩散和载体介导的吸收机制。特别关注了小肠微绒毛的形态学及其在营养物质高效吸收中的作用。此外,还探讨了营养素在初次通过肝脏时的代谢“首过效应”。 第三章:维生素与矿物质:辅因子与信号分子 本章超越了传统的维生素和矿物质分类,将其定位为细胞代谢的关键调节因子。对于水溶性维生素(如B族和C),重点分析了它们作为辅酶在能量代谢(如三羧酸循环、氧化磷酸化)中的核心角色。对于脂溶性维生素(A、D、E、K),则详细描述了它们作为激素前体或信号转导分子(如维生素D受体作用)的机制。矿物质部分,不仅仅是元素补充,而是深入探讨了铁、钙、锌等在酶活性中心、膜电位维持和基因表达调控中的精细作用。 第二部分:功能性食品成分与生物活性 第四章:膳食纤维:肠道健康的基石 本章将膳食纤维的研究提升到新的高度,不再仅关注其“容积”效应。深入剖析了可溶性与不可溶性纤维在调节肠道蠕动、影响胆固醇吸收和血糖反应方面的差异。核心内容聚焦于纤维作为益生元的潜力,即它们如何被特定的肠道微生物群选择性发酵,产生短链脂肪酸(SCFA,如丁酸、丙酸、乙酸)及其对宿主代谢的远端效应。 第五章:植物化学物:抗氧化与抗炎机制 本章系统梳理了多酚类(黄酮类、花青素)、萜类(类胡萝卜素)和有机硫化合物(如十字花科蔬菜中的异硫氰酸酯)等主要的植物化学物。重点解析了它们的生物学活性,包括清除自由基(氧化应激的分子基础)、螯合金属离子、以及通过调控细胞内信号通路(如NF-κB、MAPK通路)发挥抗炎作用的具体分子机制。对不同提取技术对这些化合物生物利用度的影响进行了评估。 第六章:脂肪酸的代谢调控 本章侧重于特定脂肪酸家族,特别是n-3系列(EPA和DHA)和n-6系列脂肪酸,在细胞膜流动性、前列腺素和白三烯等信号物质合成中的作用。深入讨论了脂肪酸的PPARs(过氧化物酶体增殖物激活受体)介导的基因转录调控,解释了这些调控如何影响脂质稳态和炎症反应。同时,探讨了油类酸败的化学动力学及其对营养价值和安全的负面影响。 第三部分:食品对代谢健康的影响 第七章:血糖反应与胰岛素敏感性 本章建立了食物成分与葡萄糖代谢之间的直接联系。详细分析了不同食物的血糖指数(GI)和血糖负荷(GL)的计算方法及其局限性。深入探讨了碳水化合物的消化速率、餐后胰岛素应答的生理学,以及持续的高血糖对胰岛素受体信号传导效率的慢性损害机制。讨论了酸性环境、脂肪含量和蛋白质协同作用如何共同影响餐后血糖曲线。 第八章:肠道微生物组与宿主互作 本章聚焦于现代营养科学的前沿领域——肠道微生物组。阐述了微生物群落的结构多样性及其对营养物质转化(如维生素K的合成、色氨酸代谢)的关键作用。深入探讨了“菌群-肠-脑轴”的概念,分析了微生物代谢产物(如短链脂肪酸、神经递质前体)如何影响宿主的免疫、情绪和认知功能。同时,评估了益生菌和合生制剂在调节菌群失衡(菌群失调)中的应用潜力。 第九章:肥胖与代谢综合征的营养干预 本章整合了前述的分子机制,探讨营养因素如何驱动慢性代谢疾病的发生。分析了能量平衡的神经内分泌调控(如瘦素和饥饿素的作用),并讨论了高果糖玉米糖浆、高饱和脂肪饮食等对脂肪组织炎症和胰岛素抵抗的诱导路径。本章最后提出基于证据的营养干预策略,包括间歇性禁食(Intermittent Fasting)对细胞自噬和代谢开关的影响。 第四部分:食品安全、加工与未来趋势 第十章:食品污染物与毒理学基础 本章讨论了食品生产过程中可能引入的污染物,包括农药残留、兽药残留、环境持久性有机污染物(POPs)以及食品加工过程中产生的潜在致癌物(如丙烯酰胺、杂环胺)。重点在于毒理学剂量反应关系、安全限值的设定依据,以及生物监测方法在风险评估中的应用。 第十一章:先进食品加工技术与营养保留 本章评估了现代食品加工技术,如高压加工(HPP)、超声波辅助处理和微胶囊化技术,对食品营养成分和感官特性的影响。讨论了如何通过优化加工参数来最大限度地保留热敏性维生素和功能性植物化学物,同时提高食品的安全性和保质期。 第十二章:个性化营养的挑战与展望 本书的最后一部分展望了食品科学的未来方向。探讨了基因型与表型差异如何影响个体对特定膳食模式(如高碳水化合物或高脂肪饮食)的反应。讨论了代谢组学和蛋白质组学技术在揭示个体营养反应机制中的应用前景,并强调了建立精准营养干预模型的必要性。 本书结构严谨,理论与实践相结合,旨在提升读者对食物在健康与疾病中复杂调控角色的理解深度。

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