优化营养:可持续营养
最近審查:04.07.2025
增加粮食产量是人类面临的最重要任务。但这只是问题的一个方面。另一个同样重要的方面是了解一个人(从出生到老年)在不同气候、劳动、生活和其他条件下对营养的生理需求。
得益于食物吸收机制基本概念的发展,这一知识领域不仅已成为生物学和医学科学的重要组成部分,也成为实际医疗保健的关键方面。在基础研究的基础上,我们有必要从经典和新两种营养理论的角度来思考一些重要问题,包括合理营养、进一步优化人体营养等。
总体而言,如今的合理营养在大多数情况下并非理想营养。因此,科学家和经济学家的任务简化为形成真正合理的营养体系,并不断改进。由此,我们再次回归到合理营养的理念,即在最佳规范与有限的现实可能性之间达成妥协。然而,一个根本问题是:最佳营养标准将建立在什么基础上——基于均衡营养理论还是充足营养理论?
营养状况也并非理想,因为许多健康食品含有毒性物质。在某些情况下,这些毒性物质可以通过食品热处理被破坏。然而,一定水平的毒性物质是生命体持续存在的生理伴侣。大多数此类物质会被胃肠道的保护系统所中和。此外,近年来,由于农业集约化和人口城镇化,全球范围内食品杂质的数量正在逐渐增加,其中绝大多数对人体并非完全无害。环境调节剂(落叶剂、杀虫剂、农药、除草剂等)的使用导致这些物质进入了很大一部分食品中。这些物质最初主要用于对抗某些植物、有害昆虫和有毒蘑菇。尽管人们努力使这些物质选择性地作用于某些动物群体,但由于其功能块的普遍性,它们仍然有可能对人类和高等动物的身体产生影响。 (很多情况下,这种负面影响已被证实。)同样,主要用于确保食品保存的添加剂也并非无害。此外,食品添加剂可能受到工业废料的污染,其中可能含有剧毒物质。
优化营养
营养优化是一个需要普遍解决的问题。鉴于营养缺乏是当今全球范围内普遍存在的现象,这个问题显得尤为重要。人们在各种紧急和极端情况下也会遇到营养缺乏,并且在与太空探索、海洋探索和其他任务相关的人工微生物圈和微营养层创建过程中也会遇到营养缺乏。因此,有必要了解如何预防或减轻各种营养缺乏的后果。
首先,让我们考虑一个极端情况——完全不吃任何食物。长期以来,人们认为在这种情况下,完全饥饿比食用无营养物质(尤其是植物叶子)更好。均衡营养理论认为,食用叶子时,消化器官会显著运转,会产生额外的能量消耗,同时肠道菌群也会增生,这会对身体产生负面影响。然而,从充足营养理论的角度来看,胃肠道的正常活动对于维持多种代谢功能、内分泌系统的功能以及极其重要的肠道内生态环境至关重要。通过膳食纤维来维持肠道内生态环境,显然比完全饥饿对身体更有益。这一观点已被人类在饥饿时的行为的著名例子所证实,例如在食物中添加草、树叶、锯末等。一些捕食性动物在饥饿时以树叶、草、浆果和其他植物为食的行为,其意义可能与几年前有所不同。完全饥饿与饥饿状态下摄入能量值极低但对生物体邻近内生态环境产生显著影响的物质之间的区别也变得清晰起来。膳食纤维的利用只是在不利条件下优化营养的众多例子之一。
在粮食短缺的情况下,食用未经精制的食物(例如全麦面包、糙米等)本身就很有价值,这对于优化营养尤为重要。显然,在大多数其他情况下,未经精制的产品也比精制产品更有优势。
野生动物的例子充分证明了充足营养理论许多规定的有效性,它们的本能帮助它们以极其精确的方式维持身体结构。至于人类,他们可能在形成智人物种的过程中,以及由于成长环境(通常是错误的)、传统、偏见等原因,失去了这些确保充足食物选择的技能和本能。应该强调的是,营养优化是国家、部落和宗教传统中重要且有益的组成部分。然而,科学文献通常只关注这些传统的缺陷,其中许多现在已经失传。同时,这种失传造成了一种真空,往往充斥着不正确和混乱的行为。后者基于许多流行的营养概念,有时缺乏理论基础,也没有几个世纪的实践支持。
显然,在优化营养时,应考虑其民族特征、相关产品种类(取决于环境、获取和加工食物的方式)、技术水平等。众所周知,爱斯基摩人以脂肪形式摄入的相对能量高达47%,而基库尤人仅为10%。与爱斯基摩人不同,欧洲人和美国人(以及基库尤人)的脂肪摄入量明显较少。同时,还应注意,人们通常很容易适应饮食习惯的变化。
在优化营养时,可能需要考虑到在某些情况下某些微量元素可能具有重要的营养价值的信息。
营养优化与若干其他问题的解决息息相关。由于功能模块的普遍性,研制用于防治农业害虫且对人体无害的毒物几乎不可能。因此,首先,应研制出能够在外部环境中发挥主要调节功能,但不会进入食品或食物中的化合物。其次,有必要寻找具有高选择性的化合物,使这些物质及其代谢物尽可能对人体无害。此外,开发包括烹饪技术在内的食品技术也至关重要,这些技术能够在烹饪过程中将有毒物质破坏或转化为无害物质。最后,应提供足够完整和公开的信息,告知人们产品中是否存在有毒化合物,以及如何更换这些产品,以避免累积不良反应等。
适量营养的概念允许根据年龄和工作性质优化营养。但即使在这种情况下,食物也未必理想。通过引入相应的肽类代替氨基酸来改善食物的氨基酸组成,为优化营养开辟了一定的前景。众所周知,在20世纪70-80年代,基于短肽和游离氨基酸的营养混合物得到了开发。国外公司推出了多种肽类膳食。研究表明,含短肽的膳食比游离氨基酸混合物的利用率更高。许多研究人员已经证明了含短肽的蛋白质水解物具有很高的价值。还值得注意的是,与氨基酸混合物令人不快的味道相比,食品蛋白质的水解物(包括由短肽组成的混合物)在许多情况下具有相当宜人的味道。肽类水解物可推荐用于体弱机体的营养补充、短期膳食、高强度体力活动等。
在优化营养时,还需要考虑食品添加剂,它们在人类营养,尤其是农场动物营养中的应用日益广泛。食品添加剂包括抗生素、生长因子(刺激剂)、球虫抑制剂、组织单核细胞生长抑制剂等。近年来,它们的益处和副作用已被广泛讨论。同时,新的添加剂不断被提出,包括生长刺激剂、抗生素、合成代谢剂、酵母培养物、微生物等。
主要问题在于此类添加剂对消费者的安全性。同时,必须牢记,几乎所有食品(包括天然和加工食品)都可能含有有害物质。而严格控制整个营养链的体系,虽然能够保护人们的健康,却无法始终保证其健康。例如,即使是完全“健康”的食物,过量摄入也会导致肥胖、心血管疾病、恶性肿瘤和其他严重疾病。近年来,一些低热量饮食(每天400-600千卡)以及半饥饿饮食被推荐用于减肥。因此,在尝试优化营养时,应该牢记希波克拉底2300多年前说过的名言:“营养学使健康的人保持健康,使失去健康的人恢复健康。”
欧洲经济共同体推荐的不同类别的食品添加剂(Vanbelle,1989 年)
- 抗生素(生长促进剂)
- 生长因子(生长刺激剂)
- 球虫抑制药和组织单核细胞增多症抑制药
- 芳香和调味物质
- 乳液、稳定剂、凝胶和增稠剂
- 着色剂和颜料
- 保险丝
- 维生素和维生素类物质
- 微量元素
- 酶、胆碱
最后,针对未来的食品问题,营养优化是必要的。