□ 李瀟卓 遼陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院
食品和營養(yǎng)的表觀遺傳觀點和展望
□ 李瀟卓遼陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會環(huán)境的改變,人們對食品與營養(yǎng)更加關(guān)注,越來越多的人開始注重營養(yǎng)均衡和食品安全。而對于表觀遺傳觀點來說,食品與營養(yǎng)并不僅存在于均衡和安全的局限面中,也存在于遺傳學(xué)這個生物大范圍中,影響著生物的生理、病理以及各種負面內(nèi)容的形成。其作用可以防止人們產(chǎn)生過度營養(yǎng),避免代謝疾病的發(fā)生等,由此可見,對食品和營養(yǎng)的表觀遺傳觀點進行分析和展望,能夠為人們的生活水平提高帶來保障。
食品和營養(yǎng)有著一定的表觀遺傳性,主要觀點為以下幾方面。
DNA甲基化
所謂DNA甲基化,即利用甲基轉(zhuǎn)移酶對胞苷進行甲基化修飾,這種修飾對改變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)十分有用,雖然每種甲基化的功能不穩(wěn)定也不確定,但可以確定的是,在人們的日常工作與生活中,食品與營養(yǎng)很有可能利用功能性成分通過DNA甲基化的作用來改變,整合染色體,從而改變涉及到身體健康酶的活性,使人身體更加健康。就以葉酸為例,葉酸作為一種B族維生素,具有水溶性的特點,其攜帶的甲基基團雖然并不能直接為DNA甲基化帶來影響,但卻會使其他甲基獲得供體營養(yǎng),如果在孕婦飲食中添加葉酸,會改變胚胎早期甲基化過程,在胎兒發(fā)育的過程中,胰島素樣生長因子會隨葉酸量的提升而達到平均值,從而完成DNA甲基化。
組蛋白修飾
在組蛋白末尾處的賴氨酸殘基會形成單一的或者二三甲基化與乙?;山M蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶(HAT)和組蛋白去乙?;福℉DAC)調(diào)節(jié)平衡,在每個八聚體構(gòu)成的組蛋白分子中,會纏繞DNA雙鏈,組蛋白的氨基端可以被翻譯,而后進行修飾,傳遞信號,主要傳遞和修飾的點有賴氨酸和精氨酸殘基的甲基化、乙酰化、泛素化等。對于食品和營養(yǎng)的表觀遺傳觀點來說,這些修飾的內(nèi)容可以互相作用,對染色體的變化方面有重要影響,如果使用搭配得當,可能會產(chǎn)生抑制疾病的作用,例如癌細胞、炎癥細胞等。不僅如此,組蛋白甲基化還對肥胖癥有一定作用,經(jīng)實驗表明,組蛋白甲基化狀態(tài)會使代謝基因產(chǎn)生改變,抑制Jhdm2a功能的丟失,避免高脂血癥生成的可能。
染色質(zhì)重塑
染色質(zhì)重塑即ATP-依賴性染色體重塑復(fù)合物的重塑,可以使染色質(zhì)結(jié)構(gòu)重新組裝,能夠接受轉(zhuǎn)錄因子與修復(fù)酶的結(jié)構(gòu),對DNA的修復(fù)有著重要的促進作用,不僅如此,這種復(fù)合物還會對免疫系統(tǒng)產(chǎn)生影響,一定程度上抑制癌癥的發(fā)生。染色體重塑還作用于胚胎干細胞,影響胚胎的發(fā)育和轉(zhuǎn)錄,反映到實際意義中,就是可以阻斷癌細胞的分化,使生物胚胎期就具有降低癌癥發(fā)作的能力,例如,綠茶的茶多酚已經(jīng)通過試驗明確的表現(xiàn)出其降低皮膚癌細胞生存能力的作用。
對于食品和營養(yǎng)表觀遺傳來說,最關(guān)鍵的因素是其表觀遺傳是否可以存在真正意義上的遺傳,經(jīng)過長時間的研究表明,食品和營養(yǎng)表觀遺傳確實存在傳代遺傳特性,母體對外界環(huán)境的反應(yīng)和自身的發(fā)育與疾病之間有必然的聯(lián)系,這些聯(lián)系中總會有一些表現(xiàn)型通過遺傳、胚胎等傳遞給下一代,更多的表現(xiàn)型不僅會遺傳給下一代,還會傳遞到以下幾代,由此可見,對于人類來說,母體的飲食與表觀遺傳高度相關(guān),這是由于生殖細胞會因刺激而受到編程,從而遺傳給三代或多代。
通過以上的分析了解到,食品和營養(yǎng)表觀遺傳存在傳代的問題,而食物是生物賴以生存的重要組成部分,在食品中,營養(yǎng)則是為生物提供能量與動力的主要內(nèi)容,因此,食品和營養(yǎng)可以稱為生物進化的基本條件。針對這一點,通過各方面研究可以得知,適宜生存在這個世界中的生物都需要依靠食品和營養(yǎng),而更適合社會環(huán)境的基因型會選擇能夠改造自身遺傳物質(zhì)的食品與營養(yǎng),食品和營養(yǎng)的未來發(fā)展不僅為填飽肚子、提供能量這么簡單,而是在科學(xué)的基礎(chǔ)上為人們帶來與生存發(fā)展更匹配的基因型,發(fā)揮著保證人們身體健康、抗病能力強的重要作用。不僅如此,在遺傳方面,越來越多的食品和營養(yǎng)元素具有改造、重塑的能力,只要經(jīng)過科學(xué)合理的分析論證和可靠的試驗,搞清楚食品和營養(yǎng)是怎樣影響遺傳,又怎樣有助于遺傳的,是當前發(fā)展的主要趨勢,在這一方面,研究食品和營養(yǎng)的表觀遺傳觀點將為食品和營養(yǎng)的發(fā)展提供基礎(chǔ)的理論保證,從而證明食品和營養(yǎng)的有機聯(lián)系,將其成果付諸實踐。
食品和營養(yǎng)的表觀遺傳觀點主要存在三個部分,一是DNA甲基化;二是組蛋白修飾;三是染色體重塑。這三個方面均可以也逐漸成熟地證明了食品和營養(yǎng)對生物的健康有著直接的影響,也證明了這些影響不僅是針對生物體個體,也針對生物體的單代以及多代遺傳。食品與營養(yǎng)是生命必需品,其未來走向?qū)⒏涌茖W(xué)化,越來越促進人類的和諧高效發(fā)展。