環(huán)境營養(yǎng)學(xué)理念融入營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)教學(xué)體系的思索*

劉開永，李曉之，蔡盼圓，汪 洋，許媛媛，陶莎莎，阮 亮，王 華

(1.安徽醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)系，安徽合肥 230032；2.安徽醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院預(yù)防醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心)

營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)是預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)和公共衛(wèi)生相關(guān)學(xué)科的主干課程，由營養(yǎng)學(xué)和食品衛(wèi)生學(xué)兩部分內(nèi)容構(gòu)成[1]。當(dāng)前，鼓勵(lì)和推動(dòng)交叉學(xué)科理論研究的開展已成為高校建設(shè)“一流學(xué)科”的重要途徑，但該課程在圍繞基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)、藥學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)、環(huán)境科學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)等學(xué)科間或?qū)W科內(nèi)容的針對(duì)性較差，未能充分體現(xiàn)新醫(yī)科樹立交叉融合的人才培養(yǎng)理念，也未體現(xiàn)新時(shí)代賦予公共衛(wèi)生服務(wù)體系的內(nèi)涵[2]。如何融合新的教學(xué)理念進(jìn)行有效的教學(xué)理論改革，如何培養(yǎng)從事適應(yīng)后疫情時(shí)代公共衛(wèi)生與預(yù)防醫(yī)學(xué)人才的戰(zhàn)略問題有待及時(shí)解析和解決，已成為推進(jìn)食品安全與營養(yǎng)“十四五”教學(xué)規(guī)劃實(shí)施的重大課題[3]。

近年來，鑒于城市化進(jìn)程的加速，飲食結(jié)構(gòu)、氣候和自然環(huán)境變化，以及在人類面臨重大疫情導(dǎo)致政治不確定性和反全球化思潮抬頭的背景下，食物系統(tǒng)(營養(yǎng))、健康與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略問題已引起社會(huì)各界高度關(guān)注[4]。有充分的科學(xué)證據(jù)表明，食物(膳食營養(yǎng)素)、環(huán)境可持續(xù)性發(fā)展與人類健康密不可分。鑒于環(huán)境科學(xué)與營養(yǎng)科學(xué)之間的內(nèi)在聯(lián)系，營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)科應(yīng)將環(huán)境營養(yǎng)理念納入理論實(shí)踐教學(xué)和研究的范疇[4-5]。健康中國、健康一生都需要健康的環(huán)境支持[6]。通過本文簡介，一是可為我國未來全方位地研究環(huán)境因素與人類合理營養(yǎng)的關(guān)聯(lián)奠定基礎(chǔ)；二是為建立適合我國國情的可持續(xù)性健康飲食模式提供參考，增強(qiáng)公眾環(huán)境健康與合理營養(yǎng)關(guān)系的意識(shí)。

1 營養(yǎng)學(xué)維度

從營養(yǎng)學(xué)維度與范圍視角來看，環(huán)境營養(yǎng)學(xué)將環(huán)境科學(xué)與營養(yǎng)科學(xué)相結(jié)合來解決食物系統(tǒng)可持續(xù)性的問題，涉及從生產(chǎn)實(shí)踐到社會(huì)需求的多個(gè)層面。營養(yǎng)學(xué)維度包含個(gè)體營養(yǎng)、公共營養(yǎng)和環(huán)境營養(yǎng)3個(gè)方面；以學(xué)科來分，營養(yǎng)學(xué)維度覆蓋生命科學(xué)(生化、生理、醫(yī)學(xué))、社會(huì)(流行病學(xué)、政治學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué))及相關(guān)科學(xué)(物理、大氣、生態(tài)、地理)；營養(yǎng)學(xué)范圍包括個(gè)體、群體以及生物圈營養(yǎng)；而個(gè)體營養(yǎng)解決生長發(fā)育、合理膳食、營養(yǎng)需求和疾病管理問題，群體營養(yǎng)解決的是慢性流行病學(xué)、營養(yǎng)不良、疾病預(yù)防和食品安全問題，生物圈營養(yǎng)學(xué)要解決糧食耕種方式、可持續(xù)性食物生產(chǎn)、社會(huì)和市場需求/食品生產(chǎn)技術(shù)和公共政策等問題[4]。

鑒于環(huán)境和營養(yǎng)學(xué)科涵蓋環(huán)境、食物和營養(yǎng)之間相互關(guān)系，也涉及環(huán)境與人體的生理生化、營養(yǎng)代謝和基因組系統(tǒng)的相互作用，當(dāng)前的人類營養(yǎng)范疇理應(yīng)擴(kuò)大。營養(yǎng)學(xué)領(lǐng)域?qū)＜铱烧檄h(huán)境營養(yǎng)學(xué)理念，并作為其未來研究的一個(gè)新學(xué)科，采用跨學(xué)科的研究方法，將環(huán)境變化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力、食品質(zhì)量與安全、個(gè)體和群體飲食攝入量與健康結(jié)局之間進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，尤其要關(guān)注水果、蔬菜生產(chǎn)和攝入，積極建立一個(gè)可持續(xù)的食品系統(tǒng)，將遺傳學(xué)因素、環(huán)境社會(huì)因素和代謝因素綜合考慮，最終助力傳統(tǒng)營養(yǎng)逐步向精準(zhǔn)營養(yǎng)邁進(jìn)[7]。

2 環(huán)境營養(yǎng)學(xué)

環(huán)境營養(yǎng)學(xué)主要是講述食物系統(tǒng)和營養(yǎng)素、自然環(huán)境、人類活動(dòng)之間的相互關(guān)系以及營養(yǎng)、各類環(huán)境因素與健康之間相互作用的一門學(xué)科[4]。

近年來，人類飲食活動(dòng)對(duì)環(huán)境、水資源、生物多樣性以及地球生態(tài)等方面造成了巨大壓力?？沙掷m(xù)營養(yǎng)、健康人類和健康地球的健康飲食思維已成為環(huán)境營養(yǎng)學(xué)的核心理念。鑒于此，為達(dá)到平衡食物供應(yīng)、人類福祉和環(huán)境健康關(guān)系的目的，環(huán)境和營養(yǎng)科學(xué)之間的內(nèi)在關(guān)系應(yīng)該成為營養(yǎng)與食品衛(wèi)生教學(xué)和科學(xué)研究的重點(diǎn)。例如，鼓勵(lì)減少肉類消耗，增加水果和蔬菜的攝入量[8]。與攝入肉類和深加工食品的飲食相比，營養(yǎng)學(xué)家優(yōu)先推薦植物性膳食模式，不僅是因?yàn)槠涓缓锘钚誀I養(yǎng)素，可降低人類對(duì)環(huán)境的損害作用[9]，還更有益于環(huán)境生態(tài)保護(hù)，并最終減少由飲食相關(guān)不良健康結(jié)局造成的經(jīng)濟(jì)損失，降低慢性病的發(fā)生率，如糖尿病、心臟病、癌癥和肥胖癥等[10]。因此，健康的食物系統(tǒng)在促進(jìn)人類健康和維護(hù)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展方面可以發(fā)揮重大作用，同時(shí)也應(yīng)在環(huán)境約束下運(yùn)行，以避免對(duì)生物圈造成災(zāi)難性的后果。將環(huán)境營養(yǎng)學(xué)納入營養(yǎng)與食品衛(wèi)生教學(xué)范疇，將促使我們關(guān)注食物系統(tǒng)對(duì)生物圈的各種不良影響。

3 環(huán)境營養(yǎng)學(xué)模型

盡管目前還沒有成熟的定量模型來預(yù)測各類環(huán)境變化對(duì)營養(yǎng)和健康結(jié)果的影響，但有關(guān)學(xué)者嘗試構(gòu)建了如下模型(圖1)，目的是為環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素中介膳食營養(yǎng)和健康關(guān)聯(lián)的模型建立提供基礎(chǔ)。

圖1 環(huán)境營養(yǎng)學(xué)模型[8]

由圖1可知，環(huán)境營養(yǎng)學(xué)模型可為一線教師提供一個(gè)有用的教學(xué)工具，用來解釋和理解食物系統(tǒng)各組成的緊密關(guān)系，有助于啟發(fā)學(xué)生對(duì)當(dāng)前食物系統(tǒng)不足之處做出必要的修正，為實(shí)現(xiàn)其可持續(xù)性發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)[11]。環(huán)境營養(yǎng)學(xué)模型展現(xiàn)了食物系統(tǒng)、自然和社會(huì)環(huán)境與公共衛(wèi)生之間的相互作用關(guān)系，提供了食物系統(tǒng)不同領(lǐng)域相互連結(jié)和相互作用的全面視圖。與任何其它系統(tǒng)一樣，食物系統(tǒng)都有輸入和輸出路徑，投入和產(chǎn)出均源自自然界和人類社會(huì)。該模型涉及食物遵循的生命周期，包含生產(chǎn)、運(yùn)輸、加工、包裝、儲(chǔ)存、零售、準(zhǔn)備、消費(fèi)和浪費(fèi)等過程；同時(shí)該模型也與食物生命周期存在密切關(guān)系的環(huán)境資源有關(guān)。例如世界各地區(qū)食物消費(fèi)正轉(zhuǎn)向動(dòng)物性食品和精加工食品消費(fèi)的“西方”模式，如果繼續(xù)遵循此類不健康或不合理的飲食模式，不僅造成人類疾病負(fù)擔(dān)增加，也可加劇地球環(huán)境退化和資源枯竭速度。例如農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)和漁業(yè)約占全球1/4的溫室氣體排放，并消耗約70 %的淡水資源；化肥、抗生素和其他化學(xué)物質(zhì)的過度使用導(dǎo)致地表水、地下水、土壤和空氣的污染，耐抗生素的細(xì)菌、土壤鹽堿化和生物多樣性的喪失，最終導(dǎo)致人口疾病負(fù)擔(dān)持續(xù)加重；另外，可耕地面積繼續(xù)減少、全球氣候變暖正導(dǎo)致人類食品安全和營養(yǎng)不良等問題出現(xiàn)[12]?？傊幸嫒梭w健康的膳食模式，通常來說也有助于環(huán)境健康，比如降低CO2、氮元素和硫元素的排放。

4 環(huán)境營養(yǎng)和健康總體框架

環(huán)境營養(yǎng)和健康總體框架概述了環(huán)境變化、食物系統(tǒng)、營養(yǎng)和健康之間多維度格局和復(fù)雜的相互作用關(guān)系，并為深入研究這些相互作用結(jié)局提供理論研究基礎(chǔ)。見圖2。

圖2 環(huán)境因素與營養(yǎng)和健康相互聯(lián)系的總體框架[8]

圖2所示的框架由6個(gè)主要部分組成(A-F)，映射出環(huán)境變化、農(nóng)業(yè)、營養(yǎng)因素之間的相互作用關(guān)系。其中社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素，例如文化、宗教、財(cái)富分配和人口結(jié)構(gòu)等因素，為環(huán)境變化、人為干預(yù)措施制定、食物系統(tǒng)活動(dòng)、糧食安全與營養(yǎng)攝入相關(guān)健康和福祉的研究提供了基礎(chǔ)背景資料。在該框架中，食物和營養(yǎng)安全被確定為其第5個(gè)組成部分，這也是決定人類疾病和福祉的關(guān)鍵因素。該框架也提出了環(huán)境因素與健康營養(yǎng)間的交互作用靜態(tài)概念化，盡管我們以往認(rèn)識(shí)到這種交互效應(yīng)是動(dòng)態(tài)的，并在不同的時(shí)間尺度上運(yùn)行。例如，食物價(jià)格的變化可能會(huì)對(duì)食物消費(fèi)程度產(chǎn)生直接影響，而某些環(huán)境變化對(duì)健康結(jié)果的影響可能在幾十年后方能顯現(xiàn)。

基于該框架，從事環(huán)境、農(nóng)業(yè)、貿(mào)易、營養(yǎng)和衛(wèi)生領(lǐng)域的專家通過開展環(huán)境因素與營養(yǎng)、健康等內(nèi)在關(guān)系的課題研究，可預(yù)測環(huán)境變化對(duì)不同人群潛在營養(yǎng)學(xué)和健康結(jié)局的影響，亦可論證在上述各種因素不同時(shí)間框架內(nèi)的替代作用和適宜干預(yù)方案的有效性。該框架另外強(qiáng)調(diào)，除了所描述的“環(huán)境-食物系統(tǒng)-健康”途徑外，還有多個(gè)反饋循環(huán)將飲食選擇和營養(yǎng)與農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略和環(huán)境變化聯(lián)系起來。該框架不僅考慮通過膳食營養(yǎng)影響健康的途徑，而且勾勒出環(huán)境變化對(duì)健康的直接影響(例如通過空氣污染、極端天氣事件或傳染病)[13]。

5 環(huán)境營養(yǎng)學(xué)融入營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)教學(xué)

依據(jù)環(huán)境營養(yǎng)學(xué)理念，倡導(dǎo)植物性膳食為主的飲食模式，適當(dāng)降低紅肉消費(fèi)比例，可實(shí)現(xiàn)環(huán)境可持續(xù)健康發(fā)展，從而降低人類罹患慢性非傳染性疾病的風(fēng)險(xiǎn)。案例1：在1995年至2013年間，美國超過3 %的CO2排放量與肥胖和超重發(fā)病率的增加有關(guān)。根據(jù)環(huán)境營養(yǎng)學(xué)模型，美國生產(chǎn)1 kg牛肉需要消耗10 kg糧食、≥8 000 L水、約8 000 kJ能量、150 g肥料、7 g農(nóng)藥和21 m2土地，其環(huán)境負(fù)面影響包括固體、液體和空氣污染以及溫室氣體排放；而在社會(huì)投入方面包括市場營銷、文化宣傳和政府系列刺激牛肉生產(chǎn)政策的實(shí)施，如對(duì)農(nóng)民的補(bǔ)貼和/或技術(shù)援助計(jì)劃等，都會(huì)增加消費(fèi)者牛肉消費(fèi)的驅(qū)動(dòng)力，從而加重不良環(huán)境影響程度。通過研究對(duì)比發(fā)現(xiàn)，幾乎所有與改善健康結(jié)局相關(guān)的食物(如全谷類谷物、水果、蔬菜、豆類、堅(jiān)果和橄欖油)產(chǎn)生的環(huán)境不良影響最低，對(duì)人群整體死亡風(fēng)險(xiǎn)以及心臟病、結(jié)腸癌、糖尿病和中風(fēng)等疾病罹患風(fēng)險(xiǎn)也較低；而增加上述疾病風(fēng)險(xiǎn)的食品主要是未加工和加工的紅肉，如豬肉、牛肉、羊肉和山羊肉，也始終與最大的負(fù)面環(huán)境影響相關(guān)；而魚類(一種對(duì)健康影響較大的食品，對(duì)環(huán)境的影響中等)和含糖的飲料，對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響較小[14]。

采用可持續(xù)性膳食評(píng)價(jià)模型，可以降低食物系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的不良影響。案例2：一項(xiàng)有關(guān)法國成年人的營養(yǎng)、環(huán)境影響和經(jīng)濟(jì)成本的研究納入法國國家營養(yǎng)隊(duì)列12 166名成年參與者，依據(jù)其飲食模式從最保守到最具破壞性分成5個(gè)情境，建立可持續(xù)性膳食評(píng)價(jià)模型，以降低對(duì)環(huán)境的影響(包括溫室氣體排放、累積能源需求和土地占用)程度為指標(biāo)。結(jié)果表明，相較于最具破壞性的飲食情境，優(yōu)化的飲食(蔬菜水果及豆制品)對(duì)環(huán)境負(fù)面影響較低，而動(dòng)物性食品的環(huán)境負(fù)面影響明顯增大，動(dòng)物性蛋白對(duì)總蛋白攝入量的貢獻(xiàn)相對(duì)于觀察值減少了12 %～70 %；相應(yīng)地，食品生產(chǎn)相關(guān)的溫室氣體排放相對(duì)于觀察值而言，減少了36 %～86% ，占地減少了32 %～78 %，能源需求減少了28 %～72 %。該研究將分級(jí)飲食變化與可持續(xù)性分級(jí)程度進(jìn)行關(guān)聯(lián)，為后續(xù)可持續(xù)健康飲食研究提供了一個(gè)基準(zhǔn)參考，同時(shí)也暗示了動(dòng)物性食品攝入量越高，溫室氣體排放就會(huì)越高，從而導(dǎo)致人類患慢性炎性疾病的風(fēng)險(xiǎn)也就越高[15]。

為促成飲食習(xí)慣變革和預(yù)防營養(yǎng)相關(guān)慢性病措施的落實(shí)，可采用可持續(xù)性飲食指數(shù)評(píng)估模型[16]，以溫室氣體排放量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，探討如何更好地從政策層面對(duì)工業(yè)、市場、產(chǎn)品和消費(fèi)行為進(jìn)行有效調(diào)控。案例3：精加工食品通常具有高熱量，人為添加糖、鈉、飽和或反式脂肪，且纖維、蛋白質(zhì)和微量元素含量低的特征，對(duì)人體健康和環(huán)境均產(chǎn)生負(fù)面影響。一些國家為此采取了相應(yīng)的措施，對(duì)含糖飲料加收糖附加稅和在包裝上添加警告標(biāo)簽，或頒布營銷禁令，禁止在學(xué)校銷售精加工食品，規(guī)范媒體宣傳健康飲食模式，盡量減少行業(yè)對(duì)衛(wèi)生政策制定的干預(yù)；結(jié)果表明，研究人群4年間肥胖和超重風(fēng)險(xiǎn)降低[17]。另外，可持續(xù)性飲食模式納入營養(yǎng)、氣候變化和經(jīng)濟(jì)方面因素后[16]，在保持膳食營養(yǎng)特性的同時(shí)，限定攝入低碳足跡和低價(jià)格的膳食(避免使用溫室和空運(yùn)蔬菜)，結(jié)果也表明，學(xué)校食堂提高了其可持續(xù)性膳食評(píng)分，減少了食堂的食物浪費(fèi)以及每餐的平均肉類攝入量[3]。因此，政府有必要從政策層面對(duì)工業(yè)、市場消費(fèi)、農(nóng)產(chǎn)品、糧食損失和食物浪費(fèi)行為等進(jìn)行合理干預(yù)和調(diào)控，以實(shí)現(xiàn)行之有效的可持續(xù)性飲食模型。

總之，聯(lián)合國和EAT-Lancet委員會(huì)對(duì)如何處理人類飲食與環(huán)境關(guān)系提出了建議，倡導(dǎo)“星球健康飲食”或“彈性素食”，即以植物性食物為主，每人每周只吃5份動(dòng)物蛋白，可以極大地改善自身健康和降低環(huán)境負(fù)面影響，以此來適應(yīng)和限制日益惡化的氣候變化[10]。然而，多數(shù)國家未將與飲食相關(guān)溫室氣體排放量納入緩解氣候變暖政策管理。將可持續(xù)健康膳食模式納入緩解氣候變化的戰(zhàn)略，不僅利于人類健康，亦可顯著降低全球溫室氣體排放[8]。

6 結(jié)語

環(huán)境營養(yǎng)學(xué)理念為食物系統(tǒng)、營養(yǎng)與健康可持續(xù)發(fā)展之間關(guān)系的研究提供了結(jié)構(gòu)化的理論指導(dǎo)。創(chuàng)新性地開展“飲食-環(huán)境-健康”生命周期評(píng)估，不僅使人類客觀地了解食物系統(tǒng)對(duì)環(huán)境影響，探索和把握營養(yǎng)健康發(fā)展規(guī)律，充分發(fā)揮科技引領(lǐng)作用，重塑健康飲食的社會(huì)環(huán)境，而且可提高國民營養(yǎng)健康素養(yǎng)和提升營養(yǎng)工作科學(xué)化水平?？沙掷m(xù)膳食模式迫切需要政府優(yōu)先解決農(nóng)業(yè)、環(huán)境科學(xué)和公共衛(wèi)生共性問題。肥胖、營養(yǎng)不良和氣候變化在全球范圍內(nèi)相互作用，形成“全球共疫”。2020年中國脫貧攻堅(jiān)取得全面勝利，中國首次消滅了絕對(duì)貧困，居民生活方式發(fā)生巨大變化，從可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略角度來說，我國應(yīng)提前謀劃建立環(huán)境、營養(yǎng)與健康研究的科學(xué)體系，以期從“全球共疫”的層面解決肥胖相關(guān)的慢性非傳染疾病問題。