营养组学研究进展

1.论述一下营养组学在食品研究领域的应用与发展前景？

答：（1）营养组学在食品研究领域的应用：

营养基因组学是研究营养素和植物化学物质对人体基因的转录、翻译表达以及代谢机制的科学。它以分子生物学技术为基础，应用DNA芯片、RT—PCR、蛋白质组学等技术来阐明营养素与基因的相互作用。当前的研究热点主要有：研究不同的食物怎样通过影响特殊的基因，增加人类罹患某些慢性疾病的风险（如：癌症、Ⅱ型糖尿病、肥胖、中风、心脏病等）、营养素和基因的相互作用、与营养相关的基因多态性研究和营养相关分子标记物的筛选等问题。

营养基因组学是一个多学科交叉的科学。其研究涉及生物技术、基因组学、分子医学和营养学等多个领域，而组学技术（Omics）的成熟将为营养基因组学提供理论基础和技术支持。其理想结果是运用个性化的膳食，从而达到预防或延缓疾病发生，增强人体健康的目的。

细胞会随着环境变化产生以不同基因表达方式表现出来，营养的差异会对细胞的分裂和异化产生影响，这是目前被广泛认可的观点。因此，将营养基因组学技术引入营养学和食物学的基础应用领域，对研究营养和食物的基本成分如脂肪、碳水化合物、蛋白质、胡萝卜素、维他命、微量元素、类黄酮、共栖生物在分子水平上的作用有新启发。营养基因组学研究立足于分析某种具体营养元素或食谱与基因变化之间的关系，有助于发现这些变化背后的作用力，加强对与食谱有关的疾病的预防，更进一步的应用领域包括食品安全、食品认证、转基因食物检测和食品重组。

营养基因组学应用的前提是膳食对人类健康的影响取决于人类个体特异性的遗传结构。从基因水平研究营养对人体的作用，不仅需要考虑单个基因的作用，而且应考虑多个基因的参与及个体间基因的差异。细胞功能的调节是多基因表达相互协调的结果，基因异常或基因表达的变化可引起许多代谢紊乱，影响多种基因疾病如心脏病、糖尿病、肥胖与癌症等发展过程。基因变异大多数位于蛋白编码之外，而一些发生在编码区的变异可能影响相应基因的功能。人类个体基因差异主要归结于单核苷酸多态性（Single nucleotide polymorphisms，SNPs），它们可以改变基因的表达、mRNA的转运、蛋白质及酶的活性等。因此，正是由于每个人DNA单核苷酸的多态性，他们对环境因素（如：营养素和药物）的反应是

不一样的。

营养基因组学对食品产业的影响。食品产业与人类的生存发展密切相关，产业领域宽，产业链条长，是世界第一大产业。食品产业往往注重在技术、设备的改进和提高，产业的扩大和“色、香、味、形”方面下功夫，对改善、提升食品的营养品质和指导居民合理膳食、均衡营养重视不够，没有将现代营养科学纳入食品工业发展的指导方针中去。随着经济社会发展水平的不断提高，生活品质的提升，人们对食品的要求不仅仅是一般营养的提供及色香味俱全的要求而已，还要求它方便、营养、健康、安全、多样。消费者期望所吃的食品更能体现健康的诉求，且对各项疾病具有预防的功效，因此健康诉求类的食品不可避免的成为重点发展领域。

保健功能食品的研究方向主要集中在4个方面：①评价功能食品健康声称的生物学标记及其有效性；②食品及其组分的安全性；③食品组分的健康效应，以及作用机制和发现；④开发新的活性物质。营养基因组学研究的开发，对食品及营养领域是个冲击也是个机会，如何让传统的食品产业转型、提升并提高竞争力，塑造食品产业的高科技形象，创造持久经营的生命力，这是食品营养领域必须面对的全新课题。营养基因组学将成为食品创新产业的原动力。

在营养基因组学领域，植物化学物质一直被作为关注的焦点，因为在不久的将来，某些化学物质将同维生素、矿物质一样被标示建议摄入量，食品生产企业希望把一种或几种植物化学物质加入食物中用来生产功能性食品，如大蒜素、姜黄素、番茄红素、白藜芦醇等。而营养基因组学将揭示这些植物化学物质的生物学作用、构效关系、剂量反应关系、安全性评价，对食品产业的发展构成一种有利的科技支撑。

（2）发展前景：

营养基因组学将主要研究在分子水平上及人群水平上营养素与基因的交互作用及其对人类健康的影响；并将致力于建立基于个体基因组结构特征上的膳食干预方法和营养保健手段，使得营养学研究的成果能够更有效的应用于慢性疾病的预防，从而达到促进人类健康的目的。营养基因组学作为加速功能性食品开发的一个重要工具，适合个人基因型的个性食品将对食品产业的结构及市场产生牵导作用。

生命的基础在于营养，基因和分子科学对营养学研究的促进作用才刚刚开始，把浩瀚的基因组信息应用于营养学，正在成为这门学科的一个巨大的挑战和新的增长点。而营养素与生物的依存关系及影响因素的特征和规律将被渐渐阐明。营养学将成为新世纪人类健康的福祉。食品也将具有新的意义和价值，食品产业的格局也随之发生改变。

目前, 营养基因组学的研究正在不断的发展, 科学家们越来越不倾向于从性质或营养作用方面找答案, 而是倾向于研究以营养基因组学为基础的系统生物学的相互影响以促进健康。我们相信, 随着有关各种族基因特点的巨大资料库的建立和记录人类基因组信息的人类基因组芯片的出现, 不仅为科学家和医生们进行疾病研究而且也为促进人类健康的基因营养提供依据,并将为营养基因学开拓更加广阔的应用前景。

2.论述蛋白质组学的研究方法及进展？

答：（1）蛋白子组学的概念和内容

蛋白质的功能受氨基酸序列、蛋白翻译后加工修饰、蛋白的空间结构及是否与其他蛋白形成复合物等多种因素所影响。研究蛋白质的组成、表达、结构、功能、蛋白之间相互作用及其活动规律的科学称为蛋白质组学。

蛋白质组学以蛋白质组为研究对象，在整体水平上大规模!高通量、系统性地分析研究蛋白质组中的蛋白特性、表达量及功能的动态变化等。包括蛋白质的组成成分，蛋白的定性及定量，蛋白的结构与功能，蛋白翻译后加工修饰的状态，蛋白在细胞内的分布定位及各种蛋白之间的相互作用等。

（2）研究方法和进展

研究分析蛋白质组学需要配合使用蛋白分离、纯化、定性及定量等各种技术手段。如蛋白样本的制备、分离、鉴定技术和用于分析处理数据的计算机软件系统及生物信息学平台等。研究蛋白质组学常用的方法包括(双向聚丙烯酰胺凝胶电泳，质谱，酵母双杂交系统及蛋白芯片法等，下面对这几个主要方法做扼要的介绍。

①双向聚丙烯酰胺凝胶电泳。2D-PAGE是比较蛋白质组中蛋白表达量变化最常用的蛋白分离技术。传统的2D-PAGE最初是由O,Farrell、Klose及Scheele 等于1975年分别建立起来的。此法可分离上千种蛋白，并可同时比较蛋白表达