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吃素还是吃肉?答案写在你的基因里!
2019-08-19        来源:中国临床营养网        作者:

        叶凯雄 乔治亚大学遗传系助理教授

        毕业于美国康奈尔大学,营养学博士,计算生物学系博士后。主要研究方向包括营养基因组学和人类进化生物学。

        吃素还是吃肉?答案写在你的基因里!

        你是否也曾有过这样的困惑:在“吃素健康”的宣传之外,为什么常常有“我爷爷天天无肉不欢健健康康活到九十九?”和“邻居阿姨吃了一辈子素怎么得了心梗?”的例子?这种巨大的个人差异,真的只是概率上的极端分布,还是其中暗藏规律?

        吃素(荤),就一定(不)健康吗?

        康奈尔大学的研究者发表的文章揭示了人群中的“素食基因”的分布和饮食健康的关联,刷新了营养学界对于健康饮食的认知,预示着从“普适的健康饮食”向“适合你个人的健康饮食”的新营养时代的到来。

        今天,FunFood有幸请到了这项重要发现的研究者、文章作者之一的叶凯雄博士,来为我们谈谈“素食基因”,你的饮食健康,自有“个性”。

        素食正在全球范围内成为一种新的饮食潮流,越来越多的人因为健康的追求成为了坚定的素食主义者,当然也有一些坚定的肉食主义者认为自己不吃肉就活不下去。但是,你们有没有想过,也许你的基因,无视你的追求和口味,已经默默为你选择了最适合你的饮食?

        我们最近的研究就发现了这样一个基因—“素食基因”[1]。拥有该基因的人最适合的饮食结构就是“清淡素食”派。如果一个人无视该基因的偏好而大鱼大肉,很有可能会增加患心脏病、大肠癌和其他炎症相关疾病的风险。这一点与我们固有的“吃油腻太多不健康”的观念相符合,而事情的另一面,则很少有人知道:如果一个人缺乏这个基因却执意要严格坚持传统素食,他很有可能会营养不良。

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        1、吃素一定健康吗?

        一些营养成分在植物性食物中是缺乏的、或者是含量很低的,例如一些omega-6和omega−3多元不饱和脂肪酸。这两类不饱和脂肪酸是无法在人体中合成,必须从食物中获取的,并且对人的大脑、心血管、免疫等的正常生理功能至关重要。因此,食物中缺少omega-3和omega-6会造成营养不良,及一系列问题。

        就算同样通过饮食获取,进入人体,植物性的多元不饱和脂肪酸(亚油酸和亚麻酸)无法被人体直接利用,只有被人体转化为动物性不饱和脂肪酸才可以被利用;动物性的多元不饱和脂肪酸,包括主要来自肉类的花生四烯酸和主要来自海鲜类的EPA和DHA,则可以被人体直接利用。因此,虽然素食也有很多好处,但是素食者需要认识到素食可能存在的营养缺陷。

        2、什么和“吃素健康”有关系?

        人体自身有一套代谢合成系统,可以把植物性多元不饱和脂肪酸转化成动物性多元不饱和脂肪酸。如果一个素食者自身的合成效率不够高,他就很有可能缺乏这些关键的不饱和脂肪酸,进而营养不良,患上某些疾病。不同的人有不同的基因,合成动物性不饱和脂肪酸的效率也不同。我们最近发现的“素食基因”可以使合成效率提高30%。

        3、"素食基因”是如何被发现的?

        我们的合作者,康奈尔大学营养学系的Tom Brenna教授是研究脂肪酸的专家,他的实验室在过去近30年的时间里一直从事脂肪酸的研究。他们早先的一个实验发现,一个编码不饱和脂肪酸合成酶的基因——FADS2,拥有两种不同的形式,也就是两种不同的等位基因。其中一种等位基因拥有一段22个碱基长的片段插入,这个片段插入增加了这个基因还有相邻的另一个基因(FADS1)的表达量。

        基于这个观察,Brenna教授和他的研究助手Kothapalli博士提出了一个假说:这个拥有片段插入的FADS2等位基因通过提高不饱和脂肪酸合成酶的表达量会增加不饱和脂肪酸合成的效率,所以拥有这种等位基因的人在传统素食群体中具有适应性的优势。

        为了证明这个假说,Brenna教授招募了234个印度人和311个美国人,并发现印度人里接近70%的人拥有两个拷贝的这种等位基因(人体里的基因都有两个拷贝,它们可以一样,也可以不一样),而美国人里只有18%的人有。该实验还发现了拥有这种等位基因的人合成动物性不饱和脂肪酸的效率提高了30%。

        但是,怎么证明这个拥有片段插入的FADS2等位基因真的是适应素食的呢?

        Brenna教授进一步跟计算机生物学系的Alon Keinan教授合作。在Keinan教授的指导下,我对这个基因进行了系统的进化分析,寻找自然选择在人类基因组里留下的痕迹。自然选择就像是大自然用几千年的时间用人类做了一次实验。从几千年前开始不同地区的人们就有不同的饮食结构,不同的基因适应不同的饮食结构。

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        假如有一个基因可以让携带它的人从对应的饮食中吸收足够的营养,那携带这个基因的人就更有可能存活下来,也更有可能拥有更多的后代,而缺乏这个基因的人就有可能无法存活下来或者无法成功繁殖后代。在一代一代又一代的繁衍中,一个人群里携带适应基因的个体就越来越多。这种自然选择会在人类基因组里留下痕迹,现代先进的分析方法可以发现这些微妙的信号。

        系统的进化分析发现,在传统的素食人群里,例如印度人、非洲人和局部东亚人,拥有片段插入的FADS2等位基因有非常明显的自然选择留下的痕迹,证明这个等位基因是适应这些人群的饮食结构的。于是,FADS2的这个等位基因也被我们称为“素食基因”。

        非常有意思的,我们发现这个“素食基因”在格林兰岛因纽特人群里几乎不存在,而且有被自然选择淘汰掉的痕迹。因纽特人的饮食结构是基于鱼和海洋动物的,几乎没有蔬菜,而鱼和海洋动物拥有丰富的ω−3多元不饱和脂肪酸。大自然神奇的“实验”正说明了:如果基因跟饮食不匹配,携带这个基因的人在生存繁衍上是处于劣势的。

        4、发现了“素食基因”有什么用?

        我们都知道不同的人吃了同样的食物,结果很不相同。有些人喝了牛奶会拉肚子,而其他人却没有任何反应;有些人喝了点小酒就满脸通红,而有些人就算喝醉了也面不改色。

        我们认为这些对同一食物的不同反应都是基因决定的[2, 3],而“素食基因”只是一个新的例子。我们的基因是人类几十万年进化的结果,而且每一个人出生之后基因基本都是没法改变的,幸运的是:我们可以改变我们的环境、行为和饮食,让它们跟我们的基因相匹配。而且,每一个人的基因都是独一无二的,所以每一个人也需要适合自己基因的独一无二的饮食。我们希望通过对人类基因的研究最终实现“精准营养”,让每一个人都健康生活。

        FunFood:对于携带与不携带“素食基因”的人群,分别有什么具体的饮食建议吗?

        叶博士:正如上文提到的,不同人群需要注意饮食中的omega-3和omega-6等不饱和脂肪酸的摄入。“素食基因”携带者更需要担心的是omega-6过高带来的心血管疾病等疾病风险,没有“素食基因”的人更需要担心的是缺乏不饱和脂肪酸的营养不良风险。

        对于携带“素食基因”的人来说,摄入过多含有omega-6不饱和脂肪酸的食物会增加心脏病、大肠癌和其他炎症相关疾病的风险。选择合适的植物油很重要。因为像传统的花生油、大豆油、葵花籽油和红花籽油都富含omega-6不饱和脂肪酸,“素食基因”携带人群应该要少吃。建议多吃亚麻籽油、芥子油、芥花油,这些主要提供omega-3不饱和脂肪酸的植物油。

        FunFood补充

        豆制品一直被我们认为是健康食品,在素食者中尤其受欢迎。事实上,它富含omega-6不饱和脂肪酸,携带“素食基因”的人应该适量控制食用豆制品。不携带素食基因的人,如果不是素食者,基本不用担心营养缺乏,但多吃海鲜鱼肉会更健康。

        FunFood:如果没有素食基因,却因为宗教等原因不能放弃吃素,有没有什么建议能帮助维持饮食健康的呢?

        叶博士:添加一定量的植物油,尤其是omega-3不饱和脂肪酸含量多的植物油,例如而亚麻籽油、芥子油、芥花油。也可以选择omega-3的营养补充剂。

        FunFood:中国人群中的“素食基因”概率是怎样的?

        叶博士:该基因在中国人群里分布差异特别大,根据已有的数据,北方汉族人有48%的人携带这个基因,南方汉族人有22%,傣族人中只有10%。其他人群暂时还没有数据。

        FunFood小结

        1.“素食基因”能提高动物性不饱和脂肪酸的合成效率,因此有“素食基因”的人更适应素食,而没有“素食基因”的人如果单一吃素少油,很可能会营养不良;

        2.在千百年不同的饮食传统影响下,不同人群中的“素食基因”的分布概率也有很大差异,传统吃素的民族会被“筛选”出更高的“素食基因”概率,而因纽特人等传统吃肉少蔬菜的民族中则被“筛选”造成较低的“素食基因”概率;

        3.对于携带“素食基因”的人群,建议的饮食:少omega-6,可清淡素食;

        4.对于不携带“素食基因”的人群,建议的饮食:多omega-3,不可完全清淡素食;

        5.因人而异的营养标准时代正在来临,精细化、个人化的营养饮食才是大势所趋。

        参考文献:

        1.KothapalliKSD, et al.(2016) Positive Selection on a Regulatory Insertion–DeletionPolymorphism inFADS2Influences Apparent Endogenous Synthesis of ArachidonicAcid.Molecular Biology and Evolution:msw049.

        2. PengY, et al.(2010) The ADH1B Arg47His polymorphism in east Asian populationsand expansion of rice domestication in history.BMC Evol Biol10:15.

        3. TishkoffSA, et al.(2007) Convergent adaptation of human lactase persistence inAfrica and Europe.Nat Genet39(1):31-40.

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