营养基因组学与体质食养学在竞技体育“个体化”营养战略中的应用研究

王 猛

(南阳理工学院体育教研室,河南 南阳 473003)

营养基因组学与体质食养学在竞技体育“个体化”营养战略中的应用研究

王 猛

(南阳理工学院体育教研室,河南 南阳 473003)

通过对营养基因组学与体质食养学的优劣势分析,探讨二者在竞技体育中实施“个体化”营养战略中的作用。采用文献回顾、前瞻性分析及逻辑推理相结合的方法,探索营养基因组学和中医体质食养学在实施个体化营养战略中的优势作用,为竞技体育中实施个体化营养战略提供研究思路,并对实施过程中可能出现的问题提供相应对策。营养基因组学的先进检测方法能够在真正意义上实现“个体化”,但由于其自身存在不足(应用难度大、检测灵敏性差),使其推广应用受限;中医食养学虽然具有操作简单、实践性强等特点,但由于其实现的是不同体质类型群的饮食方案,不是严格意义上的“个体化”。所以竞技体育要真正实现个体化饮食,应充分利用两者优势,实施传统和现代并举策略。在具体实施上,应以基因多态性为基础,以中医食养学为指针,以营养基因组学研究技术为工具,通过优势资源整合,加快实施“个体化”营养战略。

竞技体育;“个体化”营养战略;营养基因组学;体质食养学

随着竞技体育对运动员体能要求的不断提高,保持良好体能对于维持机体健康、提高竞技水平显得尤为重要。科学训练方法和良好营养学辅助是维持体能的两个重要方面。在目前竞技体育中,过度训练使运动员身体免疫力下降、感染病原体的机率增加,最终成为易感人群[1]。同时,极限体能要求也可能导致运动员对特异性运动损伤和疾病的易罹性增加。营养学恢复法作为过度训练最重要的恢复方法之一,主要是通过补充相关营养素促进机体机能恢复。虽然该方法在很大程度上促进了运动员机体机能恢复,但对于不同民族、地域及遗传学背景的个体而言,缺乏针对性和特异性。所以,如何制定个性化营养恢复方案成为现代运动营养学亟待解决的核心问题。基于基因多态性战略的营养基因组学的出现,为真正实施“个体化”饮食战略提供切实可行的研究思路。

1 营养基因组学

1.1 营养基因组学的概念及目标

营养基因组学以分子生物学技术为基础,应用生物学标记、DNA芯片、蛋白质组学等技术来阐明营养素与基因的相互作用。主要研究营养素和食物化学物质在人体中的分子生物学过程以及产生的效应,应用范围包括营养素作用的分子机制、营养素的人体需要量、个体食谱的制定以及食品安全等,它强调对个体的作用。

营养基因组学的目标[2]是基于患者个体基因型特征,预测其对营养素的反应,以提供个体化膳食营养建议(非基于群体做出一般建议),同时,根据个人基因特点制定食谱,补充特定营养成分,以弥补由于基因变异造成对健康的不利影响。防止部分基因突变或基因活动情况的改变,降低个体基因对特异性疾病的罹患性,从而做到“未雨绸缪”。

1.2 基因营养组学的应用研究及局限性

1.2.1 应用研究

目前,营养基因组学的研究主要集中在与疾病关系的研究方面,主要集中在ω-3多不饱和脂肪酸、n-3脂肪酸、番茄红素以及叶酸等营养素与疾病发生关系的研究。

临床试验和在、离体实验研究表明,ω-3多不饱和脂肪酸可对抗多种心血管紊乱疾病,保护心肌梗死、动脉粥样硬化,降低血脂;同时其还通过调节自主神经来降低血压、促进NO生成,改善内皮收缩功能等作用。维甲酸的研究主要集中在阻止心肌内血管周围和肾动脉和内侧增厚,心室纤维化等相关病例机制研究中;番茄红素在防止动脉粥样硬化形成的早期起着决定作用,并且有证据表明其在心血管疾病的发生起到一定预防作用;n-3脂肪酸有效保护由高脂诱发的胰岛素抵抗大鼠血管内皮细胞功能[3],提高由饱和脂肪酸诱导的大鼠胰岛素抵抗(IR)肝脏和骨骼肌胰岛素受体(InsR)及葡萄糖转运蛋白4(GluT4)的作用;对叶酸的研究主要集中在预防心血管疾病的发生,减小心肌梗死面积,改善心衰患者心功能,提高生活质量等方面[4];叶酸对于Ⅱ型糖尿病作用,主要表现在减轻血管功能紊乱,改善血管功能等方面[5]。

1.2.2 局限性

①检测费用昂贵,无法对广大个体实施。②检测结果不能准确反映营养方案对机体作用效果。由于膳食体系的复杂性(组分繁多),膳食和分子靶不可能形成精确对应关系[6];同时,营养素不是药物,对基因表达影响相对较小,微量mRNA表达改变很难引起蛋白水平改变,功能学方面的改变更无从谈起。③无法将微阵列分析的大量数据准确转化成饮食与疾病及健康相联系信息[7]。④研究范围相对狭窄。目前研究还只是集中在某些特殊营养素(脂肪酸、叶酸等)的作用上,对于其他类别营养素与多态性基因关系的研究尚缺乏有效研究思路和策略。⑤研究主要体现在已知与已发生疾病关系上,对于某些特定条件下“未病”研究还尚未涉足。

由此看来,如何实现运动员个性化饮食,并非简单“拿来主义”就可以实现。如何在竞技体育中,更有针对性的实施营养“个体化”战略,必须要寻找新的方法和途径。中医食养学作为我国传统医学宝库的重要组成部分之一,其上承体质生理学,下启体质治疗学,针对各型病理体质用特定性味的食物进行调理。其核心理念“辩体施养”,与营养基因组学所实施的个体化饮食策略在本质上具有一致性,体质食养学中的相关理念为在竞技实现“个体化”战略提供新的思路。

2 体质与体质食养学

2.1 体质与体质学说的概念

体质是指个体生命活动过程中,在先天遗传和后天影响基础上,所表现出的身体结构、生理机能和心理状态方面综合的、相对稳定的特质。体质学说以中医理论为主导,研究人类各种体质类型的特征及生理、病理特点,并以此分析个体对疾病的反应状态、病理变化的性质及疾病发生、发展的预测,指导疾病预防和治疗的一门学说。

2.2 体质的分类

目前,现代体质学具有代表性的分类方法主要有两种:王琦教授[8]的“九分法”和匡调元教授的“六分法”。王琦教授认为人的体质可分为:平和体质(健康)、阳虚体质(怕冷)、阴虚体质(缺水)、气虚体质(气短)、痰湿体质(体胖)、湿热体质(长痘)、血瘀体质(长斑)、气郁体质(郁闷)、特禀体质(过敏)。匡调元教授把人的体质分为:正常质(阴平阳秘)、燥红质(真阴不足)、迟冷质(元阳不足)、倦晄质(气血不足)、腻滞质(湿浊滞留体内)、晦涩质(气血失调)。体质学说认为,体质既是相对稳定的,又是可调节的.体质因素不仅决定个体是否发病及发病的倾向性,还决定相同体质类型人群对某些疾病的易感性及发病的倾向性。因此,在竞技体育中,对运动员体质进行分类,有针对性地进行预防和治疗,可以有效地减少疾病的易罹性。

2.3 体质与食疗

体质与食养的关系体现在以下三方面:①饮食营养结构影响体质状况形成和变化;②体质状况需要不同饮食需求结构;③针对性的个体化营养才能从根本上维持机体健康水平。个体体质存在寒湿阴阳差异,食物自身亦有性味归经上的不同。现代医学研究认为,疾病都是由机体内生物信号传递过程中部分环节过度增强或减弱造成。治疗其本身就是校正、协调平衡的过程,这也正是体质食养学和营养基因组学的根本结合点。

2.4 体质食养学的不足之处

体质食养学说以中医体质学说为基础,对国人总体体质进行分类,然后根据体质特点,依据食物各种性质如:辛、酸、冷、热等进行食物选择性配比而建立相应营养方案。从严格意义上讲,这种食物配备方案并不能真正实现营养供给“个体化”,而是不同体质类型群体的营养方案。所以有效实施真正个体化营养战略,不能简单依赖营养基因组学或体质食养学,必须要利用两者优势,即前者的先进检测技术、精确评价机制和后者的指引作用。

3 在运动营养学应用中可能遇到的问题及相应对策

3.1 体质分类标准尚未确立

如何对人群体质现象做出客观分类,建立规范化的分类方法与标准,是现代体质研究中一个突出问题。中医体质量表可能使标准统一成为可能。其中制定量表的原则包括:①中医体质理论和中医体质类型来设计,内容符合体质类型内涵。②条目代表性好,具有较强独立性。⑧适宜于自评,易于理解。④采用标准化计分方式,方便操作。⑤具有较高信、效度等心理测量工具特点。要经过4次预调查,最终确立标准条目。要求在进行问卷调查时做到填写认真、统计准确,对于不能确定的可以邀请相关中医专家进行诊断。

3.2 体质类型与特异性疾病的易感性和发病机制的研究不足

确定体质后,如何确立体质与其相关特异疾病联系及其发病机制还悬而未决。目前的研究主要集中在部分体质与疾病的流行病学调查上,其内在精确机制尚未得到准确阐述。对于这些问题,现代医学中动物实验模型可以为我们提供新的思路。大量关于体质的基础研究采用的是动物模型,但动物模型存在明显缺陷,主要是在动物造模方法和主观感受的表达等方面。因此就实验对象而言,实验最好是能以人为直接对象,同时增加对不同种族、地域相关体质与疾病的流行病学的调查与研究,为个体化营养战略的实施提供参考基础。

3.3 开展基因多态性和相关运动损伤与疾病关系的研究相对欠缺

基因多态性战略在竞技体育中的研究主要集中在优秀运动员基因选材,这其中包括与耐力、速度、力量相关的基因多态性研究[9];基因型个性化运动处方,运动性疾病的基因诊断,而基于基因多态性战略对于个体化营养的研究尚未开展。

因此,应从开展基因多态性和运动损伤、疾病的关系研究入手,如在与运动项目直接相关的损伤,网球肘、运动性关节不稳、劳损等,探讨其发生与基因多态性的关系,研究运动性疾病与基因多态性的关系,从而实施营养学预防方案。除预防其自身遗传学易感性疾病外,需研究由于运动本身对机体不利影响所致的相关疾病。其具体研究可以参照上述相关多态性战略思路,依据项群分类,对不同项目分别进行研究。

4 结语

竞技运动员作为一特殊群体,职业特殊性决定其特异性疾病发生的易感性。科学营养学配比方案,对于维持其健康水平,提高竞技能力至关重要。个体化饮食不仅对发病个体,而且要对未病个体实施防病营养供给,消除极限运动对身体造成的潜在威胁。如何制定“个体化”营养方案,就目前来看,实施中医食养学和营养基因组学并举策略是实现这一目标的较好选择。其具体操作应以基因多态性为共同基础,利用体质学说对运动员体质进行分类,然后以中医食养学为指针,以营养基因组学研究技术为研究工具,加快实现“个体化”营养战略。

[1]刘丽霞,屈红林,王艳琼.免疫细胞和免疫分子与过度训练[J].中国组织工程研究与临床康复,2007,11(45):9190-9193.

[2]柳红芳,陆菊明,母义明,等.n-3多不饱和脂肪酸对高脂诱导胰岛素抵抗大鼠肝脏和骨骼肌胰岛素受体及葡萄糖转运蛋白4的作用[J].中华糖尿病杂志,2005(3):192-195.

[3]王琦.中医体质学说研究现状与展望[J].中国中医基础医学杂志,2002(2):6-15.

[4]胡柏平,唐量,张英起.Myostatin基因多态性在杰出运动员选材中的应用展望[J].体育科学,2009(2):71-75.

[5]Mason J B,Baron J A.Effects of Folic Acid Plus Vitamin B12 vs Placebo in Myocardial Infarction Survivors[J].JAMA,2010,304(16):1783.

[6]Sudano I,Flammer A J,Periat D,et al.Effect of Folic Acid Supplementation in Patients With ChronicHeart Failure:Pp.1.13[J].Journal ofHypertension,2010(28):50.

[7]Lawal R A,Rodriguez-Alvarez W E,Tyagi S C,et al.Folic Acid Attenuates Vascular Dysfunction in Type-2 Diabetic Mice[J].The FASEB Journal,2010,24(1):911-981.

[8]Hoch A Z,Lynch S L,Jurva J W,et al.Folic Acid Supplementation Improves Vascular Function in Amenorrheic Runners[J].Clinical Journal of Sport Medicine,2010,20(3):205.

[9]Liu Stratton Y,Roy S,Sen C K.DNA microarray technology in nutraceutical and food safety[J].Toxicol Lett,2004,150(1):29-42.

[责任编辑 李武营]

Application research for Nutrigenomics&Chinese dietary in“Individual"nutrition strategy in competitive sports

WANG Meng(Nanyang Institute of Technology,Nanyang,Henan 473003,China)

To explore the implementation both in competitive sports“individual"nutrition strategy by analyzing the advantages and disadvantages of nutrigenomics&Chinese dietary.Literature review,prospective analysis and the combination of logical reasoningMethodswere used,this paper probes into the implementation of both in competitive sports “individual"nutrition strategy,and puts forward research ideas for application “individual"nutrition strategy and proposes corresponding countermeasures.Nutritional genomics,advanced detectionMethodsto achieve the true sense of this goal,its replication is limited because of some shortcomings(application,detection sensitivity is poor);Chinese dietary study,although it has simple,more practical features,which was not in the strict sense of the“individual"for its realization,which was diet plan for different types of constitutions.In competitive sports,to realize individualized diet,we should take full advantage of both traditional and modern strategies.In actual implementation,operation should base on common basis of gene polymorphisms,by means of Chinese dietary as a guideline and nutritional genomics research techniques as a tool,integrates advantages of resources to implement“individual"nutrition strategy.

Competitive sports;“Individual"nutrition strategies;Genomics;Chinese dietary

G807.01

A

1672-7606(2011)03-0206-04

2011-06-02

王猛(1977-),男 ,河南南阳人,硕士,讲师,从事体育教育与训练工作。