影響人類健康的因素中,環境與食品是其中的兩個重要方面,有關二者單獨對健康的影響及其作用機制,已有諸如環境健康學、食品營養學等學科加以研究;而兩者組合所構成的復雜交互因素對健康的影響及其作用機制,盡管無處無時不在,卻無相對系統的現代研究。環境食品學,是指通過交叉應用食品科學、環境科學、營養學等學科知識和現代研究手段,探討環境與食品二者所構成的復雜交互因素之于健康的影響及其機制,并由研究獲得的宏觀規律與微觀機制所構成的知識集合體,屬于新興學科交叉領域,是食品科學的新拓展。
主要研究內容:
1.地理環境與膳食攝入
地理環境食品信息庫 研究構建食品風味量化模型,研究與評價食品加工方法的營養分類量化模型,對中國地理小分區食品風味及加工方法進行量化分析;結合區域食物生產與消費統計和膳食調查,獲取主要原料及營養成分數據,構建典型地理環境下食品攝入信息子庫;采取多階段分層整群隨機抽樣,對膳食調查對應中國地理小分區居民進行醫學體檢、實驗室檢測,構建典型地理環境下健康參數信息子庫;采集及增補長江中下游平原等中國地理小分區的地理環境參數,構建典型地理環境參數信息子庫。以上述子庫為基礎進行相關性分析,發掘環境與食品的復雜交互因素與健康之間的關系,繪制中國典型地理環境下食品圖譜。
環境地理食品評價 有機生產是與生態密切相關的生產方式,在構建有機產品及其投入物質評價體系和評價方法的基礎上,重點從功能性成分組成及其系統綜合效應評價出發,系統比較有機食品的重要營養功能特性;通過長期跟蹤研究,評價其在發揮生態恢復的不同階段導致環境改變進程中,對區域人群健康狀況的影響。研究國家地理標志產品的分布及其自然與人文成因,揭示國家地理標志食品品質、形成機制及其對典型環境中人群的健康效應,為構建地理標志食品的評價與認證體系提供技術支撐。
食品搭配信息模型 以中國十大菜系及少數民族聚集區為代表,調查分析不同地理環境下典型食物搭配信息、食物與風味搭配信息,通過構建信息庫揭示不同地理環境下食品搭配的演化模型。比較分析典型食物搭配及食物與風味搭配對不同地理環境下人群的健康狀態的影響,從現代營養科學角度評價搭配的科學性及合理性,繪制中國食品搭配及食品風味搭配圖譜。
2.季節因素與食品應季機理
應季食品圖譜繪制 在同一個典型地理環境下,按照當年的自然天氣狀況,對季節性供應食品攝入進行調查分析,獲取有關食物種類數量、風味、加工方式的量化數據,構建涵蓋風味、加工方法及食物種類的季節因素下食物攝入參數的子數據庫;采取整群隨機抽樣,同一典型地理居民進行醫學體檢、實驗室檢測及小樣本血清蛋白質組、代謝組、腸道微生物組分析研究,構建季節環境下涵蓋相關組學信息的健康參數子數據庫;聯系季節參數進行信息學分析,繪制應季食品模式圖譜。
反季節食品現代營養評價 研究同一典型環境下,常見應季與反季節果蔬如番茄、黃瓜、茄子,辣椒等的典型營養成分、風味物質、品質特性及功能性成分組成、含量、結構等差異,及其與品質特性及功效的相關性。重點研究應季與反季食品典型營養成分、風味成分、功效成分的比較分析;環境因素對典型風味成分、次生代謝產物形成的影響分析;應季與反季食品典型風味組成、次級代謝產物與其功效關系的相關性研究對食品應季機理進行初步探討。
食品性味、風味與四時飲食 在同一典型地理環境下,構建食品性味研究平臺,研究不同食材、風味、加工方法對進食食品的性味特征的影響,構建涉及食材類型及數量、風味類型及量化度、加工方法類型及量化度的食品性味庫;研究不同季節對實驗動物寒熱體征的影響,從食品性味角度,探索不同季節甚至一日中的不同時段,飲食需要不同的機制。
3.食品協同環境影響健康的微觀機制
食品協同環境影響健康的系統生物學研究 通過搭建的環境動物實驗平臺,創造人工環境,通過在不同環境下的動物喂飼不同食品,利用微生物組研究平臺,研究食品與環境的復雜交互作用對腸道菌群結構的影響;利用蛋白質組學研究平臺,通過在不同環境下喂飼動物不同食品,重點研究環境與食品協同或不協同下的比較血清蛋白質組學,發現健康狀態改變相關蛋白質和特異性蛋白;利用代謝組研究平臺,通過不同環境下喂飼動物不同食品,分析檢測尿樣代謝組;基于以上組學方法闡明食品協同環境影響健康的作用機制。
食品功能性成分的環境調控與健康效應 研究旨在揭示不同地理環境對食品功能性成分含量及結構的影響,剖析功能性成分的環境調控機制,并以功能性成分為標靶,揭示食品協同環境影響健康的機制。重點研究典型地域性食品(如富硒)的功能活性研究,探討功能性成分及其組合方式對典型區域人群健康的影響;不同地理環境對食品功能性成分(多糖、多肽、多酚等)含量、結構及構效關系的影響;不同產地的真菌多糖和豆類低聚糖干預防治腸道菌群失衡的作用機制研究。
環境對特色發酵食品微生物的調控影響及與健康的關系 調查不同地理環境因氣候及土壤水質的不同,小區微生物不同,而形成的不同地理環境發酵食品的分布規律。研究探索環境特質與發酵食品
的因果機制,評估不同環境的不同特色發酵食品對典型環境下的人群健康狀態影響。重點開展環境對微生物多樣性及發酵食品健康因子的影響、中國主要葡萄酒、食醋產區本土酵母、醋酸菌多樣性及遷移規律研究,原產地葡萄酒、食醋相關功能性成分的生成機制及健康評價不同產區葡萄酒、食醋健康因子評價及形成機制研究。
食品危害性成分形成的環境因素與毒理學研究影響健康的食品中危害性成分的環境因素及毒理學,重點研究油炸食物中持久性有毒有機污染物的毒物動力學及其毒性效應研究;奶制品環境類雌激素的環境內分泌干擾效應研究;豆制品天然雌激素對機體健康的影響研究;蜂類產品中類雌激素對機體生殖系統的影響研究。