食药同源对防治慢性代谢性疾病的作用及功能农业解决方案

The Role and Functional Agricultural Solutions of Food and Medicine Homology in the Prevention and Treatment of Chronic Metabolic Diseases

doi: 10.3969/j.issn.2096-7047.2024.06.012

陈天琦 Tianqi CHEN , 屈墨涵 Mohan QU , 张春红 Chunhong ZHANG , 李丹 Dan LI , 尹雪斌 Xuebin YIN

1 中国农业科学院农产品加工研究所/农业农村部农产品加工质量安全风险评估实验室/农业农村部农产品质量安全收贮运管控重点实验室北京 100193 Institute of Food Science and Technology, Chinese Academy of Agricultural Sciences/Risk Assessment Laboratory of Agricultural Products Processing Quality and Safety, Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Key Laboratory of Agricultural Products Quality and Safety Collection, Storage and Transportation Control, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100193, China 2 中国人民解放军海军军医大学基础医学院上海 200433 School of Basic Medical Science, Naval Medical University, Shanghai 200433, China 3 中国人民解放军海军军医大学海军特色医学中心上海 200433 PLA Naval Medical Center, Naval Medical University, Shanghai 200433, China 4 安徽科技学院长三角功能农业〔食品〕研究院安徽滁州 239001 Institute of Functional Agriculture (Food) Science and Technology at Yangtze River Delta, Anhui Science and Technology University, Chuzhou, Anhui 239001, China

Author notes:

Correspondence to: 张春红(1984—)，女，博士，副研究员，主要从事特殊人群精准营养监测干预研究、食药同源特殊食品研发；956308151@qq.com Correspondence to: 共同通信作者：李丹(1982—)，女，硕士，高级工程师，主要从事特殊人群饮食保障体系研究、特种食品研发；lidan20130505@163.com

摘要：

随着社会经济水平的不断提升，居民的营养摄入水平在不断提高，饮食模式也发生了改变，长期的高油、高糖、高盐饮食等不良饮食习惯，可能引发代谢异常，导致慢性代谢性疾病的发生。通过开展健康科普与宣讲等活动，提高人群的营养素摄入认知水平，采取合理膳食等健康生活方式，是治疗和预防慢性病的有效措施。食药同源理念源于传统中医药文化，以食疗、食补等方式进行预防和治疗，相对于药物治疗副作用较少，安全性较高。以功能农业为牵引，因地制宜地发展功能农业，全面强化产业链，开发以传统养生理念为基础的食药同源类食品，不仅可以改善国民慢性病的发生及发展状况，而且可以带动地方经济发展，为乡村振兴助力。

关键词：

慢性代谢性疾病; 饮食习惯; 食药同源; 功能农业;

Abstract：

With the continuous improvement of social and economic levels, people′s nutritional intake levels are constantly increasing, and dietary patterns have changed as well. Long term unhealthy eating habits such as high fat, high sugar, and high salt diets may cause metabolic abnormalities, leading to the occurrence of chronic metabolic diseases. Conducting health science popularization and preaching activities, improving the awareness of nutrient intake among the population, and adopting healthy lifestyles such as reasonable diet are effective measures to treat and prevent chronic diseases. The concept of food and medicine sharing the same origin originates from traditional Chinese medicine culture, which uses dietary therapy, dietary supplements, and other methods for prevention and treatment. Compared with drug treatment, it has fewer side effects and higher safety. Taking functional agriculture as the driving force, developing functional agriculture according to local conditions, comprehensively strengthening the industrial chain, and developing food and medicine homologous foods based on traditional health concepts can not only improve the occurrence and development of chronic diseases in the population, but also drive local economic development and promote rural revitalization.

Keyword：

chronic metabolic diseases; eating habits; food and medicine homology; functional agriculture;

科学合理的膳食结构是健康的基石，长期不合理的膳食摄入危害人体健康，是诱发与营养相关的慢性代谢性疾病，如高血压、高尿酸、高血脂、高血糖、肥胖等的重要因素^[1]。食药同源理念源于我国传统中医药文化，是以食疗、食补等方式或利用食物本身的药用价值进行预防与治疗^[2]。开发具有地方特色的食药同源产业，可以改善国民慢性病发生及发展状况，推动乡村发展，实现传统农业向现代农业的转变，加速构建具有中医特色的多模式农业形态，为“乡村振兴”助力^[3]。功能性农业是指使农产品生长在富含有益元素的土壤中或通过生物营养强化等手段富集目标营养素或使其含有特定功效。功能性农业不仅能帮助人们满足日益增长的对美好生活的需求，而且可在经济层面上畅通国内大循环和联通国内国际双循环^[4]。

1 国民健康状况及慢性代谢性疾病的形成因素

当前，居民膳食结构存在微量元素缺乏、全谷物消费量较低^[5]、动物源食品消费量大幅增加等问题。汪紫薇等^[6]发现代谢疾病死亡人数占总死亡人数的比例与动物源食品消费量呈显著正相关。慢性疾病与人口老龄化等已逐渐成为威胁人们身体健康状况的重大因素，医学模式逐渐从“治已病”向“治未病”转移。

1.1 高脂血症

不良饮食习惯如高油饮食、微量元素摄入不足以及果糖摄入过量等都可能导致高脂血症^[7]。韩颖等^[8]的研究表明，脂肪摄入会抑制肉毒碱棕榈酰基转移酶1A甲基化，从而增加患代谢疾病的风险。高脂血症与食物中的反式脂肪酸有着紧密联系，氢化植物油是反式脂肪酸最主要的食物来源，反式脂肪酸通过抑制载脂蛋白降解或刺激三酰甘油生成来影响脂质代谢^[9]。果糖摄入也是导致高脂血症的危险因素，Ohashi等^[10]通过对大鼠的研究发现，果糖的消耗导致过氧化物酶体增殖物激活受体α和肉毒碱棕榈酰基转移酶1A基因启动子区域的DNA甲基化增加，过氧化物酶体增殖物激活受体α基因的表达减弱可能诱导高脂血症的发生。不仅如此，高脂血症还可能与微量元素摄入不足有关。锌与脂蛋白和胆固醇代谢有关，陶梦君等^[11]发现一定剂量的锌能够改善高脂血症大鼠的脂代谢。

1.2 高尿酸血症

高尿酸血症是一种因嘌呤代谢紊乱和尿酸形成与分泌失衡导致的代谢性疾病^[12]。高尿酸血症的发生与膳食摄入及生活方式高度关联，长期高嘌呤食物、大量高果糖饮料的摄入是使尿酸升高的危险因素^[13]。高嘌呤饮食会使外周血中黄嘌呤氧化酶表达水平升高，催化次黄嘌呤氧化为黄嘌呤，导致氧化生成的尿酸增多。不同于葡萄糖，果糖不受负反馈调节控制，分解过程会消耗大量三磷酸腺苷，进一步产生大量磷酸腺苷。高果糖饮食会使磷酸腺苷脱氢酶活性增强，催化磷酸腺苷转化为黄嘌呤，导致尿酸生成量增多。

1.3 糖尿病

糖尿病是在遗传因素和环境因素长期共同作用下，由于胰岛功能减退、胰岛素抵抗等因素形成的代谢性疾病^[14]，高碳水饮食、高脂饮食、维生素与微量元素摄入不足等都是诱发糖尿病发病的危险因素。高脂与高碳水饮食会引起敏感个体出现胰岛素抵抗，使胰岛B细胞代偿性分泌产生更多胰岛素，以维持正常的糖代谢。长期摄入此类膳食会导致胰岛B细胞功能严重受损，胰岛素分泌显著下降，血糖无法恢复至正常水平，机体发生代谢紊乱，最后引发糖尿病^[15]。而维生素B1摄入量不足会使转酮酶活性无法上升至一定水平，导致胰岛素的合成和分泌出现障碍，血糖无法下降至正常水平。微量元素紊乱也会导致机体氧化应激水平升高，提高糖尿病的发病率。较高的铁摄入水平会导致细胞氧化应激水平升高，损伤胰岛B细胞，使机体发生糖代谢异常，从而导致糖尿病的发生^[16]。

1.4 高血压

高血压是最常见的心血管疾病，受遗传和环境因素的共同影响，饮食被认为是最重要的环境因素之一。高盐饮食、高脂肪饮食、钙摄入量不足等不良饮食模式是高血压发病的重要因素^[17]。高血压中盐敏感性高血压占比较大，个体血压变化与钠盐摄入呈正相关。随着盐摄入量的增加，血管内皮功能损害会加重^[18]。高盐饮食会通过组织炎症和自身免疫途径使血压升高，增加食盐的摄入量会促进人体中IL-6、IL-23等促炎因子的含量升高，从而引发高血压^[19]。高脂肪饮食可能会引起肠道中f-脱硫弧菌的富集，从而引起血清脂多糖的合成增加，破坏肠上皮，增大肠通透性，导致炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α水平升高，并导致血压升高^[20]。中国膳食钙普遍摄入量较低(＜400 mg/d)，钙的摄入与高血压呈负相关。通过动物试验发现，甲状旁腺高血压因子与钙摄入量呈负相关，减少钙摄入量会导致大鼠体内的甲状旁腺高血压因子分泌增多，改变血管平滑肌中的钙离子浓度，进而引起血压的升高。有研究报道，在肾小球旁细胞中，细胞外高钙浓度可引起钙敏感受体激活，膳食补钙可减少肾素的合成释放并降低其活性，从而降低血压^[21]。

2 健康优化举措及路径

2.1 优化膳食结构

人民群众对健康生活的不断追求，对膳食结构改善的需求，产品市场的需求，产业对附加效益的需求^[22]，正推动着功能农业的发展。功能农业除了能提高人体健康水平外，在农业方面还能推进农产品多样化发展，促进农民增收和提升农产品的国际竞争力^[23]。2019年11月28—29日，以“功能农业关键科学问题与发展战略”为主题的香山科学会议第669次学术讨论会在北京成功召开^[24]。2019年，国务院下发的《关于促进乡村产业振兴的指导意见》中要求“推进农业与文化、旅游、教育、康养等产业融合, 发展创意农业、功能农业等”^[25]。随着社会经济水平的不断提升，居民的营养摄入水平也不断提高，正从“吃饱”“吃好”向“吃得健康”进行转变。现代社会以精制谷类食物作为主食，由于富含微量元素、维生素和纤维素的麸皮和胚芽在精加工的过程中被丢弃，长期食用精制谷类食物会增加糖尿病、肥胖等疾病的发病风险。大量进食全谷物可降低糖尿病发生的风险和中老年女性高血压发病的风险^[26]。《中国居民膳食指南(2022)》^[27]建议人们应多吃蔬果、奶类、全谷、大豆等。居民全谷物和杂豆的每日建议摄入量为50~150 g，动物性食物的每日建议摄入量为120~200 g。由于硒、锌、铁等微量元素无法通过人体自身合成，因此食物补充是最重要的途径。功能性农业通过生产出含有特定功效和人体必需微量元素的农作物来满足不同群体的营养需求，如富硒茶、富硒核桃、富锌马铃薯^[28]、富铁大米等富含微量元素的作物。功能性农产品市场潜力巨大，合理发展相关产业对我国居民微量营养素补充强化有推动作用。如今，老年人对于膳食营养均衡与搭配更加重视，年轻消费者对传统养生表现出一定兴趣。健康重视程度高和对传统文化自信的消费者为功能性农产品支付溢价的意愿更高^[29]，功能农业的发展前景可见一斑。

2.2 发展食药同源产业

食药同源物质是人类在长期生产生活实践中发现的可以果腹并调节机体状态、预防疾病的物质。食药同源物质主要由黄酮类、生物碱等次生代谢产物发挥功效，此类次生代谢产物含量低、作用平缓，长期食用副作用较少，相比药物治疗安全性更高^[30]。食药同源物质大多有“补益”的属性，可以调节肠道菌群。根据食品“好看、好吃、好用”的原则，以传统养生理念为基础，通过打造智能化个性营养食品满足个性化的营养需求，开发免疫零食、功能饮料等一系列的功能性食药同源类食品，可扩大消费者群体范围，同时起到预防疾病、保健的效果^[31]。以茶代饮为例，合理使用食药同源物质进行茶代饮，对于慢性咽炎、“三高”等疾病的部分症状具有改善作用。如将山楂和荷叶作为茶代饮，单服或者合用的方式，可降低血清胆固醇，对高血脂等慢性病起到调理作用^[32]。发展食药同源资源不仅是对慢性病等疾病进行治疗和预防的重要措施，也是我国健康服务业发展的根本保障^[33]和全面推进健康中国战略强有力的支撑^[34]。

3 营养导向型功能农业的发展前景

食药同源是健康中国建设和健康产业发展的重要物质基础，产业发展的根基为农业，目前几乎所有的食药同源物质都实现了人工种植。功能性农业涉及多种学科领域，功能农业的提出者赵其国院士认为，营养和保健功能食品的科技将成为农业科技发展的新方向^[35]。功能性农业是在农业稳产、绿色、安全的基础上，通过生物强化等手段，优化农产品中与健康相关成分的含量。国家农业供给侧结构性改革政策的实施将推动功能性农业的发展^[36]，加快建设农业强国。功能农业将承接农业产业升级换代的重任，助力“高技术”从“过程导向”转向“结果导向”，生产出符合市场需求的高价值产品，实现创新与产出的正向循环，成为乡村振兴的好推手，实现“人民增寿、农业增效、农民增收”的愿景。利用合作社等组织促进农户与市场的衔接，对农民开展种植技术培训，全方位强化中药材产业链从作物种植到精深加工的各个环节，延伸产业链，促进食药同源产业的良性发展^[34]。以功能蔬菜为例，功能蔬菜基于食药同源理论，利用植物中的高营养成分或药效成分达到预防和辅助治疗的作用。因地制宜发展功能蔬菜生产，制成营养保健食品，如秋葵籽油、秋葵花茶等系列加工食品的开发，将延伸产业链，增加功能蔬菜附加价值，带动地方经济发展^[37]。开展产品设计、营养评估等工作，将推动上游功能农产品、功能食材产业链的衔接，开发广受消费者喜爱的个性化功能性产品。以低血糖生成指数功能主食为例，开发功能主食高新技术和先进适用技术可推动传统农业的转型，实现创新驱动发展；通过功能主食产加销环节的高质量发展，可带动种植业产品质量、效益的双提升。

信息时代，互联网和数字经济对功能农业的发展将起到不可估量的作用。互联网有连接产业、商业及消费者的作用，把互联网技术渗透到功能性农业产业链的各个环节，将推动农业供给侧改革，实现乡村振兴。大数据把生产、运输与储存、销售联系在一起，实现信息共享，在生产过程中可实现智能灌溉、精准施肥等功能；在运输与储存过程中可减少流通环节，实现降本增效，数字经济的发展将有力推动食药同源物质的推广和销售。与传统渠道相比，通过电商平台、社交媒体等网络渠道，食药同源产品可以更快速和精准地被消费者所了解，针对特定人群投放具有不同微量元素和特定功能的功能性农产品，实现精准营销。互联网赋能功能农业，提升农产品质量和效益，为乡村振兴提供推力。

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