你知道吗?每天摆在餐桌上的一碗米饭、一盘青菜,可能藏着超过 13.9 万种尚未被完全解码的化学分子。它们不是传统意义上的 “营养素”,却可能是调控人体健康、甚至预防疾病的关键 —— 这就是《新英格兰医学杂志》最新综述提出的 “营养暗物质”(Nutrition Dark Matter, NDM)。当这些曾被忽视的 “食物分子” 走进科学视野,一场重新定义 “饮食与健康” 的革命正在悄然发生。
一、被低估的食物:我们只认识 1% 的 “饮食宇宙”
传统营养学关注的碳水、蛋白质、维生素,不过是食物化学世界的 “冰山一角”。
植物的 “次级代谢密码”:为了抵御病虫害,植物进化出庞大的次级代谢网络,生成多酚、萜类、生物碱等活性分子。例如,大蒜中被美国农业部(USDA) 数据库遗漏的大蒜素、阿霍烯,正是其抗菌消炎、保护心血管的 “秘密武器”;蓝莓中的花青素家族,通过调节 20 多个蛋白质靶点发挥抗氧化作用,远超单一营养素的功效。
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“营养暗物质” 全景图:科学家通过整合质谱数据、基因组预测和文献挖掘,建立了包含 139,443 种 NDM 分子 的数据库,覆盖 3000 多种常见食物。这些分子不仅决定了食物的色、香、味,更通过结合人体蛋白、调节肠道菌群,默默影响着代谢、免疫甚至基因表达。
二、食物即 “天然药房”:NDM 与药物的奇妙羁绊
文献揭示了一个惊人事实:22.55% 的现有药物成分,都能在 NDM 库中找到天然原型。
药物的 “天然前身”:阿司匹林源自柳树皮中的水杨酸,降血脂药洛伐他汀最早发现于红曲米,治疗疟疾的奎宁提取自金鸡纳树皮…… 这些案例并非偶然。NDM 分子的化学结构多样性,为药物研发提供了丰富的 “天然模板”。
更智能的 “多靶点调节”:不同于药物通常靶向 1-2 个特定蛋白,NDM 分子平均能作用于24.44个蛋白质靶点,形成复杂的分子网络调控。例如,中医常用的黄芪甲苷(NDM 成员之一),既能激活免疫细胞,又能改善血管内皮功能,这种 “多管齐下” 的作用模式,恰是食物分子区别于药物的独特优势。
三、中国研究突围:在 “营养暗物质” 中寻找本土答案
当西方科学遇见东方智慧,中国正以独特视角加速 NDM 解码:
中医药的 “分子化转身”:《黄帝内经》“药食同源” 理念与 NDM 研究不谋而合。中科院团队通过质谱技术,从人参、当归等药材中鉴定出数千种活性小分子,发现它们通过调节肠道菌群、抑制炎症通路改善代谢综合征;上海中医药大学证实,枸杞中的枸杞多糖能特异性结合免疫细胞受体,提升抗肿瘤免疫应答。
本土食材的 “数据化建档”:清华大学牵头构建的 “中国食物活性成分数据库(CFACD)”,已收录 800 余种本土食材的 2.3 万种小分子,填补了 USDA 对灵芝三萜、五味子醇甲(传统药材活性成分)的记录空白。这些数据正被用于开发 “精准食疗” 方案 —— 例如,针对中国高发的糖尿病前期人群,推荐富含肉桂酸(存在于桂皮、芹菜)的饮食,因其能通过 AMPK 通路改善胰岛素抵抗。
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政策与产业双重赋能:“健康中国 2030” 规划明确将 “食物成分与健康效应研究” 列为重点,国家重点研发计划近年投入 5 亿元支持相关项目。云南白药、片仔癀等企业已将三七皂苷、灵芝酸开发为功能性食品,让传统药材中的 NDM 分子以更便捷的形式走向餐桌。
四、解码未来:AI 如何让 “吃” 变得更精准?
面对海量 NDM 分子,文献强调 AI 和网络医学 是关键工具,而中国科研团队已在这一领域崭露头角:
分子语言模型的 “中国应用”:浙江大学团队开发的 “膳食分子图谱 AI 系统”,基于 10 万 + 中国人群肠道菌群数据,可预测不同 NDM 分子对个体代谢通路的影响。例如,通过分析上海社区人群数据,系统发现发酵食品中的纳豆激酶能特异性激活纤维蛋白溶解酶,为心血管高危人群提供饮食建议。
从 “经验饮食” 到 “数据饮食”:传统中医 “辨证施膳” 正与现代分子数据结合。复旦大学联合中医院校,尝试将 “湿热”“气虚” 等体质分型与 NDM 代谢谱关联,未来或可实现 “一人一食谱”—— 比如为 “湿热体质” 者推荐富含黄连素(存在于黄连、黄柏)的饮食,因其能调节肠道菌群失衡。
五、给普通人的 “暗物质饮食” 小贴士
吃 “多样性”:每周摄入 25 种以上食材,尤其关注植物性食物(蔬菜、全谷物、豆类、坚果),它们是 NDM 的主要来源。
吃 “天然态”:生食、清蒸、发酵等低温处理方式,能保留 80% 以上的活性分子。例如,四川泡菜中的乳酸菌不仅促进消化,还能提升蔬菜中多酚类物质的生物利用度。
吃 “文化传承”:关注传统饮食智慧 —— 广东老火靓汤的慢炖工艺、江浙的梅干菜发酵技术,经研究证实能通过物理化学反应释放更多 NDM 分子,赋予食物额外的健康价值。
重新认识 “吃” 的科学
从古人用柳树皮退烧,到今天用 AI 解析食物分子,人类对 “食与药” 的认知正在经历一场范式革命。当 13 万种 NDM 分子逐渐揭开面纱,我们终于意识到:食物的价值远不止于 “饱腹” 或 “提供营养素”,而是通过复杂的化学网络,与人体进行着精密的 “生物对话”。