Institut de la Recherche Interdisciplinaire de Toulouse

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食品代谢组学(Food Metabonomics

法国图卢兹综合科学研究所 (Institut de la Rechereche Interdisciplinaire de Toulouse, IRIT-ARI, 202 Rue des Fontaines, 31300 Toulouse, France. Tel. +33 5 61493663, Email: han.xu@irit-ari.com

 

食品和饲料是人类和动物不可缺少的能量和营养来源。满足食品或饲料终端消费者的要求是农业和食品和饲料生产、加工、储存、销售业等各个环节的最终要求。要满足食品或饲料终端消费者的要求,就必须对食品或饲料由生到灭的全过程进行质量检测和效果鉴定。但是,食品和饲料在生产、加工一直到被食用,其质量是时间和生产、加工、储存及再加工的条件的函数。对应于由最初的食品或饲料生产到最终的消费这一食品链,目前的研究结构尚存在一个不容忽视的断层--食品代谢组学(food metabonomics--对食品和饲料的营养和安全进行全面、动态的分子生物学研究和控制的组学。

代谢组学(metabonomicsmetabolomics)旨在通过研究生物体各种生物活动中及受刺激或扰动后(如将某个特定的基因变异、外源性物质的刺激或环境变化后)其代谢产物的变化,提供生物体内全部(特别是分子质量为1000以下的小分子)代谢物的质、量、时、空、代谢和信息反馈途径以及相应的各代谢步骤及其各代谢层次及终极代谢结果的动态信息。代谢组学作为近年迅速发展起来的新兴研究领域,主要研究手段是基于液态核磁共振(NMR)原理的波谱分析解读和基于色谱的代谢产物分子质量测定,是集物理学、数学、分析化学和信息科学的方法研究生物学问题的交叉研究领域。代谢组学正在成为生命科学发展最迅速的学科,它与基因组学、转录组学、蛋白组学和生物信息学一起成为构成现代生物学的5大组成部分。

目前,对食品和饲料在储存、加工、以及烹调等再加工过程的代谢物、衍生物乃至所有化学物质的动态消长过程及其与营养的关系还没有上升到组学的水平上进行认识、控制和利用。一门新的组学――食品代谢组学,对食品和饲料,特别是对生物性食品和饲料(直接来自于植物、动物或微生物的食品)在储存、加工、储存和烹调等全过程中产生的代谢及所有分子运动进行动态研究、调控、模式化和工业标准化,并通过这一食品代谢组学的研究使食品和饲料生产、加工等过程进行根本性的功能成份控制革命,最大限度地保存和提高食品和饲料成品的营养价值和安全性,最大限度地对将来的有机食品提供量化的食品加工、储存和成品标准,并对上游的农业育种、种植和养殖业、以及有机农业提供终端指导和标准。

从严格的代谢定义来说,只有生物体才具有新陈代谢的功能,非生物体的物理和化学过程不能称作代谢。之所以用“食品代谢组学”来定义食品和饲料储存、加工、烹调过程的代谢物、衍生物乃至所有化学物质的动态消长过程及其与营养的关系的这门新兴组学,是因为:1)食品和饲料是一个包罗万象的物品集合,其中绝大多数都是有新陈代谢能力的生命体;(2)许多食品和饲料虽然其整体不是一个独立的生物个体,但是其中包含有生物体,这种生物体的存在使得该食品或饲料作为一个整体具有了与一般非生物体所具有的物理化学特性有明显区别的生物学代谢过程;(3)代谢组学的理论和方法也基本适用于非生物性食品和饲料的物理化学过程的研究。另外,食品代谢组学的研究对象主要是食品和饲料本身在生产、加工、储存过程中的分子运动,包括所有对其本身、对食用者产生有益和有害成份的信息,它与营养组学(nutrigenomics)的研究对象不同,后者主要是研究营养物质被嗜入后在食用者体内的代谢过程和效果。

目前IRIT-ARI正在对食品代谢组学的概念、意义和工作框架目前亟待发展的领域开展项目规划和技术合作等工作

关键词: 食品、饲料、代谢、营养、基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、生物信息学、营养组学、分子生物学、食品安全、标准

 

文献: 

徐涵(2008)食品代谢组学。全法中国科技工作者协会第一届交叉科学研讨会,2006,巴黎。In: 陈勇 ed. 《前沿科学的交叉与融合——留法学人跨学科研究论文集》。北京大学出版社,北京。pp. 111120

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Food Metabonomics was first proposed and introduced to food and biological RTD domains by IRIT-ARI in January 2005.

The Interdisciplinary Research Institute of Toulouse (Institut de la recherche interdisciplinarire de Toulouse, IRIT)  is a not-for-profit research organization. Its basic interests are to encourage studies and research on the state of the art science and technology, and research on the impacts of the current development of science and technology, in particular, modern biotechnology and organic standards, on human society . IRIT provides a forum for intellectual exchanges in different natural science, technology, agro-industry, social science, law, and business domains. To realize the above work, IRIT is oriented to multidisciplinary research on the interface and interaction between science and technology and its social ramifications. IRIT has been keeping to attract scientists and researchers from different domains all over the world, and encourage them to work together on various RTD projects. All of the projects have been, or are being jointly carried out via local and especially international collaborations. 

 

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