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食品组学（Foodomics）与食品科学在推动“一体健康”（One-Health）战略中的关键作用与未来展望
【字体： 大 中 小 】 时间：2025年09月18日 来源：Frontiers in Nutrition 5.1
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本综述系统探讨了食品科学（Food Science）与食品组学（Foodomics）在推动“一体健康（One-Health）”战略中的关键作用，强调其在应对食品安全、营养均衡、环境可持续性及人-动物-生态系统健康协同等全球挑战中的前沿价值，并前瞻性地提出合成生物学（Synthetic Biology）与人工智能（AI）等新技术融合的未来路径。
“一体健康（One-Health）”是一种整合性的、跨学科的框架，旨在协同优化人类、动物和生态系统的健康。该理念强调这三者之间的紧密联系与相互依存，最初于2003–2004年间因SARS（严重急性呼吸综合征）和H5N1（禽流感）等 zoonotic 病毒的暴发而被提出并推广。其核心目标在于动员多部门、多学科以及不同层级的社会群体共同应对健康与生态系统威胁，推动清洁水、能源与空气的可持续获取，保障安全且富有营养的食品，并积极应对气候变化。
联合国可持续发展目标（SDGs）与一体健康理念高度契合，具体目标包括健康与福祉、清洁饮水和卫生设施、气候行动以及海洋和陆地生态系统的可持续管理。一体健康高级别专家小组（OHHLEP）进一步提出五项基本原则，包括跨部门与跨学科公平、社会政治与文化多元包容、社会生态平衡、管理责任以及多部门协作。人类活动对环境与行星边界的影响深远，OHHLEP共识别出60项挑战，其中直接涉及食品科学与食品系统的包括营养食物获取不平等、复杂食品贸易、抗菌药物与农药的滥用、不可持续的农业集约化等；间接相关的则包括生物安全漏洞、生物多样性丧失、土地利用变化等。
尽管一体健康以往多聚焦于人畜共患传染病的控制，但其在食品生物活性成分与健康促进方面的潜力尚未被充分发掘。食品科学与食品组学的结合可系统应对上述全球挑战，推动食品系统的可持续转型，进而实现人类、动物和环境健康的协同提升。
提出以下路线图以实现一体健康在食品科学中的推进：首先，利用动植物等生物自然资源作为食品原料，包括直接使用或经加工后使用；其次，区分食品损失（多发生在低收入国家的生产、储运环节）与食品浪费（高收入国家零售与消费端行为），并推动其再价值化；进而通过提取生物活性成分开发具有人类健康功效的功能食品与营养制剂、改善动物健康的功能性饲料以及用于生物刺激和害虫控制的环境健康产品；另一路径则是将食品废弃物转化为富含蛋白质的食品或饲料，进而减轻农业压力、降低温室气体排放。
以苹果渣（apple pomace）为例，其提取物可改善小鼠记忆功能障碍，调控海马区基因表达（如Zfp125与Gstp1上调）；用作猪饲料可调节肠道微生物并增强肠道健康；添加到人类食品中可降低血糖指数、提高纤维与多酚含量；在反刍动物饲料中使用还可减少甲烷排放、提高挥发性脂肪酸（VFA）水平与牛奶产量；此外，苹果渣亦可用作生物刺激剂提高水果品质，或作为黑水虻幼虫饲料推动循环生物经济发展。
食品组学在未来一体健康实践中的关键应用包括：代谢组学（Metabolomics）快速检测农药与抗菌剂滥用；微生物组研究中解析食品-宿主-环境互作；复杂食品成分解析；�z-Foodomics提升生物安全水平；遗传多样性保护与恢复；人畜共患感染疾病的传播机制与生物标志物挖掘；抗菌药物耐药性（AMR）机制研究与新治疗方案开发；食品安全中的过敏原、掺假物、病原体及毒素识别；以及结合人工智能（AI）实现更高效的一体健康目标推进。
特别值得注意的是，合成生物学与食品组学的结合将开创可持续食品生产新模式。利用细胞工厂生产食品成分、功能性添加剂和营养素，可显著降低对传统农业资源与能源的依赖，减少温室气体排放，提升生产过程控制水平，并有效应对食品安全与健康风险。食品组学可在成分鉴定、安全评估与代谢通路解析方面提供关键技术支持，共同推动一体健康目标的实现。
随着全球环境污染、气候变化与人口增长的持续加剧，保障安全、营养且可持续的食品供应变得尤为迫切。一体健康框架与食品科学、食品组学的深度融合将系统提升我们对食品系统的理解，推动更健康的饮食产出与更可持续的实践方式。尽管目前离全面实施仍有一段距离，但这一跨学科交叉领域已显现出巨大的研究潜力与发展空间，值得进一步探索与投入。
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