美國營養學的發展與趨勢

【摘要】通過對美國營養學各種重要的營養事件進行系統深度分析,分類出美國營養學的歷史階段為發現歷史、生化歷史、臨床歷史、科普歷史,並總結出美國營養學的走向是從分解到整體的發展過程,也是從宏觀到微觀、人為研究到回歸自然研究的發展過程。對於了解和研究當代營養學發展脈絡具有借鑒意義。

【關鍵詞】美國 營養學 發展 歷史

美國營養學在20世紀初的發展,奠定了當代營養學的基礎。通過將近一百年的發展歷史,我們可以看到一個完整的美國營養面貌。其發展脈絡是以笛卡兒分解思想走向縱深,然後自然科學思想的興起,到近代同時橫向發展的概況。部分開始重複古典營養學的歷史,通過對現代的實驗總結,印證古典營養學的指導性意義。

在數據化方面,美國營養學進行了機械化和工具化的演變,並試圖以營養素的發展為終極目標,最終卻以失敗告終,並進入一個整體和系統研究階段,通過系統研究思想尋找一個生命密碼信息,以指導和反思過去歷史中營養學的經驗對錯。以美國新的金字塔飲食結構為代表,美國金字塔的模式重新回歸古典營養學精髓,其中與中國《黃帝內經》提倡的複合思想一致,在細節領域細化了「五穀為養、五果為助、五畜為益、五菜為充」的理念,學界認為屬於回歸自然趨勢引發的走向。

一、美國營養學發現史

美國營養學發展初期,以分解思維建立了發現營養素的歷史。在營養素單純發展階段,持續了大約20年,之後進入了發現和化工模擬生產歷史。

在初期階段,美國營養學專家認為,食物的成分在細胞狀態下,具備一定的共性,這些共性在微觀世界將被陸續發現。他們對營養素的發現尤其熱衷,希望從發現的成分中洞察到自然的食物結構規律。比如維生素A的發現,可以了解到對視力的影響和預防。而碘與甲狀腺的關係,卻證明了一些非藥物性的疾病可以通過營養方式預防和治療。對於每個營養素的艱辛研究,也為美國營養學者帶來巨大榮譽和讚賞,比如諾貝爾獎項的獲得和世界營養研究前沿的堅持和引領,都是這個階段建立起基礎的。

主要事件有:

1913年美國科學家McCollum 和 Davis 以及Mendel 同時發現維生素A,維生素A缺乏導致夜盲症。

1914年美國科學家Kendall 從甲狀腺中分離出含65%碘的晶體化合物,命名為甲狀腺由此證實碘與甲狀腺功能的關係,他因此而獲得了諾貝爾獎。

1918年美國科學家Osbome 和Mendel 通過動物試驗證實鈉的必需性。

1924年美國科學家Thomas 和Mitchell 提出以生物價來評價蛋白質質量的方法。

1927年美國科學家Summer證明酶是一種蛋白質。

1928年美國科學家Hart及其同事研究發現銅與鐵對血紅蛋白的合成均是必需的。

當時的美國也接納了世界各國的學者前去學習,這些學者為自己本國的營養發展也帶來美國模式:就是分解整體,達到發現微觀成分運作規律的目的。

這些基礎奠定了美國建立一個行業學會的前提條件,於是在1928年美國成立了營養學會。初期的學會並不能帶來多少的普及能力,活動和作用局限在學術研究領域的交流而已。但是,也為美國建立商業的營養機構帶來了參考價值。

接著在1929年美國科學家Burr GM和Burr MM發現不飽和脂肪酸亞油酸,認為人體的血管需要這些成分來維持健康。

兩年後,也就是1931年,美國威斯康星大學研究組證明錳為必需微量元素之一,認為對人體的胰腺調節有作用。

這個初級階段,是許多營養素成分被發現的階段,對於營養學的模式具有極大的影響力,以後幾乎很多發達國家都是以美國營養學模式進行研究和各種健康指導的。但是,該階段具有極大的局限性和不可預測性,那就是當時對這些成分的需求量和飲食的提供問題、各種人群的缺乏、臨床的反應等方面都沒有解決,也不明確。所以,屬於粗糙的發展階段。

該階段屬於營養學發現史的開端,也是打開現代營養學大門的契機,故命名為發現階段的歷史。顯然這個時間相當短暫,只有20年左右的時間。

二、美國營養學生化史

經過簡單的發現階段,美國營養學借鑒其他學者的成果,逐漸形成了發現和仿造的階段,該階段也是各種營養商業公司出現的時期。

當時的美國也是處於各種生態危機階段。在20世紀的前50年內,即1900年到1950年之內,美國爆發了大量的生態災難事件,著名的有美國沙塵暴事件,該事件列入世界三大生態災難之一。該事件也是著名的公害事件,影響波及將近300萬的人口。其他事件還有:

美國多諾拉事件。19世紀60年代到20世紀初,美國因為盲目開發土地而釀造了美國20世紀30年代最殘酷的生態悲劇。1948年10月,美國賓夕法尼亞州多諾拉鎮引發大氣污染,導致5911人發病,病者眼痛、喉痛、流鼻涕、乾咳、頭痛、肢體酸乏;共有17人死亡。 美國洛杉磯煙霧事件。1943年5月~10月,美國洛杉磯市汽車過度排出廢氣,產生光化學煙霧,造成大多數居民患眼睛紅腫、喉炎、呼吸道疾患惡化等疾病,65歲以上的老人死亡400多人。

由於各種生態環境人為的破壞,美國居民的健康素質逐年下降,各種作物和糧食污染嚴重,土壤和空氣質量難以達標,於是催生了營養增補劑類企業的出現。這些營養增補劑以人工合成的方式進行推廣,以此達到彌補環境損害帶來的各種健康破壞。

這樣的社會背景決定了美國營養學進入了化工合成的階段。同時,各種營養素的發現也加快了速度。而該階段發展起來的營養素增補產業,已經成為了影響各國營養產業的重要力量。這些商業機構直到2000年後,開始走向衰弱,這與美國環境生態的好轉有重大關係。

當時的標誌性事件就是維生素C增補運動的出現。最初維生素C是促進人體免疫能力的增補劑,如1948年美國南卡洛林納州的Fred R. Klenner醫師用靜脈注射維生素C治癒了部分病人。Klenner發現靜脈注射維生素C可以防治病毒感染類疾病,如肝炎、腦炎、流行性感冒以及許多其它急性和慢性的病症。1959年美國生化學家J. J. Burns發現人類和靈長類動物缺乏維生素C會得壞血病,而人體只能利用食物中的維生素C達到預防的目的。到了1970年,美國兩次獲得諾貝爾獎的化學家萊納斯·鮑林出版《維生素C治感冒》(Vitamin C and Common Cold)一書。提出高劑量的維生素C可以預防和治療感冒。雖然醫藥界激烈反對他的論點,但是鮑林的研究帶動了人們對維生素C的高度關注。這本書使得美國的民眾搶購維生素C,曾造成全國缺貨。使維生素C增補運動達到高潮,直接為營養增補企業帶來巨大利潤,而葯業企業受到影響,在各種利益的驅動下,之後醫學界介入才逐漸平息下來。這個事件也明顯反映了當時美國環境惡化帶來健康的危害,同時引發民眾對健康的恐慌而導致。另外也推動了美國大量的營養增補生產企業的出現,一些企業影響到當今各國的營養市場的走向。

當大量的營養企業出現後,營養學的研究開始向商業機構靠攏。所以,營養學的化工階段加速了發展速度。當然,這樣的方式導致了一些非商業機構也參與其中,讓公眾在一段時間內失去了權威的方向。不過,在美國是允許的。

非商業機構以哈佛大學營養係為代表。不過這些機構一般只從事一些數字化工作,實質進展並不多。

這個階段的生化歷史事件有:

1932年美國科學家King和Waugh從檸檬汁中分離出維生素C,具有抗壞血病作用。

1933年美國科學家Williams從酵母中分離出泛酸。

1935年美國科學家Rose開始研究人體需要的氨基酸,確定8種必需氨基酸及其需要量。

1936年美國科學家Williams完成抗腳氣病維生素的結構測定,並進行了人工合成,因結構中含有硫和胺基,因此又命名為硫胺素。

1936年美國科學家Evans從麥胚油中分離出維生素E,證實為Evans和Bishop1922年推測的大鼠正常繁殖所必需的X 因子;瑞士科學家Karer完成了人工合成。

1938年美國科學家Lepkovsky獲得了維生素B6結晶。

1938年美國科學家McCollum通過大鼠試驗證實鉀是必需營養素。

1940年美國科學家Shohl採用結晶氨基酸溶液進行了靜脈輸注。

1941年美國科學院食物與營養委員會第一次提出「推薦的膳食供給量」(recommended dietary allowance, RDA),並於1943年發布,至今為止美國RDA已經修訂10版。

1943年美國科學家Harris等完成生物素的人工合成。

1945年美國科學家Angier等完成了葉酸的分離與合成,證明葉酸對孕婦巨紅細胞性貧血和熱帶口炎性腹瀉有治療作用。

1948年美國科學家Rickes等從肝濃縮物中提取維生素B12可用於治療惡性貧血。

1953年美國科學家Woodward完成維生素D3的人工合成,獲得諾貝爾化學獎。

1953年美國科學家Keys 發現動物脂肪消耗量與人類動脈粥樣硬化病發生率成正相關,隨後又有報道表明動脈硬化病發生與高膽固醇血症有關。

三、美國營養學臨床史

儘管商業機構的推動,美國營養學的臨床發展並未完成建立。畢竟商業行為帶有極大的利益趨向,而不是科學數據的整理。1957年為解決宇航員飲食問題,美國科學家Greenstein 發明要素膳,以後又應用於臨床的營養支持。該事件成為美國營養學真正進入營養臨床研究階段。此後,美國營養學會對各種營養師的要求加強,比如臨床的時間限制開始硬性規定,不允許只有理論的營養知識學習。當然,這樣培養出來的營養師具備了相當豐富的臨床指導技能和防治水平,成為一種受社會歡迎的職業出現。

營養學臨床研究的開展,為營養學從純粹的學術研究進入科普階段提供良好的條件,為美國日後制訂居民膳食指南奠定堅實基礎。同時,一些學術機構也對臨床營養學的標準化和規範化提供重要貢獻,如Mark Hegsted。

哈佛大學Mark Hegsted,他研究脂肪和它們在促發心臟病的作用,導致美國聯邦政府在1970年代發表有影響力的飲食指導方針,目的是改善美國百姓日常平均食物的選擇。在60年代初,Mark Hegsted博士就試行開展飲食變化並對有害的血液中膽固醇水平對健康的影響進行研究分析。他和其他研究者調查研究了來自肉類,蛋類和其他來源的飽和脂肪作用,多聚不飽和脂肪,飽和脂肪和飲食中的膽固醇含量。研究人員開發了一個數學模型,被稱為是Hegsted方程,用來預測食物中消耗的脂肪對個人血清膽固醇的影響以Hegsted博士命名的該方程表明,膳食中飽和脂肪和膽固醇的水平偏高,會提高有害膽固醇的水平,食物中發現於種子和堅果等食物中的多不飽和脂肪實際上能降低總膽固醇水平,單脂肪可能並不是上述兩個方面的關鍵影響因素。研究結果於1965年發表在美國臨床營養學雜誌後得到普遍讚譽。

另一位科學家,Ancel B. Keys博士經過獨立的系列研究,也做了許多相同的調查並提出改變飲食標準的主張,從而顯著減少消費飽和脂肪的水平。

在上世紀70年代,Hegsted博士在他所在的研究所,被任命為領導時,就用他的多年研究成果,努力為當時的農業部編寫為百姓提供的食品諮詢和指南服務。1977年,他幫助起草《美國的飲食目標》這份報告,在參議院舉行聽證會後被公開發表,對國家的飲食。該報告也被稱為麥戈文報告,報告建議飲食要少食為宜,應富含水果,穀物和蔬菜,以減少患糖尿病,心臟病和其他慢性疾病的風險。 它被認為是以後出版的,更詳細的《美國人飲食指南》報告的前體,這是一份聯邦審查營養和健康的專門報告,每5年出版一次。1978年至1982年,Hegsted博士已經是農業部人類營養部門的負責人。

該階段標誌性事件有:

1958年美國科學家Prasad 在伊朗錫拉茲地區發現了人類鋅缺乏病。

1959年美國科學家Moore 提出營養支持中最佳氮熱比例為1:150(g:kcal)。

1959年美國科學家Mertz和 Schwarz 的研究表明鉻是胰島素養的輔助因子。

1967年美國科學家Dudridk 成功地進行幼犬的中心靜脈營養,同年又將此技術應用於外科營養支持,提出靜脈高營養的概念(intravenous hyperalimentation ,IVH)。

1970年美國科學家 Schwarz發現釩為高等動物必需的微量元素。

1970年美國科學家 Nielsn發現了鎳是高等動物必需的微量元素。

1972年美國科學家 Carlisle發現了硅是雞和大鼠生長和骨骼發育所必需的微量元素。

1973年美國科學家Rotruck等報道硒是谷胱甘肽過氧化物的輔助因子。

1977年美國科學家 Blackburn等對波士頓幾所醫院住院病人調查發現約有半數左右的病人存在著不同程度的營養不良。

四、美國營養學科普史

1970年之後的美國,生態環境和社會經濟取得重要成果,美國的營養學研究逐漸走向自然研究方向。同時慢性病的防治策略的成功,推動了營養學科普發展的趨勢。其中,在1977年美國發布第1版美國膳食目標,之後開始了多次修訂,該行動證明美國現代營養學發展的成熟,已經從學術地位融入到平民普及的階段。當然,美國人民也為這付出過巨大代價。因為大量的生態災難和慢性病發生,就是一種巨大的經濟和社會負擔,而營養學的干預,對慢性病的防治尤其重要。

2005年美國農業部發布了新的膳食金字塔模型,最終確定了自然規律的走向,成為當代營養學發展史上最重要的轉折事件。該金字塔模式系統性地總結了肉、素、運動、生活習慣等方面的要求,不再單一以食物為主的健康模式,證明了美國營養學的走向已經開始了自然規律的探索。

而另一方面,美國營養學在分子狀態下的微觀世界研究仍然進行著。不過,這樣的研究只能推動了營養學回歸自然的趨勢。因為在最微觀的世界,食物和人類、自然是一個完美的整體,基因營養學的出現,並不能改變這個事實。這樣的事實只能引領營養學的走向是回歸自然。從宏觀角度來分析,出現了東方古典營養學的趨勢。

該階段重要事件有:

1992年美國發表了第3版膳食指南與膳食指導金字塔。

1997年美國提出膳食參考攝入量(dietary reference intake,DRIs)的概念。

2005年美國發布新的金字塔膳食模式

總結

通過對美國百年營養學歷史的分析和總結,美國的營養學發展是通過粗糙的分解階段到化工生產階段,再到微觀世界的分子營養學研究,再到回歸自然的趨勢,證明了美國在當代營養學的探索過程,從分解到整體的方向進行了回歸。

參考文獻(無)

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