環境營養學理念融入營養與食品衛生學教學體系的思索*

劉開永，李曉之，蔡盼圓，汪 洋，許媛媛，陶莎莎，阮 亮，王 華

(1.安徽醫科大學公共衛生學院營養與食品衛生學系，安徽合肥 230032；2.安徽醫科大學公共衛生學院預防醫學實驗教學中心)

營養與食品衛生學是預防醫學專業和公共衛生相關學科的主干課程，由營養學和食品衛生學兩部分內容構成[1]。當前，鼓勵和推動交叉學科理論研究的開展已成為高校建設“一流學科”的重要途徑，但該課程在圍繞基礎醫學、生命科學、藥學、農業科學、環境科學與臨床醫學等學科間或學科內容的針對性較差，未能充分體現新醫科樹立交叉融合的人才培養理念，也未體現新時代賦予公共衛生服務體系的內涵[2]。如何融合新的教學理念進行有效的教學理論改革，如何培養從事適應后疫情時代公共衛生與預防醫學人才的戰略問題有待及時解析和解決，已成為推進食品安全與營養“十四五”教學規劃實施的重大課題[3]。

近年來，鑒于城市化進程的加速，飲食結構、氣候和自然環境變化，以及在人類面臨重大疫情導致政治不確定性和反全球化思潮抬頭的背景下，食物系統(營養)、健康與環境可持續發展的戰略問題已引起社會各界高度關注[4]。有充分的科學證據表明，食物(膳食營養素)、環境可持續性發展與人類健康密不可分。鑒于環境科學與營養科學之間的內在聯系，營養與食品衛生學科應將環境營養理念納入理論實踐教學和研究的范疇[4-5]。健康中國、健康一生都需要健康的環境支持[6]。通過本文簡介，一是可為我國未來全方位地研究環境因素與人類合理營養的關聯奠定基礎；二是為建立適合我國國情的可持續性健康飲食模式提供參考，增強公眾環境健康與合理營養關系的意識。

1 營養學維度

從營養學維度與范圍視角來看，環境營養學將環境科學與營養科學相結合來解決食物系統可持續性的問題，涉及從生產實踐到社會需求的多個層面。營養學維度包含個體營養、公共營養和環境營養3個方面；以學科來分，營養學維度覆蓋生命科學(生化、生理、醫學)、社會(流行病學、政治學、經濟學、社會學)及相關科學(物理、大氣、生態、地理)；營養學范圍包括個體、群體以及生物圈營養；而個體營養解決生長發育、合理膳食、營養需求和疾病管理問題，群體營養解決的是慢性流行病學、營養不良、疾病預防和食品安全問題，生物圈營養學要解決糧食耕種方式、可持續性食物生產、社會和市場需求/食品生產技術和公共政策等問題[4]。

鑒于環境和營養學科涵蓋環境、食物和營養之間相互關系，也涉及環境與人體的生理生化、營養代謝和基因組系統的相互作用，當前的人類營養范疇理應擴大。營養學領域專家可整合環境營養學理念，并作為其未來研究的一個新學科，采用跨學科的研究方法，將環境變化、農業生產力、食品質量與安全、個體和群體飲食攝入量與健康結局之間進行關聯分析，尤其要關注水果、蔬菜生產和攝入，積極建立一個可持續的食品系統，將遺傳學因素、環境社會因素和代謝因素綜合考慮，最終助力傳統營養逐步向精準營養邁進[7]。

2 環境營養學

環境營養學主要是講述食物系統和營養素、自然環境、人類活動之間的相互關系以及營養、各類環境因素與健康之間相互作用的一門學科[4]。

近年來，人類飲食活動對環境、水資源、生物多樣性以及地球生態等方面造成了巨大壓力?？沙掷m營養、健康人類和健康地球的健康飲食思維已成為環境營養學的核心理念。鑒于此，為達到平衡食物供應、人類福祉和環境健康關系的目的，環境和營養科學之間的內在關系應該成為營養與食品衛生教學和科學研究的重點。例如，鼓勵減少肉類消耗，增加水果和蔬菜的攝入量[8]。與攝入肉類和深加工食品的飲食相比，營養學家優先推薦植物性膳食模式，不僅是因為其富含生物活性營養素，可降低人類對環境的損害作用[9]，還更有益于環境生態保護，并最終減少由飲食相關不良健康結局造成的經濟損失，降低慢性病的發生率，如糖尿病、心臟病、癌癥和肥胖癥等[10]。因此，健康的食物系統在促進人類健康和維護環境可持續發展方面可以發揮重大作用，同時也應在環境約束下運行，以避免對生物圈造成災難性的后果。將環境營養學納入營養與食品衛生教學范疇，將促使我們關注食物系統對生物圈的各種不良影響。

3 環境營養學模型

盡管目前還沒有成熟的定量模型來預測各類環境變化對營養和健康結果的影響，但有關學者嘗試構建了如下模型(圖1)，目的是為環境風險因素中介膳食營養和健康關聯的模型建立提供基礎。

圖1 環境營養學模型[8]

由圖1可知，環境營養學模型可為一線教師提供一個有用的教學工具，用來解釋和理解食物系統各組成的緊密關系，有助于啟發學生對當前食物系統不足之處做出必要的修正，為實現其可持續性發展提供科學依據[11]。環境營養學模型展現了食物系統、自然和社會環境與公共衛生之間的相互作用關系，提供了食物系統不同領域相互連結和相互作用的全面視圖。與任何其它系統一樣，食物系統都有輸入和輸出路徑，投入和產出均源自自然界和人類社會。該模型涉及食物遵循的生命周期，包含生產、運輸、加工、包裝、儲存、零售、準備、消費和浪費等過程；同時該模型也與食物生命周期存在密切關系的環境資源有關。例如世界各地區食物消費正轉向動物性食品和精加工食品消費的“西方”模式，如果繼續遵循此類不健康或不合理的飲食模式，不僅造成人類疾病負擔增加，也可加劇地球環境退化和資源枯竭速度。例如農業、畜牧業和漁業約占全球1/4的溫室氣體排放，并消耗約70 %的淡水資源；化肥、抗生素和其他化學物質的過度使用導致地表水、地下水、土壤和空氣的污染，耐抗生素的細菌、土壤鹽堿化和生物多樣性的喪失，最終導致人口疾病負擔持續加重；另外，可耕地面積繼續減少、全球氣候變暖正導致人類食品安全和營養不良等問題出現[12]。總之，有益人體健康的膳食模式，通常來說也有助于環境健康，比如降低CO2、氮元素和硫元素的排放。

4 環境營養和健康總體框架

環境營養和健康總體框架概述了環境變化、食物系統、營養和健康之間多維度格局和復雜的相互作用關系，并為深入研究這些相互作用結局提供理論研究基礎。見圖2。

圖2 環境因素與營養和健康相互聯系的總體框架[8]

圖2所示的框架由6個主要部分組成(A-F)，映射出環境變化、農業、營養因素之間的相互作用關系。其中社會經濟因素，例如文化、宗教、財富分配和人口結構等因素，為環境變化、人為干預措施制定、食物系統活動、糧食安全與營養攝入相關健康和福祉的研究提供了基礎背景資料。在該框架中，食物和營養安全被確定為其第5個組成部分，這也是決定人類疾病和福祉的關鍵因素。該框架也提出了環境因素與健康營養間的交互作用靜態概念化，盡管我們以往認識到這種交互效應是動態的，并在不同的時間尺度上運行。例如，食物價格的變化可能會對食物消費程度產生直接影響，而某些環境變化對健康結果的影響可能在幾十年后方能顯現。

基于該框架，從事環境、農業、貿易、營養和衛生領域的專家通過開展環境因素與營養、健康等內在關系的課題研究，可預測環境變化對不同人群潛在營養學和健康結局的影響，亦可論證在上述各種因素不同時間框架內的替代作用和適宜干預方案的有效性。該框架另外強調，除了所描述的“環境-食物系統-健康”途徑外，還有多個反饋循環將飲食選擇和營養與農業戰略和環境變化聯系起來。該框架不僅考慮通過膳食營養影響健康的途徑，而且勾勒出環境變化對健康的直接影響(例如通過空氣污染、極端天氣事件或傳染病)[13]。

5 環境營養學融入營養與食品衛生學教學

依據環境營養學理念，倡導植物性膳食為主的飲食模式，適當降低紅肉消費比例，可實現環境可持續健康發展，從而降低人類罹患慢性非傳染性疾病的風險。案例1：在1995年至2013年間，美國超過3 %的CO2排放量與肥胖和超重發病率的增加有關。根據環境營養學模型，美國生產1 kg牛肉需要消耗10 kg糧食、≥8 000 L水、約8 000 kJ能量、150 g肥料、7 g農藥和21 m2土地，其環境負面影響包括固體、液體和空氣污染以及溫室氣體排放；而在社會投入方面包括市場營銷、文化宣傳和政府系列刺激牛肉生產政策的實施，如對農民的補貼和/或技術援助計劃等，都會增加消費者牛肉消費的驅動力，從而加重不良環境影響程度。通過研究對比發現，幾乎所有與改善健康結局相關的食物(如全谷類谷物、水果、蔬菜、豆類、堅果和橄欖油)產生的環境不良影響最低，對人群整體死亡風險以及心臟病、結腸癌、糖尿病和中風等疾病罹患風險也較低；而增加上述疾病風險的食品主要是未加工和加工的紅肉，如豬肉、牛肉、羊肉和山羊肉，也始終與最大的負面環境影響相關；而魚類(一種對健康影響較大的食品，對環境的影響中等)和含糖的飲料，對環境的負面影響較小[14]。

采用可持續性膳食評價模型，可以降低食物系統對環境的不良影響。案例2：一項有關法國成年人的營養、環境影響和經濟成本的研究納入法國國家營養隊列12 166名成年參與者，依據其飲食模式從最保守到最具破壞性分成5個情境，建立可持續性膳食評價模型，以降低對環境的影響(包括溫室氣體排放、累積能源需求和土地占用)程度為指標。結果表明，相較于最具破壞性的飲食情境，優化的飲食(蔬菜水果及豆制品)對環境負面影響較低，而動物性食品的環境負面影響明顯增大，動物性蛋白對總蛋白攝入量的貢獻相對于觀察值減少了12 %～70 %；相應地，食品生產相關的溫室氣體排放相對于觀察值而言，減少了36 %～86% ，占地減少了32 %～78 %，能源需求減少了28 %～72 %。該研究將分級飲食變化與可持續性分級程度進行關聯，為后續可持續健康飲食研究提供了一個基準參考，同時也暗示了動物性食品攝入量越高，溫室氣體排放就會越高，從而導致人類患慢性炎性疾病的風險也就越高[15]。

為促成飲食習慣變革和預防營養相關慢性病措施的落實，可采用可持續性飲食指數評估模型[16]，以溫室氣體排放量為評價指標，探討如何更好地從政策層面對工業、市場、產品和消費行為進行有效調控。案例3：精加工食品通常具有高熱量，人為添加糖、鈉、飽和或反式脂肪，且纖維、蛋白質和微量元素含量低的特征，對人體健康和環境均產生負面影響。一些國家為此采取了相應的措施，對含糖飲料加收糖附加稅和在包裝上添加警告標簽，或頒布營銷禁令，禁止在學校銷售精加工食品，規范媒體宣傳健康飲食模式，盡量減少行業對衛生政策制定的干預；結果表明，研究人群4年間肥胖和超重風險降低[17]。另外，可持續性飲食模式納入營養、氣候變化和經濟方面因素后[16]，在保持膳食營養特性的同時，限定攝入低碳足跡和低價格的膳食(避免使用溫室和空運蔬菜)，結果也表明，學校食堂提高了其可持續性膳食評分，減少了食堂的食物浪費以及每餐的平均肉類攝入量[3]。因此，政府有必要從政策層面對工業、市場消費、農產品、糧食損失和食物浪費行為等進行合理干預和調控，以實現行之有效的可持續性飲食模型。

總之，聯合國和EAT-Lancet委員會對如何處理人類飲食與環境關系提出了建議，倡導“星球健康飲食”或“彈性素食”，即以植物性食物為主，每人每周只吃5份動物蛋白，可以極大地改善自身健康和降低環境負面影響，以此來適應和限制日益惡化的氣候變化[10]。然而，多數國家未將與飲食相關溫室氣體排放量納入緩解氣候變暖政策管理。將可持續健康膳食模式納入緩解氣候變化的戰略，不僅利于人類健康，亦可顯著降低全球溫室氣體排放[8]。

6 結語

環境營養學理念為食物系統、營養與健康可持續發展之間關系的研究提供了結構化的理論指導。創新性地開展“飲食-環境-健康”生命周期評估，不僅使人類客觀地了解食物系統對環境影響，探索和把握營養健康發展規律，充分發揮科技引領作用，重塑健康飲食的社會環境，而且可提高國民營養健康素養和提升營養工作科學化水平?？沙掷m膳食模式迫切需要政府優先解決農業、環境科學和公共衛生共性問題。肥胖、營養不良和氣候變化在全球范圍內相互作用，形成“全球共疫”。2020年中國脫貧攻堅取得全面勝利，中國首次消滅了絕對貧困，居民生活方式發生巨大變化，從可持續性發展戰略角度來說，我國應提前謀劃建立環境、營養與健康研究的科學體系，以期從“全球共疫”的層面解決肥胖相關的慢性非傳染疾病問題。