科學家表示，食物中的大部分成分仍然是個謎

在世界範圍內，25 歲或以上成年人中約五分之一的死亡與不良飲食有關。在歐洲，這種疾病佔心血管疾病死亡人數的近一半。

然而，儘管幾十年來人們一直提出減少脂肪、鹽或糖的建議，但肥胖和與飲食相關的疾病仍在持續增加。顯然，我們對食物的看法缺失了一些東西。

多年來，營養通常用相當簡單的術語來表達：食物作為燃料，營養素作為身體的組成部分。蛋白質、碳水化合物、脂肪和維生素——總共大約 150 種已知化學物質——佔據了主導地位。但科學家現在估計，我們的飲食實際上含有超過 26,000 種化合物，其中大部分仍然未知。

天文學在這裡提供了有用的比較。天文學家知道暗物質約佔宇宙的 27%。它不會發射或反射光，因此無法直接看到，但它的引力效應表明它一定在那裡。

營養科學也面臨類似的問題。就研究而言，食品中發現的絕大多數化學物質對我們來說是看不見的。我們每天都會吃它們，但我們不知道它們的作用。

有些專家將這些鮮為人知的分子稱為「營養性暗物質」。這提醒我們，就像宇宙充滿了隱藏的力量一樣，我們的飲食也充滿了隱藏的化學物質。

當研究人員分析疾病時，他們會觀察多種食物，儘管任何關聯通常無法與已知分子相符。這就是營養的暗物質——我們每天攝取但從未被辨識或研究的化合物。有些可能會促進健康，但有些可能會增加生病的風險。挑戰在於知道誰在做什麼。

食品科學

經濟食品科學領域的目標就是要做到這一點。它結合了基因組學（基因的作用）、蛋白質組學（蛋白質）、代謝組學（細胞活動）和營養基因組學（基因與飲食的相互作用）。

這些方法開始揭示飲食如何與身體相互作用，其方式遠遠超出了卡路里和維生素的範圍。

以地中海飲食（富含水果、蔬菜、全穀物、豆類、堅果、橄欖油和魚，以及少量紅肉和糖果）為例，眾所周知，地中海飲食可以降低心臟病的風險。

但為什麼它有效呢？其中一條線索在於一種名為 TMAO（三甲胺 N-氧化物）的分子，它是腸道細菌代謝紅肉和雞蛋中的化合物時產生的。高水準的TMAO會增加心臟病的風險。但是，例如大蒜，就含有阻止其產生的物質。這是飲食如何平衡健康與危害之間的一個例子。

腸道細菌也扮演重要角色。當這些化合物到達結腸時，微生物會將它們轉化為可以影響發炎、免疫和新陳代謝的新化學物質。

例如，在許多水果和堅果中發現的鞣花酸被腸道細菌轉化為尿石素。這是一組有助於維持粒線體（人體能量工廠）健康的天然化合物。

這表明食物是一個由相互作用的化學物質組成的複雜網絡。單一化合物可以影響許多生物機制，進而影響許多其他生物機制。飲食還可以透過表觀遺傳學開啟或關閉基因——基因活性的變化不會改變DNA本身。

歷史已經提供了這方面的驚人例子。例如，二戰期間荷蘭經歷過飢荒的母親所生的孩子在以後的生活中更有可能患上心臟病、2型糖尿病和精神分裂症。幾十年後，科學家發現他們的遺傳活動會因為母親在懷孕期間吃或不吃的東西而改變。

繪製食物宇宙圖

像 Foodome 計畫這樣的計畫現在正試圖對這個隱藏的化學宇宙進行編目。超過 130,000 個分子已被列出，將食物化合物與人類蛋白質、腸道微生物和疾病過程聯繫起來。目標是建立飲食如何與身體相互作用的圖譜，並確定對健康真正重要的分子。

希望透過了解營養暗物質，我們可以回答長期困擾營養科學的問題。為什麼有些飲食對某些人有效，但對其他人無效？為什麼食物有時可以預防疾病，有時又會促進疾病？哪些食物分子可以用來開發新藥物或新食品？

我們仍處於起步階段。但訊息很明確：我們盤子裡的食物不僅僅是卡路里和營養素，而是我們剛開始繪製的廣闊的化學景觀。正如繪製宇宙暗物質地圖正在改變我們對宇宙的看法一樣，揭示暗物質的營養可能會改變我們的飲食方式、治療疾病的方式以及我們對健康本身的理解。