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表觀遺傳學系列專文(二) 帝王食補帝王命,圾垃食物致百病

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女王蜂的 DNA 與她的工蜂姊妹無異,但蜂后終其一生只吃最優質的蜂王乳,因此發展出完全不同的命運 ― 形成可大量產卵的巨大腹部、懂得攻擊其他蜂后、並擁有發聲和跳交配舞的技巧。其實自然界不乏此類食物影響發育或行為的例子,但為什麼擁有相同DNA藍圖的個體,最後卻是完全不同的結果?究竟是什麼機轉居中協調呢?

表觀遺傳學乃關鍵所在

生物細胞可視為一個個小工廠,依照名為「基因」的指示手冊從事各種生產活動。但同一手冊卻可有許多解讀方式,而研究其中這個規則的學問就叫做表觀遺傳學。表觀遺傳就像是替基因貼上標籤,讓負責製作的工人看見後知道哪些指示該遵循、哪些該跳過。常見的標籤包含直接打在基因 DNA 序列上的甲基化,或是可以和半成品配對並破壞的微 RNA 分子等等。這些標籤會在生物受到不同外在因素影響時出現,進而改變基因的解讀和表現方式。生活習慣、飲食、吸菸、喝酒、運動、睡眠、情緒以及壓力等,都有可能造成表觀遺傳學的影響;許多研究人員甚至認為這些因素所造成之影響分常深遠,甚至有機會在下下一代或下下下一代找到當年環境衝擊留下的痕跡!

飲食對表觀遺傳學也有潛移默化的作用

中國古代便已存在食療與藥膳的概念,而從表觀遺傳學的角度來看,確有其先見之明。研究人員在實驗室培養的細胞加入綠花椰菜、黃豆、綠茶茶葉、薑黃等食材之萃取物後,明顯在DNA序列上觀察到甲基化的位置或數目出現變動;從小以有機飼料餵養的羊隻也被發現基因的表現狀態比較健康,其羊肉也含有較少對心血管有害的成分。

當然,基於倫理和實務考量,目前難以進行人體試驗驗證各種食物對表觀遺傳學的影響,也不可能要求受試者連續幾十年只吃某種食物或配方,再觀察對於健康有無正面影響。不過相關研究人員也懂得換個角度思考,選擇蒐集不同地區的飲食習慣和健康數據,再進行統計分析;而從這類型的回溯型分析研究,我們現在也得知綠茶和綠花椰菜有助於抑制癌化基因的發展,但加工肉品則會削弱抗癌基因的表現。隨著這些研究成果陸續出爐,如何吃得健康想必又會有一番新的詮釋。

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均衡飲食,造福子孫

我們常被囑咐要均衡飲食、飲食多元,而從表觀遺傳學的角度來看,廣泛的攝取各種新鮮、加工少的食物,確實有助於抵銷單一食物可能造成的危害,更有機會讓多元的有益食物共同發揮加乘效果。舉例來說,葉酸、維他命B群、以及金屬元素鋅會共同參與體內表觀遺傳機制的運作;而人類無法自行合成葉酸,需要從綠色蔬菜、五穀類、柑橘類、或動物內臟等攝取;B群常見於魚、起司、牛奶、肝臟和各種肉類;鋅則在蛤蜊和牡蠣有豐富含量。由此可知,要廣泛攝取各種食物才能建立有效的組合,也絕不能因為看中某種食物的成分或功效而矯枉過正;例如紅酒成分之一的白藜蘆醇也有學者認為能調節表觀遺傳而降低癌症的發生和延緩老化,不過酒類所含的甜菜鹼會干擾體內葉酸代謝,攝取過多酒精對身體也會造成負擔。

至於如何改善表觀遺傳學造福子孫,目前已知孕婦攝取過多 omega-6 脂肪酸會使孩子容易在肝臟和肌肉堆積脂肪,增加心血管疾病的風險,因此建議母親在飲食中多攝取 omega-3 脂肪酸並減少 omega-6 脂肪酸的攝取比例。另外,由於母乳中含有較高的 omega-3 脂肪酸,所以用母乳餵哺新生兒也有助於減少未來過度肥胖的問題。而除了營養層面,很多食物包裝會含有雙酚A等塑化劑、三聚氰胺、重金屬、色素等等,都是會造成表觀遺傳調控混亂的問題,應盡量避免。化妝品、洗髮乳、沐浴劑、洗潔劑等日常用品也可能含有會影響表觀遺傳的物質,也應慎選。總歸來說,我們每個人受到祖父母和父母的環境影響甚鉅,我們只能盡量自己選擇優質的營養和健康的生活方式,讓未來子孫能享有功能完整的基因。然而,越來越成熟的基因科技,除了可以檢視基因的甲基化,未來也許可藉由科技的方式來適度調控基因的表現,擁抱美好的人生。

延伸閱讀:表觀遺傳學系列專文(一) 先人造業,後人承擔:認識表觀遺傳學

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參考文獻:
1. 透過淺顯易懂的影片來了解何為表觀遺傳學:
http://learn.genetics.utah.edu/content/epigenetics/intro/
2. 您所吃的東西可能透過表觀遺傳學機制造成比想像更深遠的影響:
http://learn.genetics.utah.edu/content/epigenetics/nutrition/

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