Los enormes avances en genómica, bioinformática y biotecnología de los últimos años han creado condiciones favorables para estudiar la interacción entre dieta y genes en el campo de la nutrición. También ha surgido la genómica nutricional. Aunque algunos nutricionistas han discutido y pronosticado las posibles investigaciones, aplicaciones y posibles impactos en la salud humana de esta nueva disciplina, actualmente no existe una definición clara de nutrigenómica a nivel internacional; Algunos expertos creen que la nutrigenómica no debe considerarse una rama de la nutrición, sino una disciplina marginal. Esta palabra abarca toda la nutrición y es la nutrición del futuro con nuevas connotaciones. La nutrigenómica afectará a todas las áreas de la investigación en nutrición. Su diferencia con la nutrición tradicional es que su investigación integrará y utilizará plenamente el conocimiento y la tecnología en expansión en el campo de la genética. Una característica distintiva de la nutrigenómica es la amplia aplicación de una variedad de tecnologías genómicas y bioinformática en la investigación nutricional, que pueden monitorear grandes cantidades de expresión molecular y variación genética. Se puede decir que sin el apoyo de estas poderosas tecnologías "globales" de detección biológica y métodos informáticos como la bioestadística y el procesamiento de datos a gran escala combinados con la tecnología informática más avanzada, la nutrigenómica no podría convertirse en una verdadera disciplina. La investigación en nutrigenómica se centrará en los cambios de perfil de las vías a nivel molecular de todo el organismo, todo el sistema o toda la función biológica, en lugar de cambios en uno o unos pocos biomarcadores aislados. En pocas palabras, la nutrigenómica estudiará principalmente la interacción entre la nutrición dietética y los genes y su impacto en la salud humana a nivel molecular y poblacional; nos comprometeremos a establecer métodos de intervención dietética y medidas de atención de la salud nutricional basadas en las características estructurales de los genomas individuales; . Proponer políticas de nutrición más personalizadas para que los resultados de la investigación en nutrición puedan aplicarse de manera más efectiva a la prevención de enfermedades y lograr el propósito de promover la salud humana.
Entre la biotecnología genómica que se está desarrollando rápidamente en los últimos años, la más llamativa es una tecnología que puede monitorear el contorno de las células a nivel molecular. Estos incluyen la tecnología transcriptómica, representada por micromatrices de ADN, para detectar la expresión de ARN, la tecnología proteómica, representada por electroforesis en gel de polieno bidimensional y espectrometría de masas, para detectar moléculas de proteínas, etc. Para comprender mejor el posible mecanismo por el cual el selenio inhibe la tumorigénesis, Rao et al. utilizaron una matriz de oligonucleótidos de alta densidad Affymetrix que representa 6347 genes de ratón para detectar niveles de expresión genética en el intestino delgado de ratones C57BI/6J alimentados con una dieta baja en selenio. En comparación con el grupo de control con dieta rica en selenio, de todos los genes analizados, 84 genes tenían más del doble de su expresión y 48 genes tenían su expresión disminuida en tres cuartas partes. Entre ellos, aumentaron los genes inducidos por daño/oxidación del ADN, como GADD34 y GADD45, y genes de proliferación celular. Sin embargo, existen algunos genes de selenoproteínas y enzimas desintoxicantes, como la glutatión peroxidasa (GPX1), P4503A1, B2B9, etc. , la expresión disminuye. Los resultados sugieren que el estado nutricional del selenio puede influir en múltiples vías relacionadas con la tumorigénesis.
Un importante campo de aplicación de la nutrigenómica es promover el desarrollo y aplicación de alimentos saludables. En primer lugar, el desarrollo de la genómica mejorará la capacidad de utilizar métodos de ingeniería genética, como la tecnología de ADN recombinante, para transformar alimentos, especialmente los de origen vegetal. El contenido de algunos ingredientes biológicamente activos con funciones preventivas de enfermedades en los alimentos naturales es muy bajo. Los alimentos genéticamente modificados a menudo tienen niveles mucho mayores de estos ingredientes. Por ejemplo, el licopeno de los tomates es un potente antioxidante que puede inhibir la peroxidación lipídica, el daño del ADN y la necrosis hepática causada por especies reactivas de oxígeno. Por tanto, el licopeno puede tener un efecto preventivo sobre los tumores, especialmente el cáncer de próstata. Sin embargo, la ingesta dietética de licopeno por sí sola puede no ser suficiente para producir este efecto preventivo de tumores. Un enfoque eficaz es aumentar el contenido de licopeno en los tomates mediante ingeniería genética. No hay duda de que los rápidos aumentos en el conocimiento genómico mejorarán en gran medida nuestra capacidad para modificar los alimentos. Además, la aplicación de tecnología genómica facilitará la detección de ingredientes bioactivos con funciones sanitarias en los alimentos. En la actualidad, muchos países han llevado a cabo muchos proyectos para utilizar la tecnología genómica funcional para seleccionar ingredientes activos en los alimentos para su aplicación en la prevención de enfermedades. Un ejemplo es el análisis de alimentos funcionales financiado por la UE para detectar tumores colorrectales.
Este estudio utilizó una variedad de tecnologías genómicas funcionales para detectar genes relacionados con el cáncer colorrectal, como la tecnología proteómica, que puede detectar casi todas las expresiones de proteínas. Las tecnologías genómicas eficientes permiten a los investigadores descubrir de forma eficaz nuevos biomarcadores que pueden modularse mediante componentes bioactivos de los alimentos y desempeñar un papel importante en la patogénesis de las enfermedades. Estos biomarcadores moleculares son más sensibles y específicos que los marcadores bioquímicos tradicionales. Esta característica es particularmente importante para la investigación de alimentos saludables. Debido a que los alimentos saludables son diferentes de los medicamentos, las sustancias biológicamente activas de los alimentos a menudo tienen un impacto débil en el cuerpo. Por lo tanto, es posible que los indicadores bioquímicos tradicionales no reflejen cambios tan sutiles.