网址:양과학의혁신
머리말
@양과학은최적건강에있어오랫동@잊혀졌던미개척분야였습니다。운동선수의경기력,건강한노화,퇴행성질환및가장중요한것으로가능한한오랫동안건강을유지하는데영양이이바지하는역할이주목받게된것은일부선구자의경우를제외하면상대적으로최근에나타난변화입니다。영양이최적건강에이바지하는긍정적인역할을더욱깊이있게이해하고,정밀하게파악하며그기능을향상하기위해서는영양과학분야에중대한혁신이필요합니다。
몇가지양과학분야에서혁신이이루어질준비가되어있습니다。그러나영양과학의혁신을논의하기에앞서,영양과학의현재를이해하는데도움을줄수있도록영양과학의역사를먼저간단히소개하겠습니다。
필수미량网址:양소및다량网址:양소
필수영양소란생명을유지하기위해식사나건강기능식품으로반드시섭취해야만하는화합물을의미합니다。이러한양소는체내에서생성할수없으므로필수양소라고합니다。필수양소는일반적으로1)필수다량양소및2)필수미량网址:양소두가지로나누어집니다。
다량债市양소는많은양(일반적으로1g이상)이필债市한债市양소를말합니다。이러한영양소는세포가1)신체를구성하는기본구조를형성하고2)에너지생성을위해지방,단백질및탄수화물을소비하는데필요한원료역할을합니다。
필수미량영양소는신체에꼭필요하나적은양(일반적으로1 g미만)으로충분한미네랄및비타민을말합니다。특정미네랄,예를들어,칼슘과같은미네랄은인체에서많은양을필요로하므로다량영양소로간주할수도있습니다。그러나칼슘과기타미네랄은에너지를생성하는데이용될수없으므로,이러한영양소대부분은통틀어미”량영양소“로분류됩니다。요약하면,필수미네랄은우리몸이생명을유지하는데필요한무기물이며필수비타민은생명유지에필수적인유기화합물입니다。
생명유지를위해서는음식(다량영양소)을반드시섭취해야한다는것은누구나알고있는사실입니다。또한，고대의사들의。그러나필수비타민이건강에이바지하는역할은오랫동비밀에쌓여있었습니다。필수비타민은21세기에와서야크게주목받기시작했습니다。따라서이번양과학의역사에서는비타민의역사에중점을두고자합니다。
필수비타민의발견
발견당시그것이어떤물질인지이해하지못한것으로알려져있으나,비타민을발견한것은초기해상탐험가들로여겨지고있습니다。긴항해를계속하는동안선원들은거의전적으로건조식품과생선만섭취하였고,신선한과일이나채소는거의섭취할수없습니다。이러한식습관으로해선원들은비타민c결핍및괴혈병에걸릴위험이높았습니다。항해를시작한지최소10 - 12주이내에심각한괴혈병증상(쇠약,치아소실,점상출혈,과도한멍등)이나타났을것입니다。이것은영양결핍으로인해발생한질병이최초로관찰및기록된것이라고할수있습니다。그러나선원들이육지에도착하여신”맛이나는과일”을섭취하기시작하자마자,그들의증상은1 - 2주만에사라지곤했습니다。이를처음으로인지한영국해군은선원의하루식량배급에감귤류주스(주로레몬또는라임주스)를포함시켰고그결과선원들의질병을거의완치할수있었습니다。괴혈병이완화되는정확한이유와구체적인화합물은거의백년후에헝가리연구원알베르트스젠트기요르기(Albert Szent-Gyorgyi)가비타민C를발견하게된1930년초까지알려지지않았습니다。
현대과학및의학적관점에서보면괴혈병이초기탐험가들에게얼마나무서운질병이었는지설명할수있습니다。사람은비타민C를스스로합성하지못하는동물에속하나하루에필요한섭취량은상대적으로높습니다。또한,인체는이영양소를재활용하는능력이부족하므로우리몸에서가장먼저결핍이올수있는영양소가비타민C였던것입니다。따라서괴혈병은확연한증상으로인해초기에발견될수있었던영양결핍에의한질병이었던것입니다。
유럽인의아시아,카리브해및태평양제도식민지화가한창이던1800년대에는영양결핍으로인한다른많은질병들이관찰되기시작하였습니다。그러나영양결핍으로인한질병을예방하는데영양소가하는역할이명확하게밝혀진것은유럽의다양한의사들의연구결과가종합된후였습니다。기본적으로선원,군인,죄수및농장의동물들은같은종류의한정된음식물을제한적으로섭취할수밖에없었으므로이들은”질병“에걸릴위험이높았습니다。그러나그러한질병의정확한원，을밝히는것은매우어려운작업으로판명되었습니다。필수비타민의발견에더욱박차를가한것은시대흐름이었습니다。@양결핍으로@한질병에관한연구는모든질병이미생물에의해발생한다고생각했던”파스퇴르혁명(Pasteurian革命)”또는”세균이론“이절정이던상황에서이루어졌습니다。이러한생각은많은연구자들의실험을막다른길로빠지게한계기가되기도하였습니다。
1890년대에들어서야닭을치료하던네덜란드의사는”현미”또는”백미“를먹이로주었을때,닭이각기병으로알려진“신경계질환“에걸리는확률이달라지는것을발견하게됩니다。이러한발견은궁극적으로”음식물의구성"이건강이나질병의원인이될수있다는개념으로발전하는계기가됩니다。이것은1900년대에들어과학적혁명의불씨가되었고,이러한발전은1941년,마지막으로발견된필수비타민인엽산의특징이설명될때까지이어졌습니다。
식생활지침의제정
전세계에서전쟁이벌어졌고경제불황이지속되어식품배급과굶주림이만연했던차제2세계대전동안,미국정부는식생활지침을설정할필요가있다고판단했습니다。전쟁에서우세를차지할것을의심하지않았던미국방부자문위원회는국방에대한영양소의역할을조사하기위한미국국립연구소의설립을미국국립과학아카데미에명령했습니다。이기관설립의목적은건강한전사및민간인을양성하고구제작업에도움을주기위한것이었습니다。1941年년，최초의일일권장량(rda)이발@되었습니다。이러한식생활지침은미국에서처음으로설정되었으나,전세계많은국가들도이러한지침을그대로채택하거나수정하여제정하였습니다。RDA(또는현재폭넓게사용되는영양소섭취기준)는평균5 - 10년을주기로갱신되고있습니다。이러한양소섭취기준은처음으로기준이제정된이래아주많이달라지지는않았습니다。
영영결핍으로인한질병예방을위한정부규정및최적건강
필수비타민이발견된것과정부식생활지침이제정된것의공통분모는"영양결핍으로인한질병을예방하고기타영양실조증상을기록”하는것이었습니다。따라서정부규정지침및권장사항이”최적건강“에대한처방전으로여겨진적은없습니다。궁극적으로규제기관이영양결핍으로인한질병을줄이기위한영양소”최소섭취량”을권장하는것에서건강증진을위한영양소”최적섭취량”을권장하는것으로방향을바꾸려면영양과학에중대한투자및새로운실험적접근법이시도되어야합니다。일반대중이이러한과학의혜택을받기위해서연구결과는대중이다가가기쉽고이해할수있으며궁극적으로단순하면서도개별화된영양권장이이루어질수있는것이어야합니다。불가능해보이는이러한목표를완전히달성하려면영양과학에중대한혁신이이루어져야합니다。
网址:양과학의혁신
@양과학연구@가
체와세포는내부에서발생하는생화학반응을통해작용합니다。이러한생화학반응이일어나거나최대한효율적으로작용하려면여러가지영양소및보조인자가균형을이뤄최적의농도와형태로제공되어야합니다。현재까지개인이매일섭취하도록노력해야하는”최적수준“의영양소가정확하게어떤것인지파악하기위한기본적인영양연구(예를들어,경기력을최대화하는데필요한최적수준의영양소및건강하게나이를들게하는데필요한최적수준의영양소는무엇인가?더욱중요한것으로개인이가능한오랫동안건강을유지(건강수명)하기위해,매일섭취해야하는최적수준의영양소는얼마인가?-에대한연구는현저히부족했습니다。
이러한과학적문헌의부재는두가지중发文发文한发文发文때문이라고할수있습니다。첫째는정부기관은물론민간부문모두에서부터영양과학연구에대한자금지원의부족을들수있습니다。많은주요정부기관에서재정지원을하지않는이유는복합적이고복잡한원인이있을수있으나그이유와상관없이,다른과학분야와비교할때영양과학연구부문에대한자금지원은상대적으로부족한것이사실이었습니다。민간부문의경우,사람을대상으로하는대규모의장기적인실험에는많은비용이소요됩니다。이러한임상연구를시행하려면매년수백만달러를垫子자해야합니다。그리고의미있는연구결과를얻기위해서는5、10、15、20년또는그이상실험을지속해야하므로,아무리큰기업이라고하더라도수익만으로연구기금을지원하는것은거의불가능합니다。
두번째,많은과학자들은최근전통적인과학적연구모델인“무작위,플라시보(속임)대조시험(RCT)“이임상적인영양연구를수행하는데적절한방법인지의문을가지게되었습니다。이러한个随机对照试验는약품연구에서가장효과적인방식으로,그이유는연구자들이실험하는분자는인체에서자연적으로발견되는경우가거의없기때문입니다。대부분정부는천연화합물에특허를제공하는것은금지하고있으므로제약업계에서특허보호를받는연구결과를이룩하려면인공적으로합성된분자를개발해야합니다。따라서제약업계에서는더욱직접적이고원인및결과를쉽게파악할수있는실험방식을선택하게되었습니다。잠재적인신약이인체에자연적으로존재하는지여부와이러한신약이효과가있는지여부만이중요한기준인것이었습니다。이처럼단순한이분법적인방법은연구비용면에서더욱효율적이고직접적인결론을도출하기더욱쉬운방법이었습니다。
이러한접근법은양과학에는적절하지않습니다。유사한임상연구가사람을대상으로이루어지면,사람이섭취하는음식으로인해인체에는이미베이스라인(최소인체내에서영양소가저장되는기본적인수준)수준의영양소가존재하게됩니다。이러한문제를더욱복잡하게하는것은각자의고유한식사습관에따라어떤사람은특정영양소를더많이보유하고다른사람은상대적으로낮은수준을보유할수있다는점입니다。이러한사실은양연구를계획할때거의한번도고려된적이없습니다。
이러한점을고려하면，양학적실험방식은더욱복잡하게됩니다。이처럼다양한베이스라，은실험오차를크게합니다。실험오차가높게되면특정한건강효과를얻기위한영양소섭취방법에대한직접적인원인및결과에대한결론을도출하는것이더욱어렵게됩니다。올바른실험디자인과광범위한숫자의실험대상및적절한통계분석방법없이제약업계의연구방식을도입한영양연구결과가애매한이유를이해할수있습니다。
실험디자인및결과분석을더욱어렵게하는것은영양소가단일생화학/대사경로에서단독으로작용하지않는다는점입니다。우리세포내에있는모든대사경로에는여러가지영양소와보조인자가생화학/대사반응을촉진합니다。따라서한가지대사경로에필요한모든다른영양소가존재하는환경에서한가지영양소만을실험적으로검사하고건강향상효과를측정한다는것은불가능에가깝다고할수있습니다。영양과학및생화학/대사과학에서활용되는최선의실험방법은건강효과를기대하는대상에생화학/대사경로의모든영양소를실험적으로제공하는것입니다。그러나이러한방법은모든과학자가배웠던수백년전통의"과학적방식"에어긋납니다。
과학적방식은통제집단또는플라시보(속임)집단에대하여오직하나의실험변수만변경할수있게합니다。영양과학의경우모든영양소가건강및질병에관계되어있는점을고려하면,이것은결함있는접근법일수밖에없습니다。적절한영양및생화학/대사과학실험방법에서는하나의대사경로에알려진모든영양소를실험적으로제공하여건강효과가있는지확인하는것이필요합니다。그러나이러한접근법은전통적인과학적방식에어긋날뿐만아니라원인과결과를명확하게분석하는것까지도어렵게합니다。많은영양및생화학/대사과학자들은이러한문제점을잘알고있었으나,정부의연구지원금신청시,이러한과학적방식을벗어난실험디자인은일반적으로”형편없는실험”으로간주되어자금지원대상에서제외되어왔습니다。
요약하면,영양과학에서중대한혁신이있으려면,기본영양과학분야에르네상스가필요합니다。그러기위해서는전통적양연구실험디자에대한변화가있어야합니다。영양과학실험과관련된의문에대답하려면,새로운실험패러다임또한개발되어야합니다。그리고이러한변화를시도하는것이바로진보적양및생화학/대사과학자들입니다。이들은영양연구에관한질문에대답하기위하여전통적인과학적방식을벗어난새로운방법론을모색하고있습니다。이러한과학자들은가설및대상이정해지지않은새로운방식을영양과학에도입하려는시도를하고있습니다。이것은통제집단에대하여다양한영양소를동시에보충하고수많은생화학반응및대사결과를측정한다음,수집한데이터를알려진생화학및대사원칙을기준으로재구성하는방법입니다。이러한접근법은비용이많이들고복잡하며많은시간이요구되는방법이나,이를통해과학자들은다양한영양보충과생화학및대사경로에작용하는효과사이의강력한관계를유추할수있게됩니다。다시말해,이러한접근법에서는결함이있을수있는실험디자인에따라미리예상되었거나편향된가설에무리하게데이터를끼워맞추는것이아니라,수집된데이터집합에서해답을찾습니다。이러한접근법은양과학자들이미래에따라해야할실험방식입니다。
궁극적으로연구자금지원의증가,기본영양연구에대한새로운관심및헌신,개선되고획기적인실험디자인은영양과학에혁신을이루어낼것입니다。
조건부필수및비필수양소와보조자
조건부필수및비필수网址:양소와보조인자
생명과건강을유지하기위해서는필수양소가필하다는것은분명합니다。그러나영양과학의새로운관점으로”조건부필수”영양소로알려진분야가점점큰주목을받고있습니다。앞서언급한것처럼，마지막으로알려진필수비타민(엽산)은1941년발견되었습니다。피롤로퀴놀린퀴논(PQQ)및에르고티오네인등과같이필수영양소의가능성이있는일부화합물이발견되기는하였으나,다른종류의완전한필수비타민을발견할가능성은거의없습니다。그러나증가된영양연구의결과로필수비타민과미네랄을포함하여조건부필수영양소및보조인자의특성이점점더자세히알려질것입니다。
조건부필수양소및보조자란무엇일까?영양결핍으로인한질병과직접적인연관이있는필수영양소와는달리,조건부필수영양소와보조인자와영양결핍질환과는직접적연관성은없습니다。그러나분명한질병의징후는없으나대사기능및세포기능이손상된잠복성영양결핍과연관이있음을의미합니다。
영양소나보조인자는우리삶의다양한부분에서조건부필수영양소로작용할수있습니다。예를들어,노화에따라우리몸은젊었을때보다미네랄과일부비타민을효율적으로흡수하는기능이떨어집니다。또한,리포산및카르니틴과같은비필수영양소와보조인자흡수능력도노화에따라감소하는것으로나타났습니다。많은엘리트운동선수들과임신이가능한연령에있는여성들의경우는산소운반기능을최대화하고운동과태아양육에서오는추가적인스트레스를극복하는데필요한철분및기타많은영양소가추가로필요하다는사실또한잘알려져있습니다。또한,심한부상을입었을때,비타D민수준이급격히떨어진다는것도알고있습니다。그리고평생필요한골량(骨密度)의대부분은20만세이전에형성되므로성인에비해어린이들은체중이증가할때마다뼈미네랄을훨씬더필요로합니다。
엄격한영양학적정의에따라”필수“는아니지만표면으로나타나지않는세포,조직또는기관기능의손상원인이될수있는영양소및보조인자를더욱깊이있게이해할필요가있습니다。바꾸어말하면,영양보충을통해추가적인건강혜택을제공할수있는조건부필수영양소와보조인자를이해할필요가있습니다。인생의단계에따라건강혜택을제공하는조건부필수영양소와보조인자의섭취량을더욱정확히파악할수있도록이들의특성을파악하는연구를확대한다면영양과학에거대한혁신을가져올수있을것입니다。
개별화된양
이론생물학자들에따르면,특정한상황및특정한시기에정확히똑같은인간이태어날확률은대략1:400,000,000,000이라고합니다。따라서지구조에400인구가살고있다고가정한다면,자신과모든면에서똑같은인물이존재할수도있습니다。현재지구의인구는70억에불과하므로,모든면에서정확하게일치하는두사람이존재할가능성은거의없습니다。따라서우리는모두개성적이고독특하며개별화된영양요구를가지고있다고확실하게말할수있습니다。
역사적관점에서보자면，정부기관은이처럼세세한차이는고려하지않았습니다。다양한규제기관에서발표한권장영양섭취량은대규모인구표본에기초한그룹을기준으로하여영양요구사항을일괄적으로나타낸것입니다。예를들어,나이,흡연여부,임신또는모유수유등과”삶의단계에따라다른영양요구사항이필요하다는것에주목하게된것은비교적최근에시작된변화입니다。
영양과학에서의미있는혁신을이루기위해서는더욱소규모의한정된집단의최적건강을촉진하는영양소는무엇인지,그리고궁극적으로는한개인의구체적이고정확한영양요구가무엇인지이해하는것이무엇보다도중요합니다。
@양소세포및분자@적
우리세포는세포신호경로로알려진광범위한통신네트워크를포함하고있다는사실은잘알려져있습니다。이러한세포신호경로는세포들이단일세포내에서나인접세포,또는멀리떨어진세포에서발생하는작용을서로소통할수있게하는역할을합니다。
이러한세포신호경로의유일한목적은세포,조직또는기관이환경에적응및대응할수있게하는것입니다。이러한기능은어떻게작용할까语录?모든세포의면과내부에는“감각분자”(주로단백질)라는것이존재합니다。열쇠와자물쇠처럼,올바른분자(열쇠)가올바른감각(자물쇠)에도달하면,세포신호경로가활성화되어소통이시작됩니다。이것은도미노와같은형태로발생합니다。세포신호경로는일단활성화되면생물학적변화가시작되게하거나멈추게함으로써,궁극적으로세포,조직,기관또는몸전체의생리적반응에영향을미칩니다。
특정영양소는분자수준에서작용하므로세포신호경로를타겟으로하여건강혜택을가져올수있습니다。예를들어,다크초콜릿이나포도씨에서발견된화합물은심혈관건강에도움을줄수있습니다。카페인은아드레날린을모방하여인지기능을높이고운동선수의경기력향상에도움을줄수있습니다。식물에서추출된특정영양소(식물영양소)는신체자체의자연적인해독과정을활성화하고,다른식물영양소는비스테로이드성항염증제(非甾体抗炎药)처럼작용한다는것또한알려져있습니다。이러한효과는영양소가분자수준에서작용하여세포신호경로를활성화하기때문에발생합니다。영영과학자들은이제구체적이고건강혜택을가져오며효율적인생리작용을유도하기위해서세포내에있는자연적인화합물분자를표적으로하는연구에몰두하고있습니다。
건강혜택을가져오기위해특정한세포신호경로를목적으로어떤영양소를얼마만큼보충해야하는지에관한연구는아직초기단계에있으나이러한연구의혁신이이루어질날또한멀지않았습니다。
“오믹스혁명(omics revolution)”
”현재과학계에서는오믹스혁명“이라고불리는용어가유행하고있으며,특히이것은생명과학에서큰주목을받고있습니다。이용어는유전체학(gen组学: DNA연구)，프로테오믹스(prote组学:단백질및효소연구)、미생물학(microbi . com)组学:몸속에사는미생물연구)및대사체학(代谢组学:대사연구)등과같은다양한생물학분야를나타내는어접미사에서유래하였습니다。
”이오믹스“의유행은”시스템생물학”——모든개별시스템이존재를형성하기위해세포내에서어떻게작용하는지연구하는분야-으로알려진생물학개념에따른결과입니다。DNA를이분야에서는관찰하고특정한건강이상이나타날가능성을알아보는것(유전체학)에서부터우리세포가DNA메시지를세포단백질메커니즘으로전환하는방식에관한연구(프로테오믹스),우리몸에존재하는모든상리공생미생물이환경과상호작용하는방식및생리학적으로미치는영향에관한연구(미생물학)에이르기까지생물학의이해를위해전산이나엔지니어링분야의접근법을더욱적극적으로활용합니다。
시스템생물학의목표는이러한시스템들사이에서의복잡한상호작용을연구하여복잡한생물학을더욱잘이해할수있도록하는것입니다。시스템생물학은환원주의적인생물학적접근법을대체할목적으로시도되었으나,목표를만족하는결과를이루어내지는못했습니다。세포내에서도많은시스템이존재하는것으로밝혀졌으므로,단일시스템(유전체학,프로테오믹스,미생물학등)만을연구하는것은생물학에대한완전한정보를제공하지못할뿐만아니라개별시스템이상호작용하는방식을밝혀내는데는더욱부족한접근법이었습니다。그러나사람도생화학반응덩어리일뿐이며,우리를존재하게하는것은그러한생화학반응때문이라고생각한다면,우리에게엄청난지혜를제공하고영양과학의혁신을촉진할수있는한가지”시스템생물학”접근법이있을수있습니다。그러한약속의연구분야는대사체학입니다。
대사체학의약속
앞서언급했던것처럼，대사체학은우리몸전체의대사를연구하는생화학분야입니다。대사체학은전부는아닐지라도다양한생물학시스템을고려하는과학이므로약속의분야라고할수있습니다。계층적으로설명하자면,대사체학에서는우리가부모로부터물려받은DNA,그러한DNA를세포를위해유용한단백질메커니즘으로얼마나효율적으로전환하는지여부,우리몸의마이크로바이옴(장내미생물)이생리학에얼마나큰영향을미치는지여부,그리고우리가얼마나효율적으로영양소를흡수하는지,라이프스타일및살고있는환경등과같이아직언급되지않았던조건들을포함한모든잠재적인변수가하나의시스템으로써고려됩니다。이러한모든것들은직·간접적으로세포의생화학반응에영향을미치고대사체학은이러한모든요인들을고려하는과학입니다。
대사체학은또한개별세포의생화학반응과정이수년사이에밝혀졌다는점에서약속의분야라고할수있습니다。다시말해체,내의모든대사경로에대한지도-주요인자및경로뿐만아니라경미한영향을미치는경로및”대사산물“까지-가이미완성되었다는것입니다。생화학반응체,대사중간체및필요한모든효소,보조인자,비타민및미네랄등을포함하여이처럼잘정의된세포의생화학반응과정을보유함으로써우리는인체의대사가최적상태로기능하는지,또는혼란을겪고있는지파악할수있습니다。인체내에서는한순간에수조에달하는화학반응이동시에일어나는데,대사체학을통해우리는대사가일어나는순간의이미지를분마다,아니면초마다확보할수있게되었습니다。
그러나이러한대사체학의장점이또한단점으로작용합니다。많은연구자들은대사체학에내재하는복잡성으로인해이분야에전적으로집중할수없었습니다。”인체의대사체(代谢物)”(대사를구성하는모든물질)에관한완전한정보를얻기위해서는수백수천개의대사산물을동시에,가능한빈번하게다양한변수아래에서측정해야만정확한데이터를얻을수있습니다。이러한전제조건은대사체학접근법을통한연구가기하급수적으로복잡해질수밖에없게합니다。
그러나이분야의기술은급속도로발전하고있습니다。현재는수만개의대사산물을실험을통해측정할수있게되었고,그숫자는매일증가하고있습니다。이러한복잡성은초기의기본대사체학연구과정에서만존재합니다。다양한생활조건아래대사체에관한정확한정보가완성되면,세포가정확하게어떻게기능하는지알수있게하는핵심대사산물을구별할수있을것입니다。영양과학의관점에서본다면,이러한세포가가능한최적상태에서기능하도록하기위해정확하게어떤영양소를섭취해야하는지판별할수있을것입니다。무엇을먹어야할까?탄수화물?단백질?지방?언제? 나는 영양 결핍일까? 어떤 영양소가 필요하지? 언제? 얼마나? 이러한 질문에 대해 대사체학이 제공할 수 있는 정보의 명확함, 구체성 및 신속성을 고려하면 이 분야는 약속의 과학이라고 할 수 있습니다.
괴혈병(비타민C결핍으로인한질병)을다시예로들자면,치아가소실되고,쉽게멍이들며,심혈관발작(동맥류또는심장마비)으로사망에이르게되는이유는비타민C가세포와혈관을결합하는”분자접착제”역할에필수적인콜라겐합성에반드시필요한영양소이기때문입니다。이경우,대사체학을활용하여콜라겐합성이나현재단계에서는무관한것처럼보이는대사산물이최초로손상을받았는지확인할수있다면,이대사경로가다시재역할을하는데최적인비타민C함량을보충하고권장할수있을것입니다。이러한대사손상은임상적증상이발현되거나임상적으로나타나지않는결과가세포에부정적인영양을주기시작하기훨씬이전부터확인할수있습니다。마찬가지로,이러한정보는에너지생성,근육합성및뇌기능을최대화하고질병이나건강을측정하는데활용될수있습니다。대사체학을활용하면，모든생물학적과정을최적화할수있습니다。
대사체학및최적영양상태와건강의지표로어떤핵심대사산물을사용할것인지더욱잘이해하는것은영양과학의혁신에한발짝더가까워지는것입니다。
의료기기，피트니스트래커，호흡기및광학스캐너
현재소비자가중요한건강지표를측정할수있게하는의료기기는여러가지가있습니다。현재사용중인의료기기로는혈압,맥파속도,체중,신체조성,혈중지질,콜레스테롤,C반응성단백질,체온및혈당등을측정하는기구가있습니다。
피트니스트래커는전세계에서수십억달러산업으로폭발적bmp기를얻게되었습니다。이것은소비자들이건강에대한실시간피드백을제공하는기기를원한다는것을분명히보여줍니다。현재는걸음수,달린거리,수영동작의정확성,페달링케이던스및출력,심박수,칼로리소모량및수면의질등을알려주는피트니스트래커의인기가높습니다。
최근,비침습적기술의인기가높아지면서특정한빛의파장을인체조직에비추어혈중산소포화도,맥박,색소밀도,피부건강,수분과특정영양소및항산화영양소는물론가장중요한혈당과같은건강지표를확인하는기술이각광받고있습니다。또한，혈중알코올농도를측정할수있는호흡기도잘아실것입니다。대사건강이나질병을확인할수있는호흡기(호흡에포함된대사산물측정)또한다시주목받고있습니다。
이러한의료기기들에부족한점은우리의건강상태를포괄적으로확인할수있도록전술한모든건강지표와다른측정값들을하나의기기로통합해주는기능입니다。이러한모든지표와기술을우리의영양및건강상태를실시간으로측정할수있는하나의기기로통합할수있다면영양과학에커다란혁신이일어날것입니다。
의료기기와양，의료및대사체학정보의통합
최종적으로일어나야할영양과학의혁신은전술한포괄적인의료기기를발명하고영양,의료및대사체학에서이루어진최신연구정보를이에통합하는것입니다。이러한기기가소비자에게제공된다고상상해보세이러한기기가소비자에게제공된다고상상해보세!소량의혈액만제공하거나빛을비추거나,또는튜브에숨만불어넣으면실시간으로전체적인대사(대사체)에관한정보를알수있게됩니다。그다음이정보를바탕으로부족한영양소나섭취해야할식품은물론운동에대한추천을받을수있을것입니다。그러한기기는거의실시간에가까운시간에신체의대사및생화학반응이최대한효율적으로작용할수있도록하는정보를제공할수있습니다。이를통해우리는경기력을최대화하고건강을최적화하며가장중요한것으로건강수명을오랫동안유지할수있다는것입니다。
혁신적인첨단영양기술,특히대사체학분야의기술을포괄적이고비침습적인의료기기와통합함으로써우리는대사건강,다시말해,전체적인건강에관한포괄적정보를즉각적으로얻을수있게되므로,이것은인류의건강에의미있는영향을줄영양과학의궁극적혁신이라고할수있습니다。
결론
1800년대중반에서1900년대중반은결정적시기였습니다。100년이동안은현재우리가영양에관해생각하는방식-영양결핍으로인한질병예방을위해최소한의영양섭취——의근본이되었습니다。영양에대한이러한믿음은이제최소한의영양소섭취에서최적건강을위해최적수준의영양소를섭취하는것으로바뀌어야합니다。영양과학에서의미있는혁신이일어나려면,기본영양연구,특히영양소가분자수준에서작용하는방식에관한연구에새롭게주목하고끊임없이연구해야합니다。영양연구에서환원주의적접근법에대한의존을줄이고시스템생물학이나엔지니어링에기초한접근법을더욱활발히도입하려면,영양과학에적용할수있는새로운과학적접근법또한개발되어야하고과학계에수용되어야합니다。대부분영양연구는영양과학에서약속의분야라고할수있는시스템생물학분야인대사체학에집중되어야합니다。환원주의에서벗어난새로운연구방법,표적실험이아니며,가설을기준으로하지않는대사체학의연구방법은영양과학에진정한혁신을가져올것입니다。영양소가직·간접적으로대사에영향을미치는과정을상대적으로완전히이해하게되면,우리는이러한지식을기존의료기기와통합할수있는포괄적인의료기기를새로개발할수있을것입니다。이를통해우리는기본영양연구에서얻은지식을궁극적으로모든소비자가건강한수명유지를위하여의도적인행동을취할수있게돕는유용하고실행가능한정보로변환할수있을것입니다。
이것이바로양과학의혁신이제공하는약속입니다。
