Сайт является результатом работы в рамках совместного исследования Российского научного фонда, Федерального агентства научных организаций и Центра стратегических разработок «Северо-Запад» по прогнозированию перспектив научного развития с целью корректировки приоритетов научных организаций.

При использовании материалов ссылка на сайт обязательна
Нутрициология
Основные вызовы и тенденции развития направления
Дополнительные материалы доступны по ссылке
Большие вызовы тематики
Вызов - крупная проблема социально-экономического, научно-технологического, экологического или иного характера, требующая принятия комплексных мер, направленных на ее решение на национальном или глобальном уровне.

«Большие вызовы» (Grand challenges) – совокупность проблем и возможностей, реакция на которые признается обществом и государством на данный период времени своей главной задачей. Вызовы относятся к разряду «больших», если обладают следующими характеристиками: (1) затрагивают ключевые общественные блага: безопасность, здоровье и качество жизни людей, доступность обществу и его членам ресурсов экономического роста и развития, устойчивость последнего, главные этические ценности; (2) несут в себе системные риски для критически важных инфраструктур и общественных систем страны либо отражают большие потенциальные, но автоматически не реализуемые возможноcти социально-экономического развития; (3) требуют для ответа на них коренной перестройки общественных процессов, способов действия государства, гражданского общества, бизнеса, их выхода за пределы доступных знаний, способов деятельности и комплекса используемых технологий; (4) сохраняют свою актуальность в долгосрочной перспективе; (5) достигают таких масштабов, что для ответа на них требуют системного государственного действия, выходящего за рамки отдельных ведомств и отраслей управления, как правило, разворачивающегося на разных уровнях власти, а также партнерства государства и общества; (6) зафиксированы в качестве вызовов в документах стратегического планирования и международно-правовых документах.
«Профилактическое» питание
По результатам анкетирования, %
N=17
Профилактическое питание призвано повысить сопротивляемость организма к определенной профессиональной вредности, ограничить накопление в организме вредных веществ и повысить выведение их из организма. Основной задачей профилактического питания является сбалансированность его в соответствии с общим суточным питанием, которое вместе с рационом профилактического питания должно полностью обеспечить биологическую полноценность и профилактическую направленность суточного рациона.
Последствия антибактериальной терапии
По результатам анкетирования, %
N=17
Поиск способов минимизации негативного влияния антибактериальной терапии на микробиоту и на метаболизм.
Влияние питания на экспрессию генов
По результатам анкетирования, %
N=17
Нутрициология переживает период смены парадигмы. Утвердившиеся давно научные подходы включают проведение исследований, включающих использование радио- или стабильных изотопов для определения индивидуальных различий в питательных веществ на метаболизм.
Новые включают в себя, так называемые, «-омик» подходы, как нутригенетика и нутригеномика, транскриптомика, эпигеномика, протеомика и метаболомика. Совершенствование инструментов этих подходов позволяет разрабатывать и изучать персонализированные схемы питания. Такие индивидуальные предписания построены на уникальном профайле, который будет включать в себя информацию о существующих заболеваниях
В частности, одним из направлений исследований является изучение индивидуальной изменчивости микробиомов кишечника и ротовой полости, влияние диеты и физической активности на микробиом и механизмы влияния этих микробиомов на физиологию хозяина и развитие заболеваний.
Другое направление – это изучение эпигенетических механизмов (динамических изменений в транскрипционном потенциале клетки, которые считаются одним из факторов влияния раннего статуса питания на риск развития заболеваний). В рамках этого поля исследуется вопрос передачи риска заболевания через поколения при помощи геномного импринтинга и других эпигенетических механизмов
Для дальнейшего развития новых подходов и исследования индивидуальных различий необходимо более активное связывание "-омик"-данных с данными, собранными сиспользованием иных методов исследования из различных источников. Это позволит более детально рассмотреть взаимодействие между рационом питания и молекулярными процессами, лежащими в основе метаболического здоровья и болезней.
Качество жизни и состояние здоровья, связанные с вопросами питания
По результатам анкетирования, %
N=17
Исследования показывают, что пищевые потребности различаются в зависимости от степени здоровья, активности образа жизни и возраста. Однако более детальные исследования необходимы для понимания того, как эти различия влияют на потребности в питательных веществах.
Данные свидетельствуют, что материнское питание играет ключевую роль в развитии плода. Исследования детей из групп населения, страдающих от голода, показали, что метаболическое программирование происходит в период раннего развития, что приводит к изменениям в физиологии индивида и его метаболизме, а также влияет на риск возникновения заболеваний в более позднем возрасте. Соответственно, крайне необходимы исследования возможности улучшения питания беременных и кормящих женщин.
В связи со старением населения все более актуальным становится изучение комплексного взаимодействия диеты и здоровья у пожилых людей, которые зачастую обладают сложным набором сопутствующих заболеваний. Исследования показывают, что некоторые факторы питания могут влиять на продолжительность жизни в зрелом возраста.
Исследования привели к существенному прогрессу в сочетании питания с лекарственным и медицинским управлением хроническими заболеваниями. Кроме того, исследования показали, что потребление питательных веществ и состояния питания может повлиять на ряд хронических метаболических и аутоиммунных состояний, в том числе местного и системного воспаления. Например, отдельные питательные вещества (железо, цинк, витамин А, протеин) влияют на восприимчивость к инфекциям. Инфекции и воспаления в свою очередь могут влиять на статус питания через аппетит и другие механизмы. При этом отдельные питательные вещества важны для управления врождёнными дефектами метаболизма (фенилкетонурия и галактоземия). Внимание также иделяется роли питания в митохондриальной дисфункции; ведется изучение различных аспектов улучшению здоровья полости рта (так как неудовлетворительное состояние ротовой полости ограничивает потребление еды с питательными веществами, полезными для всего организма). Остаются нерешенными вопросы того, как питание (статус питания, модель питания) может повлиять на лечение таких неврологических заболеваний как болезнь Паркинсона, эпилепсия и аутизм.
Дополнительных исследований требуетпроблема питания физических лиц с ограничениями подвижности и другими особыми потребностями. И, наконец, многое еще предстоит сделать, чтобы понять, как развивать здоровые привычки питания и физической активности среди взрослых с психическими расстройствами.
Необходимо изучить, как схемы питания и конкретные пищевые компоненты влияют на укрепление здоровья и риск возникновения заболеваний.
Кроме того, поскольку 70 % иммунной системы сосредоточено в желудочно-кишечном тракте, необходимо исследование взаимодействия питательных веществ и микробиоты.
При помощи компьютерного моделирования и системной иммунологии существует потенциальная возможность исследовать комбинаторные эффекты взаимодействия микробиоты, питательных веществ и иммунной системы и продвинуться на пути к пониманию того, как именно питательные вещества и продукты помогают предотвращать различные болезни (влияние биологически активных компонентов на иммунные ответы). Применение моделирования также может способствовать открытию новых сетевых биомаркеров.
Методы влияния на процессы метаболизма
По результатам анкетирования, %
N=17
Целенаправленные вмешательства в молекулярные этапы метаболизмамозга посредством питательных веществ, а также контроль за их структурными и функциональными результатами в естественных условиях в организме человека, в частности, в отношении когнитивных функций, представляет собой перспективный подход. Результаты текущих исследований показывают, что питание грудным молоком способствует раннему развитию белого вещества и здоровому росту нейронов.
Питательные вещества также влияют на работу нервных проводящих путей, связанных с метаболическим контролем, аппетитом и пищевым поведением. Существует общее представление о том, что возможно использовать изменения в еде (насыщая ее) для того, чтобы контролировать, что и в каком количестве мы едим. Это новая, возникающая область исследований, основной прогресс которой, по прогнозам, будет связан с усовершенствованием понимания того, как питательные вещества взаимодействуют с сетями головного мозга, регулирующими аппетит.
Выявление механизмов действия нутриентов
По результатам анкетирования, %
N=17
Питательные вещества оказывают влияние на работу нервных проводящих путей, связанных с метаболическим контролем, аппетитом и пищевым поведением. Сегодня существует общее представление о том, что возможно использовать изменения в еде (насыщая ее) для того, чтобы контролировать, что и в каком количестве мы едим. Это новая, возникающая область исследований, основной прогресс которой будет связан с совершенствованием понимания того, как питательные вещества взаимодействуют с сетями головного мозга, регулирующими аппетит.

Взаимодействие мозг-нутриент может быть прямым, но вероятно, что оно вовлекает внутренние физиологические системы контроля. В то время как представляется очевидным, что гормоны, регулирующие аппетит могут управлять поведением, которое определяет что и в каких количествах будет съедено, при этом степень, в которой питательные вещества могут контролировать модели поведения путем вовлечения внутренних эндокринных сигналов еще предстоит выяснить.
Подлинность и безопасность пищи
По результатам анкетирования, %
N=17
Под подлинностью пищи подразумевается несколько характеристик: ее географическое происхождение, тип сельскохозяйственного производства, вид сырья или некоторые технологические качества, такие как устойчивость или экологичность.Регулярно вскрываются случаи фальсификации продуктов питания, что подчеркивает чувствительность потребителей к этому вопросу. Наиболее часто встречаются случаифальсификации мяса, а также оливкового масла, органической пищи, рыбы, специй, чая, кофе, какао и орехов.
В последние годы произошел существенный прогресс в совершенствовании методов определения «молекулярных отпечатков пальцев» продуктов питания, сканеров продуктов питания. В дальнейшем на генетическом уровне секвенирование нового поколения, а также новые разработки в области изотермических имплификаций позволят более точно определять виды, а на уровне белков могут быть использованы специфические биомаркеры, пептиды.
Что касается безопасности пищевых продуктов, то микробиологический распад и пищевые инфекции продолжают играть важную роль в этом вопросе. Кроме того, загрязнение ставит под угрозу безопасность всей пищевой цепи. Все новые загрязняющие вещества, появляющиес с внедрением новых упаковочных материалов, открываются учеными.
Пробел в исследованиях в данной сфере касается того, что оценка риска загрязнения происходит в отношении одного токсина, в то время как практически полностью отсутствует оценка совокупного воздействия загрязняющих веществ.
Рост ожирения
По результатам анкетирования, %
N=17
Согласно данным ВОЗ, с 1980 г. число лиц во всем мире, страдающих ожирением, увеличилось более чем в два раза: на 2014 г, зафиксировано, что порядка 1,9 миллиарда взрослых людей в возрасте 18 лет и старше имеют избыточный вес; из этого числа свыше 600 милионов человек страдают от ожирения.
Основная часть населения мира проживает в странах, где избыточный вес и ожирение приводят к смерти большего числа людей, чем пониженная масса тела.

Формирование индустрии здорового питания
По результатам анкетирования, %
N=17
Изменение рациона питания является сложным процессом, который требует значительного количества новых исследований, в том числе, в следующих сферах:
-совершенствование методов мотивации людей
-роль социальных сетей в формировании пищевых привычек
-информация и способы ее передачи, наиболее эффективно влияющие на изменение пищевых привычек и пищевого поведения

Разработка и поиск новых источников пищевых веществ (организмов)
По результатам анкетирования, %
N=17
Согласно прогнозам, население находится на пороге гастрономической революции: изменение климата, рост населения, высокая потребность в мясных продуктах, новые науки и технологии перевернут наши представления о питании. В ближайшие десятилетия наша диета станет более комплексной, наполненной питательными веществами и богатой на вкус.
Разработка персонифицированных маркеров оценки биодостаточности
По результатам анкетирования, %
N=17
Точные и воспроизводимые способы оценки пищевой нагрузки имеют важное значение для улучшения качества исследований питания.
Сложности оценки потребления могут подорвать достоверность исследований питания. Это, в свою очередь, приводит к возрастающему интересу к использованию биомаркеров для оценки воздействия пищевых компонентов или питательных веществ.
Эпидемия неинфекционных заболеваний, связанных с неправильным питанием
По результатам анкетирования, %
N=17
Питание - один из наиболее значимых факторов сохранения здоровья.
Медицинские данные указывают на взаимосвязь с наиболее распространенными неинфекционными болезнями, сердечно-сосудистыми и некоторыми видами онкологических заболеваний.
Распространенность заболеваний, в частностисердечно - сосудистых, многих форм рака, сахарного диабета, болезни подагры, ожирения напрямую напрямую связывается с чрезмерным потреблением калорий за счет жиров, простых углеводов, поваренной соли и меню с уменьшенным использования витаминов, продуктов волокон.
Поиск научного обоснования для принятия решений в области регулирования питания
По результатам анкетирования, %
N=17
Факторы, связанные с прекращением приема пищи представляют особый интерес в контексте ожирения, так как переедание считается одной из причин ожирения.
Понимание нейробиологии окончания приема пищи и его нарушений может помочь выявитьздоровые модели пищевого повеления и способствовать развитию новых терапевтических методов лечения
Питание пациентов, находящихся в коматозном состоянии
По результатам анкетирования, %
N=17
Мегатренды
Мегатренды – формирующиеся в течение многих десятилетий крупные изменения, которые оказывают воздействие на широкий спектр сфер деятельности и процессов, на восприятие и мировоззрение человека. Сформировавшись, мегатренды становятся движущими силами основных научных и общественных тенденций.
Развитие системы оценки безопасности продуктов, полученных с применением новых биотехнологий
По результатам анкетирования, %
N=17
Биологически активные добавки
По результатам анкетирования, %
N=17
Вопрос о том, как действует большинство БАД, в том числе, содержащие биологически активные вещества, до конца не изучен. Представления о действии сложных БАД и их составляющих носят общий характер. Зная в целом, какую роль в обмене веществ и его регуляции играют те или иные пищевые субстраты, означает то, что мы плохо представляем детали и механизмы этого влияния. Определив потребность для большинства основных пищевых веществ, мы не знаем потребности для человека многих минорных компонентов пищевого рациона, их значение в обмене веществ. Соответственно, клинические исследования БАД могут помочь в решении проблемы изучения влияние отдельных компонентов пищевых веществ на физиологические процессы в организме человека.
Минорные биологически активные вещества
По результатам анкетирования, %
N=17
Новые технологические приемы сохранения биологически активных веществ при производстве продуктов питания
По результатам анкетирования, %
N=17
Биологически активные компоненты соединения растительного и животного происхождения в качестве компонентов специализированных продуктов питания
По результатам анкетирования, %
N=17
Специализированные пищевые продукты: продукты диетического профилактического питания и диетического лечебного питания; функциональные пищевые продукты
По результатам анкетирования, %
N=17
Мониторинг питания и интеграция его результатов с показателями пищевого статуса
По результатам анкетирования, %
N=17
Основные научно-исследовательские пробелы и возможности в мониторинге включают в себя следующие аспекты:
1) Собирается недостаточно информации о ряде релевантных подгрупп населения
2) Необходима дополнительная информация о факторах, которые влияют на рацион питания на индивидуальном уровне
3) Установление связей между данными мониторинга, собранными в рамках всей продовольственной системы, и питания человека на индивидуальном уровне
4) Изучение того, как существующие системы мониторинга, могут быть модифицированычтобы охватить связи между диетой и состоянием здоровья в течение всей жизни
Диагностика состояний нарушения питания
По результатам анкетирования, %
N=17
Области, в которых необходимы исследования:
-как изменяются потребности мозга в питательных веществах, и как меняется метаболизм в течение жизни, а также во время заболеваний;
-каким образом связаны питательные вещества, обучение и поведение;
- влияние структуры питания и потребления питательных веществ на профилактику и лечение таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера, депрессии и другие психоневрологические болезни;
- как нездоровое питание способствует развитию других нейрокогнитивных расстройств

Кроме того, необходимы исследования понимания связи кишечника и мозга и роли связи в регулировании приемов пищи.
Больше внимания также стоит посвятить исследованию темы влияния самоконтроля различных показателей (веса, давления др.) на дальнейшее поведение индивидов в сфере диеты и физической активности.
В целом, необходимо связать исследования различных областей психологии, неврологии, биоинженерии, нутрициологии, экономики, маркетинговых исследований.
Изучение связи микробиоты и функционирования нервной системы
По результатам анкетирования, %
N=17
70 % иммунной системы сосредоточено в желудочно-кишечном тракте, соответственно, необходимо исследование взаимодействия питательных веществ и микробиоты.
При помощи компьютерного моделирования и системной иммунологии существует потенциальная возможность исследовать комбинаторные эффекты взаимодействия микробиоты, питательных веществ и иммунной системы и продвинуться на пути к пониманию того, как именно питательные вещества и продукты помогают предотвращать различные болезни (влияние биологически активных компонентов на иммунные ответы). Применение моделирования также может способствовать открытию новых сетевых биомаркеров.
В последнее десятилетие наблюдается огромный всплеск интереса к изучению микробиома (в том числе в рамках такой программы как Human microbiome project)
Успехи новых технологических подходов – полного секвенирования генома, метагеномики, транскриптомики, метаболомике и биоинформатики привел к формированию нового представления о микробном разнообразии на разных участках организма человека.
Возможные инновации:
-Пре- и про-биотики для микрофлоры полости рта
-Возможность персонализации диеты для того, чтобы удовлетворить вкусовые потребности индивида
-Новые возможности для создания продуктов питания, ингредиентов, или диетические подходы, которые могут быть использованы для поддержки ежедневного здоровья.
Биосенсоры для определения качества пищевых продуктов
По результатам анкетирования, %
N=17
Новые формы пищи повышенной биодоступности
По результатам анкетирования, %
N=17
Альтернативные источники белка
Нередко насекомые рассматриваются в качестве альтернативных источников белка в будущем, поскольку они могут потреблять биоотходы или разные виды компоста; для их содержания требуется меньше земли, они вырабатывают меньше парниковых газов и их содержание является менее затратным для производства. В то же время, насекомые являются также богатым источником протеинов, жиров и различных минералов как кальций, железо и цинк.
Лабораторное мясо
Создание «мяса из пробирки» со всеми свойствами настоящего мяса через такие процессы как выращивание живой ткани и мышечную 3D-печать. По прогнозам, эти технологии будут повсеместно использоваться в конце 2020-х гг. На организационном уровне применение технологий позволить сэкономить 99% земли, 96% воды, 45% энергии, чем при традиционном животноводстве. На экологическом уровне – снизить на 96% выброса парниковых газов.
Еда, которую можно пить
В качестве дополнительного полноценного вида съедобных продуктов питания рассматривается жидкая еда, уже сейчас активно используемая в фармацевтике в качестве диетических средств или замены для пациентов, восстанавливающихся после хирургических операций.
Сенсорные характеристики новых видов пищевых продуктов
По результатам анкетирования, %
N=17
Формирование доказательной базы о влиянии различных диет и продуктов на здоровье человека
По результатам анкетирования, %
N=17
3D-печать пищевых продуктов
По результатам анкетирования, %
N=17
Применение 3D-печати имеет значительный потенциал в производстве пищевых продуктов и рассматривается как прорыв в ближайшие 10-20 лет. По прогнозам, мы будем иметь возможность формировать свое меню на компьютере.
Разработка подобных 3D-принтеров настолько распространена, что это привело к появлению специализированного ресторана.
Первым подобным заведением стал ресторан Food Ink, открывшийся летом 2016 г. Согласно владельцам, столовые приборы, столы и стулья также созданы с помощью 3D-печати
Проблема взаимосвязи качества стоматологической помощи и заболеваний ЖКТ
По результатам анкетирования, %
N=17
Изучение различных аспектов улучшения здоровья полости рта имеет важное значение, поскольку неудовлетворительное состояние ротовой полости ограничивает потребление еды с питательными веществами, полезными для всего организма, а также приводит к заболеваниям ЖКТ.
Семантический анализ высоко цитируемых статей (10% самых цитируемых статей от общего количества, при генеральной совокупности >5000,
иначе – первые 500 статей),
опубликованных в период 2000-2010 гг.
По данным Web of Science
Кластеры точек демонстрируют близость слов в тексте статей.
Размер точки зависит от частоты употребления слова.
Семантический анализ высоко цитируемых статей (10% самых цитируемых статей от общего количества, при генеральной совокупности >5000,
иначе – первые 500 статей),
опубликованных в период 2010-2016 гг.
По данным Web of Science
Кластеры точек демонстрируют близость слов в тексте статей.
Размер точки зависит от частоты употребления слова.
Таймлайн развития основных событий нутрициологии
Источник: ЦСР "Северо-Запад" по результатам анкетирования, интервью, экспертных семинаров
Таймлайн развития основных событий нутрициологии
Источник: ЦСР "Северо-Запад" по материалам "National Nutrition Research Roadmap 2016-2021: Advancing Nutrition Research to Improve and Sustain Health","Tomorrow's Healthy Society Research Priorities for Foods and Diets", "Sustainable Healthy Agri-Food Research
Plan", "Forecasting Nutrition Research 2020"
Locally grown grape is cheap and very juicy
Made on
Tilda