创新背景

人们长期关注着食品和健康之间的关系，尤其是红肉和油炸食品的摄入与癌症及其他健康风险之间的关联已经被广泛讨论和研究，尽管存在许多有关食物烹饪方式如何影响健康的理论，但食物DNA作为潜在的基因损伤来源在此之前尚未得到充分关注。

多项研究已经链接了食用焦糊和油炸食物与DNA损伤，并归因于某些在体内形成的小分子，被称为活性物种，但这些研究并没有充分考虑到食物中的DNA自身受到烹饪过程损伤的可能性，特别是在高温下，这种损伤可能导致食物中的DNA片段在消化过程中被吸收，进一步整合到消费者的DNA中。

此外，人们对食物中包含的DNA的认识相对有限，许多人并不知道我们所吃的食物（无论是肉、鱼、谷物、蔬菜还是水果）都包含了原始生物的DNA，尽管DNA并未像蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素和矿物质那样出现在营养标签上，但摄入的DNA量并不可忽略。

斯坦福的这项研究是在这种背景下进行的，试图探索高温烹饪食物中受损DNA与消费者健康之间的潜在关联，这个新颖的研究方向可能为我们重新定义食物制备和食物选择提供新的见解，强调了食品烹饪方式对食品安全和健康的重要性。

创新过程

研究者对食物，特别是红肉、猪肉和土豆，进行了两种不同的烹饪处理：100摄氏度下煮沸15分钟和220摄氏度下烘烤20分钟，然后，从这些食物中提取DNA样本，并将这些样本发送到美国国家标准技术研究所（NIST）进行进一步分析。

在NIST，团队对这些样本进行了检测，确认了所有三种食物在经过煮沸和烘烤后的DNA损伤，其中更高的温度导致了更多的DNA损伤，研究还发现，即使是相对较低的煮沸温度也会导致一些DNA损伤，此外，对于不同食物的反应也有所不同，例如，土豆在高温下的DNA损伤较少。

接着，研究者探索了DNA损伤的具体种类，其中两种最常见的损伤包括一个包含化合物胞嘧啶的核苷酸部分化学上变为尿嘧啶，以及另一个化合物鸟嘌呤加入氧气。

为了进一步了解这种受损DNA如何影响生物体，研究者暴露了实验室培养的细胞，并给小鼠喂食含有高浓度受损DNA成分的溶液，他们使用了一个创新工具，该工具可以用荧光分子标记受损DNA的位置，从而轻松测量损伤的程度，结果显示，实验室培养的细胞在摄取受损DNA成分后显示出明显的DNA损伤。对于小鼠，损伤明显出现在小肠的细胞内。

对加热和烹饪后食物中DNA损伤的特定形式的测量显示损伤水平升高

这项研究不仅关注了食物的DNA在烹饪过程中如何受损，而且还探索了这种损伤如何可能在消化过程中被吸收，并整合到消费者的DNA中，从而导致健康风险。

创新价值

食物和健康之间的关系一直是公众关心的焦点。尽管大家都知道食物烹饪方式可能影响健康，例如红肉和油炸食品与癌症风险之间的关联，但这项研究首次揭示了食物DNA在高温烹饪过程中的损伤可能是癌症风险的一个新来源。

其次，该研究提醒我们，食物中的DNA不仅仅是食物的组成部分，而且在消化过程中可能被身体吸收，并与消费者的DNA结合，这意味着我们摄入的食物可能直接影响我们的遗传物质，从而增加患病的风险。

此外，这项研究也可能导致公众对食物烹饪和摄取的新认识，如果进一步研究证实了这些初步发现，那么对于烹饪温度、时间和方法的建议可能需要重新评估，这可能会影响到家庭烹饪的习惯、餐饮业的烹饪实践以及公共卫生政策的制定。

最后，这项研究也为科研界提供了一个全新的研究方向，未来的研究可能会探索不同食物、烹饪方法和温度对DNA损伤的影响，以及如何减少这种损伤，此外，对于如何修复这种损伤、如何减少患病风险也可能成为重要的研究领域。

创新关键点

斯坦福的科学家们与其他几所大学的合作者共同进行了这项研究，发现受热损伤的食物DNA组件在消化过程中可以被吸收并结合到消费者的DNA上，从而直接在消费者的DNA中造成损伤。为了证实这一点，研究团队烹饪了几种食物，包括牛肉、猪肉和土豆，并将这些食物的DNA样本发送给他们的合作伙伴进行测试，测试结果显示，所有这些食物的DNA在受热时都受到了损伤；此外，他们还研究了破坏的DNA组件对体外培养的细胞和小鼠的影响，结果发现摄取受热损伤的DNA组件确实可以导致DNA损伤。