环境食品学是本实验室率先开创的全新交叉学科，实验室紧密围绕“环境与食品的交互因素影响健康的宏观规律和微观机制”这一科学主题，重点设置地理环境与膳食摄入、季节因素与食品应季机理、食品协同环境影响健康的微观机制等研究方向，借助于国人对环境食品交互影响健康的深刻认识，以大数据分析为基础，阐明复杂交互作用影响健康的宏观规律；以生物医学、分子生物学等为基础，揭示复杂交互作用影响健康的微观机制，为建立世界一流、中国特色的新型交叉学科奠定基础，为提高国民健康水平及实施健康中国战略提供新理论、新技术和新方法，同时打造原创、引领的环境食品学理论研究、技术创新、人才培育和学术交流基地。
实验室围绕环境与食品的交互因素影响健康的宏观规律和微观机制开展研究工作，在地理环境与膳食摄入、季节因素与食品应季机理、食品协同环境影响健康的微观机制等方面开展了一系列的研究工作。研究成果推动了蛋品、水产品、果蔬制品、特色农产品、传统发酵产品等产品开发与膳食指导。
中华饮食文化源远流长，不同地区饮食结构不同，疾病谱不同。实验室针对我国典型地区饮食特点，建立了食物辣度、酸度、咸度、甜度评价方法，探讨了食品基本味感的喜好分布与机制。开发了基于三因饮食的健康饮食管理应用软件，建立了典型地理环境下食品摄入信息库，研究了我国典型地理环境下膳食摄入、食品风味特征及其与健康的相关性，构建了典型地区食品摄入数据库以及饮食相关疾病数据库。研究结果对引导不同地区居民科学合理饮食具有指导意义。
季节决定环境条件，不同季节有不同的饮食需求。实验室针对季节及微环境条件开展了相应的研究工作，探讨了反季节蔬菜与健康的相关性，研究了不同环境条件下生产鸡蛋的蛋白质及其结构功能特性及其与健康的关系，比较了红曲菌及光照与磁场等环境条件对其生长发育与次生代谢产物的影响，研究了香气生成机制与多尺度在线控制方法，探讨了不同加工条件对果蔬加工制品品质及生物活性的影响，建立了鱼糜加工品质的多因素控制体系，研究成果提升了加工品质量和健康效应。
结构决定功能，活性因子决定健康功效。研究表明，柑橘引起“上火”等不良反应是由于果实中具有诱导炎症功能的水溶性蛋白，为柑橘品质育种提供了方向。禽蛋来源的胆固醇不同于其它来源的胆固醇，在一定的范围内在人体内不会引起高胆固醇症，为禽蛋作为一种优质食品提供了理论支撑。水产食品中的降压肽，豆制品膳食纤维对二型糖尿病的预防作用，食品活性成分对肥胖、高血脂、护肝等的作用，不同来源柑橘果胶的健康特性，辣味对肠道菌群及代谢的影响，食品香气对交感神经及精神的影响。研究成果对健康膳食有良好的指导作用，同时对品质育种亦有重要的参考价值。
2014-2018年实验室发表SCI和EI研究论文分别为346和213篇，出版国内专著10部、英文专著1部，授权国家发明专利111项，制定行业/地方标准2项，获省部级科技进步一等奖6项。主办国际学术会议6次、国内学术会议9次。研究成果推动和支持了“湖北省国民营养计划”的制定和实施。
主要研究内容：
1.地理环境与膳食摄入
地理环境食品信息库研究构建食品风味量化模型，研究与评价食品加工方法的营养分类量化模型，对中国地理小分区食品风味及加工方法进行量化分析；结合区域食物生产与消费统计和膳食调查，获取主要原料及营养成分数据，构建典型地理环境下食品摄入信息子库；采取多阶段分层整群随机抽样，对膳食调查对应中国地理小分区居民进行医学体检、实验室检测，构建典型地理环境下健康参数信息子库；采集及增补长江中下游平原等中国地理小分区的地理环境参数，构建典型地理环境参数信息子库。以上述子库为基础进行相关性分析，发掘环境与食品的复杂交互因素与健康之间的关系，绘制中国典型地理环境下食品图谱。
环境地理食品评价有机生产是与生态密切相关的生产方式，在构建有机产品及其投入物质评价体系和评价方法的基础上，重点从功能性成分组成及其系统综合效应评价出发，系统比较有机食品的重要营养功能特性；通过长期跟踪研究，评价其在发挥生态恢复的不同阶段导致环境改变进程中，对区域人群健康状况的影响。研究国家地理标志产品的分布及其自然与人文成因，揭示国家地理标志食品品质、形成机制及其对典型环境中人群的健康效应，为构建地理标志食品的评价与认证体系提供
技术支撑。
食品搭配信息模型以中国十大菜系及少数民族聚集区为代表，调查分析不同地理环境下典型食物搭配信息、食物与风味搭配信息，通过构建信息库揭示不同地理环境下食品搭配的演化模型。比较分析典型食物搭配及食物与风味搭配对不同地理环境下人群的健康状态的影响，从现代营养科学角度评价搭配的科学性及合理性，绘制中国食品搭配及食品风味搭配图谱。
2.季节因素与食品应季机理
应季食品图谱绘制在同一个典型地理环境下，按照当年的自然天气状况，对季节性供应食品摄入进行调查分析，获取有关食物种类数量、风味、加工方式的量化数据，构建涵盖风味、加工方法及食物种类的季节因素下食物摄入参数的子数据库；采取整群随机抽样，同一典型地理居民进行医学体检、实验室检测及小样本血清蛋白质组、代谢组、肠道微生物组分析研究，构建季节环境下涵盖相关组学信息的健康参数子数据库；联系季节参数进行信息学分析，绘制应季食品模式图谱。
反季节食品现代营养评价 研究同一典型环境下，常见应季与反季节果蔬如番茄、黄瓜、茄子，辣椒等的典型营养成分、风味物质、品质特性及功能性成分组成、含量、结构等差异，及其与品质特性及功效的相关性。重点研究应季与反季食品典型营养成分、风味成分、功效成分的比较分析；环境因素对典型风味成分、次生代谢产物形成的影响分析；应季与反季食品典型风味组成、次级代谢产物与其功效关系的相关性研究对食品应季机理进行初步探讨。
食品性味、风味与四时饮食在同一典型地理环境下，构建食品性味研究平台，研究不同食材、风味、加工方法对进食食品的性味特征的影响，构建涉及食材类型及数量、风味类型及量化度、加工方法类型及量化度的食品性味库；研究不同季节对实验动物寒热体征的影响，从食品性味角度，探索不同季节甚至一日中的不同时段，饮食需要不同的机制。
3.食品协同环境影响健康的微观机制
食品协同环境影响健康的系统生物学研究通过搭建的环境动物实验平台，创造人工环境，通过在不同环境下的动物喂饲不同食品，利用微生物组研究平台，研究食品与环境的复杂交互作用对肠道菌群结构的影响；利用蛋白质组学研究平台，通过在不同环境下喂饲动物不同食品，重点研究环境与食品协同或不协同下的比较血清蛋白质组学，发现健康状态改变相关蛋白质和特异性蛋白；利用代谢组研究平台，通过不同环境下喂饲动物不同食品，分析检测尿样代谢组；基于以上组学方法阐明食品协同环境影响健康的作用机制。
食品功能性成分的环境调控与健康效应研究旨在揭示不同地理环境对食品功能性成分含量及结构的影响，剖析功能性成分的环境调控机制，并以功能性成分为标靶，揭示食品协同环境影响健康的机制。重点研究典型地域性食品（如富硒）的功能活性研究，探讨功能性成分及其组合方式对典型区域人群健康的影响；不同地理环境对食品功能性成分（多糖、多肽、多酚等）含量、结构及构效关系的影响；不同产地的真菌多糖和豆类低聚糖干预防治肠道菌群失衡的作用机制研究。
环境对特色发酵食品微生物的调控影响及与健康的关系调查不同地理环境因气候及土壤水质的不同，小区微生物不同，而形成的不同地理环境发酵食品的分布规律。研究探索环境特质与发酵食品的因果机制，评估不同环境的不同特色发酵食品对典型环境下的人群健康状态影响。重点开展环境对微生物多样性及发酵食品健康因子的影响、中国主要葡萄酒、食醋产区本土酵母、醋酸菌多样性及迁移规律研究，原产地葡萄酒、食醋相关功能性成分的生成机制及健康评价不同产区葡萄酒、食醋健康因子评价及形成机制研究。
食品危害性成分形成的环境因素与毒理学研究影响健康的食品中危害性成分的环境因素及毒理学，重点研究油炸食物中持久性有毒有机污染物的毒物动力学及其毒性效应研究；奶制品环境类雌激素的环境内分泌干扰效应研究；豆制品天然雌激素对机体健康的影响研究；蜂类产品中类雌激素对机体生殖系统的影响研究。