從抗氧化保健食品看食品在功能產品中的應用

薩 翼

(國家市場監督管理總局食品審評中心，北京 100070)

2015年10月1日正式實施的《食品安全法》[1]將保健食品列入特殊食品中的一種，規定了保健食品聲稱的保健功能，應當具有科學依據，不得對人體產生急性、亞急性或者慢性危害。保健食品在中國有著深厚的存在背景，經過30多年的發展，保健食品行業已經是中國國民經濟中的重要組成部分。在現有的27種聲稱的保健功能中，抗氧化與短時間內能夠看到保健功效(如通便、清咽等)的，及與服用一段時間后通過自身感受、臨床檢驗指標改變(如輔助降血脂，輔助降血糖、緩解體力疲勞等)的保健功能不同，其在人體中是一個完善和復雜的系統，產生抗氧化的同時也生成自由基[2]，而衰老和許多疾病的出現與過量自由基的產生有關。抗氧化可以克服自由基所帶來的危害，其作用更多是補充膳食供給的不足，預防營養缺乏和降低發生某些慢性退行性疾病的危險性[3]。近年來抗氧化已成為保健食品、化妝品行業重要的發展方向。文章所述的功能食品是保健食品中聲稱有27種保健功能的食品，并以中國已批準的抗氧化保健食品為例，分析了食品用于抗氧化產品的特點，并對食品用在功能食品中的優勢、使用注意給出了建議。

1 抗氧化保健食品原料使用情況分析

1.1 抗氧化配方來源

產品配方來源于國家市場監督管理總局食品審評中心的保健食品注冊管理信息系統數據庫。文章僅對1996年以后批準的抗氧化保健食品進行統計。

1.2 數據庫的建立與數據分析處理

將保健功能中含有抗氧化的產品作為數據來源，共收集產品245個。收集到配方后，將每個產品的原料和輔料進行人工區分，最終只將產品原料納入Excel數據庫中。經過對原料名稱統一規范后，采用SPSS Modeler 18.0軟件統計各原料的使用頻數，通過網絡圖分析原料配伍情況，最后使用關聯規則Apriori算法對高頻次使用原料進行關聯度的分析。

2 抗氧化保健食品的原料使用結果

2.1 頻數情況分析

1996—2019年中國共批準含有抗氧化功能的保健食品產品245個，共涉及204個原料，原料使用頻數為888次。使用頻數≥10的原料共20個，具體見表1，其中使用頻數高的10個原料中僅有銀杏葉提取物、輔酶Q10、西洋參不是食品原料或提取物。

表1 具有抗氧化保健功能的保健食品中原料頻數≥10的原料

2.2 單味原料的情況分析

由表2可知，單方原料用于抗氧化功能的產品僅占20%。其中輔酶Q10是國際上較為公認的抗氧化原料[4-6]，在美國、澳大利亞等國家的膳食補充劑中均有使用，中國規定其用量不得超過50 mg/d，且僅能單方使用；單方番茄紅素的抗氧化產品中，番茄紅素的食用量為15～25 mg/d；單方葡萄籽提取物的抗氧化產品中，原花青素的食用量為100～200 mg/d。

2.3 原料配伍情況分析

2.3.1 原料配伍網絡圖分析 為了闡述配方中原料配伍的關聯性，對配方中使用頻數≥8的原料進行關聯網絡分析。如圖1所示，維生素C與維生素E、葡萄籽提取物與維生素C、番茄紅素與維生素E等的二階關聯原料配伍頻數很高，是常用的配伍組對。

2.3.2 關聯分析 在SPSS Modeler18.0軟件中Apriori建模，進一步挖掘含有抗氧化產品中原料配伍的關系，設置支持度8%，置信度≥50%，最大前項數為5，提升度≥1(通常≥1時具有統計意義)為條件，關聯結果見表3。由表3可知，維生素E與維生素C，葡萄籽提取物與銀杏葉提取物，葡萄籽提取物與西洋參，維生素C與β-胡蘿卜素，維生素E與β-胡蘿卜素，枸杞子與人參配伍使用具有統計學意義。

表2 抗氧化保健食品中單方原料使用情況

線條的粗細與關聯頻數呈正比

2.3.3 已批準抗氧化功能的保健食品同時還批準了其他保健功能情況 自由基與衰老和許多疾病發生都有關系。從表4可以看出，抗氧化保健食品同時申報其他功能的產品占含有抗氧化功能產品的50%，說明在抗氧化物質發揮作用的同時，對機體的其他功能同時具有調節作用。

3 抗氧化保健功能評價及功能食品中主流的抗氧化原料

3.1 抗氧化的功能評價

抗氧化功能評價在國際的研究較成熟，中國對該功能評價也采用了國際上有公認的科學共識。2003年原衛生部發布的《保健食品檢驗與評價技術規范(2003年版)》[7]中就要求申報該功能時需要動物試驗和人體試食試驗，同時將延緩衰老、抗氧化功能統一為抗氧化功能；2012年國家食品藥品監督管理局重新發布了抗氧化保健功能的檢驗方法和檢測指標[8]。其中動物試驗中動物服用產品30～45 d后，需要測定脂質氧化產物(丙二醛或8-表氫氧異前列腺素)、蛋白質氧化產物(蛋白質羰基)、抗氧化酶(超氧化物歧化酶或谷胱甘肽過氧化物歧化酶)、抗氧化物質(還原性谷胱甘肽)；人體試食試驗中受試者服用3～6個月，需要測定脂質氧化產物(丙二醛或8-表氫氧異前列腺素)、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物歧化酶。從指標的選擇、指標測定方法上都采用了比較準確的衡量方法，上述血清的理化指標檢測能夠清楚地判斷功能性產品是否具有抗氧化作用。

表3 抗氧化保健食品原料關聯性分析

表4 批準抗氧化保健功能的產品同時還批準了其他保健功能情況

3.2 抗氧化保健食品中主流具有強抗氧化作用的原料

從上述統計看出，抗氧化產品中使用的原料自身都是具有較強的抗氧化作用，例如葡萄籽提取物被公認的強抗氧化物質[9]，其含量最豐富且研究最多的是黃烷醇及其低聚物等黃酮類，不同數量的黃烷醇單體聚合構成原花青素[10]。其中低聚原花青素的抗氧化活性最高[11-12]，也是葡萄籽提取物中的主要活性成分。美國藥典《葡萄籽低聚原花青素》(USP38)對低聚原花青素含量作出要求，2016年中國醫藥保健品進出口商會也發布的團體標準。現有研究發現其在具有強抗氧化功能同時，對緩解疲勞[13]、對DNA[14]、心血管都有保護作用[15]。目前保健食品原料的葡萄籽提取物主要采用大孔吸附樹脂來聚集有效成分。

番茄紅素是一種化學結構式中含有11個共軛雙鍵及2個非共軛雙鍵的非環狀平面多不飽和脂肪烴，是迄今為止自然界中被發現的最強抗氧化劑之一[16]。番茄紅素通過物理和化學方式猝滅單線態氧或捕捉過氧化自由基，還能通過與其他形式的活性氧的化學反應消除氧化自由基[17]，其對血脂、血壓[18]、抗衰老等都具有調節作用。對于合成的番茄紅素有國家標準，植物提取的有中國醫藥保健品進出口商會發布的團體標準。目前番茄紅素可以從番茄中提取，也可以通過微生物發酵獲得。

此外，維生素C、維生素E和茶多酚等都是研究比較明確的具有抗氧化作用的物質，根據其分子特點，或釋放羥基上的活潑氫來捕獲自由基，阻斷鏈式反應，或自身具有較強的還原性，從而達到抗氧化的目的[19-21]。

4 食品及其提取物在功能食品中的應用情況及啟示

文章所述的食品原料，包括普通食品、新食品原料(新資源食品)和既是食品又是藥品的物品，以及符合食品安全國家標準的物品等可用于食品加工的原料。以抗氧化為例，在使用抗氧化頻數前20的抗氧化原料中，食品及提取物占70%。

4.1 食品原料和保健食品原料

以抗氧化為例，人們正常食用的食品中或多或少的含有抗氧化物質，但是否可以達到維持機體平衡的食用量卻無法判斷，而保健食品可以通過動物試驗和人體試食試驗的生化指標來驗證是否具有抗氧化功能，其中的人體試驗更是為此類產品上市前提供了更多的安全和功效的保證。保健食品的原料除食品外，還包括真菌、核酸、氨基酸螯合物、部分藥物等原料，從原料的使用看，保健食品對原料的要求與食品對原料的要求上存在一定的差異，食品原料并不要求具有特定功能，產品不能宣稱保健功能，中國近幾年也加大了對普通食品夸大宣傳的整治力度；而納入保健食品的原料除了安全性的嚴格要求外，還需要保證一定功效性，產品需要試驗驗證后才能聲稱保健功能，因此保健食品的原料具有較高的使用價值。

4.2 食品提取物在功能食品中的應用

在可以聲稱保健功能產品中使用的食品提取物主要分為兩種，即粗提物和精提物。粗提物往往通過傳統加工工藝簡單加工后使用，例如藍莓提取物、枸杞子提取物等，粗提物的提取率通常在10%～30%，此類原料在功能產品中較為常見；精提物是富集了有效部位或有效成分的提取物，如葡萄籽提取物、大豆異黃酮等，精提物中有效成分含量通常>30%。2005年以來對于功能產品使用提取物的原料都要求提供提取物的生產工藝，對于使用的加工助劑、工藝方法是否符合食品的有關要求都需要進行嚴格的審評[22]。從批準的保健食品看，使用了食品提取物的產品近些年呈增加趨勢。食物提取物在營養保健方面也體現出優勢，例如芡實在體內能降低MDA含量，增強SOD活性，提高前列腺素PGE2，從而具有顯著的自由基清除能力[23]；膳食纖維本身是多糖類碳水化合物以及木質素，具有通便減肥的作用[24]；枸杞子水提物中的多糖成分具有調節免疫、抗氧化等多種作用[25]；人參水提物中含有多種抗氧化酶[26]等。

4.3 食品原料及其提取物使用的優勢

4.3.1 食用歷史悠久，安全性高 從安全性看，使用食品作為保健食品原料較為安全，幾千年來無論是作為食品還是藥食兩用物品，其安全性相對較高。很多人似乎愿意通過食用不同種類的含有抗氧化物質的食品去除體內自由基，在批準的保健食品中也常見科學證明具有保健功能的普通食品原料及提取物配伍使用。

4.3.2 提取物減少了每日食用量 雖然食品中含的成分多而復雜，但以抗氧化為例，目前為止沒有批準過單一食品原料(包括藥食兩用物品)未經過加工后就可以具備抗氧化功能的產品，已經批準過的單方產品原料多來自于食品提取物。除了食品中本身含有的維生素C、維生素E等具有抗氧化作用的物質外，許多普通食品通過傳統提取工藝制得的提取物有幾千年的食用歷史，安全性也相對較高。以提取物的提取率(一般為2%～10%)計算，如果通過每日食用相應數量和種類的食物以達到抗氧化保健食品的服用量，那么每日的食物使用量將大幅增加。以番茄紅素為例，從獲批的保健食品可以看出每日番茄紅素服用量在5～20 mg才具有抗氧化功能，而新鮮的番茄果肉中番茄紅素含量為7～16 mg/100 g，新鮮的番茄皮中70～80 mg/100 g[27]，如果通過直接食用番茄每日至少需要食用番茄皮約6.25 g，或新鮮番茄70 g，且番茄進入人體后轉化為番茄紅素的量因人而異。因此保健食品能使有效成分相對集中的食物提取物顯得更加有效，且目前許多食品原料都有了食品安全國家標準、行業標準，質量相對穩定。從現代人崇尚純天然的健康食品角度看，含有食品原料和提取物的保健食品如果能更好地發揮其功能作用，將是未來潛在的更受歡迎的產品。

5 食品及其提取物用于功能食品時需要考慮的問題

5.1 對有效成分高度集中的提取物需要考慮長期食用的安全性

保健食品的屬性是食品，原料使用時首先應該注重的就是原料的安全性。一般傳統工藝加工的提取物(包括水提取、打粉等工藝)被認為較為安全，而通過精制加工工藝從食品中提取的純度很高的單一成分或有效部位，一般不被命名為某提取物，通常以單一成分或有效部位命名，長期食用該成分的安全性需要進行重新評估，如蘋果皮中提取的蘋果多酚等。現行的保健食品毒理試驗規范明確規定：以普通食品和藥食同源物質為原料生產的保健食品，其中以傳統工藝生產且食用方式與傳統食用方式相同、用水提物配制生產的保健食品，如服用量為原料的常規用量，且有關資料未提示其有不安全性的，一般不要求進行毒性試驗。因此即使原料是從食品中獲得，也不能簡單地將純度很高的有效成分等同于食品。

5.2 從工藝上區分不同的食品提取物

目前在保健食品原料管理上，如何判斷能否作為功能產品的原料，一是看是否為可用于保健食品的原料或是是否從可用于保健食品的原料中提取的；二是看提取、加工工藝是否符合食品生產的要求。可用于保健食品的原料或是從可用于保健食品的原料提取的，其提取、加工工藝又是符合食品生產的要求，則可用于保健食品，否則不能用于保健食品。雖然同一種食品經過提取加工后都能夠稱之為“某提取物”，但不同的生產加工工藝獲得提取物的成分比例不同，可能具有不同的保健功能。因此在功能產品研發時，其科學依據不能僅限于名稱相同，而應該對提取物加工的工藝和成分進行重點研究。

5.3 與其他原料的配伍依據

根據保健食品的特點，配方配伍需要科學論證，從而避免原料之間增毒減效的發生。對于食品及食品提取物而言，同樣需要考慮到食品與食品之間是否有不適宜的搭配情形，食品與非食品原料的搭配是否科學、合理。保健食品的特點在于其產品形態既可以使用食品形態，也可以使用《中國藥典》中口服劑型，因此在產品研發時用量范圍也應該列入考慮。

隨著國務院頒布的《國民營養計劃(2017—2030年)》《“健康中國2030”規劃綱要》逐步實施，人們對自身健康的關注，促進了大健康產業尤其是保健食品行業在中國歷史上的黃金發展時期，相信未來有益于維持身體機能、安全、有效的保健食品將受到更多普通人群的青睞。