營養素補充劑精準化應用技術展望

于輝 范蓓 武寧 趙雪梅 朱大洲

摘 要：近年來，隨著收入水平提升，居民保健意識逐漸增強，營養素補充劑受到更加廣泛的關注。我國因維生素、礦物質等人體必需微量營養素缺乏造成的“隱性饑餓”問題凸顯，營養素補充劑未來市場潛力巨大。本研究對營養素補充劑精準化應用技術進行了展望，重點介紹了現有膳食調查方法、人體健康監測技術研究進展，并在此基礎上介紹了營養素補充劑精準、個性化使用的發展趨勢。

關鍵詞：營養素補充劑;功能食品;保健食品;精準營養;個性化營養

隱性饑餓危害著世界上20多億人口的健康，占全球人口的1/3[1-5]。和其他國家一樣，中國在解決隱性饑餓等問題時也面臨很大挑戰。《中國居民營養與健康狀況監測報告（2010—2013）》監測數據顯示，有71%的城市居民存在維生素A（視黃醇）攝入不足的情況，維生素B1和B2攝入量沒有達到日推薦量的人數更是高達85%;居民礦物質攝入量同樣低于推薦攝入量，其中鋅的平均攝入量僅達到10.6 g，40%的人口硒攝入量不符合推薦要求[6-7]。另有研究顯示，隱性饑餓易引起一系列疾病，而長期缺乏必需微量營養素，還有可能直接導致精神障礙、抵抗力下降等。隱性饑餓對不同年齡階段的人有著不同的影響，但對于兒童和婦女帶來的影響更須引起重視。消除隱性饑餓已經成為全球關注的問題，以微量營養素為核心的營養強化、營養素補充劑產業，成為解決我國“隱性饑餓”問題、改善食物與國民營養健康狀況的有力手段。

近年來，隨著人們保健意識的增強，對營養素補充劑的使用越來越普遍，不少國家把營養素補充劑市場作為重要的經濟增長點。我國根據2005年發布的《營養素補充劑申報與審評規定（試行）》，將營養素補充劑定義為一種補充維生素、礦物質而不以提供能量為目的的產品，其作用是補充膳食供給微量營養素的不足，預防營養缺乏和降低發生某些慢性退行性疾病的危險性。營養素補充劑在國外軍隊或者運動員中被食用的頻率較高，美軍海軍陸戰隊就有一半的人服用膳食補充劑[8]。在加拿大，每名運動員平均服用過3種膳食補充劑，在過去6個月內運動員服用過膳食補充劑的人數高達87%[9]。我國也配發膳食補充劑給駐地分散的雷達部隊，以改善官兵的營養狀況[10]。營養素補充劑在科學使用情況下，對于居民健康有積極作用，并且能預防疾病節約醫療費用，普通居民食用營養素補充劑也越來越普遍。因此發達國家相繼開展工作指導公眾科學使用營養素補充劑，并通過干預措施規范市場有序發展營養素補充劑。隨著中國經濟的持續增長，消費者群體的不斷壯大，政府推行的醫療改革，以及消費者對于營養素補充劑的意識日益增強，中國的營養素補充劑市場潛力巨大。

1 我國保健食品行業發展現狀

20世紀80年代我國養生保健產業開始興起，發展至今我國已有注冊企業達2 000多家，從業人員達到600多萬人，產業規模突破4 000億元，共批出約16 000個保健食品[11]。總體來說，我國保健食品行業正處在行業發展的重要機遇期，但發展過程中也存在諸多問題。據中國食品藥品檢定研究院和中國保健協會保健品市場工作委員會開展的一項調查顯示，目前保健食品違法廣告現象仍然嚴重，47%的消費者認為所有的保健食品廣告都不可信，媒體采訪時有83%的人士認為保健食品廣告最大的問題是夸大和虛假宣傳。通過分析得出保健食品廣告違法現象主要有三類：（1）以患者、專家名義為產品做功效證明;（2）夸大保健食品功效;（3）未經審批擅自發布或篡改審批內容。普通消費者對保健食品的概念及保健食品廣告的認知度普遍較低，不能識別違法保健食品廣告，需要專業人士引導和教育[12]。在這樣的市場環境和營銷方式下，一方面導致了保健業信任危機，另一方面也導致我國的保健食品行業出現部分亂象，使我國居民真正的保健需求無法得到滿足，在一定程度上阻礙了我國保健食品行業的良性發展。

隨著人們健康意識的增強，對營養保健的要求更加細化，迫切需要研究個性化微量營養素需求評估方法，判斷每個個體是否需要服用營養素補充劑，在找到“剛需”的基礎上進行有針對性的市場培育，商家針對目標客戶進行精準營銷。然而現階段我國健康機理和營養成分的科學技術研究相對落后、保健產業和健康產業發展的科學基礎比較薄弱，不能很好地支撐產業的發展，保健食品行業難以快捷、準確地找到其產品的“剛需”[13]。作為保健食品中的一個類別，判斷每個個體是否需要服用營養素補充劑，目前只有通過醫院、體檢機構、健康服務部門，由醫生、營養師進行科學診斷。一般需要通過體格檢查或膳食營養調查，了解人們的營養情況，評估是否存在超重、肥胖或體重過低及有無脂肪肝、血壓、血脂、血糖的異常等情況，然后根據其營養狀況及活動量確定能量及營養素的供給[14]。這種方法明顯不能滿足保健品公司大規模營銷的需求，也不能滿足廣大居民日益增長的營養健康需求。

2 膳食調查方法與手段研究進展

調查普通居民是否缺乏某種營養素，需要進行膳食調查，以確定是否因為飲食原因造成營養問題。通過膳食調查了解人群的營養狀況，根據調查結果有針對性的采取膳食干預與健康飲食指導，及時糾正人群中存在的飲食結構不合理現象，提高人們的健康水平，改掉飲食方面存在的陋習。目前所采用的膳食調查方法在國際上主要分兩大類[15]。第一類膳食調查方法調查食物攝入頻率和膳食習慣[16]，包括食物攝人頻率問卷和膳食回顧法[17]。第二類測算每日營養或食品的攝入量[18]，包括1～7 d的膳食估量記錄法及1～7 d的膳食稱重記錄法，24 h膳食回顧、重復的24 h膳食回顧，其中最常用的為3 d膳食稱重記錄法[19]，還可以分為前瞻性和回顧性兩類。前瞻性包括稱重法、化學分析法、和查賬法，回顧性包括食物頻率問卷法、24 h膳食回顧法、和膳食史法[20]。其中最常用的是食物攝入頻次問卷調查（FFQ）、24 h膳食回顧及3 d膳食稱重記錄法，實際膳食調查往往聯合采用兩種以上的調查方法，下面簡要總結一下這三種方法的優缺點：

膳食稱重記錄法，通過統計準確用餐人數，記錄烹調前可食部分生食重、烹調后的食物熟重、以及吃后剩余食重，并稱量3餐外攝入的瓜果、糕點、堅果等零食[21]。一般采用3 d膳食稱重記錄法，稱重法的優點很多，主要體現在測量能量和營養素攝入量時數據準確且可靠，常把稱重法得出的結果作為“標準”的原因也是出于它比其他膳食調查方法準確[22]。由于3 d稱重耗資、耗時，一般不適合大規模的調查工作，也不適合長期調查。24 h膳食回顧法的目的是推算一組人的平均營養攝入量，膳食回顧過程主要分4個階段進行，它要求被調查者提供前1日或24 h內確切的食物攝人量相關信息[23]。24 h膳食回顧是國際上通用的膳食調查方法，簡便易操作、省時省力、費用低，適用于大人群的調查。FFQ法是用來評估人們膳食營養狀況，獲取在規定的一段時間內攝取某些食物的種類和次數，分為定性、定量及半定量食物頻率法[24]。這種方法反映營養素攝入模式，可快速獲取被調查者的日常攝入食物的量和種類，反映長期營養素攝入模式;但這種模式也存在缺點，不能精確的對過去的飲食情況進行回憶，影響食物量化的準確性。

上述膳食調查方法屬于經典調查方法，均需要經過統一培訓的調查員在集中現場或走街入戶進行測量、詢問或記錄，還需要被調查者的準確回憶和配合。為了提高膳食調查的準確度和效率，國內外學者進行了一系列新的膳食調查方法和模式的探索。2002年，李瀅等 [25]在北京、上海和香港三地開展城市婦女膳食調查時嘗試采用電話調查方法。琚臘紅等[26]通過小樣本調查，利用稱重法和評估法獲取學校食堂帶量食譜，比較兩種方法食物攝入量、能量及主要營養素的相關性與差異性。南京醫科大學汪之頊教授團隊研制出一套回顧性膳食調查輔助參照食物圖譜，以幫助被調查者和調查者更好地依據記憶中的食物視覺信息來估計各種食物的攝取量，他們還研制出一種新的基于即時性膳食圖像的新膳食調查方法[27]。該方法避免了被調查者回憶或口頭描述的誤差，改為由后臺專業調查員統一進行估重，提高了膳食調查的準確性，然而仍然需要調查人員的現場協助，難以實現用戶的自我調查。

3 人體健康監測技術研究進展

根據營養學家的建議，營養素補充劑的需求因人而異，傳統的體檢需要居民到醫院進行體檢，醫護人員用B超、心電圖儀、生化分析儀等一系列專業設備進行身體的檢測評估，根據自身檢查結果，在醫生的指導下進行科學補充。在部分大型保健品連鎖店，消費者購買營養補充劑之前，店員會用一種電子測量儀為消費者進行檢測，并根據檢測結果給消費者提供購買方案。這種先檢查后購買的方式受到消費者的歡迎，它有望改觀中國保健產業虛假和夸大宣傳現狀，幫助消費者科學認識保健食品的作用。亞健康是人體處于健康與疾病之間的一種狀態，表現為一定時間內的機體活力降低、人體各種生理功能和適應能力減退的癥狀[28]。近年來，針對亞健康人群，世界各國學者在尋求具體的、客觀量化的、敏感性和特異性高的亞健康診斷評估參數方面作了不懈努力，研發了相應的診斷儀器和技術方法，主要包括以下六類：基于心電脈搏信息的亞健康診斷技術儀器;基于血液檢測評估亞健康的診斷技術和儀器;基于傳統經絡醫學理論的亞健康診斷技術儀器;基于皮膚檢測的亞健康診斷技術和儀器;基于新陳代謝檢測的亞健康診斷技術和儀器;基于虹膜檢測的亞健康診斷技術和儀器[29]。這些檢測技術和儀器是對傳統醫學檢測方法和手段的補充，有助于了解機體的健康狀況。

近年來，我國在很多城市社區衛生服務中心建立了健康小屋，人們利用健康小屋配備的自助式檢測儀器，不僅可以測量身高、體重、血脂、血壓和血糖，還能檢測心肺功能和人體脂肪等。健康小屋的建成使用，將推動居民健康管理的“關口”前移，從以往的“上門診看病”到“主動管健康”，充分發揮廣大群眾的主觀能動性，大大提高居民的保健意識，及時發現健康隱患[30-31]。借助于移動互聯技術，人們在健康小屋的檢測數據可以通過手機APP 等終端上傳到云平臺，醫生便可以為用戶做遠程的慢病管理和咨詢問診。健康小屋也可提供風險篩查、健康評估報告、慢病管理數據收集等健康服務，使其成為整個健康產業中前端的一個采集端。通過這種檢測，提高了居民對自身健康的關注度。慢性病患者可以及時了解自身基本健康狀況，改變不良生活習慣，從而提升慢性病防治效果[32]。針對家庭健康檢測的需求，清華大學劉加恩等 [33]研制了一種低成本的生物電阻抗測量系統，可滿足人體成分測量的要求，為家庭檢測人體肥胖。

基于移動互聯網、大數據和云計算等技術，可穿戴設備發展迅猛，目前已研發出包括智能手表、耳塞、耳麥、眼鏡、手環、腳環等多種產品[34]。這些設備通過各類傳感器實時獲取用戶的位置、軌跡、運動、心率、血壓、血糖等多項參數，使用戶可以隨時隨地進行自我健康管理以及享受專業醫護人員的各種健康咨詢、篩查、預防、監護和干預等健康管理服務。可穿戴設備使醫生可隨時隨地監測、評估用戶的血糖和血壓水平曲線，并提供個性化健康管理服務。在不同人群個性化健康狀況評估方面，可穿戴設備具有很大的應用潛力。醫療健康領域企業和智能終端廠商在洞察到人們對健康相關可穿戴設備的需求后，將健康電子產品列為下一步重點發展的領域[35]。這種基于移動互聯網技術的健康管理技術是一種醫學創新[36]，它通過網絡，將醫療保健隨時隨地，超越地域、時間、甚至組織障礙傳遞到用戶手中[37-38]。

4 營養素補充劑精準使用的發展趨勢展望

營養補充劑主要適用于嬰幼兒、老年人和某些亞健康、慢性消耗性疾病人群，不同的人群在選擇營養素補充劑時的出發點存在一定差異。老年人食用營養素補充劑更傾向于把它作為一種“治療措施”[39]，以保持身體健康、預防疾病、延緩衰老進程[40];大學生食用營養補充劑目的是“保持充沛的體力”，他們更傾向于“提高和改善”[41];兒童使用營養素補充劑主要為了生長發育[42]。不同的目的反映了人們不同的健康需求和深層心理動機。

2011年年底，國家發改委、工信部共同發布了《食品工業“ 十二五” 發展規劃》，首次將營養與保健食品制造業列入國家發展規劃。規劃工作重點之一就是大力發展綠色、環保、天然、安全有效的特殊膳食食品和保健食品，結合城鄉居民對保健食品日常消費需求，針對嬰幼兒及兒童、婦女、老人、運動員、軍隊人員、臨床病人等群體的膳食需求開發適合他們的營養強化食品[43]。2013年，《國務院關于促進健康服務業發展的若干意見》，也將營養保健食品列為重點支持產業之一。2015年之后，一系列法律法規也相繼出臺，如新《食品安全法》新《廣告法》《保健食品標識管理辦法》《保健食品注冊與備案管理辦法》《保健食品原料目錄 營養素補充劑（2020版）》《允許保健食品聲稱的保健功能目錄 營養素補充劑（2020年）版》等，明確了保健食品的法律地位，為營養素補充劑精準使用奠定了法制基礎;再加上健康評價技術如基因測序、生物液、腸道菌群等的深入研究和應用，有望為個性化定制方案提供科學技術支撐[44-49]。基于飲食特征、血液信息、生理參數、基因信息、腸道菌群等建立的個性化營養模型，可預測人體的餐后血糖反應[50]。未來隨著這些技術方法的完善，有望走向實際應用，從而為營養素補充劑的精準化應用提供檢測評估手段。

營養素補充劑作為保健食品的一個類別，以“治未病”為前提，其科學營養、科學膳食理念普遍被有健康管理意識的公眾所接受，已然成為健康服務業的明星產業，未來擁有巨大的發展潛力。隨著保健食品精準化的需求增大，未來企業以用戶需求為核心，建立精準營銷模式，根據市場需求漸次推出個性化定制服務方案，然后在潛在客戶中找到真正的“剛需”，圍繞其“痛點”提供質優價美的產品和健康服務，這將是我國保健行業健康發展的大趨勢。◇

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Technology Outlook of Precision Use of Nutrients Supplementation

YU Hui1，FAN Bei2，WU Ning3，ZHAO Xue-mei3，ZHU Da-zhou3

（1Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100081，China;

2Institute of Food Science and Technology CAAS，Beijing 100193，China;

3Institute of Food and Nutrition Development，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Beijing 100081，China）

Abstract：In recent years，with the improvement of income level and the gradual enhancement of residents’ health care awareness，nutrient supplements have attracted more and more attention. In China，the problem of “hidden hunger” caused by the lack of essential micronutrients such as vitamins and minerals in China is prominent，and the market potential of nutrient supplements is huge in the future. This paper prospected the precise application technology of nutrient supplements，focused on the research progress of existing dietary survey methods and human health monitoring technology，and introduced the development trend of precise and personalized use of nutrient supplements.

Keywords：nutrients supplementation;functional food;health food;precision nutrition;personalized nutrition