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食物营养和保健食品研究进展

Release time:2015-06-30 Source:中国营养学会营养与保健食品分会 Author: 杨月欣 王竹 糜漫天 Clicks: Print Font size:smallmediumlarge

现代食物营养学从发现食物中的营养素开始,到开创和利用分析技术,以认识和评价食物营养为阶梯,成为研究和建立人类适宜营养需要标准及膳食指南的重要基础。中国营养学会营养与保健食品分会致力于研究新方法新技术、探索食物/成分/结构与健康关系及其作用机制、研制新产品及配伍组成等内容,并取得一定进展,为建立食物营养标准政策提供依据。

 

1 食物成分分析

食物营养价值体现在其所含营养素及健康相关成分分布及含量水平、其与体内代谢及组学变化间的关系、其对人体健康的影响及量效关系等,通过有效评价食物可为建立改善食物健康价值措施提供依据,不仅是对营养学理论的支撑,也有利于对食品工业和社会经济发展的推动与促进。食物营养研究的进步很大程度地基于生物学、化学学科的发展。利用化学、色谱、酶学等技术促进开展适用于不同食物的成分分析方法研究,有计划、有系统地开展食物分析及技术推广,并组织食物营养素质量分析,并逐步建立多组分在线分析或快检 、非目标/未知化合物筛选等。

 

2 食物营养特性综合评价技术研究及资源分析

为了保证评价技术的稳定性与可比性,在十一五、十二五科技支撑项目中开展功能食品体内外评价技术标化研究,探讨食物/成分消化吸收利用率,建立并优化了适用于抗氧化、免疫调节、辅助降血糖/血脂/血压等功能评价以及代谢动力学评价的细胞模型、动物模型及生物学实验技术;分析我国功能食品原料资源的营养价值,筛选比较了400种植物体外抗氧化活性、AGI活性的差异,200种食物血糖指数及影响因子;利用数学模型的模糊识别技术,朱靖等通过建立指标体系、判断标准和分类模型,建立了适用于我国食品评价的 “ 营养素度量法”(nutrient profiling);在综合评价基础上,出版了《中国功能食品原料基本成分数据表》。

 

3 食物/成分健康效应及作用机制研究

3.1功能因子的确立与评价

针对不同食物蛋白来源的低聚肽,如玉米肽、小麦肽、海洋胶原肽、酪朊十二肽等进行的营养评价研究和健康效应研究,如增强免疫力、缓解体力疲劳、抗氧化、保护肝脏、保护胃肠粘膜等。

分析比较不同来源不消化碳水化合物,包括聚葡萄糖、低聚异麦芽糖、阿拉伯糖、低聚果糖、抗性或难消化淀粉对胰淀粉葡萄糖苷酶抑制活性、餐后糖吸收特性、血糖及胰岛素应答、饱腹感指数、肠应激状态,以及对菌群的益生作用的差异研究。

研究比较不同植物甾醇形式,如β-谷甾醇(β-sitosterol)、菜油甾醇(campesterol)、豆甾醇(stigmasterol)和谷甾烷醇(sitostanol)对降血脂、抗氧化功能作用;姜黄素、共轭亚油酸、芒果苷、荷叶碱、熊果酸和芍药苷等植物化学物调节血脂作用;证明同型半胱氨酸是心血管疾病的独立危害因子,并最终引起全身动脉粥样硬化、血栓形成、脑梗塞、心肌梗塞的发生等。

3.2植物化学物健康效应作用机制研究

植物化学物的功能作用相关研究是近年来的研究热点,也是支持我国居民以植物性食物为主的膳食模式的有力依据。科学家们从分子生物学、细胞学、生物学、流行病学等多方面系统开展大量研究。

通过对膳食中常见植物化学物的构效关系分析,明确植物化合的代谢通路,对氧化应急、免疫调节等信号通路的作用机制,阐明植物化学物有助于慢病预防的功能作用。其中主要包括:(1)花色苷分子结构中总-OH 数量和 B 环-OH 数量与抑制内皮细胞氧化应激损伤作用显著正相关,3’,4’-邻二羟基和 3-羟基与抑制细胞氧化应激损伤作用密切相关, 5-羟基对其抑制作用影响不显著,而 6-羟基的存在明显削弱花色苷的抑制作用。抗氧化作用较为显著的飞燕草素葡萄糖苷(delphinidin-3-gluco- se,DPg)能够抑制ROS/p38MAPK/NF-κB 信号通路,并进一步抑制NF-κB介导的转录活性。(2)大豆异黄酮可抑制细胞活力下降、细胞凋亡和 ROS 水平升高,以及SI的抗氧化效应通过激活 ER/Nrf2/ARE 或 PI3K/Akt/Nrf2/ARE信号通路产生作用。生理浓度的大豆异黄酮及其代谢产物雌马酚的抗氧化作用分子机制,为长期摄入大豆异黄酮对的人体产生的健康效应做出合理的解释。(3)利用白藜芦醇的自发荧光特性,采用HPLC、LC/MS、激光共聚焦显微镜、RNAi、western blot等技术,在体内和体外研究了RSV在血管内皮细胞的摄取、利用及跨膜转运机制。同时,通过在体外构建TNF-α诱导的内皮细胞炎性损伤模型,表明RSV能通过cAMP-PKA-AMPK-SIRT1信号通路,从而诱导内皮细胞自噬抑制其炎性反应等。(4)芒果苷上调高脂膳食金黄地鼠肝脏和PPAR-α、脂肪酸转位酶CD36和CPT-1的基因表达,下调SREBP-1c、酰基CoA羧化酶ACC、二脂酰甘油酰基转移酶2(DGAT2)和微粒体甘油三酯转移蛋白的基因表达,增加肌肉中PPAR-α、CD36、CPT-1和脂蛋白脂酶(LPL)的mRNA水平。(5)槲皮素增加原代大鼠肝细胞血红素加氧酶1的mRNA和蛋白表达,活化ERK,减轻酒精引起的肝细胞损伤和氧化应激。

3.3干预研究

利用随机、双盲、安慰剂对照、交叉试验等研究方案,研究证明亚麻木酚素可显著改善2型糖尿病患者的血糖控制状况,同时结合生活方式教育效果更加明显。给予冠心病患者补充每天6g给米色素,6个月后可以提高受试者血浆总抗氧化能力,显著降低血浆可溶性血管细胞黏附分子-1、可溶性 CD40 配体和超敏 C-反应蛋白,黑米色素可以通过改善血浆抗氧化状态和抑制炎症因子发挥对冠心病患者的心肌保护作用。高胆固醇血症患者补充花青素能够提高内皮依赖性血管扩张,这种作用涉及到环鸟苷酸信号通路的活化、血脂水平的改善和炎症的减少。枸杞多糖对糖尿病人的干预研究,结果表明枸杞多糖干预3个月后可显著降低血清葡萄糖,且在口服代谢负荷试验中增加胰岛素敏感指数,还增加高密度脂蛋白胆固醇水平等。

3.4循证营养学研究

在以上研究基础上,利用循证营养学理论,系统对对营养功能成分的来源、代谢特征、保健功能、有效使用剂量和安全使用剂量进行了综述与评估。对有关全谷物、乳及乳制品、谷物纤维、果糖、饮用植物性食物果汁、绿茶以及摄入富含花色苷、白藜芦醇、大豆异黄酮、叶黄素等植物性食物/成分与健康关系的队列研究、RCT研究进行系统分析,为提出植物性食物有效改善糖脂代谢紊乱和调节血压提供理论依据,并为慢病防治提供新的膳食营养干预策略。相关研究发表在Am J Clin Nutr、Cochrane Database Syst Rev,研究结果被美国Tufts 大学、瑞典Karolinska Institutet、英国剑桥大学等科研机构充分肯定和正面评价。另外组织专家完成了《营养功能成分应用指南》,成为功能成分指导应用的必备书籍。

 

4食物大数据和健康管理研究

 开展食物数据库建立,在我国居民日常食物消费量调查基础上,系统分析了食物成分、包括营养成分、氨基酸、脂肪酸、膳食纤维、植物化学物单体成分及其衍生物(植物固醇、白藜芦醇、类胡萝卜素、花色苷、萝卜硫素等)、健康相关成分(嘌呤、反式脂肪等)。杨月欣等分析了我国保健食品987种原料的92个成分的30928个数据,建立了160余个食品功能成分的化学结构、理化性质、分析方法、安全性、剂量和摄入量、各国政府评价及批准和认可情况等数据库。补充了我国食物成分数据库。

 

5食物营养标准和政策研究

促进科技成果向标准政策转化是营养与健康食品发展的目标,也是加速科学技术应用,推动大众健康、预防疾病的重要手段。

5.1食品营养标准

《预包装食品营养标签通则》 是卫生部门和学者多年致力推行的营养标准。该标准2013年1月1号实施,规定了食品标签上营养成分表、营养声称、功能声称的规范性表达;强制标示能量、蛋白质、脂肪、碳水化合物和钠;制定了30余种 营养素参考值(NRV),对保护和促进消费者的健康将发挥重要作用,并用于引导食品企业健康发展。此标准的技术指标也对婴儿、较大婴儿、幼儿配方食品、特殊医学用途配方食品的相关标准的制定起到借鉴作用,食品营养标准化建设日益完善。 

5.2 政策和法规  

为配合《中国食物与营养发展纲要(2014~2020年)的实施,围绕全面小康社会建设的目标,探讨农村、城镇食物营养改善示范,总结经验,增强可操作性。

 

6专业及科普培训

针对营养专业人员、食品企业技术人员、监管人员组织召开食物成分分析技术、食品营养相关标准、植物化学物与健康等方面的专业培训。针对社区、百姓及各种职业团体,采用多形式、多渠道、多角度的发展开展科学引导消费的观念普及、以及咨询服务。编写了蛋白肽宣传的科普资料——《走进肽时代》,并为食品企业的营养讲师、营养和保健食品营销人员、普通消费者普及培训肽营养健康知识。以上研究吸引了其他国家的关注,其中与韩国营养学会共同建立的中韩植物化学物研究国际合作交流连年举行。

 

7展望

利用大数据整合食物营养科技资源,将食物成分、感官指标、生理指标进行综合评价,开展食物评价共性关键技术研究,为筹算、分析、预测提供基础。

探究食物必需营养素和非必需营养素的理论基础,对食物营养素和植物化合物的作用进行梳理,重新审视目前的定义、标准,以及针对特定人群和/或生理条件下的重新评估。

新食物资源的挖掘和植物化合物利用研究,综合运用体外和体内研究等多种手段,阐明食物/成分的有效剂量和安全剂量、生物利用度、代谢和作用机制,建立新型食物资源数据库以及预测食物的应用价值。

开展食物与微生态健康研究,建立微生态与肠道健康、基因表达、神经信号传导间的关系,以及食物的微生态的影响与干预评价。

                        


                                                           (执笔人:杨月欣,王竹,糜漫天)

                                        摘自:营养学报 热烈庆祝中国营养学会成立七十周年 特刊



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