功能食品学

绪论 **节 功能食品学的内容和分类 食品（或食物）是指能被食用并经过消化吸收后为机体提供能量或者提供营养支持的物质。它通常含有人体必需的营养物质，如碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素或矿物质，该物质被机体摄取，被生物体消化吸收（同化）来产生能量，维持生命，或刺激生长。2015年，我国《食品安全法》对食品的定义为“各种供人食用或者饮用的成品和原料以及按照传统既是食品又是中药材的物品，但是不包括以治疗为目的的物品”。通常认为食品具有两项作用：一是营养功能，用来提供人体所需的各种营养素和能量；二是感官功能，具有不同的口感、外观或质地，以满足人们不同的感官喜好和要求。 随着社会经济的发展和人民生活方式的改变，国内外人民的膳食结构发生了巨大变化，导致肥胖、糖尿病、高血脂和高血压等多种代谢相关性症状聚集（或疾病）的发生率越来越高。据中国国家体育总局发布的2010年国民体质监测公报显示：2010年成年人和老年人的肥胖率分别为9.9%和13.0%，其超重率分别为32.1%和39.8%，比2005年分别增长3.0%和4.2%。人类健康状况日益恶化并且严重影响人们的生活质量。 随着食品工业的发展，食品在数量和质量方面均有显著的增加和提高，基于现代化学与生物学的营养学研究和观点也日臻完善。但是，现实中“食品”与人们健康状况或需求之间产生了越来越大的距离和鸿沟。因此，诞生了以促进机体健康为*要任务的食品前沿学科——功能食品学。 功能食品学是食品科学和生物学及预防医学等相关内容相互融合而成的一门科学，涉及食品化学、生物化学、营养学、生理学、食品工程和管理学等内容。本课程主要讲授功能食品的国内外发展历史与发展状况，功能食品的主要健康（或生理）功能，功能食品的功效成分，以及功能食品的设计、研发与生产，并介绍食品功能性的检测评价方法、有关功能食品的法规法律（图0-1）。 一、功能食品的定义 目前，功能食品名称在我国学术研究领域内获得一致认同；在食品行业和国家法律法规管理领域，以保健食品名称出现。2005年，《保健食品注册管理办法（试行）》定义保健食品为“具有特定保健功能或者以补充维生素、矿物质为目的的食品”。前者强调其成分对人体能有效调节特定生理功能和机体防御功能、预防疾病和促进健康的工业化食品（狭义的功能食品）；后者强调是强化特殊营养素（维生素和矿物质）为目的的强化食品。因此，保健食品可以认为是广义的功能食品。“保健食品”定义为适宜于特定人群食用，具有调节机体功能，不以治疗疾病为目的，并且对人体不产生任何急性、亚急性或者慢性危害的食品。 图0-1 食品的作用及其与健康的相互联系 图0-2 保健食品的标志（颜色：蓝色） 蓝帽产品是由国家食品药品监督管理局批准的保健食品标志，是我国保健食品专用标志，为天蓝色，呈帽形，业界俗称“蓝帽子”，也叫“小蓝帽”（图0-2）。 在日本，与“功能食品”这一概念所涵盖的范畴接近的是“特定保健用食品”，其定义为“凡附有特殊标志说明属于特殊用途的食品，在饮食生活中为达到某种特定保健目的而摄取本品的人，可望达到该保健目的食品；具有调节机体功能作用或降低因生活习惯引起的健康风险，有效性及安全性等相关科学依据经审查并经日本消费者厅（部）许可的具有保健用途的食品”。与此并列的一类产品是营养功能食品，它是指以补充特定的营养成分为目的，标示所含营养素的功能食品。营养素的种类及每日服用量必须符合规定（下限为日本推荐膳食供给量的1/3，上限为非处方药的*高用量）。按照日本的有关法规，目前仅将5种矿物质和12种维生素列入营养功能食品范围（图0-3）。 图0-3 日本特定保健用食品标志 A. 2009年前的标志；B. 2009年后的标志 在美国，目前对功能食品的界定没有统一，出现多种类型的认识和名词，因此没有官方定义。其中，对“膳食补充剂”的界定如下：一种旨在补充膳食的产品（而非烟草），它可能含有一种或多种如下膳食成分，如一种维生素、一种矿物质、一种草本（草药）或其他植物、一种氨基酸、一种用以增加每日总摄入量来补充膳食的食物成分，或以上成分的一种浓缩品、代谢物、组成物、提取物或混合物等。这些产品可以是多种形态，如胶囊、软凝胶、粉状物、浓缩物或提取物，但必须标明是膳食补充品而不是常用食品或餐饮中的一种；也包括得到批准、发证、许可前已作为膳食补充剂或食品上市的、已批准的新药、维生素或生物制剂。需要注意的是，膳食补充剂不是食品添加剂。 二、功效性成分的分类 目前，保健食品的功效成分主要包括以下7类。 （1）蛋白质、肽与氨基酸类：如谷氨酰胺、精氨酸、谷胱甘肽、免疫球蛋白。谷氨酰胺能减轻肠道屏障功能损伤、预防肠道细菌易位；免疫球蛋白能与相应抗原发生特异性结合，与补体结合后可杀死细菌和病毒，因此可增强机体的防御能力。 （2）功能性油脂类：包括多不饱和脂肪酸、磷脂、胆碱。不饱和脂肪酸在血脂调控、免疫调节、改善记忆等方面起重要作用。例如，紫苏籽、核桃仁中含有较高的γ-亚麻酸，具有较强的抗炎活性，对于风湿性关节炎和皮肤炎症具有很好的改善症状作用；ω-3多不饱和脂肪酸在海鱼的油中含量很高，很多流行病学资料表明，摄入适量的鱼油可以减少心脑血管病的发病率和死亡率。 （3）功能性糖类：①功能性多糖，具有调节肠道功能和菌群、降血糖、抗炎、抗衰老等多方面作用，如膳食纤维、香菇多糖、枸杞多糖、人参多糖与银耳多糖。多糖的生物活性与其化学结构、分子质量、溶解度等多方面因素有关，由于多糖的结构非常复杂，许多结构上的立体构型和构象还需要进一步阐明，多糖构效关系还没有完全搞清楚；②功能性低聚糖，具有调节肠道菌群、降低血脂、改善便秘等作用。 （4）活性菌类：具有调节肠道菌群、改善便秘等作用，如乳酸菌与双歧杆菌。 （5）植物化合物类：具有降血脂、降血压、抗氧化、增强免疫等作用，包括酚酸、黄酮类、植物甾醇、皂苷等。葡萄籽和葡萄皮中含有大量的多酚类成分，山楂中表儿茶素和多酚类缩合黄烷聚合物含量很高，均具有良好的抗氧化能力。金荞麦中的多酚类成分具有明显的抗肿瘤活性。 （6）维生素类：具有很好的抗氧化能力，如维生素A、维生素E、维生素C。 （7）微量元素类如铁、锌、硒，具有较好的抗氧化与改善贫血能力。 三、功能食品的功能范围和分类 我国保健食品主要分为两大类：营养强化食品和具有调节人体功能作用的保健食品（狭义的功能食品）。目前，功能食品主要按其调节功能来进行分类。 （一）中国 功能食品除了具有普通食品的营养和感官两大功能外，还具有调节机体生理活动的第三大功能，即保健功能，我国法律针对特定保健功能限定为27类：①增强免疫力；②辅助降血脂；③辅助降血糖；④抗氧化；⑤辅助改善记忆；⑥缓解视疲劳；⑦促进排铅；⑧清咽；⑨辅助降血压；⑩改善睡眠；促进泌乳；缓解体力疲劳；提高缺氧耐受力；对辐射危害有辅助保护功能；减肥；改善生长发育；增加骨密度；改善营养性贫血；对 化学性肝损伤的辅助保护作用；祛痤疮；祛黄褐斑；改善皮肤水分；改善皮肤油分；调节肠道菌群；促进消化；通便；对胃黏膜损伤有辅助保护功能。 *近几年，国家食品药品监督管理总局为规范功能声称，严格准入门槛，拟对保健食品功能范围进行调整，并开展征集意见。例如，合并相近功能，规范功能名称，使其更具针对性；取消或调整功能定位不够准确、声称科学性不强、易与疾病治疗相混淆和易误导消费者的功能；取消缺乏客观指标评价、缺乏社会需求的功能。具体调整情况拟如下：①有助于增强免疫力；②有助于降低血脂；③有助于降低血糖；④有助于改善睡眠；⑤抗氧化；⑥有助于缓解运动疲劳；⑦有助于减少体内脂肪；⑧有助于增加骨密度；⑨有助于改善缺铁性贫血；⑩有助于改善记忆；清咽；有助于提高缺氧耐受力；有助于降低酒精性肝损伤危害；有助于排铅；有助于泌乳；有助于缓解视疲劳；有助于改善胃肠功能；有助于促进面部皮肤健康。 （二）日本 日本批准的产品保健功能有以下9类：①改善胃肠道（包括调节肠道菌群）；②辅助降血糖；③辅助降血压；④辅助降低胆固醇；⑤调节体脂肪或血中中性脂肪；⑥改善牙齿健康；⑦改善骨骼健康；⑧促进矿物质吸收；⑨改善缺铁性贫血。 （三）美国 美国食品药品监督管理局（FDA）已发布了17种食品及其食物成分与特定疾病的关系：①钙与骨质疏松；②钠与高血压；③膳食脂肪与癌症；④膳食中饱和脂肪及胆固醇与冠心病风险；⑤含有纤维素的谷类产品、水果、蔬菜与癌症风险；⑥含有纤维特别是可溶性纤维的水果、蔬菜与冠心病的风险；⑦水果蔬菜与癌症；⑧叶酸盐与神经管形成缺陷；⑨糖醇与龋齿；⑩膳食中可溶性纤维与冠心病；大豆蛋白与冠心病风险；全谷食品与冠心病及某些癌症风险；植物固醇/睾酮醇酯与冠心病风险；食物中的钾与高血压、脑卒中风险；叶酸与神经管畸形；ω-3脂肪酸与冠心病风险；叶酸、维生素B6、维生素B12与血管性疾病。 四、功能食品的产品形态 我国法律允许功能食品以独立于传统食品之外的形态存在，如胶囊、粉末、片剂、液体制剂。2012年，我国功能食品的形态主要采取胶囊、片剂口服液、颗粒剂（冲剂）等剂型；而具有一般食品形态的产品（如酱油、醋、面制品、饮料、饼干与罐头等）比例很小，不到5%。 在产品形态方面，基于“产品是在日常饮食生活中能够被食用的食品”的审批原则，日本鼓励基于普通食品形态进行特定保健用食品开发，到目前为止，极少批准片剂胶囊等典型药品剂型的产品。美国的功能食品剂型则以胶囊、片剂等非传统食品形态为主。 食品载体的选择对功能食品的开发与推广发挥着非常重要的作用。不同国家食品载体的选择也存在差异，奶制品、饮料、能量棒和早餐谷物食品是美国*流行的功能食品载体；饮料是日本*普遍的功能食品载体，约占产品总量的1/3以上。 第二节 功能性食品与人类健康 一、健康的定义和标志 （一）健康的定义 健康是人类生活质量的基础，是生命存在的*佳状态，已日益成为社会发展和进步的重要标志。健康有着丰富深蕴的内涵，随着“生物－心理－社会”医学模式的逐步确立，健康的概念也有了新的变化。1948年，世界卫生组织（WHO）对“健康”所下的定义是：健康不仅是免于疾病和衰弱，而且是保持体格方面、精神方面和社会方面的完美状态。1978年9月，国际初级卫生保健大会所发表的《阿拉木图》宣言中，对健康的内涵有新的描述：健康不仅仅是没病和不虚弱，而且包括在身体、心理和社会各方面的完好状态，并且提出“健康是基本人权，达到尽可能的健康水平，是世界范围内的一项*重要的社会性目标”（Bircher，2005）。1990年，世界卫生组织对健康又给出了*新的定义：一个人在躯体健康、心理健康、社会适应良好和道德健康四个方面皆健全，才算健康。可见，只有具备这四个方面，才算是真正全面健康的人。 身体健康是指身体结构完整，生理功能正常。心理健康是指有爱心和同情心，知足常乐。社会适应性良好是指能适应工作单位、家庭及社会上的各种角色。道德健康的*高标准是无私奉献，底线是不损害他人利益。关于身体健康的问题，一般理解为人体生理上的健康，大多用“体格健壮，精力充沛”来形容，那么，人到底有怎样的形态才算是“健壮”和“充沛”呢？这实际上很难有一个精确的量化标准。医务部门常用的身高、体重、心跳、脉搏、血压、肺活量等指标，也只能起到一个参考作用。每年高等院校招生，或选拔运动员、芭蕾舞演员等，各自的健康指标要求均不相同。此外，人有不同的年龄阶段，还有性别的不同、地域的差异、民族与宗教的不同。因此，制定一个统一量化标准十分困难，医学上的健康标准只能起参考作用。 （二）健康的标志 健康的标志体现在以下4个方面。 1）身体上的良好状态 ①体质强壮，生长发育达到