王志鋼 劉彬 于春媛 周立新
摘?要:綜述了藻類(lèi)的主要保健功能及目前注冊(cè)保健食品中的藻類(lèi)應(yīng)用現(xiàn)狀,并對(duì)此類(lèi)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提出建議。
關(guān)鍵詞:藻類(lèi);保健功能;保健食品;注冊(cè);開(kāi)發(fā)
藻類(lèi)是植物界中有光合作用色素的一類(lèi)自養(yǎng)原植體植物,廣泛分布于浩瀚的大海、內(nèi)陸水域和其他環(huán)境中,是人類(lèi)重要的食物資源之一。藻類(lèi)的種類(lèi)繁多,迄今為止,已發(fā)現(xiàn)6 000多種不同的海藻,其中約有70多種可供人類(lèi)食用。藻類(lèi)營(yíng)養(yǎng)均衡、全面、易被人體吸收,有“微型營(yíng)養(yǎng)庫(kù)”之稱,如海帶、紫菜等蛋白質(zhì)含量比一般蔬菜高,甚至比我國(guó)居民的主食秈米還高。而且,藻類(lèi)食品中礦物質(zhì)、維生素含量也相當(dāng)豐富,尤其碘的含量比一般陸生植物性食品都高,是我國(guó)大部分地區(qū)補(bǔ)充碘的特殊食品[1]。另外,藻類(lèi)還含有許多種生理活性物質(zhì),具有特殊的保健功能。
1?藻類(lèi)的保健作用
藻類(lèi)作為食品,有其特殊的營(yíng)養(yǎng)成分,不僅味道鮮美,而且還有一定的食療作用。藻類(lèi)中的營(yíng)養(yǎng)成分主要包括蛋白質(zhì)和氨基酸(3%~8%)、糖類(lèi)(20%~60%)、脂肪(不飽和脂肪酸)、維生素和無(wú)機(jī)質(zhì)微量元素等五大類(lèi)[2]。目前食用廣泛且研究較為深入的藻類(lèi)有海帶、紫菜、螺旋藻、小球藻、鹽藻等。
1.1?免疫調(diào)節(jié)作用
螺旋藻中含有多種可增強(qiáng)機(jī)體免疫功能的活性成分,如類(lèi)胡蘿卜素、藻藍(lán)蛋白、螺旋藻多糖和γ-亞麻酸等。其中,藻多糖和藻藍(lán)蛋白均能增強(qiáng)骨髓細(xì)胞的增殖活力,促進(jìn)胸腺、脾臟等免疫器官的生長(zhǎng)和促進(jìn)血清蛋白的生物合成,因此螺旋藻具有較好的免疫增強(qiáng)作用[3]。小球藻主要是通過(guò)提高巨噬細(xì)胞的吞噬能力,促進(jìn)淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化,增加淋巴細(xì)胞數(shù),增強(qiáng)自然殺傷細(xì)胞的活力來(lái)提高機(jī)體的免疫力[4]。
1.2?抗氧化作用
藻類(lèi)在逆境脅迫和長(zhǎng)期進(jìn)化中產(chǎn)生了很多抗氧化物質(zhì)。趙淑銳等[5]研究了螺旋藻體外清除活性有機(jī)氮自由基、羥自由基(·OH)、一氧化氮(NO)自由基、超氧陰離子(·O2-)自由基的作用機(jī)理,結(jié)果表明,螺旋藻對(duì)于上述4種自由基具有較好的清除作用,且清除率與螺旋藻的濃度呈正相關(guān)。小球藻、綠球藻以及雨生紅球藻的蝦青素含量較高,其中雨生紅球藻含蝦青素最高,可達(dá)到干基重量的4%~5%[6]。而蝦青素是一種天然抗氧化劑,其抗氧化能力遠(yuǎn)高于維生素C和維生素E,屬于超強(qiáng)抗氧化劑,且光穩(wěn)定性高、色樣特性高、容易被人體吸收。鹽藻的抗氧化作用可能是來(lái)源于其富含的β-胡蘿卜素及維生素E[7]。
1.3?降血糖作用
與一般的降血糖藥物相比,螺旋藻作為一種天然的海洋植物,不僅具有較為理想的降糖效果,且毒副作用小。常雪瑩等[8]研究了螺旋藻多糖對(duì)糖尿病大鼠血糖及胰島素水平的影響,得出螺旋藻多糖可降低血糖,增加血清中胰島素含量和β細(xì)胞功能指數(shù),推測(cè)可能的作用機(jī)制是通過(guò)修復(fù)受損的胰島細(xì)胞,增加β細(xì)胞胰島素的分泌發(fā)揮作用。史珅等[9]通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)小球藻和螺旋藻的營(yíng)養(yǎng)成分及其降血糖活性進(jìn)行了對(duì)比研究,發(fā)現(xiàn)從輔助降血糖功能評(píng)價(jià)的角度,螺旋藻與小球藻均有效,且分別更加擅長(zhǎng)改善糖耐量和降低空腹血糖,兩者在作用機(jī)制上有高度互補(bǔ)性。
1.4?降血脂作用
M.Serban等[10]搜集Pubmed和Scopus兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn),采用Meta分析法評(píng)價(jià)了螺旋藻對(duì)血脂濃度的影響,結(jié)果表明,螺旋藻的膳食補(bǔ)充劑能有效降低血液中總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)和甘油三酯(TG)的濃度,同時(shí)部分升高高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)的濃度。小球藻具有抑制脂肪吸收,刺激高脂肪食品排出的功能。這主要是由于在脅迫條件(如高光、缺氮等)下,小球藻會(huì)積累大量的脂肪酸,其中不飽和脂肪酸含量十分豐富,能起到調(diào)節(jié)血脂、降低血黏的作用[11]。羅寧泰等[12]研究了以海帶為主要原料的海藻功能性食品的降血脂作用,實(shí)驗(yàn)以血脂康作為對(duì)照組,結(jié)果發(fā)現(xiàn),海藻功能性食品可顯著抑制高脂飼料小鼠血漿TC、TG、動(dòng)脈粥樣硬化指數(shù)(AI)的升高與HDL-C的降低,可預(yù)防試驗(yàn)小鼠高脂血癥與動(dòng)脈粥樣硬化的形成,其作用呈現(xiàn)出一定的量效關(guān)系。
1.5?減肥及潤(rùn)腸通便作用
藻類(lèi)以其低脂肪、低熱量、高纖維而成為減肥的良方。古代《食療本草》中就曾記載昆布(海帶)“下氣,久服瘦人”[2]。藻類(lèi)中含有大量的膳食纖維,一方面可以使體內(nèi)攝入的熱能減少,使腸道內(nèi)營(yíng)養(yǎng)的消化吸收下降;另一方面也可以促進(jìn)胃腸蠕動(dòng),將有害物質(zhì)排出體外,保持腸道健康。螺旋藻中富含的苯基氨基酸,能影響腦部控制胃口、均衡食欲,有效地調(diào)節(jié)人體脂肪含量,還能免除其他減肥形式給人帶來(lái)的饑餓感[13]。
1.6?其他
此外,藻類(lèi)食品還有提高缺氧耐受力、保護(hù)肝臟、抗輻射等保健功能,特殊的如DHA藻油還有改善記憶、促進(jìn)大腦和視網(wǎng)膜發(fā)育的作用[14]。
2?藻類(lèi)在保健食品中的應(yīng)用現(xiàn)狀
開(kāi)發(fā)藻類(lèi)用于保健食品的研究始于20世紀(jì)70年代,在此之后藻類(lèi)保健食品市場(chǎng)不斷擴(kuò)大。自原衛(wèi)生部2004年公告發(fā)布螺旋藻作為藻類(lèi)原料中第一個(gè)新資源食品后,至今已陸續(xù)審批通過(guò)了8種藻類(lèi)新食品原料,藻類(lèi)作為保健食品原料的應(yīng)用也漸趨增多。以海帶、螺旋藻、DHA藻油等為代表的藻類(lèi)原料已成為我國(guó)保健食品申報(bào)中的常見(jiàn)原料。近兩年螺旋藻、鹽藻及其提取物、DHA藻油等已列入保健食品備案原料目錄研究專項(xiàng)課題,同時(shí)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局近期發(fā)布的保健食品原料目錄征求意見(jiàn)中就包含有螺旋藻。通過(guò)原國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局?jǐn)?shù)據(jù)查詢,經(jīng)統(tǒng)計(jì),1997年保健食品注冊(cè)審批開(kāi)始至今,我國(guó)批準(zhǔn)注冊(cè)的藻類(lèi)保健食品已達(dá)300余個(gè)。藻類(lèi)作為保健食品中的一類(lèi)特殊原料,與菌類(lèi)比較相似,其選用的原料和申報(bào)的保健功能也同樣呈現(xiàn)出較為集中的特點(diǎn)[15]。
2.1?原料使用情況
目前食用藻類(lèi)保健食品中,以螺旋藻、DHA藻油、海帶/昆布等原料的使用頻次最高。其中,海帶屬于普通食品,在中藥中常用的昆布(藥用來(lái)源為海帶或昆布)屬于既是食品又是藥品的原料,螺旋藻和DHA藻油屬于新食品原料,用于保健食品的螺旋藻有兩個(gè)品種:鈍頂螺旋藻和極大螺旋藻。匯總可用于保健食品的藻類(lèi)原料具體名單見(jiàn)表1和表2。
2.2?保健功能
批準(zhǔn)注冊(cè)的藻類(lèi)保健食品所聲稱的保健功能常見(jiàn)的主要有增強(qiáng)免疫力、輔助改善記憶、輔助降血脂、減肥、提高缺氧耐受力、抗氧化、對(duì)輻射危害有輔助保護(hù)功能等,產(chǎn)品的保健功能與配方中采用的藻類(lèi)食用原料有很大關(guān)系,比如保健功能為輔助改善記憶的主要是含DHA藻油的配方,保健功能為減肥的主要是添加海帶/昆布的配方。因配方中原料采用螺旋藻產(chǎn)品居多,增強(qiáng)免疫力的保健功能也最多,占比超過(guò)了1/2。
2.3?功效成分/標(biāo)志性成分分析
藻類(lèi)中含多種功效成分,如蛋白質(zhì)、DHA、多糖、粗纖維、胡蘿卜素、蝦青素等。目前藻類(lèi)保健食品因配方組成各異,保健功能不同,功效成分/標(biāo)志性成分的選擇也不一。其中,螺旋藻類(lèi)保健食品多以蛋白質(zhì)和類(lèi)胡蘿卜素為標(biāo)志性成分,DHA藻油類(lèi)保健食品以二十二碳六烯酸(DHA)作為功效成分,雨生紅球藻類(lèi)保健食品以蝦青素作為功效成分。
3?藻類(lèi)保健食品的開(kāi)發(fā)
3.1?適應(yīng)消費(fèi)需求,開(kāi)發(fā)多元化系列化的產(chǎn)品
我國(guó)藻類(lèi)資源豐富,藻類(lèi)食用和藥用歷史悠久,隨著健康生活理念的深入人心,人們對(duì)藻類(lèi)保健食品的需求也日漸增長(zhǎng),采用藻類(lèi)原料制成的保健食品在市場(chǎng)上一度受到人們的喜愛(ài)和追捧,比如以螺旋藻主打的增強(qiáng)免疫力系列產(chǎn)品、以杜氏鹽藻主打的改善視力系列產(chǎn)品和以DHA藻油主打的改善記憶系列產(chǎn)品。但與此同時(shí),我國(guó)常用于保健食品的藻類(lèi)原料還比較有限,在市場(chǎng)上被廣大消費(fèi)者普遍認(rèn)知和接受的藻類(lèi)保健食品也僅僅是那么幾種,藻類(lèi)產(chǎn)品還未能實(shí)現(xiàn)多元化和系列化的開(kāi)發(fā),整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展明顯滯后于日益旺盛的市場(chǎng)需求。針對(duì)這種狀況,我國(guó)的藻類(lèi)保健食品開(kāi)發(fā)應(yīng)按照科學(xué)的方法,因地、因材制宜,結(jié)合傳統(tǒng)中醫(yī)藥辯證組方,開(kāi)發(fā)新劑型、新口味、新產(chǎn)品,提高產(chǎn)品的質(zhì)量、檔次,適應(yīng)市場(chǎng)多樣性和多層次的需求。例如,以螺旋藻和菌類(lèi)中藥茯苓為特色原料開(kāi)發(fā)的復(fù)合保健飲料[16],以雨生紅球藻為主要原料,配伍當(dāng)歸、枸杞等滋補(bǔ)藥材制成適合女士服用的雨生紅球藻保健酒[17]。
3.2?精深加工,開(kāi)發(fā)高附加值的新型保健食品
藻類(lèi)保健食品開(kāi)發(fā)的核心問(wèn)題是藻類(lèi)生物功能活性成分的應(yīng)用,然而應(yīng)用的前提是對(duì)活性成分的功能、活性強(qiáng)度的了解。因此,進(jìn)一步挖掘藻類(lèi)的新食品原料,并分離、純化、鑒定出活性功能因子是藻類(lèi)保健食品未來(lái)基礎(chǔ)研究的重點(diǎn)。一方面,充分借鑒世界上其他海洋國(guó)家和地區(qū)的藻類(lèi)功能食品研究成果,比如韓國(guó)食品和藥品安全部門(mén)于2016年將6種馬尾藻類(lèi)載入新食品原料目錄,韓國(guó)水產(chǎn)科學(xué)院也正在利用鋸齒馬尾藻進(jìn)行健康功能食品的開(kāi)發(fā)[18]。另一方面,綜合利用現(xiàn)代生物技術(shù)和食品工業(yè)新技術(shù),通過(guò)功能活性物質(zhì)制備、目標(biāo)結(jié)構(gòu)改性、安全質(zhì)控和產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)等手段,發(fā)展精深加工技術(shù),推出新型藻類(lèi)保健食品,提高其附加值,滿足社會(huì)對(duì)藻類(lèi)食品多樣化、營(yíng)養(yǎng)化、安全化和優(yōu)質(zhì)化的需求[19]。比如采用微囊化技術(shù),不僅可以提高DHA藻油和蝦青素等的穩(wěn)定性,還能掩蓋藻類(lèi)的腥味,食用方便[20-21]。
3.3?藻類(lèi)保健食品開(kāi)發(fā)中存在的問(wèn)題及對(duì)策
3.3.1?從源頭上控制和監(jiān)測(cè)原料的質(zhì)量安全?藻類(lèi)可以從環(huán)境中富集鐵、鋅、鈣等礦物質(zhì),這被認(rèn)為是它的一大營(yíng)養(yǎng)優(yōu)勢(shì)。然而,它也會(huì)從環(huán)境中富集重金屬,如鉛、砷、鎘、汞等。重金屬污染可對(duì)藻類(lèi)的生長(zhǎng)及藻類(lèi)食品安全性產(chǎn)生影響。如鉛含量超標(biāo)會(huì)對(duì)人體特別是兒童的腦部神經(jīng)系統(tǒng)和腎臟造成很大傷害;砷含量超標(biāo)可引起真皮基部細(xì)胞和鱗片細(xì)胞的癌變。因此,在藻類(lèi)的利用和加工過(guò)程中必須及時(shí)檢測(cè)和有效地控制鉛和砷的含量[22]。《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 藻類(lèi)及其制品》GB 19643中要求污染物限量應(yīng)符合GB 2762的規(guī)定[23],在GB 2762中規(guī)定藻類(lèi)及其制品(螺旋藻及其制品除外)的鉛限量為1.0 mg/kg,螺旋藻及其制品的鉛限量為2.0 mg/kg。
另外,在藻類(lèi)的培養(yǎng)過(guò)程中,如果培養(yǎng)環(huán)境被某些可產(chǎn)生毒素的藻類(lèi)污染,有毒藻產(chǎn)生的毒素如微囊藻毒素(MCYSTs)就可能污染螺旋藻,從而對(duì)藻類(lèi)保健食品的安全性提出挑戰(zhàn)。調(diào)查發(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)螺旋藻生產(chǎn)過(guò)程和市售產(chǎn)品中均有不同程度的微囊藻毒素污染[24]。鑒于微囊藻毒素對(duì)人體的危害及在含有藻類(lèi)的保健食品中的污染狀況,應(yīng)逐步制定藻類(lèi)保健食品中微囊藻毒素的限量[25]。
3.3.2?加強(qiáng)保健食品生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化?目前,國(guó)內(nèi)藻類(lèi)保健食品的研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模還都比較小,缺乏宏觀調(diào)控和總體規(guī)劃,加工和養(yǎng)殖的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化不夠,產(chǎn)業(yè)化程度還比較低,因而存在單產(chǎn)低、質(zhì)量不穩(wěn)、規(guī)模效益差等問(wèn)題[26-27]。其中,很多企業(yè)仍處于手工作坊式或半手工、半機(jī)械化生產(chǎn)狀態(tài),生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品很難達(dá)到保健食品的質(zhì)量要求。另外,藻類(lèi)活性成分相關(guān)功能研究有待深入和細(xì)化。雖然大部分生物活性成分已經(jīng)通過(guò)分離手段獲得,但對(duì)其功效研究仍有欠缺,這嚴(yán)重影響藻類(lèi)保健食品開(kāi)發(fā)速度和產(chǎn)品種類(lèi);在批準(zhǔn)的藻類(lèi)保健食品中絕大多數(shù)活性成分的構(gòu)效、量效關(guān)系以及功能成分的協(xié)同作用評(píng)價(jià)等機(jī)理尚不清楚,導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不高,低水平重復(fù)現(xiàn)象嚴(yán)重[18]。只有盡快建立從研發(fā)到生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)體系,才能有所創(chuàng)新和突破,市場(chǎng)上才能推出更多新型的藻類(lèi)保健食品,為人類(lèi)的健康做出更大的貢獻(xiàn)。
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